KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV Test Automation with Measuring Unit Uživatelská příručka

Keithley 4225-PMU Pulse Measure Unit je navržena pro automatizaci pulzního IV testování a poskytuje vysokorychlostní měření pro charakterizaci zařízení pomocí pulzních signálů. Nabízí funkce, jako je režim snímání tvaru vlny, pulzní získávání zdrojů a možnosti zátěžového testování.

Začínáme používat KXCI:

Zavřete software Clarius a otevřete Keithley Configuration Tool (KCon) pro konfiguraci nastavení komunikace pro GPIB nebo ethernet.

Otevřete aplikaci KXCI a začněte odesílat příkazy do modulů v 4200A-SCS pro automatizaci testování.

Samples:

Okno měření času
Pulsed IV – Pulse/Measure s výsledky podobnými DC v režimech Train, Sweep, Step

Waveform Capture – Měření I a V na základě času v režimu Transient IV

Funkce sekvence ARB:

Funkce Segment ARB umožňuje víceúrovňové pulsování pomocí generátoru libovolného tvaru vlny, což umožňuje zátěžové testování a programování paměťových zařízení.

FAQ

Otázka: Jaká verze softwaru je vyžadována pro použití příkazů KXCI?
- Odpověď: K použití příkazů KXCI pro vysokorychlostní IV získávání a měření je zapotřebí Clarius V1.13 nebo vyšší.
Otázka: Jak mohu získat přístup k příkazům PMU KXCI?
- A: Tabulky příkazů PMU KXCI lze nalézt v příloze A a B aplikační poznámky nebo v příručce Model 4200A-SCS KXCI Remote Control Programming.

Použití dálkového ovládání v externím ovládacím rozhraní Keithley (KXCI) pro vysokorychlostní měření

Zavedení

Ultra-rychlé IV zdroje a měření jsou důležité pro mnoho polovodičových aplikací, včetně energeticky nezávislé paměti, charakterizace napájecích zařízení, CMOS, spolehlivosti a MEMS zařízení. Tyto polovodičové testy se provádějí pomocí Keithley 4225-PMU Pulse Measure Unit (PMU), dvoukanálového vysokorychlostního obj.tagModul pro měření zdroje a času pro analyzátor parametrů \4200A-SCS. PMU má tři režimy ultrarychlého IV zdroje a režimy měření: Pulse IV, Waveform Capture a Segment ARB™. Tyto tři režimy jsou znázorněny na obrázku 1. Použití pulzních IV signálů k charakterizaci zařízení místo stejnosměrných signálů umožňuje snížit účinky samozahřívání nebo minimalizovat proudový drift. Režim zachycení tvaru vlny nebo přechodné IV, výstup vysokorychlostního objtage pulsuje a měří proud a objtage odpověď v časové oblasti. Pulzní zdroje neboli Segment ARB lze použít k namáhání zařízení pomocí střídavého signálu během cyklování spolehlivosti nebo v režimu víceúrovňových křivek k naprogramování a vymazání paměťových zařízení. Snadno použitelný interaktivní software Clarius je dodáván s 4200A-SCS a má testovací knihovnu, která obsahuje mnoho aplikací PMU. Některá měření PMU však mohou vyžadovat součást automatizovaného testu řízeného externím počítačem. V těchto případech je nutné dálkové ovládání PMU. Keithley External Control Interface (KXCI) umožňuje dálkové ovládání přístrojových modulů v 4200A-SCS odesíláním příkazů z počítače. Řídící počítač lze připojit k 4200A-SCS přes GPIB nebo ethernet a vzdáleně odesílat příkazy KXCI pomocí kódovacího prostředí. \Počínaje Clarius V1.13 byly do softwaru Clarius pro dálkové ovládání PMU a 4220-PGU Pulse Generator Unit (PGU) přidány příkazy KXCI pro vysokorychlostní IV získávání a měření. To umožňuje automatizaci testování mimo software rozhraní Clarius. Tyto příkazy spolu s programováním napřampsoubory pro každý režim jsou vysvětleny v této aplikační poznámce. Tabulky příkazů PMU KXCI jsou uvedeny v příloze A a B na konci této aplikační poznámky.

