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吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)

日期：2012-11-30瀏覽：3920次

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)

• 概述• 測量范例• 測試方案• 常用產(chǎn)品

• 相關(guān)材料• 其它應(yīng)用領(lǐng)域

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)概述

基礎(chǔ)電路和電子器件實(shí)驗(yàn)是學(xué)生zui初接觸的電子工程實(shí)驗(yàn)課程之一。在此實(shí)驗(yàn)課程中，學(xué)生要熟悉用數(shù)字萬用表（DMM）、電源、函數(shù)發(fā)生器和示波器等實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行基礎(chǔ)電子測量。學(xué)生一旦形成使用這些工具的某些能力就開始學(xué)習(xí)電阻器、二極管、晶體管和運(yùn)放等基礎(chǔ)元器件如何工作。在實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束時，學(xué)生應(yīng)當(dāng)能設(shè)計(jì)、組裝和使用基礎(chǔ)電子電路并且擁有必要的測量和分析電路設(shè)計(jì)的技能。

吉時利提供各種教育實(shí)驗(yàn)儀器用于加快和簡化此類實(shí)驗(yàn)教學(xué)。作為電子實(shí)驗(yàn)儀器的制造商，吉時利非常了解牢固理解測量科學(xué)的重要性，特別是工程專業(yè)的學(xué)生。為了讓實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有指導(dǎo)性，吉時利還提供非常適合學(xué)生在電路和基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)課程中使用的各種實(shí)驗(yàn)室儀器，例如吉時利的 keithley2000 系列 DMM 以及 keithley2400 系列和 keithley2600A 數(shù)字源表。

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)測量范例

例1：使用 DMM 進(jìn)行 2 線電阻測量與 4 線電阻測量

歐姆定律指出電路元件兩端的電壓 V 與流經(jīng)電路元件的電流 I 和此元件的電阻 R 的關(guān)系：R = V/I。

2 端 DMM 通過測試線輸出測試電流zui終流入 DMM 的 HI-LO 輸入端子。這種 2 線歐姆系統(tǒng)適合大多數(shù)電阻測量應(yīng)用。然而，測試線的 I-R 壓降會導(dǎo)致（RL）在較低電阻的測量中準(zhǔn)確度明顯降低。參見左邊的圖。

４線歐姆測量或 Kelvin 測量通過將兩條高阻抗電壓感測線引出至未知電阻 RX，從而避開了 RL 兩端的電壓降。由于高輸入阻抗導(dǎo)致感測電路中的電流非常小，因此測試線實(shí)際上沒有 I-R 壓降，而且在兩個感測端子看到的電壓與 RX 兩端形成的電壓相等。

例2：

將源測量單元用作電壓表、電流表、歐姆表、電源或源負(fù)載以測量電壓、電流、電阻以及I-V特性分析和曲線跟蹤。

源測量單元或 SMU 能用作獨(dú)立的恒壓源或恒流源并用作單獨(dú)的電壓表或電流表。然而，SMU 的真正優(yōu)勢在于同時進(jìn)行源和測量——例如在電阻測量中，對被測器件（負(fù)載）施加電壓并測量負(fù)載上通過的電流，或著對負(fù)載提供電流并測量負(fù)載兩端的壓降。SMU 的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各種 SMU 的配置如左邊所示。

SMU 是 I-V 特性分析測試的核心儀器，例如探測二極管和晶體管的基本原理。SMU 能讓您測量二極管的正向電壓、反向漏電和反向擊穿電壓。兩臺 SMU 結(jié)合使用就讓學(xué)生理解晶體管的原理，例如進(jìn)行閾值電壓、β 和跨導(dǎo)參數(shù)測試以及產(chǎn)生半導(dǎo)體曲線族，如下圖所示。

例3：

產(chǎn)生基本電信號或波形以測試電子電路

所有電子工程專業(yè)的學(xué)生都要與信號或波形打交道。在基礎(chǔ)電路和電子實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生要研究正弦波、方波、斜波、脈沖和噪聲等信號波形如何通過電子電路。用于生成這些信號的基本工具是函數(shù)發(fā)生器。在這些儀器產(chǎn)生的信號中，幅度、頻率和波形等參數(shù)很容易控制。結(jié)合強(qiáng)大的波形發(fā)生軟件，學(xué)生就能快捷地進(jìn)行電子電路實(shí)驗(yàn)。

