測(cè)試單元電源管理系統(tǒng)的功能及作用

測(cè)試單元電源管理不僅消除了測(cè)量測(cè)試單元中所有接地回路感應(yīng)噪聲，而且占地面積小，場(chǎng)發(fā)射率低，可為整個(gè)系統(tǒng)、探針臺(tái)和儀器提供全面管理和過(guò)濾的交流電源。

傳統(tǒng)的在片測(cè)量測(cè)試單元定義為一組連接設(shè)備，包括測(cè)試軟件、儀器、探針臺(tái)、溫控系統(tǒng)和相關(guān)測(cè)量配件（電纜、在片測(cè)試探頭），目的是收集特定類型的測(cè)試數(shù)據(jù)。

隨著半導(dǎo)體器件性能的提高，特別是對(duì)于低功耗和高速IC，需要測(cè)試具有改善信噪比的低頻1/f、RTN和相位噪聲。如前所述，在多個(gè)領(lǐng)域中均需發(fā)現(xiàn)并消除不必要的噪聲。噪聲源可能存在于探針臺(tái)內(nèi)部、探針臺(tái)外部和測(cè)量測(cè)試單元中。過(guò)去，測(cè)試單元產(chǎn)生的噪聲很少受到關(guān)注，因?yàn)槠骷?a target="_blank">信號(hào)電平很高。現(xiàn)在情況已經(jīng)不一樣了。

對(duì)于典型的測(cè)試單元配置，即使所有單個(gè)設(shè)備部件設(shè)計(jì)良好（低噪聲、高質(zhì)量、良好的EMI/RFI屏蔽），但將它們連接在一起后，也會(huì)形成很長(zhǎng)的交流電源接地回路。當(dāng)附近任何常見(jiàn)的磁場(chǎng)通過(guò)這些接地回路時(shí)，它們會(huì)被轉(zhuǎn)換成非常小的電信號(hào)，從而產(chǎn)生具有多諧波的不必要的電力線頻率噪聲。

以下測(cè)試單元示例中顯示了這種情況，并顯示了不必要的噪聲（紅色軌跡）與接地隔離條件（綠色軌跡）。在該示例中，使用Keysight示波器測(cè)量卡盤噪聲。具有接地回路的STD_條件顯示了30多種電力線基波和諧波噪聲頻譜。隨著GRD_隔離_條件的改善，電力線基波和諧波噪聲頻譜顯著降低。（注：60 Hz電力線頻譜僅降低-20dB（=1/10））。

工程師和技術(shù)人員經(jīng)常在實(shí)驗(yàn)室中努力消除用于低噪聲器件測(cè)量應(yīng)用的測(cè)試單元中的接地回路感應(yīng)噪聲。對(duì)于小型應(yīng)用，這很容易，只需使用簡(jiǎn)單的電池電源即可消除不必要的電力線頻率噪聲。對(duì)于需要交流電源的小型應(yīng)用，可使用隔離變壓器。

但是，當(dāng)擴(kuò)大規(guī)模以支持測(cè)試單元（包括具有完整在片溫度支持（-60..300℃）的探針臺(tái)）的尺寸和功率需求時(shí)，該技術(shù)具有嚴(yán)重局限性–成本高、物理尺寸大、布線復(fù)雜、安全問(wèn)題和磁場(chǎng)產(chǎn)生增加等。

為了解決此問(wèn)題，我們使用PureLine 3專利技術(shù)開(kāi)發(fā)了新的測(cè)試單元電源管理系統(tǒng)。CM300xi-ULN探針臺(tái)現(xiàn)在是世界上第一個(gè)具有集成測(cè)試單元電源管理的探針臺(tái)。它不僅消除了所有測(cè)試單元接地回路感應(yīng)噪聲，而且占地面積小，場(chǎng)發(fā)射率低，可為整個(gè)系統(tǒng)、探針臺(tái)和儀器提供全面管理和過(guò)濾的交流電源。

安全提示…

TCPM系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分是ULN功率調(diào)節(jié)裝置（PCU），該裝置具有可擴(kuò)展功率模塊，通過(guò)全功率過(guò)濾和EMO管理為儀器提供無(wú)限制支持。PCU為整個(gè)系統(tǒng)和所有儀器的安全運(yùn)行提供統(tǒng)一的緊急斷電/緊急電源控制系統(tǒng)。它還通過(guò)具有EMO控制交流輸出的專用模塊為無(wú)任何特殊EMO功能的儀器提供支持。通過(guò)詳盡的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)合規(guī)性測(cè)試以及TUV在全球范圍內(nèi)提供的全面安全認(rèn)證，可確保安全。

如審核編輯：湯梓紅