Začínáme používat KXCI

S Keithley External Control Interface (KXCI) se externí počítač používá k přímému ovládání SMU, CVU, PMU a PGU v analyzátoru parametrů 4200A-SCS. Každý z modulů má svou vlastní sadu příkazů a lze jej použít ke konfiguraci řady různých testů. Prvním krokem k použití softwarového nástroje KXCI je zavření softwaru Clarius a otevření nástroje Keithley Configuration Tool (KCon), který se nachází na ploše, a konfigurace nastavení pro komunikaci GPIB nebo ethernet. Po konfiguraci těchto nastavení zavřete KCon a otevřete KXCI

aplikace. Jakmile otevřete KXCI, můžete začít posílat příkazy do modulů v 4200A-SCS. Podrobnější konfigurační informace o použití KXCI a sady příkazů pro všechny přístroje jsou v manuálu Model 4200A-SCS KXCI Remote Control Programming. Základní informace o tom, jak začít používat KXCI s Pythonem, jsou v poznámce k aplikaci Ovládání 4200A-SCS \Parameter Analyzer pomocí KXCI a Pythonu 3. Tato poznámka k aplikaci popisuje použití kódu Visual Studio s Pythonem 3 a NI VISA k ovládání 4200A-SCS pomocí KXCI příkazy.

Exampsoubory Ultra-Fast IV: Pulse IV, Zachycení tvaru vlny a Segment ARB

Tato sekce obsahuje programování KXCI napřamptři režimy ultrarychlé IV: Pulse IV, Waveform Capture a Segment ARB.

Puls IV

Pulzní IV označuje jakýkoli test s pulzním objtage zdroj a odpovídající vysokorychlostní měření proudu založené na čase, které poskytuje výsledky podobné stejnosměrnému proudu. Voltage a aktuální měření jsou průměrem nebo bodovým průměrem odečtů odebraných v předem definovaném měřicím okně pulzu. Uživatel definuje parametry pulsu, včetně šířky pulsu, periody, doby náběhu/doběhu a amplituda.

Následující programování pulzu IV example generuje IV rozmítání na odporu 1 kohm. Jak je znázorněno na obrázku 2, jeden konec rezistoru je připojen ke střednímu vodiči koaxiálního kabelu (HI) PMU CH1 a druhá strana rezistoru je připojena ke společnému PMU (LO) nebo k vnějšímu stínění koaxiálního kabelu. kabel.

Část skriptu Python pro vytvoření pulzního IV rozmítání je znázorněna na obrázku 3. Kód obsahuje ampparametry rozmítání nadmořské výšky (včetně startu V = −5 V, zastavení V = 5 V, velikosti kroku = 0.1 V a základny V = 0 V) a parametrů časování impulsu (perioda = 10e−6 s, šířka impulsu = 5e −6 s , časy vzestupu a pádu = 1e −7 s). Mezi další definované parametry patří okno měření a rozsah měření. Příkaz okna měření (:PMU:TIMES:PIV) je procentuální rozsah na vrcholu pulzu, kde je odvozen průměr nebo bodový průměr. V tomto example, měřící okno je mezi 0.75 a 0.9 vrcholu pulzu. Pro každý impuls je odvozen jeden odečet. Aktuální rozsah měření (:PMU:MEASURE:RANGE) je pevně nastaven na 10 mA, ale lze také použít automatický rozsah nebo omezený rozsah. Použití automatického rozsahu umožňuje PMU najít nejlepší proudový rozsah a je užitečné pro zařízení, která mají velkou změnu proudu během obj.tage rozmítání, jako je dioda.

Jakmile je kód proveden, PMU vydá pulzní IV rozmítání od -5 V do 5 V v krocích po 0.1 mV. Obrázek 4 ukazuje zachycení 5 pulzů v rozmítání osciloskopem řady Tektronix MSO101. Pouze bodový průměr každého z těchto pulzů je odvozen a použit při IV měření odporu

Jakmile je kód spuštěn pomocí příkazu :PMU:EXECUTE, všechny příkazy odeslané do PMU se zaprotokolují do konzoly KXCI, jak je znázorněno na obrázku 5, spolu se všemi zprávami nebo chybami. V konzole KXCI jsou také uvedeny odeslané příkazy, které se používají k načtení dat. :PMU:TEST:STAV? příkaz určuje, zda je rozmítání dokončeno. :PMU:DATA:POČET? příkaz se používá k určení, kolik naměřených hodnot je uloženo v datové vyrovnávací paměti. Nakonec příkaz :PMU:DATA:GET načte data z vyrovnávací paměti

Jakmile jsou data načtena, proud může být vykreslen jako funkce objtage pomocí libovolného vykreslovacího nástroje, jak je znázorněno na obrázku 6. Tento graf byl vytvořen dodatečným nástrojem Pythonu, který umožňuje vizualizaci návratu dat. Všimněte si, že pro každý bod v tažení je vykreslen jeden bod.

