Chroma 52403P短脈沖電源測量單元 (Source Measure Unit) 是一款PXI-Express短脈沖電源測量單元，專為高功率雷射二極管 (LD) 等熱敏元件測試用的高速、高精度、高可靠性電源測量單元。它將高速脈沖產生器 (Pulser) 模塊、高精度SMU模塊和DAQ模塊整合到一個PXIe SMU 中。 52403P短脈沖SMU可以運用Pulser模塊和DAQ模組來測量高功率雷射二極體的LIV測試。另外，Chroma 52403P短脈沖SMU的模塊非常適合測量LD的低電流量測，例如：漏電流。 Chroma 52403P短脈沖電源測量單元讓用戶只需單一SMU模塊即可完成LD相關光電特性曲線測試。

52403P短脈沖SMU具有出色的輸高輸出轉換率和高輸出電流Pulser模塊，可以輸出優異的10A大電流10uS脈沖或是1A電流5uS脈沖。此外，影響電流脈沖上升時間和下降時間的一個主要關鍵因素是電感。 52403P短脈沖SMU允許來自測試線材和被測物的電感高達3uH，并且仍然能夠提供出色的的10A大電流10uS脈沖或是1A電流5uS脈沖。

52403P短脈沖電源測量單元的SMU模塊配備16個可由軟體選控的控制頻寬，滿足不同被測物阻抗，得到最快且穩定的輸出，同時避免振蕩產生；另外，18位DAC和18位ADC的多組電流測量范圍提供最適當分辨率和精度，采樣率也高達100K S/秒。

52403P短脈沖SMU內建2M Sample/sec. DAQ (資料擷取)模塊， 能夠搜集和計算來自高速Photodiode和搭配的TIA (Transimpedance Amplifier) 產生的電壓信號，實現LIV量測。因為單一SMU即可執行LIV量測，大大降低了測試系統的整合難度，也節省了大量的開發時間。

多功能的前置面板和C / C # / Lab VIEW/LabWindows APIs為客戶提供相當便捷的研發測試，背面插口兼容于PXIe和PXI-hybrid插槽，這些功能使Chroma 52403P在PXIe和PXI-hybrid系統設計中得到更廣泛的應用。

Chroma 52403P短脈沖SMU內建硬體時序引擎，使用時序 (Deterministic Timing) 控制每個電源量測單元，即使未與電腦連接使用，量測程序仍可正常執行；時序引擎能儲存高達8,192筆控制指令和8百萬筆量測數值資料，可同步化進行數個模塊卡片的量測程序，并確保無任何輸出及量測之時間延遲。

Chroma 52403P短脈沖SMU具有優秀的高速轉換率能力，能快速的上升和下降，即使在10A大電流輸出時，也能提供10uS 短脈沖；或是1A輸出時，提供5uS短脈沖，以減少LD自體發熱影響測試正確性。圖1顯示了將3M輸出線材短路時的10A/10uS脈沖曲線；圖2顯示在以 3M輸出線材短路電纜時，10A/3.5A/1A 10uS脈沖曲線之間的上升/ 下降時間差異很小；圖3顯示10uS 10A脈沖曲線與3M/2M/1M 短路電纜幾乎完全相同。 52403P短脈沖SMU可以輸出優異的脈沖曲線，幾乎不受輸出電流和電纜長度的影響。

LIV測試是雷射二極體(LD)的一項重要測試項目，搜集LD的工作點、斜率效率和閾值電流等數據。 LIV測試的另一個重要功能是能夠識別雷射二極體Kinks缺陷。與其他SMU不同，Chroma 52403P短脈沖SMU除了能夠輸出uS等級的Pulse Sweep 給LD，LD發光給PD，PD產生光電流，TIA將光電流轉換為電壓，重點在Chroma 52403P內建的DAQ模組能即時采集電壓信號，然后通過計算Pulse Sweep I/V數據和L數據而形成重要的LIV曲線，如圖4示意。

▲ 圖4：LIV 一體量測示意圖

Chroma 52403P短脈沖電源量測單元包含2個主要模組：高速脈沖產生器(Pulser)模組和SMU模組，高速脈沖產生器(Pulser)在第1象限輸出操作；SMU模組為4象限輸出操作，可供應電壓/電流源(I/III 象限)或模擬負載(II/IV 象限)，如圖6示意。

