Точные двухимпульсные испытания с изолированной системой подключения пробников R&S®RT-ZISO

Измерительная задача

При анализе характеристик силовых транзисторов в целях точного измерения переходных процессов при быстрых переключениях, а также при анализе динамического сопротивления в открытом состоянии и потерь при переключении в условиях высоковольтных дифференциальных пробников и наличия синфазного шума на установках для двухимпульсных испытаний традиционные методы подключения пробников не обеспечивают оптимальное сочетание безопасности, точности и полосы пропускания, особенно при анализе полупроводников с широкой запрещенной зоной. При измерениях «затвор-исток» транзистора верхнего плеча, где узел коммутации переключается транзисторами нижнего плеча, возникает быстро изменяющееся синфазное напряжение. Традиционные высоковольтные дифференциальные пробники с выводами типа «банан» длиной 4 мм очень подвержены шуму. Разработчики нуждаются в решении, позволяющем преодолевать перечисленные выше ограничения и обеспечивать точные измерения с повышенными коэффициентами подавления синфазного сигнала.

Решение компании Rohde & Schwarz

Изолированная система подключения пробников R&S®RT-ZISO предназначена для решения таких измерительных задач. Оптическая развязка помогает подавлять синфазный шум путем ограничения обратной цепи к измерительным приборам. Благодаря новому коаксиальному подключению пробников экранированные наконечники направляют быстро изменяющийся синфазный шум обратно на источник, что сводит к минимуму помехи в измеряемом сигнале и обеспечивает превосходный коэффициент подавления синфазного сигнала на пробнике. Традиционные высоковольтные дифференциальные пробники, как правило, имеют коэффициент подавления синфазного сигнала от 20 до 25 дБ в полосе пропускания до 400 МГц. Далее на снимках экрана показано, как можно определять эффекты заряда затвора транзистора с помощью R&S®RT-ZISO.

Аспекты коэффициента подавления синфазного сигнала на установке для двухимпульсных испытаний

При измерениях быстродействующих силовых устройств на установке для двухимпульсных испытаний изолированная система подключения пробников R&S®RT-ZISO помогает подавлять синфазный шум и получать реальные измеренные значения. Хороший коэффициент подавления синфазного сигнала возможен только при наличии минимальной вносимой индуктивности в тракте измерения. В качестве наконечников пробника предлагаются гнезда для стандартных и широких стержней квадратного сечения, однако подключение к испытуемому устройству и маршрутизация сигналов при их использовании приводят к намного меньшему коэффициенту подавления синфазного сигнала на высоких частотах по сравнению с коаксиальными наконечниками. Необходимо использовать подходящие разъемы и уделить особое внимание маршрутизации. Здесь на помощь приходят специалисты в области двухимпульсных испытаний.

Компания PE-Systems GmbH предлагает услуги проектирования и системной интеграции модульных тестеров DPT, на основе которых создаются применяемые по всему миру решения для двухимпульсных испытаний. Модульные измерительные платы помогают сводить к минимуму паразитные эффекты и обеспечивать превосходные характеристики сигналов с помощью системы R&S®RT-ZISO и разъемов MMCX. Технологический опыт и навыки имеют решающее значение, когда речь идет о получении точных и повторяемых результатов.

Благодаря своему низкому шуму и высокой чувствительности ±20 мВ пробник также подходит для измерений тока на шунте. В целях точного измерения тока компания PE-Systems применяет шунт MMCX для поверхностного монтажа с минимальной вносимой индуктивностью и широкой полосой пропускания.

Измерение не только электрических параметров на установке для двухимпульсных испытаний

Для двухимпульсных испытаний необходимы механическая универсальность и возможность создания различных сред. Измерения высоких напряжения и токов проводятся в защищенных корпусах с ограниченным пространством для размещения приборов и пробников. Требования температурного режима и сложные драйверы затвора в модульных установках усложняют размещение приборов и пробников.

В системе R&S®RT-ZISO предлагаются длинные изгибаемые наконечники пробников и кронштейн пробника, которые совместимы со стандартными штативами и креплениями камер. Это позволяет легко изменять конфигурацию установки. Изгибаемые наконечники сохраняют свою форму и прикладывают минимальную силу к разъемам, продлевая их срок службы. Измерительные приборы необходимо размещать на безопасном расстоянии или экранировать, чтобы свести к минимуму помехи при работе с высокочастотными синфазными сигналами.

Модульные тестеры DPT от PE-Systems поддерживают осциллографы MXO 5C и волоконно-оптический кабель длиной 10 м в системе R&S®RT-ZISO. Благодаря возможности дистанционного управления тестерами DPT от PE-Systems с помощью программного обеспечения можно управлять приборами и пробниками с безопасного расстояния.

Заключение

При двухимпульсных испытаниях следующего поколения силовых компонентов требуется улучшенный коэффициент подавления синфазного сигнала на высоких частотах и напряжениях. Изолированная система подключения пробников R&S®RT-ZISO разработана специально для удовлетворения этих требований. В сочетании с тестерами DPT от компании PE-Systems пробники обеспечивают расширенные возможности проведения точных измерений несмотря на наличие шума, а также позволяют выполнять быстрые измерения тока на шунте.

По мере роста потребностей в точности и прочности всё более важное значение приобретают специалисты по разработке испытаний и специализированных испытательных установок. Компании Rohde & Schwarz и PE-Systems предлагают комплексное решение для ваших измерительных задач.