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S3022F 双通道精密电源/测量单元

联讯仪器 S3022F 精密电源/测量单元是结构紧凑、经济高效的双通道台式电源/测量单元(SMU),能够同时输出并测量电压和电流。这些功能使得 S3022F 成为既需要高分辨率,又需要高精度的各种 IV(电流与电压)测量任务的理想选择。 联讯仪器 S3022F 以适中的价格提供优异的性能。它拥有广泛的电压(±200 V)和电流(± 3 A 直流和 ±10 A 脉冲)电源功能、出色的精度, 6位半的显示(最低 100fA/100nV 显示分辨率)以及 卓越的彩色 LCD 图形用户界面(GUI)。此外,它具有多种基于任务的显示模式,显著提高了测试、调试和表征的效率。 联讯仪器 S3022F 还提供超高的测量吞吐量,并支持传统的SMU SCPI 命令,让测试代码的迁移变得轻松快捷。SMU 可以集成到生产测试系统中使用,上述这些功能将会提高系统的测试效率并降低成本。
产品描述
产品参数
技术支持

产品特点

特性

优势

双通道综合四象限电源和测量功能

使用单台仪器即可轻松准确地测量电流和电压,而无需手动更改任何连接。

量程:±200 V、±3 A(直流)、±10A(脉冲)

单台 SMU 产品即可同时满足高电压和大电流测量需求,从而推动测量仪器的标准化,并简化资产管理和支持工作。

最小测量分辨率可达100fA/100nV

可以使用低成本的台式 SMU 进行低电平测量,而以前则需要使用昂贵的半导体器件分析仪。

高速测量

最高可支持1M的ADC采样率,NPLC和采样率可选设定。

4.3 英寸彩色LCD电阻触模屏,提供了简单易用的前面板 GUI,支持图形和数字视图模式

可快速轻松地在前面板上进行测量和显示数据,显著加速交互式测试、表征和调试操作。

免费的PC端GUI控制软件

无需编程即可从 PC 进行远程测量和控制

支持传统和默认的 SCPI 命令

传统的 SCPI 命令可以部分兼容较旧的 SMU 代码(例如 Keithley 2400系列),从而尽量减少代码转换工作。

单机/多机同步

纯硬件高速同步,可现实多通道低时延同步。

数字IO

可灵活配置纯硬件高速IO,可实现阈值触发,从而实现输出测量值和用户系统的高效交互。

紧凑的外形,配有 USB2.0LAN接口

轻松整合到机架和堆叠系统中。

电压源指标

电压设置精度

量程

设置分辨率

精度(1)

±(%读数+ 偏置)

典型噪声(有效值)

0.1 Hz-10Hz

±200 V

1mV

0.02%+40 mV

600 μV

±20 V

100 μV

0.02%+5 mV

100 μV

±6 V

10 μV

0.02%+500 μV

4 μV

±200 mV

1 uV

0.02%+200 μV

2 μV

温度系数

±(0.15 × 精度指标)/°C (0-18,28-50)

单通道最大输出功率

30W: ±20V@1.5A;30W: ±200 V@0.15A;18W: ±6 V@3A

设置时间

<800uS (典型值)

过冲

<±0.1% (典型值,Normal,步进是范围的 10% 90%,满量程点,电阻性负载测试)

噪声10Hz-20MHz

6V电压源,3A电阻负载,<3mV RMS

 

电流源指标

电流设置精度

量程

设置分辨率

精度(1)

±(% 读数+偏置)

典型噪声(有效值)

0.1 Hz-10Hz

±10 A1

50 μA

0.4% + 40 mA

NA

±3 A

20 μA

0.05% + 5 mA

10 μA

±1.5A

5 μA

0.02% + 500 μA

3 μA

±150 mA

500 nA

0.02% + 25 μA

800 nA

±15 mA

50 nA

0.02% + 2.5 μA

100 nA

±1.5 mA

5 nA

0.02% + 150 nA

20 nA

±150 μA

500 pA

0.02% + 25 nA

200 pA

±15 μA

50 pA

0.02% + 3 nA

75 pA

±1.5 μA

5 pA

0.03% + 600 pA

50 pA

±150 nA

500 fA

0.05% + 300 pA

10 pA

温度系数

±(0.15 × 精度指标)/°C (0-18,28-50)

