吉时利数字源表2400在电池充放电测试的应用

随着电子技术的发展，电池被广泛用于移动电话、听力器、电子工具，甚至卫星上。根据电池所使用的不同行业，其测试也根据其化学特性、尺寸、特殊用途而有所区别。二次电池(可充电电池)一般需要进行放电－充电测试过程。二次电池的放电特性是其容量和寿命的重要指标，在产品测试过程中，进行充放电可用来确保其质量，同时应保证测试电池不被短路。

典型的电池充放电测试应包括程控电源、电子负载、电压表、电流表。而Keithley吉时利2400系列数字源表由于可激励并测试电流和电压，故仅一台仪器便可完成测试过程，从而节省了空间和编程时间。

测试原理：

二次电池根据不同应用可采用不同方法进行充放电测试，本文采用恒压或恒流方法。

使用恒压方法，程控电压源提供一固定电压，该值与电池电压相等。电压源的电流可限定为一安全充电电流值。当电池充满时，电流会降低直至为零(或近似为零)。出于对电池安全考虑，不要过量充电。过量充电使电压低于一规定的限值，会增长充电时间或损坏电池。

采用恒流方法，程控电流源可提供一额定的电流。电流源将连续对电池进行充放电直至其到达一电压值。

可用恒流方法来定义电池容量(C)。该容量是电池流出电流对时间的积分，从t=0开始到规定的cut-off电压为止。表达式为：C=∫ tid t，其单位为安培小时，同时注明负载电流。如：500mA.hour的电池,在50mA下放电,并放电至0.1C(或C/10)，500mAh@50mA的电池，可给10mA的负载供电50小时。影响电池容量的因素包括电池尺寸、化学物质、温度、放电比率等。

测试过程：

把源表作为恒压源进行充放电 使源表处于恒压方式，可同时测试电流或电压。电压源可根据电池要求设定到所要求的值，钳位电流值也可适当设定。当源表使电池充电或放电到达相应的电压值，该仪器便处于电流钳位状态，直到电池达到所要求的电压。

把源表作为恒流源进行充放电

当源表处于恒流时，可同时测量电压/电流。首先对该仪器进行电流输出的设定。当充电时，采用正电流；当放电时，使用负电流。其钳位电压也可进行适当设定。

在充电方式下，钳位电压设定成电池电压，源表作为恒电流输出，直到到达设定电压值。在该点时，仪器将处于钳位状态，而变成恒压源。在放电方式下，钳位电压应高于电池电压。如果其低于或等于电池电压，源表将钳位而使电流变大。

放电过程自动测试：

由于充放电过程需持续几个小时，故用计算机程控源表自动完成测试。

使用脉冲电流进行充放电

在手机及寻呼机中，二次电池在使用中其负载电流为数字信号，故电池要求采用脉冲电流方式进行充放电。

用2400系列源表来产生脉冲电流

例1：产生脉冲电流并监控电压

该例中，电流峰值为-1A(6.7ms)，休眠电流为-0.2A(13.3ms)，间隔为20ms。在该例中，对电压进行监控，并与设定值进行比较，一旦电压到达规定值，输出电流便关掉。

例2：按GSM标准对手机电池的测试

根据GSM协议，电池发生的脉冲电流为几微秒或几百毫秒。源表可输出该脉冲电流波形，同时需另一块源表进行电压测试。

多个电池测试

由于电池充放电过程需几个小时，故需要对若干电池进行同时测试。在图1中，可对40个电池进行测试。

用一独立的电压表来对各个电池进行监测，源表输出为10mA,同时给40个电池供电。Keithley2000表(6{1}\over{2}DMM)对每个电池电压进行监测,并可将测量值与设定值进行比较，同时可用计算机实现自动测试。

如果想了解吉时利源表更多应用方案，欢迎咨询安泰测试。

吉时利数字源表2450使用直观的触摸屏控制和图标化操作界面，令新用户通过简单操作快速获取测试结果，大大缩减学习仪器操作的时间，显著提高工作效率，同时将更多时间用于科研领域的发明和创新。

吉时利Z新一代2450型数字源表的设计，基于“Touch, Test, Invent”（触摸、测试、创新）的设计理念，为用户提供测试测量仪器的崭新互动方式。

该崭新的设计理念反映了Z近的市场变化-更短的设计/研发周期和更少的测试专业技术人员需求。同时，仪器用户的背景也在不断的变化。测试测量仪器的用户除了电气工程师，出现越来越多非电子工程专业的技术人员，如电化学家、物理学家、材料科学家等，这些用户都需要快速得到测量数据，但缺少电气测量方面的基础和知识。另外，年轻的用户群体更倾向于使用便捷的操作界面和软件系统。为适应这些市场需求，2450型数字源表的易于使用的特性，使用户更快速地获得测试结果，这些特性包括：快速帮助功能；“Quickset”（快速设置）模式；快速绘图功能。

