选择模块化源测量单元(SMU)的几大测量考虑

新速决定了SMU输出电压或的电流的变化速率。例如，更新率为100 kS / s的SMU能够每隔10 us为下一个点提供电流。更新速率快的SMU能够以比传统SMU快得多的速度执行冗长的IV扫描。此外，更新速率快的SMU还可为正弦波等非传统序列提供电流。

图 4.通过改变源延迟或者电压阶跃开始和测量开始之间的时间差来控制SMU的更新率。

6. 瞬态响应

瞬态响应是指电源对于电压或电流突变的响应，电压或电流突变通常是由于负载变化等外部事件或者输出电压阶跃等内部事件引起的。

外部负载变化

外部负载电流的变化会引起电压急剧变化，使电压短暂地低于预期电压输出。瞬态响应是指负载电流发生变化(ΔI)时电源电压恢复到一定电压值(ΔV)所需的时间。快速瞬态响应对于移动设备的供电至关重要。待测设备(DUT)消耗的负载电流如果发生较大的瞬时变化，会导致输出电压骤降，随后通过电源的控制电路将输出电压恢复到其原始值。对于典型的可编程电源，这往往需要数百微秒的时间。而NI PXIe-4154的20µs瞬态响应（设置为“快速”模式时）能够使模拟电路在测试过程中迅速响应负载电流的变化。如此短的恢复时间成为许多采用脉冲式通信协议的无线通信设备的最佳选择。

图 5.瞬态响应的典型定义图

改变SMU输出

当SMU输出改变时，该仪器的瞬态设置定义了输出的上升时间以及达到预期输出并处于稳定状态所需的时间。理想的瞬态响应具有快速上升时间，且没有任何过冲或振荡。在许多负载下，需要在瞬态响应和电源稳定性之间进行权衡。如果要获得最快瞬态响应，设备应具有高增益带宽积(GBW)，但增益带宽积越高，设备在特定负载下变不稳定的可能性越高。因此，大多数设备在许多情况下以牺牲性能为代价来获得稳定性。其他设备可在很小程度上实现自定义，以在不同情况下优化性能。例如，许多传统SMU具有“高容量”模式，专用于与具有高达50 uF电容的设备一起使用的情况。

某些NI SMU采用了称为NI SourceAdapt的数字控制回路技术，该技术使您能够自定义调整SMU的瞬态响应，从而获得针对任何给定负载的最佳响应。这提供了最佳源测量单元响应，同时也可实现最短的稳定时间，从而缩短了等待时间和测试时间。此外，该技术不仅消除了过压，保护了待测设备(DUT)，而且也消除了振荡，确保了系统的稳定性。由于源测量单元响应的调整是通过编程软件来完成的，您可以轻松地将针对高速测试的源测量单元重新配置为针对高稳定性测试的单元—这样可以最大化您的测试设备投资回报，以及获得更好的测试结果。

图 6.TheNI PXIe-4139具有可配置的瞬态响应设置，以灵活地对输出控制回路进行负载补偿。

以下表格列出了采用NI SourceAdapt技术的NI SMU型号：

表 4.快速查看采用NI SourceAdapt技术的NI产品。

7. 序列或扫频

SMU通常有两种输出模式：单点或序列。在单点模式下，SMU仅输出一个值，而在序列模式下，SMU输出一系列值，并测量每个点的IV数据。

单点源模式

单点模式通常是用于捕获某个值的IV数据，比如测试二极管的正向电压，或者使用SMU为待测设备供电（如以恒定电压为集成电路供电）。单点模式的用例包括开发软件定时的序列，在软件中循环运行一系列单点SMU输出。当SMU在没有事先计划的情况下不支持更改特定功能时，软件定时的序列可以用于代替硬件定时的序列。

序列模式

SMU在序列模式下运行时可输出一系列硬件定时的值，提供了更快速且更确定的输出（以及与其他PXI仪器同步）等优势。这一过程包括SMU提供直流电压或电流，然后测量电压和电流，接着再循环至序列中下一个点。取决于SMU功能，您可以更改序列中每一步的输出电平、电流或电压范围、孔径时间以及瞬态响应。对于存储大量序列，SMU提供了两种方法：专用的板载内存和支持从主机到SMU低延迟数据流传输。例如，NI PXIe-4138和NI PXIe-4139PC通过一个高带宽低延迟PCI Express连接将数据从主机传输到SMU，并可让您透明地输出具有数百万个设定值和属性的序列。

序列模式通常用于IV特性记述或老化测试，而且对于那些需要与其他仪器紧密同步的应用（如测试射频集成电路）通常是必不可少的。

8. 脉冲生成

大多数使用SMU的半导体测试应用均涉及某种形式的源测量操作。在序列模式下，该过程通常包括SMU提供直