源表=电源+数字表？一文看懂SMU源表

时间： 2021-07-16 来源：Keysight

技术问答

源表（Source Meter Unit, SMU）广泛用于半导体器件、材料、医疗、发光器件与光通信等行业，测量器件的伏安（I-V）特性曲线、绝缘材料的电阻值（电阻率）、电容的绝缘电阻（漏电流）、光电器件的暗电流或者L-I-V等。

源表的名称已经清晰的告诉我们，它包含了高精度电源输出和测量，但它仅仅是电源和万用表的简单拼凑吗？为了简要说明这个问题，我列出了源表的以下几个典型的应用场景：

✔在测量绝缘材料的电阻值（GΩ/TΩ）或二极管的反向漏电流时，通常给被测件DUT施加电压激励，并测量对应的电流；

✔在测量常规小电阻，或者驱动LED发光二极管时，通常给DUT施加电流激励，测量对应的电压值；

✔测量电容器、锂电池等具备储能特性器件时，会对其进行充放电的同时，连续记录电压和电流。

通常源表都具备电压源Vs、电流源Is、电流表IM、电压表VM四种功能，而且能够任意搭配激励源和测量功能，按照被测DUT特征选择对应的模式。如下图所示：

和直流电源称输出端子V+、V-不同，源表SMU通常将源的输出端子称为High Force、Lower Force。因此，源和测量的组合有：VFIM、VFVM、IFVM、IFIM（V/I激励F + V/I测量M）。

由电压和电流形成的直角坐标系中，按照电压V的正负和电流I的正负，可以得到下图 V/I的四个象限，大部分源表可以工作在任意的象限。

• DC直流电源 — 第一象限；

• DC直流电阻负载 — 第四象限；

• AC交流电源阻性负载 — 第一、三象限；

• FG函数发生器 — 第一、三象限。

通常源表SMU采用的都是施加恒定的直流电压，同时进行电流的测量。如绝缘材料高阻、电容器的绝缘电阻的测量等。

但很多被测件DUT的测量需要施加特定的激励波形，如二极管的IV特性测量，需要在指定的电压或电流范围内，逐点改变电压V或电流I的值，并测量出对应的I或V，画出曲线；在测量VSCEL、MOSFET等激励电流较大器件时，为避免器件特性变化甚至熔断，也通常会采用脉冲替代直流激励等；锂电池的交流内阻ACR测量，需要给电池注入特定频率和幅度的电流正弦波；

是德科技的B2900、M9600等系列源表，内置波形发生器功能，配合强大的触发机制、可轻松实现直流、脉冲、扫描以及任意自定义波形激励。

需要注意的是，源表SMU的脉冲电压和电流最小脉冲宽度、上升/下降沿的典型指标，以 B2900系列源表为例，可以到达10A/100uS级的电流脉冲、或210V/1mS级的电压脉冲；而M9603A PXI高速源表可以输出10A/10uS的电流脉冲。

源表的精度固然极高，但在脉冲激励或IV扫描时，如果不明确被测件的特性，就很有可能测量结果与真实值存在非常大的偏差。如下图所示，当测量点为蓝色圆圈●区域时，测量结果偏离实际响应点；

再看下图时，响应随机波动或存在噪声，需要增大测量积分时间消去波动或噪声影响。

因此，精确测量出被测件DUT在激励下的电压和电流响应波形是非常重要，然而借助传统示波器来观察源表测量领域的电压或电流波形，但由于示波器的分辨率、灵敏度、噪声等问题，这种努力往往徒劳！

B2900、M9600等系列源表内置采样速率高达15MSa/s的高分辨率数字化仪，灵活的源、测量触发机制，以及Quick IV 软件，可以轻松定制测量的起始位置和测量窗口长短。

以上介绍了源表SMU的功能单元，包括四象限的电压源或电流源，电压表或电流表，脉冲或任意波形发生器，精密电压和电流示波器，电压或电流扫描仪等。

二极管、三极管、光电传感器、MOS-FET等半导体器件或材料，由于介于绝缘体和导体的特性，电流范围非常大，固定的一个量程不可能覆盖。许多的源表SMU具备自动量程功能，源表会依据被测信号的大小自动改变其量程，以覆盖超大的量程挑战。最新上市的M9603A与M9615A PXI SMU源表，更是采用了专利的“无缝量程切换”技术，进一步节省量程切换时间以及由于量程切换带来的信号影响。