2450型数字源表结合2400系列数字源表（自1995年推出后即成为业内标准）和2600B系列数字源表的产品设计优势和测量jing准度。2450型数字源表在一个半机架 (half-rack) 尺寸的仪器中结合了电压源、电流源、6-1/2位数字多用表、电子负载及触发控制器的功能。这些测试功能，令2450型触摸屏数字源表具有I-V特性测试系统、曲线追踪仪和半导体分析仪的各种测试能力，而成本更低廉。

吉时利数字源表2450优势：

2450型数字源表的特性有助于加快和简化实验室/工作台的测试工作：

●全彩5英寸触摸屏用户界面：全彩显示屏和大屏幕字符易于读取。简洁的图标化菜单结构只需轻轻一触即可快速设置。

●拓展的测量范围和出色的低电流测量能力：低电流(100nA, 10nA)和低电压(20mV)测试范围拓展了低电平测试能力。后面板上拓展的三同轴连接端口不需要昂贵的电缆适配器就能确保低电平测量的准确性。

●内置快速帮助功能：帮助信息出现在有操作疑问的任何地方，勿需查阅厚重的使用手册。

●错误和事件日志记录：错误消息和事件日志，帮助用户快速诊断错误，提高工作效率。

●KickStart软件：该软件能快速完成电学信号测试，数据采集和绘图的任务。如需更复杂的测试数据分析，可以将数据存储到磁盘，导入Microsoft Excel或其他软件进行分析。

系统级应用优势

2450型数字源表的功能有助于将2450型源表集成到自动测试系统中：

●嵌入式测试脚本处理器 (TSP)：嵌入式式测试脚本处理器将完整的测度程序加载到仪器的非易失性存储器，无需依赖外部PC控制器通过常见的GPIB通讯执行测试程序，产能更高。

●TSP-Link通信总线：TSP-Link技术支持测试系统扩展，实现多台2450仪器和其他基于TSP技术的仪器（包括吉时利2600B数字源表系列产品和3706A开关/数字多用笔系列产品）的系统拓展，拓展的测试系统Z多可连接32台2450，在一台主仪器的TSP控制下进行多点或多通道并行测试。

●兼容的2400工作模式：除了本身的2450 SCPI工作模式， 2450还支持2400 SCPI工作模式，并兼容现有的2400 SCPI程序。这保护了用户的软件投资，避免仪器升级换代所带来测试软件的转换工作。

●PC连接和自动化：后面板三同轴电缆连接端口、仪器通信接口（GPIB、USB 2.0和LXI/Ethernet）、D型9针数字I/O端口（用于内部/外部触发信号及机械臂控制）、仪器安全互锁装置及TSP-Link连接端口简化多仪器测试系统的集成。

吉时利2450是适用于各行各业使用者的源测量单元(SMU)：这种多用途仪器特别适合现代半导体、纳米器件和材料、有机半导体、印刷电子技术以及其他小尺寸、低功率器件特性分析。

吉时利数字源表因其无与伦比的多功能性受到政府、研究所、院校及研发生产单位的青睐。近期也有很多高校、企业咨询源表，如需申请样机演示请咨询安泰测试。

典型的电池充电/放电测试设置通常包括可编程电源、电子负载、电压表和电流表。这些系统需要众多软件和硬件配置，以实现工作测试台中所有仪器的同步。

数字源表是一种能够源和测量电流和电压的测试仪器。吉时利源表2450和2460具有拉/灌电流以及测量电压和电流的灵活性，使得它们非常适合电池的电流循环方案。利用吉时利源表2450或2460型仪器，用户只需设置一部仪器而非整架设备。因此，吉时利源表 2450或2460可以通过拉电流为电池充电，通过消耗功率为电池放电，并对电压和负载电流进行监控。

