52403P PXIe短脉冲电源量测单元
Chroma 52403P短脉冲电源测量单元 (SourceMeasure Unit) 是一款PXI-Express短脉冲电源测量单元，专为高功率雷射二极管 (LD) 等热敏组件测试用的高速、高精度、高可靠性电源测量单元。它将高速脉冲产生器 (Pulser) 模块、高精度SMU模块和DAQ模块整合到一个PXIeSMU 中。52403P短脉冲SMU可以运用Pulser模组和DAQ模块来测量高功率雷射二极管的LIV测试。 另外，Chroma 52403P短脉冲SMU的模块非常适合测量LD的低电流量测，例如: 漏电流。
Chroma 52403P短脉冲电源测量单元让用户只需单一SMU模块即可完成LD相关光电特性曲线测试。
52403P短脉冲SMU具有出色的输高输出转换率和高输出电流Pulser 模块，可以输出优异的10A大电流10uS脉冲或是1A电流5uS 脉冲。此外，影响电流脉冲上升时间和下降时间的一个主要关键因素是电感。52403P短脉冲SMU允许来自测试线材和待测物的电感高达3uH，并且仍然能够提供出色的的10A大电流10uS脉冲或是1A电流5uS 脉冲。
52403P短脉冲电源测量单元的SMU模块配备16个可由软件选控的控制带宽，满足不同待测物阻抗，得到最快且稳定的输出，同时避免振荡产生；另外，18位DAC和18位ADC的多组电流测量范围提供最适当分辨率和精度，采样率也高达100K S/秒。
52403P短脉冲SMU内建2M Sample/sec. DAQ( 数据撷取) 模块， 能够搜集和计算来自高速Photodiode和搭配的TIA (TransimpedanceAmplifier) 产生的电压信号，实现LIV量测。因为单一SMU即可执行LIV量测，大大降低了测试系统的整合难度，也节省了大量的开发时间。
多功能的前置面板和C / C # / L a b V I E W/LabWindows APIs为客户提供相当便捷的研发测试，背面插口兼容于PXIe 和PXI-hybrid 插槽，这些功能使Chroma 52403P在PXIe和PXI-hybrid系统设计中得到更广泛的应用。
Chroma 52403P短脉冲SMU内建专利硬件时序引擎，使用时序 (Deterministic Timing) 控制每个电源量测单元，即使未与计算机连接使用，量测程序仍可正常执行；时序引擎能储存高达8,192笔控制指令和8百万笔量测数值数据，可同步化进行数个模块卡片的量测程序，并确保无任何输出及量测之时间延迟。
产品性能特点
多合一 SMU 实现LIV一体量测
Pulser 模块 – 最小脉冲宽度
10uS @ 10A
8uS @ 3.5A
5uS @ 1A/250mA
Pulser 模块 - 能耐受来自测试线材和待测物综合电感(达 3uH)而不受影响
Pulser模块: 2M Sample/Sec I/V 量测
SMU模块: ±25V, DC 3.5A
SMU模块: 18-bit measurement /Programming resolution
DAQ模块: 2M sample/sec.
硬件序列引擎: 可程序化精密时序执行设定
SMU模块: 16组带宽选择
LabVIEW/ LabWindows & C/C# API驱动程序
软件人机接口
PXI-Express peripheral module
应用范围
高功率LED/Laser Diode
行动装置3D感测
车内监控
高功率光通讯模块
自动扫地机LIDAR
白光雷射照明
优异的短脉冲输出曲线
Chroma 52403P 短脉冲SMU 具有优秀的高速转换率能力，能快速的上升和下降，即使在10A 大电流输出时，也能提供10uS 短脉冲；或是1A输出时，提供5uS 短脉冲，以减少LD 自体发热影响测试正确性。 图 1 显示了将3M 输出线材短路时的10A/10uS 脉冲曲线；图2 显示在以 3M输出线材短路电缆时，10A/3.5A/1A 10uS 脉冲曲线之间的上升/ 下降时间差异很小；图3 显示10uS 10A 脉冲曲线与3M/2M/1M 短路电缆几乎完全相同。52403P 短脉冲 SMU 可以输出优异的脉冲曲线，几乎不受输出电流和电缆长度的影响。
单机 LIV量测能力
LIV 测试是雷射二极管(LD) 的一项重要测试项目，搜集LD 的工作点、斜率效率和阈值电流等数据。LIV 测试的另一个重要功能是能够识别雷射二极体Kinks 缺陷。与其他SMU不同，Chroma 52403P短脉冲SMU除了能够输出uS 等级的Pulse Sweep 给LD，LD发光给PD，PD产生光电流，TIA将光电流转换为电压，重点在Chroma 52403P 内建的DAQ 模块能实时采集电压信号，然后通过计算Pulse Sweep I/V 数据和L 数据而形成重要的LIV 曲线，如图4 示意。
输出象限
Chroma 52403P 短脉冲电源量测单元包含2 个主要模块: 高速脉冲产生器(Pulser) 模块和SMU 模块，高速脉冲产生器(Pulser) 在第1 象限输出操作；SMU 模块为4 象限输出操作，可供应电压/ 电流源(I/III 象限) 或仿真负载 (II/IV 象限)，如图 6 示意。
软件控制面板
为了提供便利的使用环境，Chroma 提供了多种软件控制面板，以应对高速脉冲产生器输出编辑，只需在高速脉冲产生器模块软件控制面板输入几个脉冲参数，即可完成输出编辑，如图 7 示意。应对高精密量测，Chroma 则提供一个SMU 模块软件控制面板，在输入主要设定参数后，如:range、clamp、aperture time、loop bandwidth 和输出值，即可以进行高精度测试和量测，如图8 示意。应对需要精确时序控制量测，Chroma提供硬件序列引擎，因为在执行期间不受PC OS 延迟影响，能依设定时间执行命令，一旦SMU 接收触发讯号，硬件将逐行执行时序表中的指令，如图 9 示意。
低电流量测技术
护卫输出 (Guarding) 的应用在低电流 (< 奈安) 量测时是一项很重要的技术。护卫输出可以避免漏电流的问题，并降低量测稳定时间，此输出可保持与主输出 (Force) 为同电位，如此在护卫输出与主输出间不会有电流产生。护卫输出同时也消除了电源量测单元与待测体之间导线的电容，使得量测变得快速且精准。
控制带宽选择