多通道源表应用也非常的典型，是德科技提供单/双通道台式源表B2900，M9600 PXI源表模块配合M9018B（18插槽机箱）搭建高达85通道源表系统，或者B1500半导体参数分析，最多支持10个模块。

最后，除了上述硬件性能的差异，软件对很多工程师来说也非常重要，如半导体器件测试时，您是否希望使用与国际最顶尖的芯片设计公司是一样的软件平台？

Easy Expert内置丰富半导体器件和测试项模型库，让您与最顶尖的芯片公司站在同一起跑线上，并且极短时间内就成为半导体测试专家！

Easy Expert软件支持B1500A 半导体参数分析仪，B1505A/B1506A功率器件参数分析，B2900系列台式源表等硬件，可安装于外部电脑PC上，并通过第三方软件对Easy Expert进行控制。

Quick IV Measurement Software 软件，操作简单、图形清晰，支持一键式I-V伏安特性扫描等，支持B2900系列台式源表和M9600 PXI 模块化SMU。

发送到邮箱 |
+1 赞 0
收藏
评论 1
| 转发至：

本文由翊翊所思转载自Keysight，原文标题为:源表=电源+数字表？一文看懂SMU源表，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

全部评论（1）

WilberTse Lv6. 高级专家 2021-07-20

学习学习！

没有更多评论了

一文读懂！详解恩智测控NGI光伏行业全产业链测试解决方案

为满足光伏研发全方位测试需求，NGI推出光伏行业全产业链测试解决方案，可提供光伏电池材料研究、光伏电池片、光伏汇流箱、功率优化器、光伏逆变器等全产业链高效测试解决方案。

厂牌及品类发布时间 : 2024-08-22

NGI携电池模拟器、电子负载等产品及半导体测试解决方案，亮相第二十届“中国光谷”国际光电子博览会

第二十届“中国光谷”国际光电子博览会暨论坛于武汉正式开幕！NGI恩智测控带来了半导体测试解决方案、高精密数字源表、电池模拟器、双向可编程直流电源、电子负载等一系列产品，全方位展示了在半导体测试领域的深厚技术积淀与创新能力。

厂牌及品类发布时间 : 2024-05-20

KEYSIGHT自动驾驶与车规芯片测试技术研讨会，共同推动技术创新与发展！

2024年3月15日，KEYSIGHT是德科技与IC PARK共同举办“自动驾驶与车规芯片测试技术”研讨会。本次讲座在中关村集成电路设计园芯学院举行，涵盖毫米波雷达、高级辅助驾驶系统、车载MCU、域控制器高速接口PCIe/DDR，车载以太网以及车载serdes发展趋势与测试挑战等多个热门话题，同时有是德科技示波器、误码仪、网络分析仪、信号分析仪等新品展示与测试技巧交流。

厂牌及品类发布时间 : 2024-06-10

N2600 系列高精密数字源表用户手册

型号- N2600,N2600 系列,N2600-200-01

数据手册 - 恩智测控 - V1.0 - 2021-03-03 PDF 中文下载

恩智高精度多通道可编程直流电源用于AFE、射频、激光器芯片测试，电压精度最高可达0.1mV

随着半导体材料和制造工艺的不断升级，小型化、高性能化已成为芯片和器件的重要发展趋势，这意味着芯片的信号采集、处理、功耗等性能将得到持续提升，对于测试装置的精度、稳定性、集成度等重要指标，也提出了更高的标准和要求。本文中恩智测控将为您分享NGI高性能可编程直流电源在AFE、射频、激光器芯片中的应用和相关案例。

应用方案发布时间 : 2024-01-10

导热材料出油的原因

热管理领域中一般情况下使用导热材料解决热传导问题，常见的散热方式是通过在发热源上方安装散热器，但是散热器与发热源表面存在着缝隙，缝隙间空气会阻碍热量的传递效率，从而导致散热效果不理想，所以需要使用导热材料填充于两者间缝隙，从而排除缝隙的空气，提高热传导效率，改善导热效果。

设计经验发布时间 : 2024-06-20

恩智测控N36200超稳定低纹波电源在功率半导体器件功率循环测试中的应用

NGI深耕半导体测试多年，研发了深度匹配功率半导体测试的N36200系列高性能可编程直流电源，此外，NGI亦能提供多功能精密数字源表、多通道精密测试电源等，满足半导体集成化、精密化测试需求。

