Chroma의 52403P는 고출력 레이저 다이오드(LD)와 같은 열에 민감한 장치의 빠르고 정확하며 안정적인 소싱 및 측정을 위해 설계된 PXI Express 숏펄스 SMU(소스/측정 장치)입니다. 고속 펄서, 고정밀 SMU 및 DAQ 모듈을 단일 PXIe SMU에 통합한 52403P는 LIV와 고전력 LD의 낮은 레벨 누설 전류를 모두 측정할 수 있습니다. 따라서 Chroma의 숏펄스 SMU 52403P는 고객에게 포괄적인 LD 테스트를 위한 올인원 솔루션을 제공합니다.

높은 슬루레이트와 높은 출력 전류를 갖춘 우수한 펄서 기능을 갖춘 52403P는 10A/10uS 펄스 또는 1A/5uS 펄스를 출력할 수 있습니다. 인덕턴스가 펄스 전류 상승/하강 시간에 큰 영향을 미치므로 52403P 숏펄스 SMU는 테스트 리드와 DUT 사이에 최대 3uH의 인덕턴스를 허용하는 동시에 10A/10uS 또는 1A/5uS 펄스 곡선을 제공합니다.

52403P의 SMU 모듈에는 다양한 DUT 임피던스 요구 사항을 충족하고 발진을 방지할 수 있는 빠르고 안정적인 출력을 보장하기 위해 16개의 선택 가능한 제어 대역폭이 장착되어 있습니다. 18비트 DAC 및 18비트 ADC를 갖춘 다중 전류 측정 범위는 최대 100kS/s의 샘플링 속도로 높은 분해능과 정확도를 제공합니다.

내장된 2MS/s DAQ(데이터 수집)를 갖춘 Chroma 52403P는 자체 SMU를 사용하여 TIA(트랜스임피던스 증폭기)를 통해 고속 포토다이오드의 전압 신호를 측정할 수 있어 테스트 시스템 통합을 단순화하고 개발 시간을 단축합니다.

신속한 테스트 개발 및 배포를 위해 다목적 Soft Front Panel과 C/C#/LabVIEW/LabWindows API가 제공됩니다. 후면 커넥터는 PXIe 및 하이브리드 섀시 슬롯과 모두 호환됩니다. 이러한 모든 기능을 통해 광범위한 응용 분야에 적합하도록 설계되어 PXIe 또는 PXI 하이브리드 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.

52403P에는 SMU 출력을 제어하기 위한 결정성 타이밍을 갖춘 특허받은 하드웨어 시퀀스 엔진이 있습니다. 시퀀서의 온보드 메모리는 최대 8192개의 시퀀서 명령과 총 8M 측정 샘플을 저장할 수 있습니다.

높은 슬루레이트 설계가 적용된 Chroma의 숏펄스 SMU 52403P는 레이저 다이오드의 자체 발열을 방지하는 10A/10uS 펄스 및 1A/5uS 펄스를 출력할 수 있습니다. 그림 1에서는 3m 케이블을 따라 흐르는 10A/10uS 전류의 펄스 파형을 볼 수 있습니다. 그림 2는 3m 케이블을 사용할 때 10A/3.5A/1A 10uS 펄스 곡선 사이의 상승 시간의 사소한 차이만을 보여줍니다. 마지막으로, 그림 3에서는 다양한 케이블 길이가 어떻게 거의 동일한 10A/10uS 펄스 곡선을 생성하는지 확인할 수 있으며, 52403P가 출력 전류 및 케이블 길이의 영향을 최소화하면서 매우 정밀한 펄스 곡선을 출력할 수 있음을 보여줍니다.

▲ 그림 1: 10A/10uA 펄스 곡선

▲ 그림 2: 10A/3.5A/1A 출력의 펄스 곡선

▲ 그림 3: 3M/2M/1M 케이블을 사용한 펄스 곡선

LIV(광전류 전압) 테스트는 레이저 다이오드와 같은 장치의 작동 특성, 기울기 효율 및 임계 전류에 대한 데이터를 수집하는 데 사용되는 중요한 측정 기준입니다. LIV 테스트의 또 다른 중요한 기능은 출력 곡선의 "왜곡"을 식별하는 것입니다. 다른 SMU와 달리 52403P는 미국 수준의 펄스 스윕을 레이저 다이오드(LD)로 출력할 수 있습니다. LD는 광검출기(PD)에 빛을 방출하고, PD(광검출기)는 TIA에 의해 전압으로 변환되는 전류를 생성합니다. 그런 다음 52403P에 내장된 DAQ는 그림 4와 같이 전압 신호를 수집하고 스윕 I/V 데이터와 L 데이터를 계산하여 LIV 곡선을 생성합니다.

