Назначение
Установки для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AM3200 (далее по тексту - установки) предназначены для измерений вольт-амперных характеристик полевых полупроводниковых компонентов и интегральных схем на пластине и в корпусе.
Описание
Принцип работы установок заключается в задании и измерении напряжения на затворе и стоке, и измерении силы тока в цепи затвора и стока исследуемой полупроводниковой структуры.
Установки имеют два режима работы - импульсный и статический.
Максимальная мощность ограничивается значением, при котором не происходит перегрев исследуемой структуры. В статическом режиме задается постоянное напряжение и производится непрерывное измерение силы тока. В импульсном режиме формируются импульсы напряжения, измерение напряжения и силы тока осуществляется в середине вершины импульсов. Импульсный режим позволяет обеспечить значительно более высокие по сравнению со статическим режимом значения напряжения и силы тока, и, соответственно, более высокую мощность в импульсе без опасности перегрева исследуемого объекта.
Установки состоят из блока управления AM3203, измерительного зонда затвора AM3211 и измерительного зонда стока AM3221.
Блок управления обеспечивает питание зондов, управление временными параметрами, диапазонами и значениями задаваемого напряжения, диапазонами измерений напряжения и силы тока, задание, вывод и отображение измерительной информации на внешний компьютер. Общий вид установок с измерительными зондами показан на рисунке 1.
Программное обеспечение
устанавливается на внешний компьютер, который взаимодействует с блоком управления по интерфейсам USB, LAN. Программное обеспечение является целостным и выполняет функции создания и редактирования амплитудных и временных параметров задаваемого напряжения, параметров измерений напряжения и силы тока, а также обработку и документирование измерительной информации. Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «низкий» по Р 50.2.077-2014 (класс риска “B” по WELMEC 7.2-2015). Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | IVCAD |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.7 и выше |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики установок представлены в таблицах 2 и 3.
Таблица 2 - Метрологические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Измерительный зонд затвора AM3211 |
| Диапазон установки выходного напряжения, В | ±25 |
| Диапазон силы тока в нагрузке, мА | |
| статический режим | ±300 |
| импульсный режим | ±1000 |
| Диапазон измерения напряжения, В | ±25 |
| Диапазоны измерения силы тока, мА | ±0,1; ±10; ±1000 |
| Выходное сопротивление на постоянном токе, Ом | |
| в диапазоне силы тока 0,1 мА | 210 |
| в диапазонах силы тока 10 мА, 1000 мА | 14,5 |
| Выходная емкость, пФ, не более | 20 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения и амплитуды импульсного напряжения, В 1,2) | ±(7-10-4-U + 1-10-4-Du) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения силы постоянного тока и амплитуды импульсов тока, мА 1,3) |
| верхний предел диапазона 0,1 мА | ±(5-10-3-I + 8-10-3-Di) |
| верхний предел диапазона 10 мА | ±(1,5-10-3-I + 3-10-3-Di) |
| верхний предел диапазона 1000 мА | ±(2-10-3-I + 2Л0-3^) |
| 1) Для импульсного режима отсчет амплитуды в середине вершины импульсов, длительность импульсов не менее 500 мкс, количество усреднений не менее 256. 2) DU - верхний предел диапазона измерения напряжения, В 3) DI - верхний предел диапазона измерения силы тока, мА |
| 1 | 2 |
| Измерительный зонд стока AM3221 |
| Диапазон выходного напряжения, В | от 0 до 250 |
| Максимальная сила тока в статическом режиме, А | 5 |
| Максимальная сила тока в импульсном режиме, А | 33 |
| Выходное сопротивление на постоянном токе, Ом | |
| сила тока не более 0,7 А | 2 |
| сила тока свыше 0,7 А | 0,4 |
| Верхние пределы диапазонов измерения напряжения, В | 5; 250 |
| Верхние пределы диапазонов измерения силы тока, А | 0,3; 3; 30 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 500 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения и амплитуды импульсного напряжения, В 1,2) |
