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吉时利keithley电路基础电子实验

日期：2012-11-30浏览：2877次

• 概述• 测量范例• 测试方案• 常用产品

• 相关材料• 其它应用领域

吉时利keithley电路基础电子实验概述

基础电路和电子器件实验是学生zui初接触的电子工程实验课程之一。在此实验课程中，学生要熟悉用数字万用表（DMM）、电源、函数发生器和示波器等实验仪器进行基础电子测量。学生一旦形成使用这些工具的某些能力就开始学习电阻器、二极管、晶体管和运放等基础元器件如何工作。在实验课程结束时，学生应当能设计、组装和使用基础电子电路并且拥有必要的测量和分析电路设计的技能。

吉时利提供各种教育实验仪器用于加快和简化此类实验教学。作为电子实验仪器的制造商，吉时利非常了解牢固理解测量科学的重要性，特别是工程专业的学生。为了让实验教学更有指导性，吉时利还提供非常适合学生在电路和基础电子实验课程中使用的各种实验室仪器，例如吉时利的 keithley2000 系列 DMM 以及 keithley2400 系列和 keithley2600A 数字源表。

吉时利keithley电路基础电子实验测量范例

例1：使用 DMM 进行 2 线电阻测量与 4 线电阻测量

欧姆定律指出电路元件两端的电压 V 与流经电路元件的电流 I 和此元件的电阻 R 的关系：R = V/I。

2 端 DMM 通过测试线输出测试电流zui终流入 DMM 的 HI-LO 输入端子。这种 2 线欧姆系统适合大多数电阻测量应用。然而，测试线的 I-R 压降会导致（RL）在较低电阻的测量中准确度明显降低。参见左边的图。

４线欧姆测量或 Kelvin 测量通过将两条高阻抗电压感测线引出至未知电阻 RX，从而避开了 RL 两端的电压降。由于高输入阻抗导致感测电路中的电流非常小，因此测试线实际上没有 I-R 压降，而且在两个感测端子看到的电压与 RX 两端形成的电压相等。

例2：

将源测量单元用作电压表、电流表、欧姆表、电源或源负载以测量电压、电流、电阻以及I-V特性分析和曲线跟踪。

源测量单元或 SMU 能用作独立的恒压源或恒流源并用作单独的电压表或电流表。然而，SMU 的真正优势在于同时进行源和测量——例如在电阻测量中，对被测器件（负载）施加电压并测量负载上通过的电流，或着对负载提供电流并测量负载两端的压降。SMU 的基本拓扑结构和各种 SMU 的配置如左边所示。

SMU 是 I-V 特性分析测试的核心仪器，例如探测二极管和晶体管的基本原理。SMU 能让您测量二极管的正向电压、反向漏电和反向击穿电压。两台 SMU 结合使用就让学生理解晶体管的原理，例如进行阈值电压、β 和跨导参数测试以及产生半导体曲线族，如下图所示。

例3：

产生基本电信号或波形以测试电子电路

所有电子工程专业的学生都要与信号或波形打交道。在基础电路和电子实验中，学生要研究正弦波、方波、斜波、脉冲和噪声等信号波形如何通过电子电路。用于生成这些信号的基本工具是函数发生器。在这些仪器产生的信号中，幅度、频率和波形等参数很容易控制。结合强大的波形发生软件，学生就能快捷地进行电子电路实验。

KiWAVE 软件—— 此波形应用软件允许学生创建正弦波、方波、斜波、脉冲和噪声等标准波形以及管理波形存储器。KiWAVE 能让用户查看真实单元中的波形并进行编辑。然后，波形能上载到吉时利的任意波形/函数发生器中。

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

例4：

使用高性能 50MHz 任意波形/函数发生器产生特殊波形和基本无线电载波和调制。

常常需要创建非常规的正弦波、方波或斜波等电气波形。为了实现这个目标，可以采用任意波形/函数发生器。为了在教学实验中简化波形发生，推荐使用波形发生软件，例如吉时利的 KiWAVE 应用软件。

