利用大功率數字源表構建多源測量單元（SMU）系統-連載三

待測器件(DUT)與儀器的連接對于獲得有意義的結果是至關(guān)重要的。在使用吉時(shí)利8010型大功率測試夾具時(shí)，利用吉時(shí)利公司提供的電纜連接儀器直截了當。關(guān)于連接圖，請參見(jiàn)本文件中“系統實(shí)例”部分的圖22。如果要連接到探測器或定制夾具，請牢記下面這些指南:

為大電流測試選擇最佳電纜

確保測試期間使用的電纜符合測試系統最大電流額定值。在功率器件開(kāi)啟狀態(tài)特性分析期間經(jīng)常遇到大電流、低壓測試，要使用能夠實(shí)現這類(lèi)測試所需性能的電纜。

在大電流測試時(shí)，要注意引線(xiàn)電阻和引線(xiàn)電感，以避免電壓源和測量誤差。

引線(xiàn)電阻

有些功率器件的導通電阻阻值在幾個(gè)毫歐。因此，引線(xiàn)電阻與待測參數可能在同一數量級。當施加大電流時(shí)，這些阻值不大的引線(xiàn)電阻可能帶來(lái)電壓誤差。在電壓測量中的很小偏移或噪聲，也可能給導通電阻測試結果帶來(lái)很大的誤差。

注意在圖1中MOSFET器件的導通電阻測量實(shí)例，它給出儀器配置。圖2說(shuō)明引線(xiàn)電阻相對器件電阻有多大，以及引線(xiàn)電阻如何帶來(lái)80%的測量誤差。

為了消除誤差，可以在電壓測量中使用單線(xiàn)電纜，參見(jiàn)圖3；使用額外電纜將待測器件連接到儀器的檢測端口。測試電流通過(guò)一組電纜，并對通過(guò)檢測線(xiàn)路的電壓進(jìn)行測量，檢測線(xiàn)路中幾乎沒(méi)有電流通過(guò)。

在大電流測試中，為了對低電壓和低電阻進(jìn)行精確測量，必須采用4線(xiàn)連接——又稱(chēng)作開(kāi)爾文連接。為了保持良好的測量，必須監控力引線(xiàn)電阻，以避免力引線(xiàn)和檢測引線(xiàn)之間的最大電壓降超過(guò)源測量單元（SMU）的性能指標。

圖1 功率MOSFET導通電阻測試的典型儀器配置

圖 2 相對待測器件電阻而言，引線(xiàn)電阻較大。由于電壓測量是在二線(xiàn)配置中的儀器輸出端口進(jìn)行的，因此，測量結果包括測試引線(xiàn)電阻與待測器件電阻的總和。

圖 3 使用單獨測試引線(xiàn)將待測器件連接至儀器檢測端口。在這種情況下，測得的電壓只是通過(guò)器件的電壓。作為結果的電阻測量將是對待測器件電阻的真正測量。

引線(xiàn)電感

當短時(shí)間內電流變化較大時(shí)，額外電感將導致電壓過(guò)沖(V =L[di/dt])。對于脈沖測試來(lái)說(shuō)，這一點(diǎn)尤為重要，此時(shí)dt可能很小。為了使待測器件獲得期望電壓，額外電感需要儀器施加更多的電壓。

吉時(shí)利2651A-KIT-1型電纜具有低電阻和低電感，被推薦與2651A大功率系統數字源表一起使用。