KiWAVE 軟件—— 此波形應(yīng)用軟件允許學(xué)生創(chuàng)建正弦波、方波、斜波、脈沖和噪聲等標(biāo)準(zhǔn)波形以及管理波形存儲器。KiWAVE 能讓用戶查看真實(shí)單元中的波形并進(jìn)行編輯。然后，波形能上載到吉時利的任意波形/函數(shù)發(fā)生器中。

Example scope plots of a sine, square, and ramp or triangle waveform.

例4：

使用高性能 50MHz 任意波形/函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生特殊波形和基本無線電載波和調(diào)制。

常常需要創(chuàng)建非常規(guī)的正弦波、方波或斜波等電氣波形。為了實(shí)現(xiàn)這個目標(biāo)，可以采用任意波形/函數(shù)發(fā)生器。為了在教學(xué)實(shí)驗(yàn)中簡化波形發(fā)生，推薦使用波形發(fā)生軟件，例如吉時利的 KiWAVE 應(yīng)用軟件。

KiWAVE 波形發(fā)生軟件——這是使用 KiWAVE 軟件產(chǎn)生一個簡單同步波形的例子。

同步波形圖阻尼波形圖

噪聲波形圖心電波形圖

AM 調(diào)制波形圖FM 調(diào)制波形圖

頻移鍵控波形圖脈沖寬度調(diào)制波形圖

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)測試方案

DMMs 是電壓、電流和電阻等基礎(chǔ)測量zui常用的測試設(shè)備類型。吉時利keithley2000 系列高性能、精密 DMM 符合電路和基礎(chǔ)電子實(shí)驗(yàn)的所有測量要求。初級keithley2100型提供 11 種涵蓋zui常用測量參數(shù)的測量功能，包括電壓、電阻、電流和 RTD 溫度測量等標(biāo)準(zhǔn) DMM 功能及 mX+B、dB 和 dBm 等較專業(yè)測量應(yīng)用的數(shù)學(xué)單位。

keithley2100數(shù)字萬用表

對于二極管、晶體管和運(yùn)放等有源器件的測量，吉時利keithley2400 系列數(shù)字源表和 keithley2600 系列數(shù)字源表在一臺機(jī)箱內(nèi)結(jié)合了多種測試儀器。

keithley2602A雙通道數(shù)字源表

2602A 結(jié)合了精密電源、真電流源和 DMM 的功能。2600A 系列還包含任意波形發(fā)生器、帶測量功能的電壓或電流脈沖發(fā)生器、電子負(fù)載和觸發(fā)控制器。這種內(nèi)建的功能性就不再像以前那樣需要占用大量測試空間的多臺實(shí)驗(yàn)儀器。通過使用這些儀器和下面示出的吉時利 LabTracer 軟件，學(xué)生只用點(diǎn)擊鼠標(biāo)就能進(jìn)行測量，而以前需要使用昂貴的曲線跟蹤儀才能執(zhí)行這種測量。

對于學(xué)生實(shí)驗(yàn)臺的信號發(fā)生或波形發(fā)生，吉時利兼具業(yè)界*性能和*價(jià)格的keithley3390 型任意波形/函數(shù)發(fā)生器以*的價(jià)格為學(xué)生實(shí)驗(yàn)提供的波形發(fā)生功能和靈活性。

keithley3390 能產(chǎn)生高度穩(wěn)定和準(zhǔn)確的波形，從而能讓學(xué)生創(chuàng)建幾乎任何想得到的波形。它用直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)實(shí)現(xiàn)這種性能和功能水平。keithley3390 所擁有的優(yōu)異信號質(zhì)量是結(jié)合高分辨率、快速上升時間和下降時間以及深度存儲器的結(jié)果。優(yōu)異的信號質(zhì)量和低價(jià)格使其成為 50MHz 及以下帶寬應(yīng)用的理想方案。這款儀器簡單易用。在大多數(shù)情況下，在前面板上按一個按鈕或者在 PC 上點(diǎn)鼠標(biāo)一兩次就能產(chǎn)生或修改波形。

