New-Tech Military Magazine 11-12/2017

, מפעילים ON - State כדי למדוד את מתח לזרם גבוה, מאלצים זרם אל SMU מכשיר BJTs הרכיב ומודדים את המתח. עבור נוסף, בעל SMU משתמשים ב- IGBTs ו- הספק נמוך יותר, המחובר להדק השער . ON - State של הרכיב כדי למתג אותו ל- כיוון שמוליכים למחצה הספק הם בדרך נמדד ON - State כלל רכיבי זרם גבוה, מתח לרוב ע"י שימוש בדופק זרם, כדי למנוע כל שינוי בפרמטרים כתוצאה מחימום עצמי .DC של הרכיב עקב זרם הבדיקה שני מרכיבי מפתח מסייעים מבטיחים בדיקת מוצלחת: ON - State מתח ) כבלים 2(- ) מדידה מדויקת של המתח ו 1( וחיבורים מתאימים. מדידות מתח מדויקות משתנה ON - State מכריעות, כיוון שמתח עם הטמפרטורה. לדוגמה, שינוי של כמה מיליוולטים במתח ממתח קדומני של דיודה הספק, עשוי להצביע על שינוי של כמה מעלות בטמפרטורת הרכיב. דגם Keithley מהירים מאוד ב A / D ממירים High Power System SourceMeter 2651 מאפשרים ביצוע מדידות מתח מדויקות SMU באמצעות דפקים 1µs מאוד, במרווחי זמן של , .100µs קצרים של עד במידה שווה, הכבלים והחיבורים הנכונים הם המפתח למזעור שגיאות המתח. עבור דיודות , זרמי בדיקה טיפוסיים IGBTs ו- BJTs הספק, לעשרות אמפרים, 100mA עשויים לנוע בין נפוצים מאוד ON - State בעוד שמתחים של הם רכיבים אידיאליים Thyristors .1-3V הם לשימוש ביישומים של הספק גבוהה במיוחד, נמוך מאוד ON - State כיוון שהם בעלי מתח ) בעתשזרמי ההולכה עשויים להיות 2V (קטן מ- במהלך הבדיקה, .100A אפילו גבוהים מ- זרמים גבוהים מסוג זה עשויים ליצור מפלי מתח על פני כבלי הבדיקה ועל פני הכבלים המחברים בין המכשיר הבדיקה לרכיב הנבדק. מתחים נוספים אלה יוצרים טעויות במדידת המתח. חיבורים בארבעה-חוטים, או מחברי מבטלים את רוב שגיאות מתח אלה ,Kelvin מתהליך המדידה, ע"י שימוש בכבלים נפרדים במד-המתח. הזרם הזעיר הזורם בכבלים אלה יוצר מפל מתח זניח, בין מכשיר המדידה והרכיב הנבדק, כך שמכשיר המדידה מודד את המתח האמיתי של הרכיב. השימוש בכבלי מדידה בעלי השראות נמוכה מסייע בהבטחת צורת דופק תקינה (כלומר, זמני עלייה וירידה וקצר) בעת בדיקת רכיבים לזרמים, המספקים מידע רב עבור רוחב דופק נתון.

הספק טיפוסי, שהופק ע"י שימוש במכשירי BJT עבור Gummel תרשים .5 איור « .Keithley של 2636B - ו 2651A דגמים SMU

ON התנגדות- הספק היא MOSFET אחד מנתוני היסוד של ]) R DS ) on ( ([ ON מכפלת התנגדות- היא גורם ON ). התנגדות- Q G ( GATE במטען ה- הספק. MOSFET מפתח להפסדי ההולכה ב- . רכיבים I D * R DS ) on) הפסד ההולכה שווה ל- של כמה ON חדשים יותר הם בעלי התנגדות- בזרם גבוה. miliohms ועד עשרות miliohms זה דורש יכולת מדידת מתח ברגישות גבוהה ON . מדידת ההתנגדות- DRAIN מאוד בהדק ה- : מכשיר SMU מחייבת שימוש בשני מכשירי , ON למצב GATE אחד דוחף את ה- SMU שני יוצר דופק זרם מוגדר ב- SMU ומכשיר ומודד את המתח המתקבל. ההתנגדות- DRAIN DRAIN מחושבת באמצעות חוק, זרם ה- ON הנמדד. ניתן להגדיר DRAIN המתוכנן ומתח ה- את חישוב הנ"ל לביצוע אוטומטי בתוכנה. טיפוסית מאופיינת לעיתים ON התנגדות- או מתח DRAIN קרובות כפונקציה של זרם ה- . באמצעות התוכנה, ניתן להפעיל את GATE ה- ולבצע פעולת סריקה, כך SMU שני מכשירי ה- 6 מדידה הזו מבוצעת תוך בדיקה אחת. איור המחושב כנגד תוצאות R DS ) on ( מראה את גרף . כל המדידות הושלמו תוך DRAIN זרם ה- . עבור רכיבים R DS ) on ( מהלך אחד של בדיקת של זרם גבוהה מאוד, ניתן להשתמש בשני המחוברים במקביל, 2651A מכשירים מדגם .100A ליצירת דופקים של זרם עד מנהלת את התצורה ACS Basic Edition תוכנת ואת איסוף הנתונים. SMU של שני מכשירי ה- עולה עם מתח הפריצה ולכן כל ON התנגדות-

High Power System SourceMeter דגם מסופק עםסט כבליםמיוחדים, SMU 2651A בעלי התנגדות והשראות נמוכות במיוחדת, המאפשרים שימוש בדפקים ברוחב של . 50A וזרם של 100µs מאפייני העברה מאפייני העברה של רכיב מאפשרים הערכת יכולת ההולכה ולכן את יכולת נשיאת הזרם שלו. למאפייני ההעברה יש קשר עקיף לקביעת זמן המעבר והערכת הפסדי מיתוג. מאפייני ההעברה מנוטרים לעיתים קרובות כיחס של טמפרטורה, כדי לאמוד את השפעת הטמפרטורה על יכולת נשיאת הזרם המירבית למדידת SMU של הרכיב. נדרשים שני מכשירי מאפייני ההעברה: אחד משנה ושורק את מתח המבוא בהדק הבקרה של הרכיב והשני מספק להדק המוצא ומודד את זרם המוצא. מדידות טיפוסיות של מאפייני ההעברה כוללות את DRAIN לעומת זרם ה- GATE תרשים מתח ה- לעומת GATE מתח ה- , MOSFET ) V DS - I D עבור ( IGBT ) V GE - I C עבור ( COLLECTOR זרם ה- . BJT ) V BE vs . I C , I B עבור ( Gummel ותרשים במקרים מסוימים, נמדד טווח רחב של זרם Gummel מוצא. זה נכון במיוחד עבור תרשים שבו נבדקים מספר סדרי גודל של BJT של הוא מאוד 2651A זרם. במקרים אלה, דגם שימושי כיוון שהוא יכול למדוד זרמים מתחום מתאר תרשים 5 איור .50A ועד nanoamp של 2651A שנוצר באמצעות חיבור דגם Gummel על הבסיס. 2636B ודגם COLLECTOR על ה-

New-Tech Military Magazine l 48