源测量单元(SMU)的信号时序

2022-05-25 14:19:09·  来源:横河测试测量  作者:YOKOGAWA 张良  
 
横河的GS系列源测量单元(SMU)是一款高精度、高稳定性的信号校准源。很多用户在刚开始使用时,经常会出现仪器报错或者编写的程序运行出错的情况,这基本都是对信

横河的GS系列源测量单元(SMU)是一款高精度、高稳定性的信号校准源。很多用户在刚开始使用时,经常会出现仪器报错或者编写的程序运行出错的情况,这基本都是对信号时序设置错误导致的;或是在需求多路信号时,不知道要如何确保信号间的同步。接下来就让我们先来详细了解一下源测量单元输出信号的时序问题,后期再讲如何实现信号同步。


信号源和测量的基本时序


在理解信号的时序之前,首先要了解源测量单元在输出信号时的一个基本概念,那就是“源测量周期”。源测量周期即是指仪器从触发开始到完成一次输出动作的时间。这是由于在输出信号时,仪器均以触发输入为起点开始执行信号发生和测量。

从触发激活开始,经过了指定的信号源延迟时间后,信号源电平改变。此外,仪器在经过指定的测量延迟时间后开始执行测量功能,当测量和运算完成时,就完成了一个源测量周期;输出设为ON时,源测量周期是不断重复的。如图1所示:

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图1:源测量周期

如果启用了自动归零功能,在每次测量时,测量仪器内部的零基准电平,从测量值中被减去,以消除测量电路中的偏置漂移,此时相当于执行了两次测量,因此实际测量时间为关闭自动归零功能时测量时间的两倍。此时的测量过程如图2:

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图2:启用自动归零功能时的测量过程


使用触发设置时序


横河GS610中测量功能的触发点总是在源电平发生改变后,而在横河GS820中,则可以对源触发和测量触发分别进行设置,从而灵活配置测量动作开始的时间点。源触发包括两种类型的恒定周期定时器、外部信号输入、辅助触发和测量结束。除了源触发可用的触发信号外,测量触发还包括源变化、扫描结束、立即触发。如图3所示:

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图3:GS820的源触发与测量触发

通过这种方式,可以实现输出信号与测量之间的异步操作。如图4所示的案例,将源触发设置为Timer1,测量触发设置为Timer2,在单次源输出过程中执行多次测量:

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图4:源触发与测量触发的异步操作


采样错误


如上文所说,源测量单元的信号发生和测量都是以触发作为开始信号的,当设置的触发与设定的源测量周期时间发生冲突时,仪器将发生采样错误。采样错误发生的情况一般为以下三种:

  • 正在进行源操作时,发生了新的源触发。

  • 正在进行测量操作时,发生了新的测量触发。

  • 正在进行扫描操作时,发生了新的扫描开始触发。


如果发生采样错误,需要检查所选的触发源、定时器周期等,或缩短源测量周期的时间。

缩短源测量周期的方法包括
01设置最短的源延迟和测量延迟。02如果不需要测量,关闭测量功能。进行测量时,设置合适的测量积分时间。03关闭自动归零功能。04关闭源和测量量程设置的自动量程功能。05关闭运算功能。06执行扫描时,关闭自动存储功能。


以上是横河源测量单元(SMU)在测量信号时序时的注意事项,如果需要相关仪器或解决方案,欢迎垂询! 

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