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吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實驗

日期：2012-11-30瀏覽：2910次

• 概述• 測量范例• 測試方案• 常用產(chǎn)品

• 相關(guān)材料• 其它應(yīng)用領(lǐng)域

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實驗概述

基礎(chǔ)電路和電子器件實驗是學(xué)生zui初接觸的電子工程實驗課程之一。在此實驗課程中，學(xué)生要熟悉用數(shù)字萬用表（DMM）、電源、函數(shù)發(fā)生器和示波器等實驗儀器進(jìn)行基礎(chǔ)電子測量。學(xué)生一旦形成使用這些工具的某些能力就開始學(xué)習(xí)電阻器、二極管、晶體管和運放等基礎(chǔ)元器件如何工作。在實驗課程結(jié)束時，學(xué)生應(yīng)當(dāng)能設(shè)計、組裝和使用基礎(chǔ)電子電路并且擁有必要的測量和分析電路設(shè)計的技能。

吉時利提供各種教育實驗儀器用于加快和簡化此類實驗教學(xué)。作為電子實驗儀器的制造商，吉時利非常了解牢固理解測量科學(xué)的重要性，特別是工程專業(yè)的學(xué)生。為了讓實驗教學(xué)更有指導(dǎo)性，吉時利還提供非常適合學(xué)生在電路和基礎(chǔ)電子實驗課程中使用的各種實驗室儀器，例如吉時利的 keithley2000 系列 DMM 以及 keithley2400 系列和 keithley2600A 數(shù)字源表。

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實驗測量范例

例1：使用 DMM 進(jìn)行 2 線電阻測量與 4 線電阻測量

歐姆定律指出電路元件兩端的電壓 V 與流經(jīng)電路元件的電流 I 和此元件的電阻 R 的關(guān)系：R = V/I。

2 端 DMM 通過測試線輸出測試電流zui終流入 DMM 的 HI-LO 輸入端子。這種 2 線歐姆系統(tǒng)適合大多數(shù)電阻測量應(yīng)用。然而，測試線的 I-R 壓降會導(dǎo)致（RL）在較低電阻的測量中準(zhǔn)確度明顯降低。參見左邊的圖。

４線歐姆測量或 Kelvin 測量通過將兩條高阻抗電壓感測線引出至未知電阻 RX，從而避開了 RL 兩端的電壓降。由于高輸入阻抗導(dǎo)致感測電路中的電流非常小，因此測試線實際上沒有 I-R 壓降，而且在兩個感測端子看到的電壓與 RX 兩端形成的電壓相等。

例2：

將源測量單元用作電壓表、電流表、歐姆表、電源或源負(fù)載以測量電壓、電流、電阻以及I-V特性分析和曲線跟蹤。

源測量單元或 SMU 能用作獨立的恒壓源或恒流源并用作單獨的電壓表或電流表。然而，SMU 的真正優(yōu)勢在于同時進(jìn)行源和測量——例如在電阻測量中，對被測器件（負(fù)載）施加電壓并測量負(fù)載上通過的電流，或著對負(fù)載提供電流并測量負(fù)載兩端的壓降。SMU 的基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和各種 SMU 的配置如左邊所示。

SMU 是 I-V 特性分析測試的核心儀器，例如探測二極管和晶體管的基本原理。SMU 能讓您測量二極管的正向電壓、反向漏電和反向擊穿電壓。兩臺 SMU 結(jié)合使用就讓學(xué)生理解晶體管的原理，例如進(jìn)行閾值電壓、β 和跨導(dǎo)參數(shù)測試以及產(chǎn)生半導(dǎo)體曲線族，如下圖所示。

例3：

產(chǎn)生基本電信號或波形以測試電子電路

所有電子工程專業(yè)的學(xué)生都要與信號或波形打交道。在基礎(chǔ)電路和電子實驗中，學(xué)生要研究正弦波、方波、斜波、脈沖和噪聲等信號波形如何通過電子電路。用于生成這些信號的基本工具是函數(shù)發(fā)生器。在這些儀器產(chǎn)生的信號中，幅度、頻率和波形等參數(shù)很容易控制。結(jié)合強(qiáng)大的波形發(fā)生軟件，學(xué)生就能快捷地進(jìn)行電子電路實驗。

KiWAVE 軟件—— 此波形應(yīng)用軟件允許學(xué)生創(chuàng)建正弦波、方波、斜波、脈沖和噪聲等標(biāo)準(zhǔn)波形以及管理波形存儲器。KiWAVE 能讓用戶查看真實單元中的波形并進(jìn)行編輯。然后，波形能上載到吉時利的任意波形/函數(shù)發(fā)生器中。

Example scope plots of a sine, square, and ramp or triangle waveform.