| верхний предел диапазона 5 В | ±(1-10'3-U + 1,4^10"4^DU) |
| верхний предел диапазона 250 В | ±(1-10'3-U + 8-10"5-Du) |
| Пределы допускаемой абсолютно й погрешности измерения силы постоянного тока и амплитуды импульсов тока, А 1,3) |
| верхний предел диапазона 0,3 А | ±(Ы0'Ч + 3,3-10"4-Di) |
| верхний предел диапазона 3 А | ±(2-10"3-I + 8,3 •Ш'4^) |
| верхний предел диапазона 30 А | ±(7-10"3-I + 1^10"3^DI) |
| | импульсов не менее 500 |
| 1) Отсчет значения в середине вершины импульсов, длительность мкс, количество усреднений не менее 256. 2) Du - верхний предел диапазона измерения напряжения, В 3) Di - верхний предел диапазона силы тока, А |
Таблица 3 - Технические характеристики
| Наименование характеристики | Значение |
| 1 | 2 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 500 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 200 |
| Максимальная мощность зонда затвора AM3211, Вт |
| статический режим | |
| источник напряжения | 3,0 |
| активная нагрузка | 0,5 |
| импульсный режим (пиковое значение) | 10 |
| Максимальная мощность зонда стока AM3221, Вт |
| статический режим | 100 |
| импульсный режим (пиковое значение) | 3000 |
| Г абаритные размеры, мм | блок управления | зонды |
| длина | 380 | 190 |
| ширина | 216 | 140 |
| высота | 108 | 76 |
| Масса, кг, не более | 5,0 | 1,5 |
| 1 | 2 |
| Потребляемая мощность от сети 220 В / 50 Гц, Вт, не более | 200 |
| Рабочие условия применения |
| температура окружающей среды, °C | от 20 до 28 |
| относительная влажность воздуха при температуре до 28 °C, % | до 70 |
| Электромагнитная совместимость | по ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014 |
| Безопасность | по ГОСТ IEC 61010-1-2014 |
Знак утверждения типа
наносится на лицевую панель корпусов блока управления и измерительных зондов в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность установок приведена в таблице 8.
Таблица 4 - Комплектность установок
| Наименование и обозначение | Кол-во, шт. |
| Блок управления AM3201 | 1 |
| Измерительный зонд затвора AM3211 | 1 |
| Измерительный зонд стока AM3221 | 1 |
| Кабель сетевой | 1 |
| Кабель соединительный AM3901 | |
| Кабель соединительный AM3904 | 1 |
| Адаптер AM3911 | 1 |
| Адаптер AM3912 | 1 |
| Адаптер SMB-BNC | 1 |
| Компакт-диск или флеш-накопитель с программой IVCAD | 1 |
| Руководство по эксплуатации (на компакт-диске) | 1 |
| Методика поверки AM3200/МП-2018 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу AM3200/МП-2018 «ГСИ. Установки для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AM3200. Методика поверки», утвержденному ЗАО «АКТИ-Мастер» 27.06.2018 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр цифровой Keysight 34410A, регистрационный номер № 33921-07;
- мера электрического сопротивления универсальная однозначная МС 3080М 0,1 Ом; класс точности 0,01; регистрационный номер № 61295-15.
Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится лицевую панель корпусов блока управления и измерительных зондов в виде наклейки (место нанесения показано на рисунке 1) и/или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
«Установка для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AM3200. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы, устанавливающие требования к установкам для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AM3200
ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия
ГОСТ 8.027-2001. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
ГОСТ 8.022-91. ГСИ. Государственный первичный эталон и государственная поверочная схема для средств измерений силы постоянного электрического тока в диапазоне 110-16 - 30 А
ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014. Оборудование электрическое для измерений, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования
ГОСТ IEC 61010-1-2014. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования
72172-18: Методика поверки АМ3200/МП-2018Скачать3.0 Мб