为缩短测试时间，52403P 短脉冲电源量测单元的SMU 模块皆设计为快速反应、高速电压与电流输出的16 组控制带宽，可经由软件设定选择最适当控制带宽，主要因为待测物 (DUT) 的阻抗、治具或电源线都有可能成为整个控制回路在电压或电流输出模式下不稳定的潜在因素，一个不稳定的控制回路可能造成过饱和震荡，甚至损坏待测物。因此需要在测试回路中修正阻抗，让系统重新获得稳定。
52403P 短脉冲电源量测单元提供软件程控控制带宽选择，此功能可免去对待测物的控制电路修正阻抗之困扰，此设定可做为测试程序参数的一部分，带宽选项的选择也可随待测物做相对改变。
技术参数
Model Name | 52403P-25-10 |
Slot | 3 |
Output Channels | 1 |
Input Voltage | 48V DC |
Module | Pulser Module Spec. | SMU Module Spec. |
Source Power | 60W Peak 2.4W Average | 25W |
Sink Power | -- | 10W |
Max. Current | 10A | 6A Max. (Pulse mode) / 3.5A(DC mode) |
Max. Voltage | +6V | ±25V |
Resolution | 16-bits for programming and 17-bits for measurement | 18 bits for programming and measurement |
Programmable Loop Bandwidth | -- | 16 |
Force Voltage Ranges | -- | ±25V, ±12.5V, ±10V, ±5V, ±2V, ±1V, ±500mV, ±200mV, ±100mV |
Measure Voltage Ranges | +6V | ±25V, ±12.5V, ±10V, ±5V, ±2V, ±1V, ±500mV, ±200mV, ±100mV |
Force & Measure Current Ranges | 10A/3.5A/1A/250mA | ±6A ( ≦ 5V & Pulse Mode Only), ±3.5A( ≦ 5V), ±2.5A( ≦ 10V), ±1A, ±100mA, ±10mA, ±1mA, ±100µA, ±10µA,±1µA |
Minimum Pulse Width | 10uS @ 6V and 10A / 8uS @ 6V and 3.5A/ 5uS @ 6V and 1A/250mA | 100µS |
Max. Duty Cycle *1 | 15% 4.5A @ 30sec. pulse output/ 8% 10A @ 30sec. pulse output/ 4% 10A @ continuous pulse output
under 10A range 23% 3A @ 60sec. pulse output / 20% 3.5A @ 60sec. pulse output / 12% 3.5A @ continuous pulse output under 3.5A range 30% @ 6V and 1A/ 50% @ 6V and 250mA | 50% @ 2.5A range 40% @ 3.5A range 5% @ 6A range |
Force Voltage Accuracy | -- | 0.05% reading + 0.01% F.S. (≥500mV Range)
0.05% reading + 0.05% F.S. (<500mV Range) |
Measure Voltage Accuracy | 0.05% x reading + 3mV | 0.05% reading + 0.01% F.S.
(500mV Range) 0.05% reading + 0.05% F.S. (<500mV Range) |
Force Current Accuracy | 0.17% x reading + 2mA for Range
< 3.5A 0.17% x reading + 2.5mA for Range 3.5A 0.22% x reading + 3mA for Range 10A | 0.1% reading + 0.17% F.S.
( >1A Range) 0.05% reading + 0.05% F.S. ( ＞1A Range) |
Measure Current Accuracy | 0.12% x reading + 0.25mA for Range
250mA 0.12% x reading + 0.5mA for Range 1A 0.12% x reading + 1mA for Range ≧ 3.5A | 0.1% reading + 0.17% F.S.
( >1A Range) 0.05% reading + 0.05% F.S. (≤1A Range) |
Measurement Sampling Rate | 2M Samples/sec. | 100K Sample/sec. |
Output Connection | 4-Wire (±Force/±Sense) | 6-Wire (±Force/±Sense /±Guard) |
Measurement Log | 8M Samples | 32K Samples |
Others |
DAQ Input Rate | ±1V/ ±5V |
DAQ Connector | SMA |
DAQ Sampling Rate | 2M Sample/sec. |
DAQ Input Impedance | 50Ω or 1MΩ |
Digital In/Out | 2 In / 2 Out |
Control Interface | PXI-Express |
Regulatory Compliance | CE |
注* 1:Max. Duty Cycle资料来自将SMU置入82W/Slot高散热PXIe机箱中搜集。
订购信息
52403P-25-10: 短脉冲电源量测单元
B524006: 3 Meter Low Inductance Output Cable