测试说明：

对于充电和放电循环， 2450或2460型触摸屏数字源表可以配置为源电压并测量电流。图2给出简化的充电和放电循环电路示意图：

电池充电通常使用恒定电流。利用数字源表可以实现充电，即把它作为电压源，设置电池额定电压，并设置期望的充电电流作为电流限幅。测试开始时，电池电压低于数字源表仪器的电压输出设置。因此，在这个压差作用下，电流立刻达到用户定义的电流限幅。当达到电流限幅时，数字源表仪器就作为恒流源，直到达到设定的电压电平。随着电池完全充电，电流将下降，直到达到零或接近零。为了预防安全隐患或损坏电池，必须注意不要过度充电。
   当电池放电时，数字源表作为阱，因为它消耗电能而不是提供电源。将数字源表仪器电压源设置为低于电池电压，电流限幅设置为放电速率。当输出启用时，电流从电池流入数字源表仪器的高电平端口。因此，电流读数将是负数。放电电流应当保持恒定，直到电池电压下降至数字源表仪器的电压源设定值。

与电池连接

为了建立测试，需将2450或2460型触摸屏数字源表与电池进行连接，如图3所示。将仪器端口与电池进行4线或程控检测连接，以可以消除引线电阻的影响。这样，测得的电池电压尽可能接近其端口电压。

数字源表仪器的Force HI和Sense HI输出端子与电池正极(+)端子相连，其SenseLO和ForceLO输出端子与电池负极(–)端子相连。

当数字源表输出关闭后，确保其设置在高阻抗(High Z)输出关闭状态。选定高阻抗(HighZ)输出关闭状态，当输出关闭时，将开启输出继电器。这将防止输出关闭后电池出现泄漏。要将输出关闭状态设置为高阻抗，首先按压MENU按键，然后选择源设置，在选择高阻抗，按压HOME按键。

自动放电循环

电池的充电和放电循环通常需要几个小时，因此自动化测试非常重要。利用仪器的任何通信接口(GPIB、 USB或以太网)，都可执行测试。程控通信接口的后面板连接位置如图4所示。

吉时利源表2450或2460是对可充电电池的充电和放电循环进行测试的理想工具，因为它具有精确地4象限、高功率输出，能够精确地测量电流和电压。利用单一仪器进行电池测试，不仅简化测试设置，缩短编程时间，而且节省机架空间。

安泰测试作为泰克吉时利长期合作伙伴，专业提供设备选型和测试方案的提供，为西安多家企业和院校提供吉时利源表现场演示，并获得客户的高度认可，如果您想了解吉时利源表更多应用方案，欢迎访问安泰测试网。

吉时利数字源表2450是吉时利新一代数字源表(SMU) 仪器，它真正把欧姆定律(电流、电压和电阻)测试带到你的指尖。其创新的图表化用户界面(GUI)和先进的电容触摸屏技术，实现了直观使用和学习曲线简便化，支持工程师和科学家掌握更迅速、工作更便捷、发明更简单。

吉时利2450是适用于各行各业使用者的源测量单元(SMU)：这种多用途仪器特别适合现代半导体、纳米器件和材料、有机半导体、印刷电子技术以及其他小尺寸、低功率器件特性分析。

2019年6月初，西安某高校咨询安泰测试，想购买一台吉时利数字源表用于材料分析，希望技术能够给他推荐一款合适的源表。

在了解了老师的详细需求后，安泰技术推荐了吉时利2450型触摸屏数字源表，并提供了样机演示，吉时利2450电压量程: 20mV – 200V，电流量程：10nA – 1A，1通道，完全能够满足测试需求。

上图为安泰测试为西安某高校交付吉时利数字源表2450，开机验收，并为老师提供仪器操作培训。

吉时利数字源表因其无与伦比的多功能性受到政府、研究所、院校及研发生产单位的青睐。近期也有很多高校咨询源表，安泰测试作为泰克吉时利的dai理商，和厂家一起，为客户提供更全面的测试方案和更优的服务。如需申请样机演示请咨询安泰测试。

泰克与多所高校合作，协助院校建立半导体材料与器件特性表征实验室、薄膜晶体管和半导体材料测试实验室等。泰克吉时利数字源表与yi流高校合作组建材料测试实验室的故事有很多很多......

1、 某高校半导体材料与器件特性表征实验室

2450源表具备的5英寸高分辨率电容触摸屏图形用户界面可以帮助老师和学生直接可以在前面板进行参数设置，并显示IV曲线。

为什么选择吉时利源表2450？

a.测试功能强大，直接绘制IV曲线

b.测试精度高，可以测到晶圆级器件

c.简便易用，方便快捷

2、某高校薄膜晶体管和半导体材料测试

多路的SMU测试和fA量级的电流分辨率，通过2612B源表来加背栅和源的电压，同时通过2636B源表来回读低电流信号。

选择2612B源表的优势：

a.多路测试

b.fA量级的电流分辨率

c.性价比高

3、某高校光电材料器件光照强度的特性分析

2450数字源表能够满足对材料的特性研究，轻松完成有机光电材料、器件在不同的光照强度的特性分析，准确输出电压，测试电流，直观观察IV曲线。

为什么选择吉时利源表2450？

a.不同材料，提供不同电压和电流

b.测量Z大nA级

c.直观观察IV曲线变化

吉时利产品因其无与伦比的多功能性受到政府、研究所、院校及研发生产单位的青睐，如果您在选型过程中有什么问题，欢迎咨询安泰测试，为您提供选型、产品演示、销售、培训、维修等一站式服务。