▲ 그림 4: 전체 LIV 테스트 회로도

숏 펄스 SMU 52403P에는 펄서 모듈과 SMU 모듈이 장착되어 있습니다. 펄서 모듈은 1.8W의 사분면 1 출력(그림 5)을 제공하며 SMU 모듈은 25W 출력을 소스로, 10W를 부하로 사용하여 4사분면 출력을 제공합니다(그림 6).

▲ 그림 5: 펄서 모듈의 사분면 다이어그램

▲ 그림 6: SMU 모듈의 사분면 다이어그램

Chroma는 다양한 애플리케이션을 위한 직관적인 Soft Front Panel을 제공합니다. 펄서 모듈 Soft Front Panel(그림 7)을 사용하면 고객은 몇 가지 펄스 파라미터 조정만으로 펄스 파형을 쉽게 편집할 수 있습니다. SMU 모듈 Soft Front Panel(그림 8)을 통해 고객은 고정밀 테스트 및 측정을 위해 범위, 클램프 값, 간극 시간 및 루프 대역폭과 같은 주요 설정 파라미터를 입력할 수 있습니다. 하드웨어 시퀀서 Soft Front Panel(그림 9)을 사용해 실행 중에 PC 상호 작용 없이 대기 시간 없는 제어 및 측정이 가능합니다. 계측기가 시작 트리거를 수신하면 시퀀서 테이블의 단계 명령을 한 줄씩 또는 트리거에 의해 정의된 대로 실행합니다.

▲ 그림 7: 펄서 모듈 Soft Front Panel

▲ 그림 8: SMU 모듈 Soft Front Panel

▲ 그림 9: 하드웨어 시퀀서 Soft Front Panel

보호는 누설 전류로 인한 오류를 줄이고 정착 시간을 줄이는 매우 낮은 전류 측정을 위한 중요한 기술입니다(그림 10). 이는 포스 컨덕터와 가드 커넥터의 전위를 포스 컨덕터와 동일한 전위로 유지함으로써 전류가 포스 컨덕터와 가드 도체 사이에 흐르는 것을 방지함으로써 달성됩니다. 또한 보호 기능은 SMU와 DUT 사이의 케이블 정전 용량을 제거하고(그림 11) RC 시간 상수를 크게 줄입니다. SMU 모듈에는 2개의 ±가드 와이어가 있어 보다 빠르고 정확한 측정이 가능합니다.

▲ 그림 10: 케이블의 절연저항에 흐르는 누설 전류

▲ 그림 11: 가드 연결 - 3축 케이블을 사용하면 케이블 정전 용량이 제거됩니다.

SMU 모듈은 최적의 응답성과 테스트 시간 단축을 위해 고속 출력 전압 및 전류를 제공하도록 설계되었습니다. DUT, 고정 장치 또는 케이블의 임피던스로 인해 전압 또는 전류 소스 모드에서 루프 불안정이 발생할 수 있으며 이로 인해 포화, 발진이 발생하거나 DUT가 손상될 수도 있습니다. 이를 방지하기 위해 SMU 모듈은 사용자가 선택할 수 있는 16개의 제어 대역폭을 제공하여 DUT 근처에 외부 커패시터나 인덕터를 배치할 필요가 없습니다. 그 결과 출력 상승 시간이 빨라지고 전압 리플과 노이즈가 줄어들며 과도 응답이 줄어듭니다(그림 12). 제어 대역폭은 소프트웨어를 통해 수정되어 테스트 유연성을 최대화하고 DUT 변경 시 가동 중지 시간을 최소화할 수 있습니다.

그림 12: 대역폭 제어 하의 SMU 출력 파형