48 / 84
, מפעילים
ON
-
State
כדי למדוד את מתח
לזרם גבוה, מאלצים זרם אל
SMU
מכשיר
BJTs
הרכיב ומודדים את המתח. עבור
נוסף, בעל
SMU
משתמשים ב-
IGBTs
ו-
הספק נמוך יותר, המחובר להדק השער
.
ON
-
State
של הרכיב כדי למתג אותו ל-
כיוון שמוליכים למחצה הספק הם בדרך
נמדד
ON
-
State
כלל רכיבי זרם גבוה, מתח
לרוב ע"י שימוש בדופק זרם, כדי למנוע כל
שינוי בפרמטרים כתוצאה מחימום עצמי
.DC
של הרכיב עקב זרם הבדיקה
שני מרכיבי מפתח מסייעים מבטיחים בדיקת
מוצלחת:
ON
-
State
מתח
) כבלים
2(-
) מדידה מדויקת של המתח ו
1(
וחיבורים מתאימים. מדידות מתח מדויקות
משתנה
ON
-
State
מכריעות, כיוון שמתח
עם הטמפרטורה. לדוגמה, שינוי של כמה
מיליוולטים במתח ממתח קדומני של דיודה
הספק, עשוי להצביע על שינוי של כמה מעלות
בטמפרטורת הרכיב.
דגם
Keithley
מהירים מאוד ב
A
/
D
ממירים
High
Power
System
SourceMeter
2651
מאפשרים ביצוע מדידות מתח מדויקות
SMU
באמצעות דפקים
1µs
מאוד, במרווחי זמן של ,
.100µs
קצרים של עד
במידה שווה, הכבלים והחיבורים הנכונים הם
המפתח למזעור שגיאות המתח. עבור דיודות
, זרמי בדיקה טיפוסיים
IGBTs
ו-
BJTs
הספק,
לעשרות אמפרים,
100mA
עשויים לנוע בין
נפוצים מאוד
ON
-
State
בעוד שמתחים של
הם רכיבים אידיאליים
Thyristors .1-3V
הם
לשימוש ביישומים של הספק גבוהה במיוחד,
נמוך מאוד
ON
-
State
כיוון שהם בעלי מתח
) בעתשזרמי ההולכה עשויים להיות
2V
(קטן מ-
במהלך הבדיקה,
.100A
אפילו גבוהים מ-
זרמים גבוהים מסוג זה עשויים ליצור מפלי
מתח על פני כבלי הבדיקה ועל פני הכבלים
המחברים בין המכשיר הבדיקה לרכיב הנבדק.
מתחים נוספים אלה יוצרים טעויות במדידת
המתח. חיבורים בארבעה-חוטים, או מחברי
מבטלים את רוב שגיאות מתח אלה
,Kelvin
מתהליך המדידה, ע"י שימוש בכבלים נפרדים
במד-המתח. הזרם הזעיר הזורם בכבלים
אלה יוצר מפל מתח זניח, בין מכשיר המדידה
והרכיב הנבדק, כך שמכשיר המדידה מודד את
המתח האמיתי של הרכיב.
השימוש בכבלי מדידה בעלי השראות
נמוכה מסייע בהבטחת צורת דופק תקינה
(כלומר, זמני עלייה וירידה וקצר) בעת
בדיקת רכיבים לזרמים, המספקים מידע
רב עבור רוחב דופק נתון.
High
Power
System
SourceMeter
דגם
מסופק עםסט כבליםמיוחדים,
SMU 2651A
בעלי התנגדות והשראות נמוכות במיוחדת,
המאפשרים שימוש בדפקים ברוחב של
.
50A
וזרם של
100µs
מאפייני העברה
מאפייני העברה של רכיב מאפשרים הערכת
יכולת ההולכה ולכן את יכולת נשיאת הזרם
שלו. למאפייני ההעברה יש קשר עקיף
לקביעת זמן המעבר והערכת הפסדי מיתוג.