测试速度对波形采集的影响到底有多大，下图是NPLC在0.005、0.5时分别采集到的电流波形，结果一目了然。

功耗测量的重要性

在 NB-IOT，LORA，BLE 等低功耗的测试中，需要在极低的范围内，测量每一个器件的功耗。

准确的功耗量，是优化产品耗电性能的基础，准确测量IoT设备的耗电特性，可以让设计工程师推算产品的待机时间，使用时间等关键信息，也能为进一步的耗电优化提供数据基础。因此完整捕获波形尤为关键。

方案选择：

安泰测试推荐吉时利DMM7510+2280S+KSC-4000A， 为低功耗测量采集波形提供理想的解决方案。

在本方案中，吉时利DMM7510可以作为高精度电流表，以采样速率高达1MS/s的18位数字化仪精确地抓取、分析瞬间电流、电压波形。此外，DMM7510还具备2750万的数据存储能力，支持长时间采样分析。在吉时利DMM7510万用表5英寸电容触摸显示屏上，使用水平和垂直光标，可以计算出平均电流，利用此值则可以确定DUT的功耗。

与此同时，吉时利2280S高精度电源为DUT提供电源，并搭载低功耗直流特性分析软件KSC-4000A，整个低功耗测试操作过程，仅需三步即可完成，大大减轻了工程师的工作负荷：

1. 选择连接模式连接测试设备以及 DUT 设备；

2. 设置相应的测试时间，采样率；

3. 启动。等待测试时间完成。工程师可以对生成的电流曲线进行放大缩小，通过分析和改善DUT设备在工作和待机过程中的状态，达到提高DUT设备待机时间的目的；

吉时利DMM7510+2280S+KSC-4000A，为捕获波形提供强有力的保障，是低功耗测试高效、放心之选。

安泰测试作为吉时利长期合作伙伴，为客户提供吉时利产品选型、销售、维修和技术支持一站式服务没如果您想了解吉时利更多测试方案，欢迎访问安泰测试网www.agitek.com.cn。

【纳米发电技术概述】

纳米发电机，是基于规则的氧化锌纳米线，在纳米范围内将机械能转化成电能，是世界上最小的发电机。目前纳米发电机可以分为三类：

一类是压电纳米发电机；第二类是摩擦纳米发电机；第三类为热释电纳米发电机。一般被应用在生物医学，军事，无线通信，无线传感。

【测试难点】

1、发电机产生的电流小

由于纳米发电自身的技术特点，在研究过程中需要测试单位面积机械能产生的电能，测试产生的电压，微小的电流及功率信号，电压基本在几伏甚至几十伏，而电流一般都是uA甚至nA级别，功率在mW甚至uW级别。如何精确的测试微小电流及功率信号比较困难，对测试仪器精度和稳定性要求非常高。泰克吉时利公司专注于微小电信号测试，史上多位物理学诺贝尔奖获得者都使用和信赖吉时利测试仪器。在纳米发电研究中，吉时利的产品仍是业内大多数人的选择，尤其在微小信号测试值得信赖。

2、大电机的内阻大，开路电压测不准

上图为您介绍了测量灵敏度的理论极限取决于在电路中的电阻所产生的噪声。电压噪声是与垫着、带宽和温度的乘积的平方根成正比的。从图中可见，源电阻限制了电压测量的理论灵敏度，也就是说能准确测量一个1Ω源电阻的1uV信号时，如果该信号的源垫着变成1TΩ，则该测量就会变得不可能。因为在源电阻为1MΩ时对于1uV的测量已经接近理论极限了。这时候采用通常的数字万用表是无法完成这类测量的。了解了这个原理，选择合适的仪器是保证准确测试微小信号前提。

3、信号变化快，很难测电压或者电流峰值

由于机械的拉伸和冲击碰撞运动都是在短时间内完成，而评价一个纳米发电机的性能高低的一个关键因素是其输出的峰值电流和峰值电压，以及峰值功率，而采用传统的表由于采样率不足，就可能导致峰值点采集缺失，从而会误导实验人员，导致错失机遇。