keithley3390 型任意波形/函數(shù)發(fā)生器

keithley3390 型*性能和特點(diǎn)包括：

50MHz zui高正弦波頻率；

25MHz 脈沖頻率，具有 10ns zui窄脈沖寬度；

任意波形發(fā)生器，具有 256k 點(diǎn)、14bit 分辨率；

內(nèi)建函數(shù)發(fā)生器的功能包括正弦波、方波、三角波、噪聲、直流等；

精密脈沖和方波具有快速（<10ns）上升/下降時間；

內(nèi)建 10MHz 外部時基適于多單元同步；

內(nèi)建 AM、FM、PM、FSK、PWM 調(diào)制；

頻率掃描和突發(fā)能力；

符合 LXI Class C 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口、兼容 TMC 的 USB 接口和標(biāo)準(zhǔn) GPIB 接口；

數(shù)字碼型輸出端口和控制功能。

keithley3390 是同類儀器中*具有數(shù)字碼型模式的儀器。它能通過后面板上的多引腳連接器發(fā)送任意 16 bit 的碼型。此特點(diǎn)適合直接測試時鐘和數(shù)據(jù)信號，發(fā)送簡單協(xié)議至被測設(shè)備以及模擬簡單的控制功能等應(yīng)用。結(jié)合吉時利的 KiWAVE 軟件包，您還能用keithley3390 以變化的速度和幅度容易地創(chuàng)建復(fù)雜的長碼型。

使用 KiWAVE 的數(shù)字碼型發(fā)生

keithley3390 包含的 KiWAVE 軟件包幫助您和您的學(xué)生定義和創(chuàng)建定制的任意波形，管理波形存儲器，對波形使用濾波器并且在 PC 上顯示波形。

KiWAVE 波形發(fā)生軟件

欲了解關(guān)于電路和電子實(shí)驗(yàn)室的*電壓測量工具選擇的更多內(nèi)容，請查看吉時利的產(chǎn)品：

交互式電壓測量指南

快速找到適于您應(yīng)用的正確方案

常用產(chǎn)品

下面的鏈接提供每款產(chǎn)品網(wǎng)頁的快速訪問入口，在產(chǎn)品網(wǎng)頁內(nèi)您將找到 datasheet、產(chǎn)品手冊、軟件和儀器驅(qū)動等信息的鏈接。

數(shù)字萬用表（DMM）

keithley2000 型 6 位半數(shù)字萬用表

keithley2001 型 7 位半數(shù)字萬用表

keithley2002 型 8 位半數(shù)字萬用表

keithley2010 型 7 位半數(shù)字萬用表

keithley2015 型 6 位半數(shù)字總諧波失真萬用表

keithley2016 型 6 位半數(shù)字總諧波失真萬用表，帶 9V 電壓源

keithley2100 型 6 位半數(shù)字萬用表

數(shù)字源表產(chǎn)品介紹

keithley2400通用數(shù)字源表

keithley2410高壓源表

keithley2420 型 3A 源表

keithley2425大功率源表

keithley2430脈沖數(shù)字源表

keithley2440 型數(shù)字源表

keithley2601A單通道數(shù)字源表（3A 直流、10A 脈沖）

keithley2602A雙通道數(shù)字源表（3A 直流、10A 脈沖）

keithley2611A單通道數(shù)字源表（200V、10A 脈沖）

keithley2612A雙通道數(shù)字源表（200V、10A 脈沖）

keithley263單通道數(shù)字源表（1fA、10A 脈沖）

keithley2636A雙通道數(shù)字源表（1fA、10A 脈沖）

任意波形/函數(shù)發(fā)生器

keithley3390 型50 MHz 任意波形/函數(shù)發(fā)生器

產(chǎn)品 Data Sheets

keithley2000 型 6 位半數(shù)字萬用表

keithley2001 型 7 位半和 2002 型 8 位半數(shù)字高性能萬用表

keithley2010 型 7 位半數(shù)字低噪聲自動量程萬用表 Data Sheet

keithley2015、2015-P、2016 和 2016-P THD 以及音頻分析萬用表

keithley2100 型 6 位半 USB 數(shù)字萬用表

keithley2400 系列數(shù)字源表系列

keithley2600A 系列數(shù)字源表

keithley3390 型 50 MHz任意波形/函數(shù)發(fā)生器

大學(xué)圖書館

手冊

低電平測量手冊

納米技術(shù)測量手冊

了解數(shù)據(jù)采集、測量和控制的進(jìn)展

白皮書

DMMs

用于高性能應(yīng)用的 DMMs 選擇技巧

問題：低電阻測量的讀數(shù)漂移

問題：低電阻測量的噪聲讀數(shù)

