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Keithley 2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器

keithley 2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器
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2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器 概述:


2460型大电流数字源表®源测量单元(SMU)仪器为 您带来先进的Touch, Test, Invent®(触摸、测试、发明) 技术。它采用创新的图形用户界面(GUI)和电容触摸屏技 术,不仅使测试直觉,而且实现学习曲线最小化,帮助工 程师和科学家更迅速学习、更聪明工作、更容易发明。2460型仪器具有7A直流和脉冲电流能力,已为高功率材 料、器件和模块特性分析和测试而优化,如碳化硅 (SiC)、 氮化镓(GaN)、DC-DC转换器、功率MOSFET、太阳电池 和面板、LED与照明系统、电化学电池与电池组,等等。 这些新的能力加上吉时利数十年开发高精密、高精度源测 量单元(SMU)仪器的专长,使得2460型仪器成为未来 实验室和机架大电流应用的重要仪器。

2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器 主要特性:

  • 在一个紧凑仪器内集成了分析仪、 曲线追踪仪和I-V系统等多种能力, 成本更低
  • 动态范围宽,105V, 7A DC/7A 脉冲, 100W(最大值)
  • 5英寸、高分辨率、电容触摸屏图 形用户界面(GUI)
  • 基本测量准确度0.012%,6位半 数字分辨率
  • 源和阱(4象限)操作
  • 4个“Quickset”模式,用于快速设 置和测量
  • 背景敏感的帮助功能
  • 前面板输入香蕉插孔;后面板集 体输入螺丝连接
  • 2460 SCPI与TSP®脚本编程模式
  • 前面板USB 2.0存储器I/O端口, 用于传输数据、测试脚本或测试 配置

更迅速学习、更聪明工作、更容易发明
2460型仪器采用5英寸、全彩色、高分辨率触摸屏,支持直观操作,帮助 操作人员迅速熟悉仪器,优化整体速度和生产率。基于光标的简单菜单结构, 使测试配置所需步骤减少50%,而且省去软键仪器普遍使用的繁琐的多层菜单 结构。内建的背景敏感的帮助功能,支持直观操作,并把浏览单独菜单的需求 降为最少。这些特性以及2460型仪器的多功能性,简化了其在基础测量和先进 测量应用中的操作,无论用户是否具有使用源测量单元(SMU)仪器的工作经验。

2460型仪器主界面

2460型仪器基于光标的菜单结构,可以帮助 新用户迅速和自信地配置测试。

一体化源测量单元(SMU)仪器
2460型仪器基于获奖的第四代 源测量单元(SMU)平台,并充分 利用已被证明的吉时利大电流源测 量单元(SMU)仪器(包括2420、 2425和2440型仪器)的能力。该仪 器可提供高度灵活的4象限电压和电 流源/负载,适合高精密电压和电流 测量。这款一体化源测量单元(SMU) 仪器可以用作:

2460型仪器功率包络
  • 高精密电源,具有V和I回读功能
  • 真正的电流源
  • 数字多用表(数字电压计、数字电 流计、电阻计和功率计,具有6位 半分辨率)
  • 高精度电子负载
  • 触发控制器
2420/2425/2440型2460型
最大电压: 60V/100V/40V最大电压: 100V
最大电流: 3A/3A/5A最大电流: 7A
直流功率: 60W/100W/50W直流功率: 100W
宽频带噪声: 10mVrms 典型值宽频带噪声: 2mVrms 典型值
扫描类型:
线性、日志、定制、源-存储
扫描类型:
线性、日志、双线性、双日志、定制
5000 点读数缓存>250,000 点读数缓存
>2000 读数/秒>3000 读数/秒
SCPI 编程SCPI 编程 + TSP 脚本
GPIB, RS-232GPIB,USB, 以太网(LXI)
前/后面板香蕉插孔前面板:香蕉插孔
后面板:螺丝端子连接

易用性超越触摸屏
除了采用先进的触摸屏,2460型仪器的前面板还提供改进速度、用户友好性 和可学习性的诸多特性,包括USB 2.0存储器I/O端口、HELP键、旋转导航/控制 旋钮、前面板/后面板输入选择按钮、适合基本台式应用的香蕉插孔。USB 2.0存 储器端口简化存储测试结果和仪器配置,将测试脚本上传至仪器,以及安装系统 升级。前面板的所有按钮都采用背光,提高了低照环境下的可视性。