而吉时利的高阻计内置了模拟输出端口，通过将测试信号转化为一个2V的模拟电压信号进行实时输出，这样只需要在外部再加一个高速/高ADC的采集系统就可以将快速变化的电流，电压和电阻进行实时采集。

【纳米发电测试方案】

微小电流信号测试应用

采用高内阻的吉时利静电计6517+数据采集仪DMM6500+纳米发电采集软件来进行微小纳米发电电流数据采集。

纳米发电矩阵应用测试

由于现在纳米发电机中有一部分已经转向实际应用研究，其中之一就有压力传感方向，而矩阵式压力传感器的测试是很多老师和同学比较头疼的一个问题，为了解决这类问题，我们就根据要求搭建了一个测试方案如下：

测试配置：

西安安泰测试作为泰克吉时利的长期忠诚的综合服务商，具备专业的技术支持和选型能力；经过十多年的发展，已经服务西安本地乃至西北五省各大研究所院校企业单位众多单位，深受客户广泛好评。安泰测试欢迎各位有需求、有疑问的电子工程师访问安泰测试网。

1. 交流电容C-V测试模块

由于要测量的电流非常弱，所以用光电倍增管测量光的应用工作通常需要使用皮安计。

光电倍增管 (PMT) 是一种把光变成电流的装置。光电倍增管有一个对光敏感的阴极，它发射的电子数目与撞击到其上面的光子数量成正比。这些电子被加速运行后撞击到下一级，并引起 3 到 6 个二次电子的发射。根据管子型号的不同，这个过程继续进行 6 至 14 级 ( 称为倍增管电极 (dynode))。通常可以达到 100 万倍或者更高的总增益。

具体操作流程：

使每个连续的光电倍增管电极的电压都比它前面一个电极的电压更高，这样电子就得到加速。做到这一点最容易的方法是给整个光电倍增管的两端加上一个电压，然后从一个分压器的各个抽头取得供给 各个倍增管电极的电压，如图 1 所示。

图 1. 光电倍增管的电压源

加到每个光电倍增管电极上的电压决定于 PMT 的设计，并由每个管子的型号来确定。

光电倍增管电极电阻器的总电阻应当使得流过这一系列电阻器的 电流至少比待测的光电倍增管阳极电流大 100 倍：

大多数光电倍增管都要求其阳极到阴极的电位在 1000V 到 3000V 之间。由于阳极是读出点，所以通常工作在接近地的电位，而阴极则处于负的高电位。吉时利公司的 248 型高压电源可以为这种应用工作提供高达 5000V 的电压。

大多数光电倍增管的阳极电流范围从皮安到 100mA。由于皮安计具有很高的灵敏度，所以通常用作阳极电流的读出装置。皮安计具有很低的输入电压降（输入端压降），这就使得阳极实际上处于地电位。图 2 示出使用吉时利皮安计 6485 型的典型配置情况。如果 PMT 要求的电压 不超过 1000V，6517B 型静电计电压源可以提供很方便的解决方案。 因为它能测量电流又能供出高达 ± 1000V 的电压。

采用这种连接方法时，吉时利皮安计读出的电流为负值。有的时候，要求测量出的电流必须为正值。在这种情况下，简单地重新安排电路， 并使用一个附加的电源就能获得正电流。测量正 PMT 电流的电路配置示于图 3。皮安计在最后一个倍增管电极处读取电流，此电流等于阳极电流减去流过前一个倍增管电极的电流。实际上，进行这种测量时略微牺牲了 PMT 的增益。

图 2. 光电倍增管的基本连接

图 3. 读取正极性 PMT 电流

即使在阴极未照亮时，PMT 中通常也会流过一个小的电流。这种现象称为“暗电流”，并且在大多数的应用中是无关紧要的。在另一些情况下，则可以使用 REL （零点）功能将其从读数中减去，或者简单地使用内置的零点抑制功能（如果仪器具有此功能的话）将其消除。

吉时利皮安表Keithley 6400 系列提供经济实惠且专业的低电流测量解决方案，可测量元器件中的超低漏电流、光学器件中的暗电流以及显微仪器中的射束电流，备受研发型企业和高校的青睐，安泰测试作为泰克吉时利的长期合作伙伴，和厂家一起为用户提供全面的测试方案，如果您想了解吉时利皮安表更多应用，欢迎访问安泰测试网。

