低功耗待测器件实现高精度低电流测量两种方式

LO）与待测器件连接。高精度电压测量不需要程控电压检测，因为电流极低，不会在测试引线产生大量电压降。建议使用屏蔽电缆，以降低噪声。如果测试电路接地，应当实现单点接地，以避免接地电流环路带来的测量误差。

　　配置仪器

　　为了在微安量程进行高精度电流测量，必须将2280S系列高精度测量直流电源配置为最高精度。利用该仪器的彩色图形用户界面（图5），可以快速进行仪器设置，而且很容易通过前面板实现。为了使低电流测量具有最高精度，通过前面板进行仪器配置的步骤是：

　　对测量设置进行配置

　　• 将仪器分辨率设置为6位半（图6）。

　　• 开启自动调零。

　　–自动调零将自动测量内部基准，针对每个触发测量对仪器清零，使测量更准确。

　　• 将NPLC值设置为15 （对于50Hz电源系统，其设置为12），最大测量孔径时间。这将提高测量分辨率和精度。

　　对滤波器设置进行配置

　　当均值滤波器开启后，仪器将返回某些测量结果平均值读数。平均值测量使得读数更稳定，支持更高的精度。滤波器设置（图7）的配置如下：

　　• 将滤波器状态设置为开启。

　　对触发器设置进行配置

　　• 将样本计数设置为10，以与滤波器计数匹配（图8）。这将利用10个连续读数填充均值滤波器，读数之间的时间很短。

　　• 将滤波器计数改为10。

　　–滤波器计数可以一直增加到100，这样可使读数更稳定。

　　对电源延迟进行配置

　　对于低电流测量，为了获得准确的结果，在进行测量之前，必须留有一定的时间，使得测试系统中的电流建立其最终值。通过设置电源延迟，可以使测量延迟足够长的时间，确保电流建立。

　　• 设置足够长的电源延迟，确保电流建立时间（图9）。虽然对于大多数微安电平测量而言，10ms延迟足够，但如果待测器件输入电容较大或者夹具包括外部滤波器电容器，那么可能需要更长的电源延迟。

　　通过这些设置，仪器测量将具有最高精度和最大的返回读数，其读数为几个高分辨率测量结果的平均值。

　　运行测试

　　将测量设置配置为最高精度后，仪器目前已做好启动测量准备。为了启动测试，首先将输出电压（V-Set）设置为待测器件的正常电压。对于正在进行测试的高精度基准电压源，V-Set设置为3V。接着，将电流限幅（I-Limit）设置为足够低，做到既保护待测器件同时又使流经器件的电流足够高以使器件工作。对于这个器件，I-Limit将设置为最低容许值100μA。最后，开启输出，开始进行测量。图10给出仪器前面板的截图。

　　利用前面介绍的测量设置，2280S系列高精度测量直流电源可以进行稳定测量，最低约为100nA(＄0.0581)。图11给出仪器前面板截图，说明测量多么稳定，从数据轨迹可以看出，读数之间几乎波动微乎其微。此外，在显示屏底部给出统计数据，表明峰-峰值极低，读数的标准偏差很小。

　　实现低电流测量自动化

　　为实现高精度低电流测量和自动收集数据，可对2280S系列高精度测量直流电源的配置，为此，可向仪器发送以下SCPI指令：

　　结束语

　　利用2280S系列高精度测量电源，设计和测试工程师可以迅速而容易地对器件进行高可靠、高质量、低电流测量。其易于导航、易于读数的图形用户界面，只需数秒钟即可在测试台完成低电流测量的仪器配置。作为线性电源，其输出干净而平静，实现信号噪声最低，确保最高测量精度。测试得以简化，因为只需配置1部仪器，而且成本得以降低，因为无需额外设备。2280S系列高精度测量直流电源的测量能力确实是革命性的。