一种制造技术

本发明专利技术公开了一种

【技术实现步骤摘要】
一种SMU板卡自动切档方法及系统


[0001]本专利技术属于精密数字源测量
，具体是涉及一种
SMU
板卡自动切档方法及系统
。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展，晶体管测试仪的要求也越来越高
。
在对晶体管进行参数测试时，要求恒压恒流源可以输出较大功率和电压，以满足测试要求
。
[0003]在现有技术中，恒压恒流源使用高压运放，来提高恒压恒流源输出电压，现有技术中的
SMU
板卡为解决高压输出的问题，采用了多个高压运放电路，但是在多个高压运放电路的设置下，对于适用多量程和灵活可调节的应用场景受到限制，因此，如何对大功率，高电压的晶体管进行可调节的参数测试成为需要解决的问题
。
[0004]一般来说，在这类恒压恒流源的输出测量中，为了适配不同的测量范围
、
提高测试精度，会设定多个档位，用户需要设定正确的档位，保证所测量的源在档位区间内
。
实际上，在复杂的测试对象场景下，当不确定所测量的源是在哪个档位的时候，尝试各个档位会导致测量效率低下，并且存在档位误判
、
超量程测量损坏硬件等风险
。

技术实现思路

[0005]因此，针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的至少一点，因此，本专利技术提出了一种
SMU
板卡自动切档方法及系统
。
为了解决
SMU
板卡应用在电压电流测量中采用多个高压运放并且无法实现自动切档的问题，实现了提高测试效率，并且实现多量程多场景的调节测试，避免误判超量程测量损坏硬件等风险，本专利技术方法提供了一种
SMU
板卡自动切档方法及系统，实现在电压电流测量时自动适配最佳档位，保证测量精度提高测试效率
。
[0006]本专利技术提出了一种
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，上述方法包括如下步骤：
[0007]获取至少一路通道的测量电流和
/
或电压采集值，
[0008]将所述采集值与对应通道的切档配置范围比较，
[0009]当所述采集值位于所述切档配置范围内时，持续获取采集值；
[0010]当所述采集值不在所述切档配置范围内时，获取自动切档操作，所述自动切档操作包括：
[0011]在所述采集值小于所述切档配置范围，按照级别逐级切档；
[0012]在所述采集值大于所述切档配置范围，评估切档时间，若切档时间大于阈值，则直接切换至最大切档配置范围，若切档时间小于阈值，则按照级别逐级切档
。
[0013]进一步地，在获取采集值之前，配置所述切档配置范围
。
[0014]进一步地，在获取采集值之前，使能所述自动切档操作
。
[0015]进一步地，所述获取采集值采用
DAC
集成测量电路采集，并通过
ADC
电路发送予
FPGA
控制器
。
[0016]进一步地，所述
DAC
集成测量电路为多个
。
[0017]进一步地，对应每个所述
DAC
集成测量电路，其中的电流采集通道和电路采集通道分别连接不同的
ADC。
[0018]本专利技术还公开了一种
SMU
板卡自动切档系统，其特征在于，所述系统包括：
[0019]FPGA
控制器，用于连接至少一个
DAC
集成测量电路；
[0020]DAC
集成测量电路，用于采集至少一路通道的测量电流和
/
或电压采集值；
[0021]ADC
电路，设置于所述
FPGA
控制器与所述
DAC
集成测量电路之间；
[0022]所述
DAC
集成测量电路的采样通道具有至少一多级切换的功率放大器；
[0023]所述
FPGA
控制器被配置为：
[0024]设置与所述多级切换对应的切档配置范围，用于将所述采集值与对应通道的切档配置范围比较，获取自动切档操作
。
[0025]进一步地，所述自动切档操作包括：
[0026]当所述采集值位于所述切档配置范围内时，持续获取采集值；
[0027]当所述采集值不在所述切档配置范围内时，获取自动切档操作，所述自动切档操作包括：
[0028]在所述采集值小于所述切档配置范围，按照级别逐级切档；
[0029]在所述采集值大于所述切档配置范围，评估切档时间，若切档时间大于阈值，则直接切换至最大切档配置范围，若切档时间小于阈值，则按照级别逐级切档
。
[0030]进一步地，所述
FPGA
控制器被配置为，使能所述自动切档操作的启动
。
[0031]进一步地，所述
DAC
集成测量电路通道中的运放电路为非高压运放电路
。
[0032]总体而言，通过本专利技术构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
[0033]针对
SMU
板卡的测量电路进行了改进，引进自动切档的配置控制，使得测量电路的控制器能够对设置于电路中的多个测试档位进行配置控制
。
[0034]按照本专利技术实现的
SMU
板卡自动切档方法及系统，通过硬件配置和设置，实现自动切档，极大提高了测量的方便性
。
并且自动切档是实时检测实时调节，因此也避免了档位误判的风险，对于外部输入电流电压不断变化的应用场景，也可实时调节档位来应对，大量程范围下的测量也不会损坏硬件，最大限度保证硬件安全以及测量的准确性
。
附图说明
[0035]图1是按照本专利技术实现的
SMU
板卡自动切档系统结构组成示意图；
[0036]图2是按照本专利技术实现的
SMU
板卡自动切档方法的流程示意图
。
[0037]图3是按照本专利技术实现的其中一种具体实施的
SMU
板卡自动切档方法的流程示意图
。
具体实施方式
[0038]为了使本专利技术的目的
、
技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明
。
应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术
。
此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合
。
[0039]如图1中所示，本专利技术中的自动切档方案基于一
SMU
板卡自动切档系统，包括：
[0040]FPGA
控制器，用于连接至少一个
DAC
集成测量电路；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，上述方法包括如下步骤：获取至少一路通道的测量电流和
/
或电压采集值，将所述采集值与对应通道的切档配置范围比较，当所述采集值位于所述切档配置范围内时，持续获取采集值；当所述采集值不在所述切档配置范围内时，获取自动切档操作，所述自动切档操作包括：在所述采集值小于所述切档配置范围，按照级别逐级切档；在所述采集值大于所述切档配置范围，评估切档时间，若切档时间大于阈值，则直接切换至最大切档配置范围，若切档时间小于阈值，则按照级别逐级切档
。2.
根据权利要求1所述的
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，在获取采集值之前，配置所述切档配置范围
。3.
根据权利要求1或2所述的
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，在获取采集值之前，使能所述自动切档操作
。4.
根据权利要求3所述的
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，所述获取采集值采用
DAC
集成测量电路采集，并通过
ADC
电路发送予
FPGA
控制器
。5.
根据权利要求4所述的
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，所述
DAC
集成测量电路为多个
。6.
如权利要求5中所述的
SMU
板卡自动切档方法，其特征在于，对应每个所述
DAC
集成测量电路，其中的电流采集通道和电路采集通道分别连接不同的
ADC。7.
一种
...

【专利技术属性】
技术研发人员：张魁，阳芬，杨威，杨守平，
申请(专利权)人：武汉精测电子集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：