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              利用吉時利2450型數字源表,對二極管I-V測試方案介紹

              概述

              二極管是兩端口電子器件,支持電流沿著一個方向流動(正向 偏壓),并阻礙電流從反方向流動(反向偏壓)。不過,有許多種 類型的二極管,它們執行各種功能,如齊納二極管、發光二極管(LED)、有機發光二極管( OLED )、肖克利二極管、雪崩二極 管、光電二極管等。每種二極管的電流電壓 (I-V) 特性都有所不同。 無論在研究實驗室還是生產線,都要對封裝器件或在晶圓上進行二 極管I-V測試。

              二極管I-V特性分析通常需要高靈敏電流表、電壓表、電壓源 和電流源。對所有分離儀器進行編程、同步和連接,既麻煩又耗時,而且需要大量機架或測試臺空間。為了簡化測試,縮小機架空間,單一設備,如吉時利 2450 型觸摸屏數字源表,成為二極管特性分 析的理想選擇,因為它能夠提供電流和電壓的源和測量。2450型儀 器可以對不同數量級(從10~11A至1A)的源電壓和測量電流進行掃 描,這剛好符合二極管測試需求。這些測試可以通過總系自動進行, 也可以通過大型觸摸屏輕松實現,用戶可以在觸摸屏上進行測試設 置,并呈現測試圖表。圖1給出2450型儀器對紅色LED進行測試的 電壓源和測得的電流,它與儀器輸入端的連接采用4線配置。

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              本應用筆記介紹了怎樣利用 2450 型觸摸屏數字源表 實現二極 管I-V特性分析。特別是,該筆記介紹了怎樣利用儀器前面板的用戶 界面啟動測試、繪制圖表并存儲測量結果。

              二極管I-V測試

              通常,二極管參數測試要求能在較寬范圍提供電流和電壓的源 和測量。例如,從0V到大約1V對正向電壓掃描,作為結果的電流 范圍從10~12A到1A。不過,實際數量級、I-V測試類型以及提取 的參數取決于待測的具體二極管。為了測試LED,用戶可能想測試 發光強度,作為應用電流的一個功能,而測試齊納二極管的工程師 可能希望知道在某個測試電流時的“鉗位”或齊納電壓。不過,在 各種不同類型的二極管中,有許多測試常見的測試。

              圖2給出典型二極管的I-V曲線,包括正向區、反向區和擊穿區, 以及常見的測試點、正向電壓(V )、漏電流(I )和擊穿電壓(V )。正向電壓(V )測試涉及在二極管的正常工作范圍內提供指定的正向偏置電流,然后測量作為結果的電壓降。漏電流(I )測試確定二極管 在反向電壓條件下泄漏的電流電平。其測試通過提供指定的反向電 壓源,然后測量作為結果的漏電流。在反向擊穿電壓(V )測試中, 需要提供指定的反向電流偏置源,然后測量作為結果的二極管電壓降。

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              二極管與2450型儀器連接

              二極管與2450型儀器的連接如圖3所示。

              利用4線連接,可以消除引線電阻的影響。當引線與二極管連 接時,注意Force HI和Sense HI引線與二極管陽極端相連,Force LO和Sense LO引線與二極管陰極端相連。盡可能使連接靠近二極 管,以消除引線電阻對測量準確度的影響。在源或測量大電流或低 電壓時,注意這一點特別重要。

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              當測量低電平電流(<1μA)時,建議使用后面板的三軸同軸連接 器和三軸同軸電纜,不再使用前面板的香蕉插孔。三軸同軸電纜具 有屏蔽功能,將減少電磁干擾效應,電磁干擾效應可能會干擾讀數。 圖4給出二極管與2450型儀器后面板三軸同軸連接器連接示意圖。

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              除了使用三軸同軸電纜,還應當把二極管放置在避光的金屬 屏蔽箱內。應當采用正確的屏幕和其他低電流測量技術。

              通過用戶界面生成掃描和繪制圖表

              通過2450型儀器前面板的用戶界面,可以輕松實現二極管測 試和掃描。只需按幾下重要按鍵,即可生成和瀏覽I-V曲線。主要 包括以下步驟:

              生成、執行和瀏覽I-V曲線的步驟

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              圖5給出1N3595二極管的測量結果,電壓掃描范圍0V~0.9V, 181個階躍(步長5mV)。注意,在大型顯示屏上繪制的12個量級 電流。只需按壓TRIGGER按鍵,即可重復I-V掃描。

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              將數據保存至USB閃存

              生成的數據可以作為.csv文檔保存至USB閃存。只需在儀器 前面板的USB端口插入USB閃存,按壓MENU按鍵,按壓Data Buffers,選擇正確的數據緩沖區(defbuffer1是默認值),然后按 壓Save to USB。如果您想更改文件名,請鍵入新的文件名,并 按壓Enter。按壓Yes,證實文件保存。這樣,數據就保存至USB 閃存。


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