选择模块化源测量单元(SMU)的几大测量考虑

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。基本的直流扫描会以递增方式逐渐增加输出，直至完成序列的每个点，如下图所示，该图显示了一个五步电流值序列。

图 7.基本直流扫描时的五步序列示例

某些应用中，特别是高功率应用中，如果没有关闭SMU输出就试图扫描序列，可能会导致不正确的行为或复杂的测试设置。对于这些应用，SMU的脉冲输出是首选，因为该输出可让您在不同的设定点进行源测量，同时最大限度地减少通过DUT的散热损失。脉冲扫频与直流扫描的相似之处在于两者均包含输出设定值、等待输出稳定然后进行测量等过程。脉冲测试的不同之处在于，源在经过很短的脉冲持续时间后恢复到偏置电平。在大多数情况下，设定偏置电平的目的是为了关闭DUT（例如0V或0A）。

图 8.脉冲输出可让源在转到下一个设定值之前恢复至偏置电平。

在理想条件下，前面两个图中的脉冲序列和直流序列应该返回至相同的IV数据。然而，如前面提到的，直流序列通过DUT消耗的热量更多，这会导致不正常的行为和较不理想的测试结果。这也是这些类型的应用优先选择脉冲测试的原因。在脉冲模式下进行测试时，脉冲宽度应该足够长，使得设备能够达到全导通状态以进行稳定的测量，同时脉冲宽度又必须足够短，以最小化待测设备的自热效应。在生成脉冲时，快速干净的SMU响应显得尤为重要，这是因为SMU总是从脉冲偏置电平开始，而不是以小幅增量逐渐增大输出。

特定的SMU可让您生成超出传统直流电源范围的脉冲，以满足需要更高电流的应用。例如，NI PXIe-4139可在50 V电压下生成高达10 A的脉冲，提供高达500 W的瞬时功率。取决于负载和SourceAdapt控制设置，脉冲宽度可以短至50微秒。短脉冲宽度不仅缩短了测试执行时间，而且还可最大程度降低待测设备的散热，便于测试工程师进行测试，否则可能需要增加散热器或其它热控制机制。

图 9.NI PXIe-4139 IV 范围

9. 通道密度

模块化SMU的一个主要优点是紧凑的尺寸。传统SMU配有专门的显示器、处理器、电源、风扇、旋钮以及其它冗余组件，使得构建高通道数系统的过程复杂化。由于模块化SMU与机箱和控制器共享组件，从而减少了冗余组件，占用空间比传统仪器要小得多，最终减小了测试系统的体积和功耗。

应用所需的通道数会随着时间而变化。传统箱式SMU的一两个通道已经无法满足许多应用的需要。半导体行业的并行IV测试系统更是如此，该测试需要在紧凑的空间中使用大量的SMU通道。借助NI模块化SMU，您可以将多台仪器组合在单个PXI机箱中，在19寸4U的机架空间内创建多达68个SMU通道的高通道数解决方案，传统SMU仅可提供四到八个通道。 PXI平台的紧凑尺寸和模块化特性还使您能够将SMU与其他基于PXI的仪器（如示波器、开关和射频仪器）相结合，以建立高性能混合信号测试系统。

图 10.使用高密度NI SMU在单个4U机架内构建高达68个SMU通道的系统。

10. 定时和同步

触发是启动设备操作的一种信号。事件是指设备发出的信号，用于指示某个操作已完成或某个状态已达到。您可使用触发和事件同步单个NI电源或SMU中的多个操作或者同步与其他PXI/ PXI Express设备的操作。许多应用涉及多种仪器，如示波器、信号发生器、数字波形分析仪、数字波形发生器和开关。对于这些应用，PXI和NI模块化仪器的固有定时和同步功能使您无需使用外部电缆即可同步所有这些仪器。

使用该触发功能时，您可从以下触发类型中进行选择：

• 开始：源单元测量单元接收到该触发后，开始执行操作。
• 源：设备接收到该触发后，源单元开始修改源配置。
• 测量：测量单元接收到该触发开始进行测量。而测量单元进行测量时，该触发被忽略。
• 序列前进：完成一次序列迭代后，源单元等待接收到该触发后才开始下一次迭代。
• 脉冲：源单元等待接收到该触发后，开始从“脉冲偏置”转换至“脉冲电平”。

PXI平台针对触发进行优化的一个例子是NI PXIe-4138/4139模块。模块通过PXI机箱背板来发送和接收触发和事件，从而简化了编程和系统布线。这些模块还可以实现硬件定时，同时具有高速序列引擎来同步多个SMU之间的握手。

图 11.用于触发和定时的序列引擎图

NI PXIe-4138与NI PXIe-4139模块还利用了PXI的高带宽和低延迟优势，而且支持主机和SMU之间的直接DMA数据流传输。这使您能够以仪器的最高更新率(100 KS/s)和采样率(1.8 MS/s)透明地传输大量的波形和测量数据，从而消除了传统仪器总线的带宽和延迟瓶颈。

11. 软件、分析功能和自定义化

为应用选择模块化SMU时确定软件和分析功能是非常重要的，因为该因素可以