例4：

使用高性能 50MHz 任意波形/函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生特殊波形和基本無線電載波和調(diào)制。

常常需要創(chuàng)建非常規(guī)的正弦波、方波或斜波等電氣波形。為了實現(xiàn)這個目標(biāo)，可以采用任意波形/函數(shù)發(fā)生器。為了在教學(xué)實驗中簡化波形發(fā)生，推薦使用波形發(fā)生軟件，例如吉時利的 KiWAVE 應(yīng)用軟件。

KiWAVE 波形發(fā)生軟件——這是使用 KiWAVE 軟件產(chǎn)生一個簡單同步波形的例子。

同步波形圖阻尼波形圖

噪聲波形圖心電波形圖

AM 調(diào)制波形圖FM 調(diào)制波形圖

頻移鍵控波形圖脈沖寬度調(diào)制波形圖

吉時利keithley電路基礎(chǔ)電子實驗測試方案

DMMs 是電壓、電流和電阻等基礎(chǔ)測量zui常用的測試設(shè)備類型。吉時利keithley2000 系列高性能、精密 DMM 符合電路和基礎(chǔ)電子實驗的所有測量要求。初級keithley2100型提供 11 種涵蓋zui常用測量參數(shù)的測量功能，包括電壓、電阻、電流和 RTD 溫度測量等標(biāo)準(zhǔn) DMM 功能及 mX+B、dB 和 dBm 等較專業(yè)測量應(yīng)用的數(shù)學(xué)單位。

keithley2100數(shù)字萬用表

對于二極管、晶體管和運放等有源器件的測量，吉時利keithley2400 系列數(shù)字源表和 keithley2600 系列數(shù)字源表在一臺機(jī)箱內(nèi)結(jié)合了多種測試儀器。

keithley2602A雙通道數(shù)字源表

2602A 結(jié)合了精密電源、真電流源和 DMM 的功能。2600A 系列還包含任意波形發(fā)生器、帶測量功能的電壓或電流脈沖發(fā)生器、電子負(fù)載和觸發(fā)控制器。這種內(nèi)建的功能性就不再像以前那樣需要占用大量測試空間的多臺實驗儀器。通過使用這些儀器和下面示出的吉時利 LabTracer 軟件，學(xué)生只用點擊鼠標(biāo)就能進(jìn)行測量，而以前需要使用昂貴的曲線跟蹤儀才能執(zhí)行這種測量。

對于學(xué)生實驗臺的信號發(fā)生或波形發(fā)生，吉時利兼具業(yè)界*性能和*價格的keithley3390 型任意波形/函數(shù)發(fā)生器以*的價格為學(xué)生實驗提供的波形發(fā)生功能和靈活性。

keithley3390 能產(chǎn)生高度穩(wěn)定和準(zhǔn)確的波形，從而能讓學(xué)生創(chuàng)建幾乎任何想得到的波形。它用直接數(shù)字頻率合成（DDS）技術(shù)實現(xiàn)這種性能和功能水平。keithley3390 所擁有的優(yōu)異信號質(zhì)量是結(jié)合高分辨率、快速上升時間和下降時間以及深度存儲器的結(jié)果。優(yōu)異的信號質(zhì)量和低價格使其成為 50MHz 及以下帶寬應(yīng)用的理想方案。這款儀器簡單易用。在大多數(shù)情況下，在前面板上按一個按鈕或者在 PC 上點鼠標(biāo)一兩次就能產(chǎn)生或修改波形。

