Назначение
Установки для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AmCAD BILT (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 ограничена значением, при котором не происходит перегрев исследуемой структуры. В статическом режиме задается постоянное напряжение и производится непрерывное измерение силы тока. 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 путем задания оптимальных временных параметров импульсов -длительности и скважности.
Установки состоят из блока управления, измерительного зонда затвора и измерительного зонда стока. Соединение между блоком управления и зондами осуществляется кабелями с разъемами SUB-D.
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.
Измерительные зонды подсоединяются к исследуемой полупроводниковой структуре с использованием входящих в комплект поставки приспособлений.
Номенклатура поставляемых по заказу измерительных зондов:
- зонды затвора AM212, AM213;
- зонды стока AM221, AM222, AM223, AM231, AM232, AM241.
Программное обеспечение
Программное обеспечение устанавливается на внешний компьютер, который взаимодействует с блоком управления по интерфейсам USB, LAN, GPIB. 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.
Класс риска программного обеспечения “A” по WELMEC 7.2 Issue 5 (что соответствует уровню защиты от непреднамеренных и преднамеренных изменений «низкий» по Р 50.2.077-2014). Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование ПО | MT930 IVCAD |
| Номер версии (идентификационный номер) ПО | 3.5 и выше |
| Цифровой идентификатор ПО | - |
Технические характеристики
Метрологические характеристики измерительных зондов представлены в таблицах 2 - 6, общие технические характеристики установок - в таблице 7.
Значения погрешности даны для длительности импульсов свыше 500 мкс.
В формулах таблиц 2 - 6:
U - значение измеряемого напряжения, DU - верхний предел диапазона напряжения;
I - значение измеряемой силы тока, Di - верхний предел диапазона силы тока.
Таблица 2 - Измерительные зонды затвора AM212, AM213
| | AM212 | AM213 |
| Диапазон выходного напряжения, В | ±20 |
| Максимальная сила тока в статическом режиме, мА | 300 | 50 |
| Максимальная сила тока в импульсном режиме, мА | 1000 | 1000 |
| Максимальная мощность в статическом режиме, Вт | 1,5 | 1,0 |
| Максимальная мощность в импульсном режиме, Вт | 10 | 10 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 500 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 200 | 400 |
| Верхние пределы диапазонов измерений напряжения, В | 2; 20 |
| Верхние пределы диапазонов измерений силы тока, мА | 1; 10; 100; 1000 | 10;1000 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения, В |
| верхний предел диапазона, В | АМ212 | АМ213 |
| 2 | :(5-Ю'Ч: • з-кг'-Di) | : (5-кг'-i: • 4.5-кг'-i), ) |
| 20 | ±(5-10 -и+ 2,15-10 -Du) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы тока, мА |
| верхний предел диапазона, мА | АМ212 | АМ213 |
| 1 | : (4" 10 '-1 • 8-КГ '-I),) | ±(2-10"Ч- | |
| 10 | : (4" 10 '-1 • 1.2-КГ-DO | ь 2-lO'^-D,) |
| 100 | : (4-КГ'-I • 8-КГ'-I),) | |
| 1000 | : (5-КГ'-I • 1.2-КГ'-I),) | ±(2-10 -1 + 2-10 -Di) |
Таблица 3 - Измерительные зонды стока AM221, AM231
| | AM221 | AM231 |
| Диапазон выходного напряжения, В | от 0 до 250 | от 0 до 120 |
| Максимальная сила тока в статическом режиме, А | 3 | 4 |
| Максимальная сила тока в импульсном режиме, А | 10 | 10 |
| Средняя максимальная мощность в статическом режиме, Вт | 80 |
| Средняя максимальная мощность в импульсном режиме, Вт | 50 |
| Пиковая мощность в импульсном режиме, Вт | 2000 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 100 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 200 | 500 |
| Верхние пределы диапазонов измерений напряжения, В | 25; 250 | 12; 120 |
| Верхние пределы диапазонов измерений силы тока, А | 1; 10 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения, В | ± (2-10-3-U + 2-10-3-Du) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сг верхний предел диапазона 1 А верхний предел диапазона 10 А | [лы тока, А ±(1-10'3-1+ M0'3-D,) : (4-КГ'-I • 4-КГ'-I),) |
| | AM222 | AM232 |
| Диапазон выходного напряжения, В | от 0 до 120 |
| Максимальная сила тока в статическом режиме, А | 4 |
| Максимальная сила тока в импульсном режиме, А | 30 |
| Средняя максимальная мощность в статическом режиме, Вт | 80 |
| Средняя максимальная мощность в импульсном режиме, Вт | 50 |
| Пиковая мощность в импульсном режиме, Вт | 2000 | 3000 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 100 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 400 | 500 |
| Верхние пределы диапазонов измерений напряжения, В | 12; 120 |
