Automatisches Testsystem

Eine modular aufgebaute SMU ist die bessere Wahl

| Autor / Redakteur: Jake Harnack * / Hendrik Härter

Welchen Vorteil digitale Regelkreise bieten

Die SMUs von National Instruments basieren nicht auf traditionelle analoge Regelkreise, sondern auf digitale Regelkreise. Mit der sogenannten NI-SourceAdapt-Technik können Anwender das SMU-Verhalten auf beliebige Lasten benutzerdefiniert abstimmen. Da die Regelschleife digital ist, ermöglicht diese Technik die programmatische Steuerung und Regelung kritischer Regelschleifen-Parameter.

Die SMU lässt sich so anpassen, dass sie auf eine spezifische Last in einer bestimmten Weise reagiert. Eine ideale Einstellung der Regelschleife für festgelegte Typen von Lasten oder Prüflingen finden sich normalerweise während der Systementwicklung. Sind die optimalen Einstellungen ermittelt und im Steuerungsprogramm gespeichert, muss nur der richtige Prüfling getestet werden. Durch die richtigen Einstellungen für diesen bestimmten Prüfling sorgt die erhaltene SMU für eine perfekte Reaktion ohne Schwingungen (Hauptursache von Schäden am Prüfling) und Überschwingungen sowie ohne eine Verlangsamung der SMU-Reaktion (optimale Anstiegs-/Abfallzeit). Wird die SMU gezielt auf den jeweiligen Prüfling abgestimmt, so wird das Testsystem geschützt. Denn es kommt nicht zu Systemoszillationen oder Geräteschäden aufgrund einer Phasenverschiebung zwischen den Lastcharakteristiken des Prüflings und den Funktionen der SMU.

Viele Testingenieure vertrauen einer SMU, die eine Präzisionsquelle und Messfunktionalität bietet, was vor allem bei Gleichstrommessungen gefragt ist. Andere Aufgaben verlangen andere Messgeräte: Oszilloskope für die Aufnahme eines Signalverlaufs oder Signalgeneratoren für die Signalverlaufserzeugung. Die Mehrheit der Testanforderungen berücksichtigt Gleichstrommessungen wie auch den Bedarf an der Messung höherer Frequenzen. Aktuelle modulare SMUs bieten beides.

Mit einer modularen SMU auch künftig testen

Mit den modularen SMUs von NI lassen sich Abtastungen mit Raten von 1,8 MS/s vornehmen, die ein externes Oszilloskop eventuell überflüssig machen. Außerdem verfügen diese SMUs über potenzialfreie Eingänge mit großen Spannungs- und Strombereichen, die sich gut für Anwendungen eignen, die üblicherweise ein Oszilloskop mit einem externen Dämpfer oder einer Stromzange erfordern.

Aufgrund des anhaltenden Trends zu generischen Testsystemen zum Testen unterschiedlichster Geräte ist auch die Möglichkeit zukünftiger Upgrades oder Rekonfigurierbarkeit wichtig. Bei einer klassischen SMUs müsste die komplette Systemarchitektur überarbeitet werden, wenn Funktionen von verschiedenen Anbietern zum System hinzugefügt werden müssten. Der Grund: Steuerung, Regelung und Triggerung ist auf allen Messgeräten anders.

Anders bei einer modularen SMU. Sie nutzt die aktuellsten Funktionen schlicht durch ein Upgrade des Messgeräts und nicht des gesamten Systems. Mit einem modularen Ansatz lassen sich allgemeine Testgeräte entwickeln, die eine breite Palette an Geräten testen können. Mehrere SMU-Messgeräte lassen sich in einem einzigen System konfigurieren oder aus einem großen Portfolio modularer Messgeräte mit integrierten Trigger- und Steuerungsmechanismen auswählen.

So lässt sich eine modulare SMU mit einem modularen HF-Transceiver kombinieren, um ein umfassend integriertes RFIC-Testsystem zu erstellen, das integriertes Triggern und Handshaking unterschiedlicher Messgeräte ermöglicht. Beim modularen Ansatz gibt die selbst geschriebene Software die Funktionalität an.

* Jake Harnack ist Product Marketing Manager für die modulare Instrumentation bei National Instruments in Austin.

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