מאפייני ההעברה מנוטרים לעיתים קרובות
כיחס של טמפרטורה, כדי לאמוד את השפעת
הטמפרטורה על יכולת נשיאת הזרם המירבית
למדידת
SMU
של הרכיב. נדרשים שני מכשירי
מאפייני ההעברה: אחד משנה ושורק את מתח
המבוא בהדק הבקרה של הרכיב והשני מספק
להדק המוצא ומודד את זרם המוצא. מדידות
טיפוסיות של מאפייני ההעברה כוללות את
DRAIN
לעומת זרם ה-
GATE
תרשים מתח ה-
לעומת
GATE
מתח ה-
,
MOSFET
)
V
DS
-
I
D
עבור (
IGBT
)
V
GE
-
I
C
עבור (
COLLECTOR
זרם ה-
.
BJT
)
V
BE
vs
.
I
C
,
I
B
עבור (
Gummel
ותרשים
במקרים מסוימים, נמדד טווח רחב של זרם
Gummel
מוצא. זה נכון במיוחד עבור תרשים
שבו נבדקים מספר סדרי גודל של
BJT
של
הוא מאוד
2651A
זרם. במקרים אלה, דגם
שימושי כיוון שהוא יכול למדוד זרמים מתחום
מתאר תרשים
5
איור
.50A
ועד
nanoamp
של
2651A
שנוצר באמצעות חיבור דגם
Gummel
על הבסיס.
2636B
ודגם
COLLECTOR
על ה-
ON
התנגדות-
הספק היא
MOSFET
אחד מנתוני היסוד של
])
R
DS
)
on
(
([
ON
מכפלת התנגדות-
היא גורם
ON
). התנגדות-
Q
G
(
GATE
במטען ה-
הספק.
MOSFET
מפתח להפסדי ההולכה ב-
. רכיבים
I
D
* R
DS
)
on)
הפסד ההולכה שווה ל-
של כמה
ON
חדשים יותר הם בעלי התנגדות-
בזרם גבוה.
miliohms
ועד עשרות
miliohms
זה דורש יכולת מדידת מתח ברגישות גבוהה
ON
. מדידת ההתנגדות-
DRAIN
מאוד בהדק ה-
: מכשיר
SMU
מחייבת שימוש בשני מכשירי
,
ON
למצב
GATE
אחד דוחף את ה-
SMU
שני יוצר דופק זרם מוגדר ב-
SMU
ומכשיר
ומודד את המתח המתקבל. ההתנגדות-
DRAIN
DRAIN
מחושבת באמצעות חוק, זרם ה-
ON
הנמדד. ניתן להגדיר
DRAIN
המתוכנן ומתח ה-
את חישוב הנ"ל לביצוע אוטומטי בתוכנה.
טיפוסית מאופיינת לעיתים
ON
התנגדות-
או מתח
DRAIN
קרובות כפונקציה של זרם ה-
. באמצעות התוכנה, ניתן להפעיל את
GATE
ה-
ולבצע פעולת סריקה, כך
SMU
שני מכשירי ה-
6
מדידה הזו מבוצעת תוך בדיקה אחת. איור
המחושב כנגד תוצאות
R
DS
)
on
(
מראה את גרף
. כל המדידות הושלמו תוך
DRAIN
זרם ה-
. עבור רכיבים
R
DS
)
on
(
מהלך אחד של בדיקת
של זרם גבוהה מאוד, ניתן להשתמש בשני
המחוברים במקביל,
2651A
מכשירים מדגם
.100A
ליצירת דופקים של זרם עד
מנהלת את התצורה
ACS Basic Edition
תוכנת
ואת איסוף הנתונים.
SMU
של שני מכשירי ה-
עולה עם מתח הפריצה ולכן כל
ON
התנגדות-
הספק טיפוסי, שהופק ע"י שימוש במכשירי
BJT
עבור
Gummel
תרשים
.5
איור
«
.Keithley
של
2636B -
ו
2651A
דגמים
SMU
New-Tech Military Magazine l 48