Zachycení tvaru vlny

Zachycení křivky nebo přechodný IV režim vydává vysokorychlostní objtage pulsuje a měří výsledný proud a objtage přechodné jevy v časové oblasti. Další example používá režim zachycení tvaru vlny PMU k zobrazení časové odezvy odebíraného proudu a odtokového objemutage MOSFET. Obrázek 7 ukazuje spojení mezi dvěma kanály PMU a třemi svorkami MOSFET. CH1 vysílá jeden 2 V impuls do brány. CH2 vysílá 1 V impuls do kolektoru a \zachycuje přechodovou odezvu kolektorového proudu a voltagE. Zdrojový terminál MOSFET je připojen ke Common nebo vnějšímu plášti koaxiálního kabelu. Kód Pythonu, který vydává voltage pulsuje na PMU CH1 (gate) a PMU CH2 (drain) a měří výsledný odtokový proud a obj.tage na PMU CH2 je znázorněno na obrázku 8. V tomto příkladuample, oba kanály jsou připojeny k zařízení, takže je třeba oba nakonfigurovat. Příkazy pro konfiguraci měření jsou však odesílány pouze do PMU CH2, protože data vrací pouze PMU CH2. Příkaz :PMU:PULSE:TRAIN konfiguruje pulzní základnu a amplituda svtage pro každý kanál. V tomto případě CH1 vydává jeden 2V impuls a CH2 vydává 1V impuls. Příkaz :PMU:PULSE:TIMES nastavuje parametry časování na každém kanálu (perioda = 1e-6 s, šířka pulzu = 5e-7 s, časy náběhu a poklesu = 1e-7 s a doba zpoždění = 1e-7 s).

Měření se provádějí s povolenou funkcí Load Line Effect Compensation (LLEC) (:PMU:LLEC:CONFIGURE 2, 1) na CH2. LLEC využívá matematický algoritmus, který kompenzuje objemtage pokles přes výstupní impedanci 50 ohmů PMU a objtage pokles přes odpor vedení a připojení k DUT

Jakmile je ke spuštění testu použit příkaz :PMU:EXECUTE, můžete použít příkaz :PMU:TEST:STATUS? příkaz pro kontrolu dokončení testu. V režimu snímání křivky test vrátí objemtage, proud, čas a stav z každého kanálu, který byl nakonfigurován pro provádění měření, v tomto případě CH2. Obrázek 9 ukazuje přechodný odtok objtage a proud MOSFETu.

Segment ARB Waveform

Každý kanál PMU může být nakonfigurován tak, aby vydával vlastní křivku Segment ARB složenou z uživatelem definovaných liniových segmentů, až do 2048. Existují samostatné příkazy pro časový interval, start a stop vol.tage hodnoty, start a stop měří hodnoty okna, sepnutí výstupu a stav výstupního relé (otevřeno nebo zavřeno). Každý příkaz definuje tento parametr pro všechny segmenty ve tvaru vlny. Jak bodový průměr, tak sampMěření v režimu le jsou podporována pro každý segment.

Segmentové ARB sekvence jsou konstruovány pomocí

:PMU:SARB příkazy, které jsou uvedeny v příloze B
Příkazy :PMU:SARB definují všechny části každého segmentu, jako je počáteční díltage, stop voltage, čas a typ měření. Napřample, čas každého segmentu je definován postupně pomocí příkazu :PMU:SARB:SEQ:TIME \a počátečního dílutagJednotlivé segmenty jsou definovány příkazem PMU:SARB:SEQ:STARTV. Použití těchto příkazů je demonstrováno v následujícím příkladuample.

Tento example bude vydávat sekvenci ARB segmentu, která je zdrojem 35 V, 1e-3 s puls a poté −35 V, 1e −3 s puls na PMU CH1. PMU CH2 si vynutí 0 V a změří výsledný proud a objtagE. Schéma zapojení je na obrázku 10. Vynucování voltage na jedné straně rezistoru a měření proudu na druhé straně se nazývá lowside měřicí technika a používá se pro ultrarychlá měření vysoké impedance. Tato technika zabraňuje chybám způsobeným svodovým proudem a delší dobou ustálení. Další informace o této metodě lze nalézt v aplikační poznámce Keithley, Provádění nízkoproudých pulzních IV měření s 4225-PMU pulzní měřicí jednotkou a 4225-RPM Remote/Preampspínací moduly liifier