应用方案发布时间 : 2024-08-09

【产品】恩智测控N2600系列高精密数字源表，集5种仪器功能于一体，可四象限运行

N2600系列高精密数字源表是恩智测控（NGI）紧密结合源和测量的测试场景而研发的专用仪器，可四象限运行。同时具备超高精度、稳定的电压源和电流源和高精度6位半万用表。电源输出精度高、响应速度快、信号纯净、纹波噪声低；万用表功能测量精准，可重复性高。

新产品发布时间 : 2021-04-08

导热材料是什么及其作用？

当电流经过电元件时会产生热量，这是很正常的现象，但热量没有及时地散去，会导致温度升高，影响到机器设备的性能和使用寿命，所以散热是必须且必要的。热量在物理学中的传播主要为热传导、热辐射、热对流等等，空气的小分子分布较为散，热量在空气中流通速度要低于固体，因为人们想到在发热源表面安装散热器，发热源与散热器面与面接触，热量能够快速经两者接触面传递至散热器内，从而降低发热源温度。

技术探讨发布时间 : 2024-07-10

国产源表里有精度达6位半的吗？

NGI的N2600系列高精密数字源表可达6位半分辨率，0.02%基础测量精度，广泛适用于通信、半导体、计算机、汽车和医疗行业的组件、模块等产品的特性分析和生产测试。

技术问答发布时间 : 2024-05-28

【技术】简述数字源表在应用上的优势和灵活性

SourceMeter数字源表系列是专为那些要求紧密结合激励源和测量功能，要求精密电压源并同时进行电流与电压测量的测试应用而设计的。所有源表均由一个精密的、低噪声、高稳定的带回读功能的直流电源和一个低噪声、高重复性、高输入阻抗的5位半多功能表组成，形成了紧凑的单通道直流参数测试仪。

技术探讨发布时间 : 2022-07-31

【产品】恩智测控两款重磅新品：N69200系列高性能大功率可编程电子负载、N2600系列高精密数字源表，让测试更简单

恩智测控推出两款重磅新品：N69200系列高性能大功率可编程电子负载和N2600系列高精密数字源表，让测试更简单！N69200系列为一款高可靠性、高精度、多功能的产品。N2600系列是款国产化数字源表仪器，紧密结合高精度源和高精度测量的功能。

新产品发布时间 : 2022-07-27

【应用】高精密数字源表N2600系列在OLED器件测试中的应用，集成源和测量功能于一体

OLED属于一种电流型有机发光器件，是通过载流子的注入和复合而致发光的现象，发光强度与注入的电流成正比。恩智测控NGI N2600系列高精密数字源表集成源-测量功能于一体，能输出超高精度的电压源和电流源并提供测量功能，可完全满足OLED电学特性测试需求。

应用方案发布时间 : 2021-11-25

导热材料热阻大会影响什么？

散热片与CPU表面是看上去一个光滑平整的平面，但实际上存在一些不规则的平面，所以当两者贴合时会产生许多坑洞，坑洞中有着大量的空气，当热量从热源表面（CPU）传递至散热片时，无法做到100%的无缝传递，而是有些热量需要经过坑洞中空气后才传递至散热片，所以造成了散热效果不理想。

技术探讨发布时间 : 2024-05-16

Keysight（是德科技）测试仪器分销产品选型指南（中文）

目录- PathWave BenchVue 控制与分析软件教学解决方案和实验室管理软件测试台必备仪器示波器、应用软件和探头数字万用表高性能数字表频率计数器/计时器函数/任意波形发生器数据采集/开关单元 USB产品台式和手持射频仪器 FieldFox手持分析仪频谱分析仪、信号分析仪和应用软件信号发生器和音频分析仪功率传感器和功率计射频和微波测试附件矢量网络分析仪电子校准件电源台式电源系统电源源表模块和直流电子负载交流电源交流电源先进电源 LCR表