2460型仪器的高分辨率、电容触摸屏和前面板控制允许直观操作,即使新用户也感到易用。

4种“Quickset”模式简化了一起设置。 只需轻轻一触,就可以为不同工作模式 快速配置仪器,无需为这个操作进行间 接配置。

一触Quickset模式加速测量设置,把测量时间 降到最短。

全面的内建连接性
通过2460型仪器后面板,可以接入后面板接入螺丝端子 连接器、程控控制接口(GPIB、USB 2.0与LXI/Ethernet)、 D-sub 9插针数字I/O端口(用于内部/外部触发器信号和处理 程序控制)、仪器互锁控制以及TSP-Link®插孔,从而简化多 台仪器测试方案配置,并省去额外适配器附件的花销。

2460型仪器后面板连接已经优化,以保持信号完整性,并加速系统设置

将原始数据转化为信息
完整的绘图窗口可以转化原始数据,并立即显示为有用 信息,如半导体I-V曲线和伏安图。使用2460型仪器的电子表 (Sheet)浏览,测试数据还可以以表格形式显示。该仪器 支持将数据输出至电子数据表,用于进一步分析,大大提高 研究、台式测试、设备资格和调试的生产率。

TriggerFlow®构建模块,适合仪器控制与执行
2460型仪器采用吉时利TriggerFlow触发系统,便于用户 对仪器执行进行控制。TriggerFlow图形的创建与流程图绘制 基本相同,它采用4个基本的构建模块:
  • 等待 – 等待一个事件的发生,然后继续流动
  • 分支 – 当条件满足时进行分支
  • 动作 – 启动仪器动作,如测量、源、延迟、设置数字I/O等
  • 通知 – 通知其他设备已发生的事件

2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器
TriggerFlow构建模块允许创建触发模型,从极简单到高度复杂的触发模型。

利用这些构建模块组合可以通过前面板构建TriggerFlow 模型,也可以通过发送程控命令进行构建。有了TriggerFlow 系统,用户可以构建各种触发模型,包括简单触发模型以及 多至255模块等级的复杂触发模型。2460型仪器还包括基本 的触发功能,如即时/定时器/手动触发。

内建数据显示、绘图和电子数据表输出功能, 很容易将测试结果转化为有用信息。

无与伦比的系统集成与编程灵活性
当2460型仪器配置为多通道I-V测试系统时,嵌入式测试 脚本处理器(TSP®)允许其运行测试脚本,因此用户可以创建 功能强大的测试应用,并大幅缩短开发时间。TSP技术还提供 无需主机的通道扩展能力。吉时利的TSP-Link®通道扩展总线 采用100 Base T以太网电缆,可以在主从配置中实现多部 2460型仪器与其他TSP仪器的连接,如吉时利2450型数字源 表源测量(SMU)单元仪器、2600B系列系统数字源表源测 量(SMU)单元仪器及3700A系列开关/多用表系统,使之作 为一个集成系统工作。每个GPIB或IP地址的TSP-Link扩展总 线支持32部设备,因此很容易扩展系统,满足具体的应用需 求。2460型仪器还包括SCPI编程模式,可以充分利用仪器的 各种能力。

并行测试能力
2460型仪器的TSP技术支持多个器件并行测试,可以满 足器件研究、先进半导体实验室应用级高吞吐生产测试需求。 这个并行测试能力允许系统中的每台仪器运行其自身的完整 测试序列,建立完全的多线程测试环境。2460型仪器可并行 运行的测试数量与系统中仪器数量相同。

免费仪器控制启动软件
2460型仪器包含KickStart仪器控制/启动软件,使用户无 需编程即可在数分钟内开始测试。在多数情况下,用户只需 进行几次快速测量,绘制数据图表,并将数据存储至磁盘, 以便日后在Excel等软件环境分析数据。KickStart软件提供以下功能:
  • 仪器配置控制,以执行I-V特性分析
  • X-Y绘图、平移和缩放
  • 通过电子数据表/表格浏览数据
  • 保存和输出数据,用于深入分析
  • 保存测试设置
  • 屏幕截图
  • 测试注释
  • 命令行输入,用于发送和接收数据
  • HTML帮助
  • GPIB、USB 2.0、以太网兼容

KickStart启动软件让用户在几分钟内做好测量准备。

利用现成的仪器驱动程序简化编程

2460 数字源表®源测量单元(SMU)仪器 技术数据:


