PC-Messtechnik
Impulsförmige Signale präzise messen
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
Mess-Beispiele
Bei bestimmten Anwendungen, wie der Charakterisierung der thermischen Impedanz von Leistungsdioden und LEDs, muss der Verlauf der Spannung im Impulsdach ermittelt werden (Bild 3). Diese Messmöglichkeit ist auch zur Charakterisierung der Dachschräge der Impulsamplitude nützlich. Die sehr schnellen ADCs erlauben eine Digitalisierung des Impulsdachs, wenn die Messungen synchron zur Quelle erfolgen (Bild 3a).
Mit einer asynchronen Triggerung lassen sich auch Mehrpunkt-Mittelwert-Messungen des Impulsdaches ausführen (Bild 3b). Oftmals erfolgt mithilfe einer Analyse-Software eine Mittelwertbildung der Messwerte, um die Genauigkeit zu verbessern. Neuere SMUs enthalten hierfür meist Mittelwert- und Median-Filter, die auch für sehr schnelle ADC-Messungen verwendet werden können, so dass Mehrpunkt-Mittelwertmessungen kein Problem sind.
Manchmal ist eine Charakterisierung der Impulsübertragung durch ein Bauteil oder System notwendig. Dies erfordert eine Digitalisierung des gesamten Impulses inklusive ansteigender und abfallender Flanken (Bild 3c). Eine derartige Messung lässt sich mit den sehr schnellen ADCs asynchron zur Quellenfunktion durchführen.
Mit Hilfe von Impulsen können die Bauteile auch einem gewissen Stress unterzogen werden. Dabei sollte der Bauteilstatus vor dem Stress ermittelt werden. Dies kann mittels eines Impulses mit einem Ruhepegel oberhalb des Nullpunkts erfolgen und indem die Messungen vor dem Impuls getriggert werden (Bild 3d). Der Anwender kann festlegen, in welchem Zeitabstand die Messungen vor dem Impuls erfolgen sollen. Mittels Timer werden der Start der Messung sowie der Start- und Endzeitpunkt des Impulses programmiert.
Wenn das Bauteil durch Impulse einem Stress ausgesetzt wird, dann sollte auch eine Charakterisierung des Bauteils nach der Stressbelastung durchgeführt werden. Dies erfolgt normalerweise, indem eine vorher definierte Spannung oder ein Strom nach dem Impuls angelegt wird (Bild 3e). Der Pegel wird so gewählt, dass keine zusätzliche thermische oder elektrische Beanspruchung des Bauteils verursacht wird. Die Messung kann durch die Einspeisung eines Impulses mit einem Ruhepegel oberhalb des Nullwerts und mit einer Messung durch die schnellen ADCs erfolgen. Die Ergebnisse der schnellen ADCs zeigen, wie sich das Bauteil nach der Beanspruchung erholt.
Weitere Informationen über die Vorteile von sehr schnellen ADCs bei Impuls-Testanwendungen bietet der kostenlos herunterladbare Applikationsbericht [1].
Literatur & Autor
[1] Applikationsbericht Nr. 3166: Measuring Pulsed Waveforms with the High Speed Analog-to-Digital Converter in the Model 2651A High Power System SourceMeter Instrument. Keithley Instruments, www.keithley.com/data?asset=55798
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| Mark A. Cejer |
|---|
| ist Marketing Director bei der Keithley Instruments, Inc., Cleveland, die zum Test- und Messtechnik-Bereich von Tektronix gehört. Er ist seit mehr als 20 Jahren für Keithley tätig und verfügt über einen BSEE-Abschluss der University of Akron und einen MBA-Abschluss der Case Western Reserve University. |
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