Test accurati a doppio impulso con le sonde isolate R&S®RT-ZISO

Attività da eseguire

Quando si valutano le caratteristiche dei transistor di potenza per misurare con accuratezza i transitori creati dalle commutazioni rapide, analizzare la resistenza dinamica in conduzione e le perdite di commutazione, gestendo al contempo i differenziali di alta tensione e il rumore di modo comune (CM) in una configurazione DPT, le sonde tradizionali faticano a garantire la combinazione necessaria di sicurezza, accuratezza e larghezza di banda, specialmente con i semiconduttori ad elevata banda proibita. Le misure sul ramo superiore (high-side) tra gate e source, in cui il nodo di commutazione viene pilotato da transistor low-side, sono soggette a una tensione di modo comune che varia rapidamente. Le sonde differenziali ad alta tensione convenzionali, dotate di cavi di test a banana lunghi 4 mm, sono particolarmente sensibili al rumore. I progettisti hanno bisogno di una soluzione che superi tali limiti, al fine di ottenere misure precise con rapporti di reiezione in modo comune (CMRR) più elevati.

Soluzione Rohde & Schwarz

Il sistema di sonde isolate R&S®RT-ZISO è stato progettato e realizzato per affrontare tali sfide di misura. L'isolamento ottico contribuisce a sopprimere il rumore di modo comune, limitando il percorso di ritorno verso i dispositivi di misura. Il nuovo approccio con sonda coassiale consente alle punte schermate della sonda stessa di reindirizzare rapidamente il rumore di modo comune verso la sorgente, riducendo al minimo le interferenze sul segnale misurato e garantendo alla sonda un eccellente valore CMRR. Le sonde differenziali convenzionali ad alta tensione hanno solitamente un CMRR compreso tra 20 e 25 dB con una larghezza di banda fino a 400 MHz. Le schermate sottostanti mostrano in dettaglio come vengono determinati gli effetti di carica del gate dei transistor con il sistema di sonde R&S®RT-ZISO.

Considerazioni del valore CMRR sulla configurazione del DPT

Quando si misurano dispositivi di potenza ad alta velocità con il metodo del doppio impulso, il sistema di sonde isolate R&S®RT-ZISO contribuisce a sopprimere il rumore di modo comune e a fornire misure attendibili. È possibile ottenere un buon CMRR solo se il percorso di misura presenta un’induttanza di inserzione minima. Sebbene siano disponibili punte di sonda con perno quadrato e prese quadrate larghe, il collegamento al dispositivo in prova (DUT) e l’instradamento del segnale comporterebbero un CMRR molto inferiore alle alte frequenze rispetto alle punte coassiali. È necessario progettare connettori adeguati e prestare attenzione al percorso dei cavi. In questo caso, rivolgersi a esperti nel test a doppio impulso può essere di grande aiuto.

PE-Systems GmbH contribuisce a fornire soluzioni per i test a doppio impulso agli utenti di tutto il mondo, offrendo servizi di progettazione e integrazione di sistemi di tester DPT modulari. I dispositivi modulari contribuiscono a ridurre al minimo gli effetti parassiti e garantiscono prestazioni ottimali del segnale con il sistema di sonde R&S®RT‑ZISO per i progetti che utilizzano connettori MMCX. L'esperienza e il know-how sono fondamentali per ottenere risultati accurati e ripetibili.

Grazie al basso rumore e all’elevata sensibilità di ±20 mV, la sonda è adatta anche alla misura della corrente di shunt. Al fine di garantire misure di corrente accurate, PE-Systems ha adottato uno shunt MMCX a montaggio superficiale con induttanza di inserzione minima e ampia larghezza di banda.

Oltre le prestazioni elettriche nella configurazione del DPT

Il tester a doppio impulso richiede versatilità meccanica e configurazioni specifiche per l'ambiente di utilizzo. I test ad alta tensione e di corrente vengono effettuati in involucri di sicurezza, dove le apparecchiature e le sonde sono confinate in spazi ristretti. I requisiti di condizionamento termico e la complessità dei driver dei gate nelle configurazioni modulari richiedono un posizionamento accurato degli strumenti e delle sonde.

Per una facile configurazione personalizzabile, il sistema di sonde R&S®RT-ZISO è dotato di puntali di sonda lunghi e modellabili e di una staffa di supporto compatibile con i più comuni attacchi per treppiedi e fotocamere. I puntali modellabili mantengono la loro forma, esercitando una forza minima sui connettori e prolungandone così la longevità. Per ridurre al minimo le interferenze quando si lavora con segnali in modo comune ad alta frequenza, gli strumenti di misura devono essere tenuti a una distanza di sicurezza o schermati.

I sistemi di test DPT modulari di PE-Systems sono compatibili con gli oscilloscopi MXO 5C e con il cavo in fibra ottica di 10 metri del sistema di sonde R&S®RT‑ZISO. I tester a doppio impulso di PE-Systems possono essere comandati anche da remoto tramite software, consentendo così di controllare le apparecchiature e le sonde da una distanza di sicurezza.

Riassunto

Il tester a doppio impulso per i componenti di potenza di nuova generazione richiede un CMRR potenziato per le alte frequenze e gli intervalli di tensione. Il sistema di sonde isolate R&S®RT-ZISO è stato progettato appositamente per soddisfare queste esigenze. Se abbinate alle soluzioni di test DPT di PE Systems, le sonde offrono funzionalità avanzate per misure accurate in ambienti rumorosi e un rilevamento rapido della corrente di shunt.

Le crescenti esigenze in termini di precisione e robustezza richiedono una competenza sempre maggiore nella progettazione finalizzata ai test e nella realizzazione di configurazioni di test specializzate. La soluzione di Rohde & Schwarz e PE-Systems offre una risposta completa alle vostre esigenze di misura.