吉时利功率数字源表2657A为吉时利2600A系列高速、精密源测量单元数字源表系列产品增加了高电压功能。此系列仪器能帮助吉时利客户分析范围更宽的功率半导体器件和材料。2657A内建3,000V、180W源，支持以极低的成本向被测器件输出5倍于接近竞争系统的功率，并且，构建至2657A的精密、高速6位半测量引擎的1fA（飞安）电流测量分辨率满足了下一代功率半导体器件的低漏电要求。

2657A专门做了这些优化：二极管、FETs和IGBTs等功率半导体器件的高压测试应用以及氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等新材料及其它复合半导体材料和器件的特性分析。而且，2657A还适于高速瞬态分析以及在高达3000V的各种电子器件上进行故障测试和漏电测试。

类似于2600A系列的其它产品，2657A提供了极高的灵活性、四象限电压和电流源/负载，外加精密电压计和电流计。2657A在一个全机架机箱中整合了多种仪器功能：半导体特性分析仪、精密电源、真电流源、6位半DMM、任意波形发生器、电压或电流脉冲发生器、电子负载和触发控制器，而且通过吉时利的TSP-Link®技术完全可扩展至多通道、紧同步系统。与功率相对有限的同类竞争方案所不同的是，2657A的源或阱能力高达180W直流功率(±3,000V@20mA，±1500V@120mA)。而且，2657A具有1fA分辨率，甚至在输出3000V高压的同时还能快速、准确地进行亚皮安级电流测量。

数字化或集成测量模式

对于瞬态和稳态特性分析（包括快速变化的热效应）而言，2657A可以选择数字化测量模式或集成测量模式。每种模式由两个独立的模数转换器(ADC)定义：一个用于电流，另一个用于电压，这两个ADC同步工作并在不牺牲测试吞吐量的前提下确保源回读的准确性。数字化测量模式的18bit模数转换器支持1毫秒每点的采样，使用户能同步采样电压和电流瞬时值。反之，竞争方案通常须对多个读数取平均值后得出结果，所以竞争方案的瞬态特性分析速度不够快。基于22bit模数转换器且为整个2600A系列仪器所共有的集成测量模式，优化了2657A在需要高测量准确度和分辨率应用中的操作，确保了下一代功率半导体器件常见的极低电流和极高电压的高精密测量。

强大的测试开发工具

无需安装软件或使用吉时利基于LXI的I-V测试软件工具TSP Express编程就能实现基本的器件特性分析。用户只需将PC连接至LXI LAN端口并用任意支持Java的Web浏览器即能访问TSP Express。测试结果可以用图形方式或列表方式查看，然后导出为电子表格应用的.csv文件。

2657A提供创建测试序列的两种附加工具：测试脚本生成器应用（用于创建、修改、调试、运行和管理TSP脚本）和基于IVI的LabVIEW®驱动程序（简化了将2657A集成至LabVIEW测试序列）。测试脚本生成器应用的新调试功能使测试项目开发更方便并且更有成效。

ACS软件基础版也是元器件特性分析的一个选件。新发布版具有的丰富特性便于分析高电压和大电流元器件。已更新的附带测量库用于支持高压2657A和大电流2651A高功率数字源表的直流和脉冲工作模式。通过测试大多数器件的输入、输出和传输特性，这些测量库支持FETs、BJT、二极管、IGBTs等各种功率器件。一种特殊的“追踪模式”用简单滑动条实现对仪器电压或电流输出的实时控制。

灵活、准确度高的连接和探测方案

2657A能通过兼容现有高压测试应用的标准安全高压(SHV)同轴电缆连接至测试系统的其它仪器。但是，对于需要从测量仪器的小电流测量中实现性能大化的应用而言，吉时利还提供了专门的高压三轴（防漏电）的连接以佳化2657A的测量准确度。

新型8010高功率器件测试夹具选件能连接高达3000V或100A的测试封装高功率器件，可以更安全、更容易地配置包含高电压2657A，一台或两台大电流2651A测量仪器以及多达3台低功率SMU仪器（其它2600A系列仪器或4200-SCS半导体特性分析系统）的器件测试系统。除了标准的香蕉头跳线外，8010的后面板示波器和散热探针端口简化了DUT深入特性分析的系统集成。8010具有完整的安全互锁功能。为防止在发生器件故障时损坏测量仪器，8010的集成保护电路防止2600A系列仪器的较低电压输入端口被2657A输出的高压损坏。而且，独立保护模块简化了多台SMU与第三方探测台、元器件机械手或其它测试夹具的连接。