問題：低電阻測量的誤差

空中音頻質(zhì)量測試系統(tǒng)特性分析基礎(chǔ)

數(shù)字源表

為大學(xué)生半導(dǎo)體制造實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)特性分析系統(tǒng)

用 6 線電阻測量技術(shù)獲得更準(zhǔn)確的電阻測量

FPD 技術(shù)演進(jìn)帶來新的測試現(xiàn)實(shí)

新的測試定序儀降低器件制造商的測試成本

應(yīng)用筆記

DMMs

#601 用 keithley2001 型 DMM 進(jìn)行峰值檢測

顯示 keithley2001 的窗口

SCPI 命令快速參考指南

排除 SCPI 常見錯誤

如何設(shè)置儀器在 GPIB 總線上發(fā)送 SRQ

數(shù)字源表

#803 用 keithley2400 數(shù)字源表驗(yàn)證變阻器

#804 用 keithley2400 系列數(shù)字源表進(jìn)行 IDDQ 測試和待機(jī)電流測試

#805 配置分立電阻器驗(yàn)證測試系統(tǒng)

#807 使用吉時利keithley2400 系列源表進(jìn)行電池放電/充電周期

#1805 使用keithley2400 系列數(shù)字源表進(jìn)行二極管的生產(chǎn)測試

#1818 用 keithley2400 配置電阻網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)測試系統(tǒng)

#1953 使用 keithley2420 測量光伏電池的 I-V 特性

#2208 連接器的生產(chǎn)測試方案

#2124 使用 keithley2430C 1kW 脈沖源表進(jìn)行大電流變阻器的生產(chǎn)測試

#2208 連接器的生產(chǎn)測試方案

#2217 多臺數(shù)字源表的觸發(fā)器同步

#2218 高亮度、可見光 LED 的生產(chǎn)測試

#2273 使用keithley2400 數(shù)字源表進(jìn)行 VCSEL 測試

#2311 射頻功率晶體管的直流電氣特性分析

#2402 OLED 顯示器的直流生產(chǎn)測試

#2605 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表提升多引腳器件的生產(chǎn)量

#2614 用 keithley2602 數(shù)字源表創(chuàng)建可擴(kuò)縮、多引腳、多功能的 IC 測試系統(tǒng)

#2616 將 keithley2400 系列數(shù)字源表的 SCPI 應(yīng)用轉(zhuǎn)換為 2600 系列源表的腳本應(yīng)用

#2626 用 keithley2602 數(shù)字源表對激光二極管模塊和 VCSEL 進(jìn)行高吞吐量直流生產(chǎn)測試

#2633 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行二極管的生產(chǎn)測試

#2639 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行高亮度、可見光 LED 的生產(chǎn)測試

#2647 用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行 IDDQ 測試和待機(jī)電流測試

使用兩臺 2400 型數(shù)字源表輸出 2A 電流

技術(shù)筆記：數(shù)字源表緩沖器以及如何用這兩個緩沖器獲取多達(dá) 5000 點(diǎn)數(shù)據(jù)

#806 使用 keithley2400 數(shù)字源表進(jìn)行熱敏電阻的生產(chǎn)測試

我能否用 keithley2400 或其它非脈沖模式數(shù)字源表產(chǎn)生電流（或電壓）脈沖？

消除 SCPI 的常見錯誤

使用吉時利數(shù)字源表和 LabTracer 軟件的器件特性分析技術(shù)

在線研討會

了解及應(yīng)用 6 位半 DMM 的技巧

其它應(yīng)用領(lǐng)域

半導(dǎo)體器件實(shí)驗(yàn)室

納米科學(xué)研究實(shí)驗(yàn)室

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