keithley3390 型任意波形/函數(shù)發(fā)生器

keithley3390 型*性能和特點包括：

50MHz zui高正弦波頻率；

25MHz 脈沖頻率，具有 10ns zui窄脈沖寬度；

任意波形發(fā)生器，具有 256k 點、14bit 分辨率；

內(nèi)建函數(shù)發(fā)生器的功能包括正弦波、方波、三角波、噪聲、直流等；

精密脈沖和方波具有快速（<10ns）上升/下降時間；

內(nèi)建 10MHz 外部時基適于多單元同步；

內(nèi)建 AM、FM、PM、FSK、PWM 調(diào)制；

頻率掃描和突發(fā)能力；

符合 LXI Class C 標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)接口、兼容 TMC 的 USB 接口和標(biāo)準(zhǔn) GPIB 接口；

數(shù)字碼型輸出端口和控制功能。

keithley3390 是同類儀器中*具有數(shù)字碼型模式的儀器。它能通過后面板上的多引腳連接器發(fā)送任意 16 bit 的碼型。此特點適合直接測試時鐘和數(shù)據(jù)信號，發(fā)送簡單協(xié)議至被測設(shè)備以及模擬簡單的控制功能等應(yīng)用。結(jié)合吉時利的 KiWAVE 軟件包，您還能用keithley3390 以變化的速度和幅度容易地創(chuàng)建復(fù)雜的長碼型。

使用 KiWAVE 的數(shù)字碼型發(fā)生

keithley3390 包含的 KiWAVE 軟件包幫助您和您的學(xué)生定義和創(chuàng)建定制的任意波形，管理波形存儲器，對波形使用濾波器并且在 PC 上顯示波形。

KiWAVE 波形發(fā)生軟件

欲了解關(guān)于電路和電子實驗室的*電壓測量工具選擇的更多內(nèi)容，請查看吉時利的產(chǎn)品：

交互式電壓測量指南

快速找到適于您應(yīng)用的正確方案

常用產(chǎn)品

下面的鏈接提供每款產(chǎn)品網(wǎng)頁的快速訪問入口，在產(chǎn)品網(wǎng)頁內(nèi)您將找到 datasheet、產(chǎn)品手冊、軟件和儀器驅(qū)動等信息的鏈接。

數(shù)字萬用表（DMM）

keithley2000 型 6 位半數(shù)字萬用表

keithley2001 型 7 位半數(shù)字萬用表

keithley2002 型 8 位半數(shù)字萬用表

keithley2010 型 7 位半數(shù)字萬用表

keithley2015 型 6 位半數(shù)字總諧波失真萬用表

keithley2016 型 6 位半數(shù)字總諧波失真萬用表，帶 9V 電壓源

keithley2100 型 6 位半數(shù)字萬用表

數(shù)字源表產(chǎn)品介紹

keithley2400通用數(shù)字源表

keithley2410高壓源表

keithley2420 型 3A 源表

keithley2425大功率源表

keithley2430脈沖數(shù)字源表

keithley2440 型數(shù)字源表

keithley2601A單通道數(shù)字源表（3A 直流、10A 脈沖）

keithley2602A雙通道數(shù)字源表（3A 直流、10A 脈沖）

keithley2611A單通道數(shù)字源表（200V、10A 脈沖）

keithley2612A雙通道數(shù)字源表（200V、10A 脈沖）

keithley263單通道數(shù)字源表（1fA、10A 脈沖）

keithley2636A雙通道數(shù)字源表（1fA、10A 脈沖）

任意波形/函數(shù)發(fā)生器

keithley3390 型50 MHz 任意波形/函數(shù)發(fā)生器

產(chǎn)品 Data Sheets

keithley2000 型 6 位半數(shù)字萬用表

keithley2001 型 7 位半和 2002 型 8 位半數(shù)字高性能萬用表

keithley2010 型 7 位半數(shù)字低噪聲自動量程萬用表 Data Sheet

keithley2015、2015-P、2016 和 2016-P THD 以及音頻分析萬用表

keithley2100 型 6 位半 USB 數(shù)字萬用表

keithley2400 系列數(shù)字源表系列

keithley2600A 系列數(shù)字源表

keithley3390 型 50 MHz任意波形/函數(shù)發(fā)生器

大學(xué)圖書館

手冊

低電平測量手冊

納米技術(shù)測量手冊

了解數(shù)據(jù)采集、測量和控制的進(jìn)展

白皮書

DMMs

用于高性能應(yīng)用的 DMMs 選擇技巧

問題：低電阻測量的讀數(shù)漂移

問題：低電阻測量的噪聲讀數(shù)