以上内容由西安安泰测试整理，如果您在吉时利源表选型或者使用过程中有什么问题欢迎咨询安泰测试技术工程师。

二极管是两端口电子器件，支持电流沿着一个方向流动（正向 偏压），并阻碍电流从反方向流动（反向偏压）。不过，有许多种 类型的二极管，它们执行各种功能，如齐纳二极管、发光二极管（LED）、有机发光二极管（ OLED ）、肖克利二极管、雪崩二极管、光电二极管等。每种二极管的电流电压 (I-V) 特性都有所不同。 无论在研究实验室还是生产线，都要对封装器件或在晶圆上进行二极管I-V测试。

二极管I-V特性分析通常需要高灵敏电流表、电压表、电压源和电流源。对所有分离仪器进行编程、同步和连接，既麻烦又耗时，而且需要大量机架或测试台空间。为了简化测试，缩小机架空间，单一设备，如吉时利 2450 型触摸屏数字源表，成为二极管特性分析的理想选择，因为它能够提供电流和电压的源和测量。2450型仪器可以对不同数量级(从10～11A至1A)的源电压和测量电流进行扫 描，这刚好符合二极管测试需求。这些测试可以通过总系自动进行，也可以通过大型触摸屏轻松实现，用户可以在触摸屏上进行测试设 置，并呈现测试图表。图1给出2450型仪器对红色LED进行测试的电压源和测得的电流，它与仪器输入端的连接采用4线配置。

本应用介绍了怎样利用 2450 型触摸屏数字源表实现二极管I-V特性分析。特别是，介绍了怎样利用仪器前面板的用户界面启动测试、绘制图表并存储测量结果。

二极管I-V测试

通常，二极管参数测试要求能在较宽范围提供电流和电压的源 和测量。例如，从0V到大约1V对正向电压扫描，作为结果的电流 范围从10～12A到1A。不过，实际数量级、I-V测试类型以及提取的参数取决于待测的具体二极管。为了测试LED，用户可能想测试 发光强度，作为应用电流的一个功能，而测试齐纳二极管的工程师可能希望知道在某个测试电流时的“钳位”或齐纳电压。不过，在 各种不同类型的二极管中，有许多测试常见的测试。

图2给出典型二极管的I-V曲线，包括正向区、反向区和击穿区，以及常见的测试点、正向电压(V )、漏电流(I )和击穿电压(V )。正向电压(V )测试涉及在二极管的正常工作范围内提供指定的正向偏置电流，然后测量作为结果的电压降。漏电流(I )测试确定二极管 在反向电压条件下泄漏的电流电平。其测试通过提供指定的反向电 压源，然后测量作为结果的漏电流。在反向击穿电压(V )测试中， 需要提供指定的反向电流偏置源，然后测量作为结果的二极管电压降。

二极管与2450型仪器连接

二极管与2450型仪器的连接如图3所示。

利用4线连接，可以消除引线电阻的影响。当引线与二极管连接时，注意Force HI和Sense HI引线与二极管阳极端相连，Force LO和Sense LO引线与二极管阴极端相连。尽可能使连接靠近二极管，以消除引线电阻对测量准确度的影响。在源或测量大电流或低 电压时，注意这一点特别重要。

当测量低电平电流(<1μA)时，建议使用后面板的三轴同轴连接器和三轴同轴电缆，不再使用前面板的香蕉插孔。三轴同轴电缆具有屏蔽功能，将减少电磁干扰效应，电磁干扰效应可能会干扰读数。 图4给出二极管与2450型仪器后面板三轴同轴连接器连接示意图。

除了使用三轴同轴电缆，还应当把二极管放置在避光的金属 屏蔽箱内。应当采用正确的屏幕和其他低电流测量技术。

通过用户界面生成扫描和绘制图表

通过吉时利源表2450前面板的用户界面，可以轻松实现二极管测试和扫描。只需按几下重要按键，即可生成和浏览I-V曲线。主要包括以下步骤：

生成、执行和浏览I-V曲线的步骤

图5给出1N3595二极管的测量结果，电压扫描范围0V～0.9V， 181个阶跃(步长5mV)。注意，在大型显示屏上绘制的12个量级 电流。只需按压TRIGGER按键，即可重复I-V扫描。

将数据保存至USB闪存

生成的数据可以作为.csv文档保存至USB闪存。只需在仪器 前面板的USB端口插入USB闪存，按压MENU按键，按压DataBuffers，选择正确的数据缓冲区(defbuffer1是默认值)，然后按 压Save to USB。如果您想更改文件名，请键入新的文件名，并按压Enter。按压Yes，证实文件保存。这样，数据就保存至USB 闪存。