单通道最大输出功率

30W: ±20V@1.5A;30W: ±200 V@0.15A;18W: ±6 V@3A

设置时间

<500us (典型值)

过冲

<±0.1% (典型值,Normal,步进是范围的 10% 90%,满量程点,电阻性负载测试)

1,10A量程仅支持脉冲模式,精度为典型值

 

电压表指标

电压测量精度

 

量程

显示分辨率

精度(1)       ±(% 读数+偏置)

±200 V

100 μV

0.02% + 40 mV

±20 V

10 uV

0.02% + 5 mV

±6 V

1 uV

0.02% + 500 uV

±200mV

100 nV

0.02% + 200 μV

温度系数

±(0.15 × 精度指标)/°C (0-18,28-50)

 

电流表指标

电流测量精度

 

量程

显示分辨率

精度(1)     ±(% 读数+偏置)

±10 A1

10 μA

0.4% + 25 mA

±3 A

10 μA

0.05% + 5 mA

±1.5A

1 μA

0.02% + 500 μA

±150 mA

100 nA

0.02% + 25 μA

±15 mA

10 nA

0.02% +2 μA

±1.5 mA

1 nA

0.02% + 150 nA

±150 μA

100 pA

0.02% + 20 nA

±15 μA

10 pA

0.02% +3 nA

±1.5 μA

1 pA

0.03% + 600 pA

±150 nA

100fA

0.05% + 300 pA

温度系数

±(0.15 × 精度指标)/°C (0-18,28-50)

1,10A量程仅支持脉冲模式,精度为典型值

 

 

电阻表指标(4线)

电阻测量精度

量程

显示分辨率

默认测量电流

典型精度(1)

±(% 读数+偏置)

1 W

1 uΩ

1 A

0.09% + 0.5 mΩ

10 W

10 uΩ

100 mA

0.065% + 5 mΩ

100 W

100 uΩ

10 mA

0.065% + 50 mΩ

1 KW

1 mΩ

1 mA

0.055% + 500 mΩ

10 KW

10 mΩ

100 uA

0.065% + 5 Ω

100 KW

100 mΩ

10 uA

0.07% + 50 Ω

1 MW

1 Ω

10 uA

0.07% + 500 Ω

10 MW

10 Ω

1 uA

0.11% + 5KΩ

100 MW

100 Ω

0.1 uA

0.65% + 50 KΩ

温度系数

±(0.15 × 精度指标)/°C (0-18,28-50)

手动电流源电阻测量(四线)

总体误差 = 测量电压/电流源设定电流 = 电阻读数 x (电压源量程的增益误差百分比 + 电流表量程的增益误差百分比 + 电流源量程偏置误差/设定电流) + (电压源量程偏置误差/设定电流值)

示例:电流源设定电流=1A 电压测量量程=6V

      总体误差=0.02%+0.02%+500uA/1A+(500uV/1A)

              =0.09%+0.5mΩ

 

 

脉冲源指标(4线)

最小可编程脉宽

100μs

脉宽编程分辨率

1μs

脉宽编程精度

±10μs

脉宽抖动

2μs

脉冲宽度定义

如下图所示,从 10 % 前沿到 90 % 后沿的时间

 

 

脉冲技术指标

最大电流限制

最大脉冲宽度

最大占空比

1

0.15A/200V

DC,无限制

100%

2

1.5A/20V

DC,无限制

100%

3

3A/6V

DC,无限制

100%

5

3A/20V

1mS

10%

6

10A/6V

1mS

10%

 

 

脉冲源上升时间(4线)