| Верхние пределы диапазонов измерений силы тока, А | 3; 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения, В | ±(2-10-3-U + 2-10-3-Du) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений сг верхний предел диапазона 3 А верхний предел диапазона 30 А | щы тока, А ±(3-10'3-1 + 3- 10'3-Di) : (б-10 '■ I • 5-10 '-DO |
Таблица 5 - Измерительный зонд стока AM223
| Диапазон выходного напряжения, В | от минус 5 до 15 |
| Максимальная сила тока, мА | 200 |
| Максимальная мощность, Вт | 2 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 100 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 200 |
| Верхний предел диапазона измерений напряжения, В | 15 |
| Верхние пределы диапазонов измерений силы тока, мА | 20; 200 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения, В | ±(2-10-3-U + 2-10-3-Du) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы тока, мА | ±(2-10-3-I + 2-10-3-Di) |
Таблица 6 - Измерительный зонд стока AM241
| Диапазон выходного напряжения, В | от 0 до 1000 |
| Максимальная сила тока в статическом режиме, А | 3 |
| Максимальная сила тока в импульсном режиме, А | 30 |
| Максимальная мощность, Вт | 2 |
| Средняя максимальная мощность в статическом режиме, Вт | 90 |
| Пиковая мощность в импульсном режиме, Вт | 3600 |
| Максимальная частота переключений, кГц | 250 |
| Минимальная длительность импульсов, нс | 400 |
| Верхние пределы диапазонов измерений напряжения, В | 40; 200; 1000 |
| Верхние пределы диапазонов измерений силы тока, А | 0,03; 0,3; 3; 30 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений напряжения, В |
| верхний предел диапазона 40 В | ±(1-10-U+ МО-3-Du) |
| верхние пределы диапазонов 200; 1000 В | :(2-10'Ч; • 2-Ю'Ч), ) |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерений силы тока, А |
| верхние пределы диапазонов 0,03; 0,3 А верхний предел диапазона 3 А верхний предел диапазона 30 А | ±(1-10-1+ l-10-Di) ±(3-10'3-1 + 3- 10'3-Di) : (6‘ 10 '■ I • 5-10"'-I)i) |
| Г абаритные размеры (длина х ширина х высота), мм блок управления измерительный зонд | 420 х 485 х 180 120x 80x30 |
| Масса, кг, не более |
| блок управления | 18,0 |
| измерительный зонд | 0,5 |
| Потребляемая мощность от сети 220 В / 50 Гц, Вт, не более | 300 |
| Рабочие условия применения |
| температура окружающей среды, °С | 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 заднюю панель корпуса в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
Комплектность установок приведена в таблице 8.
Таблица 8 - Комплектность установок AmCAD BILT
| Наименование и обозначение | Кол-во, шт. |
| Блок управления AmCAD BILT | 1 |
| Измерительные зонды затвора AM212, AM213 | по заказу |
| Измерительные зонды стока AM221, AM222, AM223, AM231, AM232, AM241 | по заказу |
| Кабель сетевой | 1 |
| Кабель соединительный SUB-D, входит в комплект поставки зонда | 2 |
| Адаптер SUB-D/BNC, входит в комплект поставки зонда | 1 |
| Адаптер SMB-BNC | 1 |
| Контактные приспособления | по заказу к зондам |
| АМ249-1: выходы с гнездами “banana” 4 мм (для зонда АМ241) |
| АМ249-2: выходы с разъемом “SHV” (для зонда АМ241) |
| АМ249-3: выходы для корпуса Т0247 (для зондов АМ212, АМ241) |
| АМ249-4: выходы для корпуса Т0220 (для зондов АМ213, АМ241) |
| Компакт-диск или флеш-накопитель с программой MT930 IVCAD | 1 |
| Руководство по эксплуатации (на компакт-диске) | 1 |
| Методика поверки МП AmCAD-2016 | 1 |
Поверка
осуществляется по документу МП AmCAD-2016 «ГСИ. Установки для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AmCAD BILT. Методика поверки», утвержденному ФГУП «ВНИИМС» 24.06.2016 г.
Рекомендуемые средства поверки:
- мультиметр цифровой Keysight 34410A, Госреестр № 33921-07;
- мера электрического сопротивления универсальная однозначная МС 3080М, номинал 0,1 Ом; класс точности не ниже 0,005; Госреестр № 61295-15
Сведения о методах измерений
Методы измерений изложены в документе «Установка для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AmCAD BILT. Руководство по эксплуатации».
Нормативные документы
Нормативные документы, устанавливающие требования к установкам для измерения импульсных вольт-амперных характеристик AmCAD BILT
1 ГОСТ 22261-94. Средства измерений электрических и магнитных величин. Общие технические условия.
2 ГОСТ 8.027-2001. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы.
3 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.
4 ГОСТ Р МЭК 61326-1-2014. Оборудование электрическое для измерений, управления и лабораторного применения. Требования электромагнитной совместимости. Часть 1. Общие требования.
5 ГОСТ IEC 61010-1-2014. Безопасность электрических контрольно-измерительных приборов и лабораторного оборудования. Часть 1. Общие требования.
64744-16: Методика поверки МП AmCAD-2016Скачать2.1 Мб