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太阳能产业的成长增加了对太阳能电池测试和测量解决方案的需求，尤其是太阳能性能的测试显得尤为重要。太阳能电池从研发到生产，每个环节都有不同的测试需求，其光电特性包括伏安I-V特性、光谱响应SR特性和量子效率QE特性，其中I-V特性分析对推导有关太阳能电池性能的重要参数至关重要，主要包括ZD电流Imax和电压Vmax、开路电压Voc、短路电流Isc、填充因子ff以及转换效率η等。

为精确完成太阳能电池I-V特性测试，测试者需要用太阳能模拟器光源在一定距离内辐照到样品上，然后用精密的电学仪器来测量I-V特性曲线，从而得到电池的参数。

无光照时，测量太阳能电池IV特性需提供指定的直流偏压，测得正向偏压时的IV特性曲线；在不加偏压时，用各波长入射光照射测量太阳能电池在不同负载条件下IV特性（多片串联负载特性更明显），测量短路电流Isc、开路电压Voc、ZD功率、ZJ工作电流和电压。吉时利源表2400系列，集电压源、电流源、电压表、电流表和欧姆表一体，提供精密电压源和电 流源以及测量功能，可完全满足太阳能电池IV特性测试需求。

光谱响应SR是评价太阳能电池光电转换能力指标。提供各波长入射光，接收到入射光后转换成的电流与入射光能量之比即为光谱响应SR，吉时利源表2400系列可JZ测量光电流完成SR电流特性测试。

一般电源只提供第1象限和第3象限操作，作为源放出能量，吉时利源表2400系列可以提供完整的四象限运行，当工作在第2和第4象限时，可以作为阱（负载）吸收能量，在源或阱模式下能测量电压、电流和电阻。

高精密源表是太阳能电池测试中的重要设备，吉时利源表的高精度源测量功能，它集5台仪器的功能于一体，是太阳能电池特性测试的理想选择。如果您想了解吉时利源表更多产品应用欢迎访问安泰测试网。

离子束用于各种应用场合，诸如，质谱仪和离子注入机等。离子 束电流通常非常小（mA）, 所以需要使用静电计或皮安表来进行测量。今天安泰测试为大家介绍如何使用吉时利皮安表6485 型和 6487 型皮安表来进行这种测量工作。在电流灵敏度更高时，可以改用静电计来进行测量。

测量方法

如果离子源偏离地电位，那么离子收集电极多半处在地电位。在这种情况下，可以使用简单的真空同轴接头来进行从收集电极到皮安计的连接。图 1 示出吉时利皮安计6485从离子收集电极测量电流的情况 , 这时仪器工作在地电位。

然而，如果离子源处在地电位，那么离子收集电极必须偏离地电位。6485 型皮安计只能偏离地电位大约 42V, 所以必须使用能够浮地电位达 500V 的吉时利皮安计6487 型。图 2 是 6487 型皮安计浮地测量离子束的一个例子。皮安计的高端通过三同轴的真空接头连到离子收集电极。皮安计的低端由电压源偏离地电位。出于安全的考虑，当偏置电 压大于 42V 时，应当使用三同轴的真空接头。6487 型皮安计能够浮 地高达 500V。

如果无法找到三同轴的真空接头，那么可以在绝缘的 BNC 连接 处构建金属安全屏蔽（图 3）。将该金属安全屏蔽接地。。如果对地的浮地电压小于 42V, 那么绝缘的 BNC 接头就不需要安全屏蔽。

图 1. 带接地 BNC 插座的离子收集极

图 2. 带三同轴插座的离子收集电极

图 3. 带 BNC 插座的离子收集极

完成电路连接之后，接通偏置电压，在没有离子束电流的情况下 进行电流测量，以验证系统能够正常工作。如果这时的电流比要测量 的电流大得多，那么系统中一定存在着寄生泄漏通路，必须将其纠正。 我们常常需要把离子束电流与时间的函数关系画成曲线。此项工作可以使用皮安计的模拟输出功能来完成或者使用 IEEE-488 总线或 RS-232 接口来采集读数，再用绘图编程软件包（例如 ExceLINX）或 图表软件将其画成曲线。

吉时利皮安表Keithley 6400 系列提供经济实惠且专业的低电流测量解决方案，可测量元器件中的超低漏电流、光学器件中的暗电流以及显微仪器中的射束电流，备受研发型企业和高校的青睐，安泰测试作为泰克吉时利的长期合作伙伴，和厂家一起为用户提供全面的测试方案，如果您想了解吉时利皮安表更多应用，欢迎访问安泰测试网。