电压规格1, 2

电压源电压测量 3
量程 最大电流分辨率准确度 (23° ± 5°C)1 年±(% 设置 + 伏特)噪声 (RMS) (<10 Hz)分辨率输入电阻准确度 (23° ± 5°C)1 年±(% 读数 + 伏特)
200.0000 mV 7.35 A5 μV0.015% + 200 µV1 µV100 nV>10 GW0.012% + 200 µV
2.000000 V 7.35 A50 µV0.015% + 300 µV10 µV1 µV>10 GW0.012% + 300 µV
7.000000 V 7.35 A250 µV0.015% + 2.4 mV100 µV1 µV>10 GW0.015% + 1 mV
10.00000 V 5.25 A500 µV0.015% + 2.4 mV100 µV10 µV>10 GW0.015% + 1 mV
20.00000 V 4.20 A500 µV0.015% + 2.4 mV100 µV10 µV>10 GW0.015% + 1 mV
100.0000 V 1.05 A2.5 mV0.015% + 15 mV1 mV100 µV>10 GW0.015% + 5 mV
电流规格 1, 2, 5
电压源电压测量3
量程 最大电压分辨率准确度 (23° ±5°C) 41 年±(% 设置 + 安培)噪声 (RMS) (<10 Hz)分辨率 4输入电阻 6准确度 (23° ±5°C)1 年±(% 读数 + 安培)
1.000000 μA 105 V50 pA0.025% + 1 nA40 pA10 pA<100 µV0.025% + 700 pA
10.00000 μA 105 V500 pA0.025% + 1.5 nA40 pA10 pA<100 µV0.025% + 1 nA
100.0000 μA 105 V5 nA0.020% + 15 nA100 pA100 pA<100 µV0.020% + 10 nA
1.000000 mA 105 V50 nA0.020% + 150 nA1 nA1 nA<100 µV0.020% + 100 nA
10.00000 mA 105 V500 nA0.020% + 1.5 μA10 nA10 nA<100 µV0.020% + 1 μA
100.0000 mA 105 V5 μA0.020% + 15 μA100 nA100 nA<100 µV0.020% + 10 μA
1.000000 A 105 V50 μA0.050% + 750 μA5 μA1 μA<100 µV0.050% + 500 μA
4.000000 A 21 V250 μA0.100% + 3 mA25 μA1 μA<100 µV0.100% + 2.5 mA
5.000000 A 10.5 V250 μA0.100% + 3 mA25 μA1 μA<100 µV0.100% + 2.5 mA
7.000000 A 7.35 V500 μA0.150% + 6 mA125 μA1 μA<100 µV0.150% + 5 mA

温度系数 (0°–18°C和28°–50°C): ±(0.10 × 精度指标)/°C
  1. 速度 = 1 PLC。
  2. 所有规格都在输出开启时确保。
  3. Accuracies apply to 2- and 4-wire mode when properly zeroed.
  4. 6.5-digit 电压测量 分辨率.
  5. 6位半测量分辨率。
  6. 使用2460-KIT螺丝端子附件时确保准确度规格。
  7. 4线模式。
电阻测量精度(本地或源端测量) 1, 2, 3
量程 缺省分辨率 4缺省测试电流一般准确度(23°C ±5°C)1 年, ±(% 读数 + 欧姆)增强准确度 5(23°C ±5°C)1 年, ±(% 读数 + 欧姆)
<2.000000 Ω61 μΩ用户定义电压源 IACC + 测量 VACC测量 IACC + 测量 VACC
20.00000 Ω 10 μΩ100 mA0.05% + 0.003 Ω0.04% + 0.001 Ω
200.0000 Ω 100 μΩ10 mA0.05% + 0.03 Ω0.04% + 0.01 Ω
2.000000 kΩ 1 mΩ1 mA0.05% + 0.3 Ω0.04% + 0.1 Ω
20.00000 kΩ 10 mΩ100 μA0.05% + 3 Ω0.04% + 1 Ω
200.0000 kΩ 100 mΩ10 μA0.05% + 30 Ω0.05% + 10 Ω
2.000000 mΩ 1 W10 μA0.06% + 100 Ω0.06% + 50 Ω
20.00000 mΩ 10 Ω1 μA0.14% + 1000 Ω0.12% + 500 Ω
>20.0000 mΩ6User defined电压源 IACC + 测量 VACC测量 IACC + 测量 VACC