問題：低電阻測量的誤差

空中音頻質(zhì)量測試系統(tǒng)特性分析基礎(chǔ)

數(shù)字源表

為大學(xué)生半導(dǎo)體制造實驗室設(shè)計特性分析系統(tǒng)

用 6 線電阻測量技術(shù)獲得更準(zhǔn)確的電阻測量

FPD 技術(shù)演進(jìn)帶來新的測試現(xiàn)實

新的測試定序儀降低器件制造商的測試成本

應(yīng)用筆記

DMMs

#601 用 keithley2001 型 DMM 進(jìn)行峰值檢測

顯示 keithley2001 的窗口

SCPI 命令快速參考指南

排除 SCPI 常見錯誤

如何設(shè)置儀器在 GPIB 總線上發(fā)送 SRQ

數(shù)字源表

#803 用 keithley2400 數(shù)字源表驗證變阻器

#804 用 keithley2400 系列數(shù)字源表進(jìn)行 IDDQ 測試和待機(jī)電流測試

#805 配置分立電阻器驗證測試系統(tǒng)

#807 使用吉時利keithley2400 系列源表進(jìn)行電池放電/充電周期

#1805 使用keithley2400 系列數(shù)字源表進(jìn)行二極管的生產(chǎn)測試

#1818 用 keithley2400 配置電阻網(wǎng)絡(luò)的生產(chǎn)測試系統(tǒng)

#1953 使用 keithley2420 測量光伏電池的 I-V 特性

#2208 連接器的生產(chǎn)測試方案

#2124 使用 keithley2430C 1kW 脈沖源表進(jìn)行大電流變阻器的生產(chǎn)測試

#2208 連接器的生產(chǎn)測試方案

#2217 多臺數(shù)字源表的觸發(fā)器同步

#2218 高亮度、可見光 LED 的生產(chǎn)測試

#2273 使用keithley2400 數(shù)字源表進(jìn)行 VCSEL 測試

#2311 射頻功率晶體管的直流電氣特性分析

#2402 OLED 顯示器的直流生產(chǎn)測試

#2605 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表提升多引腳器件的生產(chǎn)量

#2614 用 keithley2602 數(shù)字源表創(chuàng)建可擴(kuò)縮、多引腳、多功能的 IC 測試系統(tǒng)

#2616 將 keithley2400 系列數(shù)字源表的 SCPI 應(yīng)用轉(zhuǎn)換為 2600 系列源表的腳本應(yīng)用

#2626 用 keithley2602 數(shù)字源表對激光二極管模塊和 VCSEL 進(jìn)行高吞吐量直流生產(chǎn)測試

#2633 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行二極管的生產(chǎn)測試

#2639 使用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行高亮度、可見光 LED 的生產(chǎn)測試

#2647 用 keithley2600 系列數(shù)字源表進(jìn)行 IDDQ 測試和待機(jī)電流測試

使用兩臺 2400 型數(shù)字源表輸出 2A 電流

技術(shù)筆記：數(shù)字源表緩沖器以及如何用這兩個緩沖器獲取多達(dá) 5000 點數(shù)據(jù)

#806 使用 keithley2400 數(shù)字源表進(jìn)行熱敏電阻的生產(chǎn)測試

我能否用 keithley2400 或其它非脈沖模式數(shù)字源表產(chǎn)生電流（或電壓）脈沖？

消除 SCPI 的常見錯誤

使用吉時利數(shù)字源表和 LabTracer 軟件的器件特性分析技術(shù)

在線研討會

了解及應(yīng)用 6 位半 DMM 的技巧

其它應(yīng)用領(lǐng)域

半導(dǎo)體器件實驗室

納米科學(xué)研究實驗室

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