為了提供便利的使用環境，Chroma提供了多種軟體控制面板，以應對高速脈沖產生器輸出編輯，只需在高速脈沖產生器模組軟體控制面板輸入幾個脈沖參數，即可完成輸出編輯，如圖7示意。應對高精密量測，Chroma則提供一個SMU模組軟體控制面板，在輸入主要設定參數后，如：range、clamp、aperture time、loop bandwidth和輸出值，即可以進行高精度測試和量測，如圖8示意。應對需要精確時序控制量測，Chroma提供硬體序列引擎，因為在執行期間不受PC OS延遲影響，能依設定時間執行命令，一旦SMU接收觸發訊號，硬體將逐行執行時序表中的指令，如9示意。

護衛輸出(Guarding)的應用在低電流(< 奈安)量測時是一項很重要的技術。護衛輸出可以避免漏電流的問題，并降低量測穩定時間，此輸出可保持與主輸出(Force)為同電位，如此在護衛輸出與主輸出間不會有電流產生。護衛輸出同時也消除了電源量測單元與待測體之間導線的電容，使得量測變得快速且精準。

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• 多合一 SMU 實現LIV一體量測
• Pulser模塊 – 最小脈沖寬度
  • 10uS @ 10A
  • 8uS @ 3.5A
  • 5uS @ 1A/250mA
• Pulser模塊 - 能耐受來自測試線材和待測物綜合電感(達 3uH)而不受影響
• Pulser模塊：2M Sample/Sec I/V 量測
• SMU模塊：±25V, DC 3.5A
• SMU模塊：18-bit measurement / Programming resolution
• DAQ模塊：2M sample/sec.
• 硬體序列引擎: 可程式化精密時序執行設定
• SMU模塊: 16組頻寬選擇
• LabVIEW/ LabWindows & C/C# API驅動程式
• 軟體人機接口
• PXI-Express peripheral module

Model Name	52403P-25-10
Slot	3
Output Channels	1
Input Voltage	48VDC
Module	Pulser Module Spec.	SMU Module Spec.
Source Power	60WPeak 2.4W Average	25W
Sink Power	--	10W
Max.Current	10A	6AMax.(Pulse mode) /3.5A(DC mode)
Max.Voltage	+6V	±25V
Resolution	16-bits for programming and 17-bits for measurement	18bits for programming and measurement
Programmable Loop Bandwidth	--	16
Force Voltage Ranges	--	±25V，±12.5V，±10V，±5V，±2V，±1V， ±500mV，±200mV，±100mV
Measure Voltage Ranges	+6V	±25V，±12.5V，±10V，±5V，±2V，±1V， ±500mV，±200mV，±100mV
Force&Measure Current Ranges	10A/3.5A/1A/250mA	±6A(￥5V&Pulse Mode Only) ， ±3.5A(≦5V) ±2.5A(10V)，±1A，±100mA，±10mA，±1mA， ±100pA，±10pA，±1pA
Minimum Pulse Width	10uS@6Vand10A/8uS@6V and 3.5A/5uS@6Vand1A/250mA	100pS
Max.Duty Cyd le* 1	15%4.5A@30sec.pulse output/ 8%10A@30sec.pulse output/ 4%10A@continuous pulse output under 10A range 23%3A@60sec.pulse output/ 20%3.5A@60sec.pulse output/ 12%3.5A@continuouspulseoutputunder3.5Arange 30%@6Vand1A/50%@6Vand250mA	50%@2.5A range 40%@3.5A range 5%@6A range
Force Voltage Accuracy	--	0.05%reading+0.01%F.S.(2500mV Range) 0.05%reading+0.05%F.S.(<500mV Range
Measure Voltage Accuracy	0.05%x reading+3mV	0.05%reading+0.01%F.S.(≥500mV Range) 0.05%reading+0.05%F.S.(<500mV Range)
Force Current Accuracy	0.17%x reading+2mA for Range<3.5A 0.17%x reading+2.5mA for Range 3.5A 0.22%x reading+3mAforRange10A	0.1%reading+0.17%F.S.(>1A Range) 0.05%reading+0.05%F.S.(s1A Range)
Measure Current Accuracy	0.12%x reading+0.25mAforRange250mA 0.12%x reading+0.5mAforRange1A 0.12%x reading+1mA for Range￥3.5A	0.1%reading+0.17%F.S.(>1A Range) 0.05%reading+0.05%F.S.(s1A Range)
Measurement Sampling Rate	2M Samples/sec.	100K Sample/sec
Output Connection	4-Wire(±Force/±Sense)	6-Wire(±Force/±Sense/±Guard)
Measurement Log	8M Samples	32K Samples
Others
DAQ Input Rate	±1V/±5V
DAQ Connector	SMA
DAQ Sampling Rate	2M Sample/sec.
DAQ Input Impedance	50Qor1MQ
Digital In/Out	2In/2Out
Control Interface	PXI-Express
Regulatory Compliance	CE

PXIe短脈沖電源量測單元 Model 52403P