温度系数 (0°–18°C和28°–50°C): ±(0.10 ×精度指标)/°C
源电流、测量电阻模式:整体不确定性 = I源准确度 + V测量准确度 (4线远端测量)
源电压、测量电阻模式:整体不确定性= V源准确度 + I测量准确度 (4线远端测量)
  1. 速度 = 1 PLC。
  2. 所有规格都在输出开启时确保。
  3. 正确归零后,准确度适用于2线和4线模式。 10. 6位半测量分辨率。
  4. 6位半测量分辨率。
  5. 支持源回读。偏移补偿开启。
  6. 仅源电流测量电阻或源电压测量电阻。
其他特性

最大输出功率 — 100W, 4象限源或阱操作。
源限幅: — V:±7.35V (≤7A量程), ±10.5V (≤5A量程), ±21V (≤4A量程), ±105V ( ≤1A量程)
I:±7.35A (≤7V量程), ±5.25mA (≤10V量程), ±4.2A (≤20V量程), ±1.05mA (≤100V量程)
过量程 — 量程的105%,源和测量
调节 — 电压:线路:量程的0.01%,负载:量程的0.01% + 100μV。
电流:线路:量程的0.01%,负载:量程的0.01% + 100pA。
源限幅 — 电压源电流限幅:双极电流限幅设置为单一值。最小值为量程的10%。
电流源:<典型值的0.1% (1mA步长, R负载 = 10kΩ, 20V量程)。
V-限幅 / I-限幅精度 — 增量为设置的0.3%以及基本指标读数±0.02%。
过冲 — 电压源:<典型值的0.1% (满刻度步长, 电阻负载, 20V量程, 10mA I-限 幅)。
电压源: <0.1% typical (1 mA step, RLoad = 10 kΩ, 20 V 量程).
量程变化过冲 — 量程变化过冲:对100kΩ的完全电阻负载过冲, 10Hz~20MHz带宽,临近量程:<250mV,典型值。
输出建立时间 — 输出建立时间:与最终值相差0.1%所需的时间, 20V量程, 100mA I-限幅:<200μs,典型值。
最大斜率 — 最大斜率:1V/μs,100V量程,对20kΩ负载,限幅为100mA (典型值)。0.6V/μs,20V量程,对20kΩ负载, 限幅为100mA (典型值)。
过压保护 — 过压保护:用户可选择值5% ±0.5V容限。出厂缺省值=无。
电压源噪声 — 10Hz–20MHz (RMS):<4.5mV,针对电阻负载的典型值。
共模电压 — 250V DC
共模隔离 — >1G Ω, <1000 pF.
噪声抑制(典型值):
NPLC NMRRCMRR
0.01 60 dB
0.1 60 dB
1 60 dB100 dB

负载阻抗 — 一般模式:20nF,典型值 。
大电容模式 — 稳定至50μF,典型值。对于≥100μA量程,大电容模式有效。
FORCE和SENSE端之间的最大电压降:5V
测量引线最大电阻 — 1MΩ,针对额定精度。
测量输入阻抗 — >10 GΩ.
保护偏移电压 — <300 µV, 典型值
系统测量速度 1
频率为60Hz (50Hz)的读取速度(读数/秒) 典型值,脚本(TSP®)可编程
NPLC 触发源对内存测量对GPIB/USB/LAN测量对内存的源测量对GPIB/USB/LAN的源测量
0.01 内部3050 (2800)2800 (2500)1700 (1600)1650 (1550)
0.01 外部2300 (2100)2150 (2000)1650 (1550)1600 (1450)
0.1 内部540 (460)530 (450)470 (410)470 (400)
0.1 外部500 (420)500 (420)460 (390)450 (350)
1.00 内部59 (49)59 (49)58 (48)58 (48)
1.00 外部58 (48)58 (48)57 (48)57 (46)
频率为60Hz (50Hz)的读取速度(读数/秒) 典型值,SCPI可编程
NPLC 触发源对内存测量对GPIB/USB/LAN测量对内存的源测量对GPIB/USB/LAN的源测量
0.01 内部3000 (2800)3000 (2790)1700 (1600)1550 (1500)
0.01 外部2330 (2150)2330 (2150)1650 (1550)1500 (1450)
0.1 内部540 (460)540 (460)470 (410)460 (400)
0.1 外部510 (430)510 (430)470 (400)460 (390)
1.00 内部59 (49)59 (49)58 (48)58 (48)
1.00 外部58 (49)58 (49)58 (48)58 (48)
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