型号- U8480,B2911B,N9321C-TG4,CXG X 系列,N8926A,34460A,N7040A,N5742A,N5766A,N9918B,N9918A,N6735B,N6977A,DSOX6MSO,V8486A,N6953A,N8480,85093D,3012G,N5743A,6800C 系列,3024G,L2050 X 系列,N1914B,N5767A,3000G,N1914A,P9240AUTC,B2900BL,N6976A,N6746B,N443XD,N6734B,N6952A,E5061B ENA 系列,N8948A,34470A,N7042A,N1913B,N1913A,N5744A,N1298B,E5061B ENA,N5768A,N1298C,N3300A,3000G 系列,N1298A,N9916B,N9916A,N8924A,N9928A,D2000AUTB,34939A,N6701C,N8949A,N8925A,N8937A,N7041A,3034G,N1912A,N9000B,N5745A,3022G,N5769A,N2819A,B2901BL,S404A,E36100B 系列,N6700C,N9917B,N9917A,N6736B,N6954A,CXA X,D6000PWRB,8491A,E36150,P9240AERC,N9320B,33509B,N7020A,N1911A,N5746A,N3302A,N2818A,EXR208A,34925A,34937A,82357B,P9240BDLC,U2802A,D6000AUTB,N5181B,8480D 系列,N2142A,N9321C,AC68GPBU,B2902B,3032G,4024A,N5747A,N3303A,U9424B SP4T,S204A,E36150A,8490G,ENA,U9422C SPDT,N6702C,B2901B,N6705C,U2060 X,D2000BDLB,N8928A,33519B,EL30000,N3304A,N5748A,D4000USBB,33600A 系列,34947A,34959A,6000 X 系列,N2804A,B2900B,N8929A,B2912B,N5171B,N2140A,3054G,N3305A,U8903B,N5749A,4022A,EXR 系列,34934A,4034A,34946A,8480D,EXR054A,EPM,U2702A,DSOX-6WAVEGEN2,N9324C,N3306A,6000 X,U2300,34921A,N5700,D2000GENB,D4000GENB,34945A,34933A,3458A,RP7935A,E36155A,U2701A,BV9210B,DSOX1202G,RP7945A,RP7933A,B2962B,1146B,DSOX1202A,N8900 系列,U9428C SP8T,N3307A,S604A,D6000BDLB,RP7900 系列,W8486A,N6900,1147B,RP7946A,E36154A,3104G,N7026A,U9424C SP4T,N9324C-TG7,BV9001B,33600A,33612A,J7204,B2961B,RP7932A,U2600 系列,1131B,PP0002A,N9322C,N9310A,D6000AERB,PP0001A,MXG X,34931A,2002A,53200,2014A,AC6906L,AC6918L,DSOX2PLUS,U2723A,33611A,B2960B,DSOX1204G,RP7943A,RP7931A,2004A,1132B,DSOX1204A,U9422A SPDT,N9323C,U2050 X 系列,J7205A,X 系列,34942A,E5063A ENA,N5700 系列,U3606B,53210A,AC68ALGU,2000 X,CXA X 系列,U2722A,3102G,8509XD,33622A,PP0004A,AC6900,34941A,N8760A,U9422C,2012A,U9422B,2024A,U9422A,N27992A,E36232A,AC6906H,AC6918H,33512B,33500B,33621A,N6700,1130B,PP0003A,N6705,N8761A,B2900BL 系列,P9243A1,N2821A,DSOX-PERFMSO,E36231A,N9320B-TG3,DSOX 系列,2000 X 系列,4000 X,33511B,N5166B,EDU36311A,N3300,4104A,E36234A,2022A,N7900,D3000USBB,DSOX-2WAVEGEN,N2820A,U3810,U2600,33510B,U2020 X 系列,N443XD 系列,3014G,33522B,BV9200B,EDU34450A,3498A,E36200 系列,34950A,U9428A SP8T,E36233A,CXG X,EXG,N8480 系列,L2060 X 系列,AC6903L,N2843A,RP7936A,E36100B,AC6903H,EXR,B2900B 系列,D4000PWRB,33521B,N9962A,RP7962A,EPM 系列,3000G X,1000 X 系列,P9377B,AC6804B,EXG X 系列,E4982A,DAQM905A,DAQM909A4,N9950B,N9950A,N8740A,D3000GENB,E36200A,E36103B,N6791A,E 系列,N2842A,AC6912L,B2980B 系列,AC6912H,N9951A,33520B,RP7973A,RP7961A,N2841A,N7007A,53131A,P9243A,P937XA,P937XB,E4981A,U2741A,N9323C-TG7,N9951B,34972A,E36102B,N6790A,EDU33210A 