输出

量程

典型上升时间1,3

典型稳定时间2,3

测试负载

200 V

420 μS

800 μS

空载

20 V

270 μS

550 μS

空载

6 V

180 μS

300 μS

空载

10 A

210 μS

300 μS

满量程

3 A

210 μS

300 μS

满量程

1.5 A

210 μS

300 μS

满量程

150 mA

210 μS

300 μS

满量程

15 mA

210 μS

300 μS

满量程

1.5 mA

210 μS

300 μS

满量程

1, 脉冲前沿从10%到90% 所需的时间。

2,脉冲达到距离最终值1%的所需的时间。

3, 电流源测试基于6V电压量程下测试。105%满量程钳位设定。

 

I-V输出能力

输出建立时间

输出

 

量程

典型输出建立时间

 

测试条件

Fast 1,2

Normal 1

Slow1

200V

<550μS

<800μS

<1ms

在开路负载条件下,达到距离最终值 0.1% 以内所需的时间。步进是范围10% 90%

20V

<250μS

<550μS

<0.8ms

6V

<150μS

<300μS

<0.55ms

200mV

<2mS

<3mS

<4mS

3A

<160μS

<300μS

<2.5ms

在短路条件下,达到距离最终值 0.1% 以内(对于 3 A 范围,为 0.3 %)所需的时间。步进是范围的 10%90%

1.5A

<160μS

<300μS

<2.5ms

150mA

<160μS

<300μS

<2.5ms

15mA

1.5mA

<180μS

<300μS

<2.5ms

150μA

<2mS

<3mS

<2.5ms

15μA

<3mS

<3.8mS

<10ms

1.5uA

150nA

<20mS

<30mS

<40mS

             

1,输出转换速率:Fast,Normal,Slow。

2,Fast模式在不同的量程或负载条件下输出可能会出现较大过冲,过冲敏感设备建议用Slow模式。

 

采样率及NPLC设置

配置方式

配置范围

NPLC

0.00005PLC ~ 10PLC

Sampling Rate

5sps ~ 1Msps

 

测量精度降额(PLC<1

误差增加量程的百分比

PLC

量程

200mV

6V

20200V

150nA1.5uA

15uA

150uA150mA

1.5A3A

0.1

0.02%

0.01%

0.01%

0.02%

0.01%

0.01%

0.01

0.01

0.3%

0.03%

0.02%

0.2%

0.04%

0.02%

0.02%

0.001

3.2%

0.4%

0.1%

2.5%

0.4%

0.03%

0.03%

 

补充特征

传感模式

2线或4线(远程传感)连接

最大传感引线电阻

1 kΩ(额定精度)

2线内部线压降

<60mV/A

远程传感输出端与传感端最大电压

2V

输出连接器最大输出电压

>满量程105%(200V量程>202V)

直流浮地电压

±250 V DC

SWEEP扫描

扫描间隔从20uS至16S可配置,单次扫描最大64K点

自动量程

支持,过冲敏感设备建议切换量程前关闭输出再做量程切换动作

延时测量(SOURCE DELAY)

支持,建议用户设置合适的SOURCE DELAY以获得更准确的测量值

过温保护

当检测到内部温度过高或过低时,输出关闭,待温度回到65度以下会恢复操作使用

过压保护

当输出超出OVP设定值时关闭输出,设备重置后可进一步操作

其他输出异常保护

断电重启,可恢复操作或硬件损坏

 

通信端口

以太网

100BASE-T / 10BASE-T

USB

USB 2.0 HOST(前)

USB 2.0 DEVICE(后)

数字I/O DB9

绝对最大输入电压:5.25

绝对最小输入 电压:-0.25V

最小逻辑高电平:2.1V

最高逻辑低电平:0.7V,

最大逻输出电流:2mA

最大吸电流:-50mA

Pin5

Pin6

IO1,通道1数字I/O,同步信号输入口(单、双通道同步模式)

Pin7

IO2, 通道1数字I/O,同步信号输出口(单通道同步模式)

Pin8

IO3,通道2数字I/O,同步信号输出口(双通道同步模式),同步信号输入口(单通道同步模式)

Pin9

IO4,通道2数字I/O,单通道同步模式,同步信号输出口

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