Fünf Best-Practice-Methoden zum Steigern der Effizienz von DC-Messungen
Unabhängig davon, ob Sie Power-Management-ICs oder RF-Leistungsverstärker testen, stellt die Durchführung von Qualitätsmessungen mit Gleichstrom einen Eckpfeiler beim Testen von Halbleiterchips dar. Verbessern Sie die Messgenauigkeit und Produktqualität, indem Sie diese grundlegenden Best-Practice-Methoden anwenden.
1. Remote-Sense zum Ausgleich der Effekte des Leitungswiderstands
Bei einer typischen Messung mit zwei Leitungen wird der Widerstand der Leitungen nicht berücksichtigt. Dies führt zu einem Spannungsabfall über der Leitung und führt zu Messfehlern. Die Auswirkungen des Leitungswiderstandes machen sich besonders bei Messungen mit niedrigem Widerstand und niedriger Spannung bemerkbar. Die Remote-Sense-Funktion ist eine Messeinrichtung mit 4 Drähten, die entwickelt wurde, um den Auswirkungen des Leitungswiderstands entgegenzuwirken. Bei der Remote-Sense-Funktion überträgt ein Leitungssatz den Ausgangsstrom, während ein anderer Leitungssatz die Spannung direkt an den Anschlüssen des zu prüfenden Geräts (DUT) misst. Dadurch kann das Gerät den Spannungsabfall kompensieren und die Messergebnisse verbessern.
2. Kompensierung der Offset-Spannung
Eine allgemeine Quelle für Offset-Spannungsfehler ist die thermische EMK, die entsteht, wenn zwei ungleiche Metalle mit unterschiedlichen Temperaturen miteinander in Kontakt kommen. Dadurch wird ein Thermoelement gebildet, das in der Messschaltung eine Spannung erzeugt. Der Fehler durch thermische EMK liegt typischerweise im Mikrovoltbereich, was bei Messungen mit niedrigen Spannungen oder niedrigen Widerständen eine wichtige Rolle spielt. Die Offset-Kompensation und die Stromumkehrung sind zwei Methoden, mit denen die Offset-Spannung beseitigt und die Ergebnisgenauigkeit verbessert werden kann.
3. Minimieren von externem Rauschen
Eine Reihe von Quellen wie elektromagnetische Störungen oder parasitäre Kapazitäten können für Rauschen in Ihrem Messsystem sorgen. Elektromagnetische Störungen können von AM/FM-Funk, TV oder Stromleitungen stammen. Eine parasitäre Kapazität entsteht, wenn sich ein geladenes Objekt in der Nähe Ihres Messkreises befindet. Dies kann sich als ein oszillierendes Rauschen oder als ein Offset gegenüber Ihrer Messung bemerkbar machen. Durch das Hinzufügen einer Abschirmung zu Ihrem Messaufbau werden diese Fehlerquellen reduziert, wodurch das Messgerät ein saubereres Signal erhält.
4. Schutz gegen Leckstrom
Guard ist eine leitende Schicht, die zwischen den HI- und LO-Anschlüssen Ihres Messgeräts eingefügt wird und die auf das gleiche Spannungspotenzial wie der HI-Anschluss gebracht wird. Während die Abschirmung vor externen elektromagnetischen Störquellen schützt, verhindert die Schutzfunktion, dass Leckströme zwischen der Abschirmung und dem Messkreis fließen. Dies ist besonders kritisch bei Niederstrommessungen. Ein zusätzlicher Vorteil ist, dass die Schutzschicht die Auswirkungen der parasitären Kapazität des Schirms reduziert, was die Einschwingzeit Ihres Signals verbessert.
5. Bedeutung der Kalibrierung
Die Kalibrierung ist notwendig, damit Ihr Gerät die garantierten Spezifikationen erreichen kann. Viele sind mit der externen Kalibrierung vertraut, bei der Ihr Gerät an ein messtechnisches Labor gesendet wird, um die Drift im Laufe der Zeit zu korrigieren. Eine andere Form der Kalibrierung, sie sogenannte Selbstkalibrierung, ist jedoch genauso wichtig und hilft dem Gerät, bei Änderungen der Gerätetemperatur konsistent zu arbeiten. Bereits einfache Änderungen der Raumtemperatur in Ihrem Labor oder das Testen Ihres Geräts über seinen Betriebstemperaturbereich hinaus können große Auswirkungen auf Ihre Messungen haben. Durch die Selbstkalibrierung wird sichergestellt, dass Ihre Messungen jedes Mal genau sind.
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Leistungsoptimierte DC-Messungen
In diesem Leitfaden erfahren Sie, wie Sie die Messgenauigkeit und Produktqualität für Power-Management-ICs, RF-Leistungsverstärker und andere ICs verbessern können. Machen Sie sich mit den fünf Best-Practice-Methoden vertraut und erfahren Sie mehr über die folgenden Themen:
- Funktionsweise einer Source Measure Unit (SMU)
- Messgenauigkeit
- Abwägen von Genauigkeit und Geschwindigkeit
- Die Wirkung von Pulsen
Hauptanwendungsbereiche
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