系列,E36320A,N8741A,AC6802B,RP7972A,4000 X 系列,U2000 系列,U9424A,P9240AWGA,P924XA,S254A,E3600 系列,DAQM903A,N9960A,53200 系列,E36311A,N8762A,6000X,E36105B,U7104N,N6781A,U9424C,U2000,U9424B,N2876A,U7104F,E3641A,U2060 X 系列,U7104E,EXR254A,U9428B SP8T,RP7983A,N3300 系列,N7550 系列,AC6803B,DAQM904A,N8900,U2751A,84904L,34970A,N9961A,E36104B,CXG,E36150 系列,N6792A,P 系列,E3640A,DSOXBODE,AC6800B,N2874A,EDU33211A,RP7942A,6002A,BN9963B,E3600,S054A,1000 X,U7106N,E36313A,DAQM900A,L2060 X,U9422B SPDT,DSOX,U7106F,U7106E,N8756A,DSOX2MSO,J7204B,N8732A,E36150A 系列,N8950A,U3851A,EXR058A,RP7941A,AC6801B,10070D,P9384B,D4000AUTB,N2752A,EDU33210A,RP7953A,BN9962B,DAQM902A,U2761A,34980A,E36300A,E36312A,N6782A,DAQM901A,U2020 X,E36106B,53220A,N8757A,AC6900 系列,N8733A,D3000PWRB,N8951A,N9952B,RP7952A,N9952A,U7108B,U7108A,P9242A,P9375B,U7108C,P9240GENC,N2751A,P9375A,U9428C,E4980A,U9428B,6004A,33500B 系列,U9428A,N7971A,ENA 系列,D4000AERB,53132A,EXG X,N6785A,B2980B,N6773A,N6761A,N8754A,N8742A,RP7963A,N9953B,RP7951A,EDU33210 系列,N7970A,EDU33212A,P9241A,P938XB,N2750A,N2871A,53230A,N8700,U3810 系列,U9424A SP4T,DSOXT3MSO,S804A,L2050 X,J7201C,J7201B,N6784A,N8755A,J7201A,N8731A,N2870A,8495D,N2797A,N9934B,N2894A,N5770A,8495B,34420A,N70412A,N7973A,E3647A,6000X 系列,10833F,10833G,10833A,10833B,4154A,D6000GENB,10833C,S104A,10833D,N6775A,EXR204A,N6763A,N8736A,N6751A,N8954A,N8930A,EL34143A,E36300 系列,DAQ973A,N7550,EDUX1052A,U8480 系列,N9923A,N2796A,N9935B,3000G X 系列,N9935A,N2893A,EDUX 系列,3052G,U2781A,N5771A,N7972A,EDUX1052G,E36100,PP001A,E3646A,DP0001A,6811C,4032A,EXR108A,E36100 系列,N6786A,N8737A,D4000BDLB,N6774A,N6762A,N8943A,10834A,E5063A,N8955A,8494G,N8931A,E3634A,N2783B,N2795A,BN9961B,N5772A,6813C,N7951A,D6000USBB,E3649A,6800C,6812C,U71010A,U71010C,U71010B,N6753A,AC6800B 系列,N8758A,N6741B,N8734A,N6971A,S 系列,N8952A,N6777A,N6765A,N8940A,P9370A,P9382B,N2891A,P9370B,N2782B,D3000AUTB,53181A,N9933B,N28005A,EL30000 系列,U2050 X,N5761A,N7950A,BN9960B,N7974A,N8700 系列,34465A,E3648A,4054A,N6764A,N8759A,N6752A,E9320,N8735A,N6970A,N8941A,EL34243A,N6776A,N2793A,DAQ970A,N2890A,N2781B,RP7982A,E4417A,8509XD 系列,N9914B,N9914A,82350C,N5750A,N7953A,U2300 系列,N7977A,N5762A,DAQM909A,E8486A,DSOX-4WAVEGEN2,E5810B,N9938B,N9926A,N6743B,N8934A,N9938A,N6731B,N8946A,N6973A,E36100B 系列,E36200A 系列,E3643A,N6755A,EDUX,N2780B,E4416A,N9915B,N7976A,N5763A,E4980AL,N5751A,E36300,N7952A,D9110PWRA,E9300,N9915A,N8923A,N6972A,EXR104A,N9927A,N6742B,N8935A,E3630A,4052A,E3642A,N6700 系列,N6766A,N6754A,N2791A,

选型指南 - KEYSIGHT - 2022年11月1日 PDF 中文下载