PMU CH1 je nakonfigurován pro výstup sekvence ARB segmentu znázorněné na obrázku 11. (POZNÁMKA: Časová osa není v měřítku.) Tato sekvence má devět segmentů, které generují +35 V pulz po dobu 1e-3 s a poté -35 V pulz po dobu 1e−3 s. K dispozici jsou segmenty 1e−3 s pro doby náběhu a poklesu. Každý z devíti segmentů má jedinečný čas, start svtage a stop voltage, jak je nakonfigurováno pomocí následujících příkazů:

PMU CH1 je nakonfigurován pouze pro výstup. PMU CH2 je nakonfigurován tak, aby vynutil 0 V a měřil proud a objem zachyceného tvaru vlnytage na každém segmentu. Časy startu a stop měření jsou také konfigurovány na CH2. Kód Pythonu používaný k ovládání CH1 a CH2 je uveden na obrázku 12

Jakmile je kód spuštěn, příkazy se zaprotokolují do konzole KXCI, jak je znázorněno na obrázku 13.

Výsledná měření proudu 100kohm rezistoru měřená CH2 jsou na obrázku 14.

Závěr

Příkazy PMU KXCI umožňují automatizaci ultrarychlých IV měření pro pulzní IV, snímání tvaru vlny a provozní režimy Segment ARB. PMU je ovládáno buď přes ethernet nebo GPIB připojení pomocí externího počítače. Několik\example Programy Python používající příkazy PMU KXCI jsou k dispozici na webu Tektronix GitHub.

Příloha A. Příkazy Pulse IV a Waveform Capture

Dodatek B. Segmentové příkazy ARB

Kontaktní informace

Austrálie 1 800 709 465
Rakousko* 00800 2255 4835
Balkán, Izrael, Jižní Afrika a další země ISE +41 52 675 3777

Belgie* 00800 2255 4835
Brazílie +55 (11) 3530-8901
Kanada 1 800 833 9200

Středovýchodní Evropa / Pobaltí +41 52 675 3777
Střední Evropa / Řecko +41 52 675 3777
Dánsko +45 80 88 1401

Finsko +41 52 675 3777
Francie* 00800 2255 4835
Německo* 00800 2255 4835

Hong Kong 400 820 5835
Indie 000 800 650 1835
Indonésie 007 803 601 5249

Itálie 00800 2255 4835
Japonsko 81 (3) 6714 3086
Lucembursko +41 52 675 3777

Malajsie 1 800 22 55835
Mexiko, Střední/Jižní Amerika a Karibik 52 (55) 88 69 35 25
Střední východ, Asie a severní Afrika +41 52 675 3777

Nizozemsko* 00800 2255 4835
Nový Zéland 0800 800 238
Norsko 800 16098

Čínská lidová republika 400 820 5835
Filipíny 1 800 1601 0077
Polsko +41 52 675 3777

Portugalsko 80 08 12370
Korejská republika +82 2 565 1455
Rusko / SNS +7 (495) 6647564

Singapur 800 6011 473
Jižní Afrika +41 52 675 3777
Španělsko* 00800 2255 4835

Švédsko* 00800 2255 4835
Švýcarsko* 00800 2255 4835
Tchaj-wan 886 (2) 2656 6688

Thajsko 1 800 011 931
Spojené království / Irsko* 00800 2255 4835
USA 1 800 833 9200

Vietnam 12060128
* Evropské bezplatné číslo. Pokud není přístupné, volejte: +41 52 675 3777
Rev. 02.2022

Další cenné zdroje najdete na TEK.COM
Copyright © Tektronix. Všechna práva vyhrazena. Na výrobky Tektronix se vztahují americké i zahraniční patenty, vydané a nevyřízené. Informace v této publikaci nahrazují všechny dříve publikované materiály. Oprávnění ke specifikaci a změně ceny vyhrazena. TEKTRONIX a TEK jsou registrované ochranné známky společnosti Tektronix, Inc. Všechny ostatní uvedené obchodní názvy jsou servisní značky, ochranné známky nebo registrované ochranné známky příslušných společností. 051424 SBG 1KW-74070-0

Dokumenty / zdroje

Automatizace testu KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV s měřicí jednotkou [pdfUživatelská příručka
4225-PMU, 4225-PMU Automatizace testu Pulse IV s jednotkou měření, Automatizace testu Pulse IV s jednotkou měření, Automatizace testu s jednotkou měření, Automatizace s jednotkou měření, Jednotka měření, Jednotka

Reference

Uživatelská příručka

Automatizace testu KEITHLEY 4225-PMU Pulse IV s měřicí jednotkou

Specifikace

Návod k použití produktu

FAQ