KiWAVE 波形发生软件——这是使用 KiWAVE 软件产生一个简单同步波形的例子。

同步波形图阻尼波形图

噪声波形图心电波形图

AM 调制波形图FM 调制波形图

频移键控波形图脉冲宽度调制波形图

吉时利keithley电路基础电子实验测试方案

DMMs 是电压、电流和电阻等基础测量zui常用的测试设备类型。吉时利keithley2000 系列高性能、精密 DMM 符合电路和基础电子实验的所有测量要求。初级keithley2100型提供 11 种涵盖zui常用测量参数的测量功能，包括电压、电阻、电流和 RTD 温度测量等标准 DMM 功能及 mX+B、dB 和 dBm 等较专业测量应用的数学单位。

keithley2100数字万用表

对于二极管、晶体管和运放等有源器件的测量，吉时利keithley2400 系列数字源表和 keithley2600 系列数字源表在一台机箱内结合了多种测试仪器。

keithley2602A双通道数字源表

2602A 结合了精密电源、真电流源和 DMM 的功能。2600A 系列还包含任意波形发生器、带测量功能的电压或电流脉冲发生器、电子负载和触发控制器。这种内建的功能性就不再像以前那样需要占用大量测试空间的多台实验仪器。通过使用这些仪器和下面示出的吉时利 LabTracer 软件，学生只用点击鼠标就能进行测量，而以前需要使用昂贵的曲线跟踪仪才能执行这种测量。

对于学生实验台的信号发生或波形发生，吉时利兼具业界*性能和*价格的keithley3390 型任意波形/函数发生器以*的价格为学生实验提供的波形发生功能和灵活性。

keithley3390 能产生高度稳定和准确的波形，从而能让学生创建几乎任何想得到的波形。它用直接数字频率合成（DDS）技术实现这种性能和功能水平。keithley3390 所拥有的优异信号质量是结合高分辨率、快速上升时间和下降时间以及深度存储器的结果。优异的信号质量和低价格使其成为 50MHz 及以下带宽应用的理想方案。这款仪器简单易用。在大多数情况下，在前面板上按一个按钮或者在 PC 上点鼠标一两次就能产生或修改波形。

keithley3390 型任意波形/函数发生器

keithley3390 型*性能和特点包括：

50MHz zui高正弦波频率；

25MHz 脉冲频率，具有 10ns zui窄脉冲宽度；

任意波形发生器，具有 256k 点、14bit 分辨率；

内建函数发生器的功能包括正弦波、方波、三角波、噪声、直流等；

精密脉冲和方波具有快速（<10ns）上升/下降时间；

内建 10MHz 外部时基适于多单元同步；

内建 AM、FM、PM、FSK、PWM 调制；

频率扫描和突发能力；

符合 LXI Class C 标准的以太网接口、兼容 TMC 的 USB 接口和标准 GPIB 接口；

数字码型输出端口和控制功能。

keithley3390 是同类仪器中*具有数字码型模式的仪器。它能通过后面板上的多引脚连接器发送任意 16 bit 的码型。此特点适合直接测试时钟和数据信号，发送简单协议至被测设备以及模拟简单的控制功能等应用。结合吉时利的 KiWAVE 软件包，您还能用keithley3390 以变化的速度和幅度容易地创建复杂的长码型。

使用 KiWAVE 的数字码型发生

keithley3390 包含的 KiWAVE 软件包帮助您和您的学生定义和创建定制的任意波形，管理波形存储器，对波形使用滤波器并且在 PC 上显示波形。

KiWAVE 波形发生软件

欲了解关于电路和电子实验室的*电压测量工具选择的更多内容，请查看吉时利的产品：

交互式电压测量指南

快速找到适于您应用的正确方案

常用产品

下面的链接提供每款产品网页的快速访问入口，在产品网页内您将找到 datasheet、产品手册、软件和仪器驱动等信息的链接。

数字万用表（DMM）

keithley2000 型 6 位半数字万用表

keithley2001 型 7 位半数字万用表

keithley2002 型 8 位半数字万用表

keithley2010 型 7 位半数字万用表

keithley2015 型 6 位半数字总谐波失真万用表

keithley2016 型 6 位半数字总谐波失真万用表，带 9V 电压源

keithley2100 型 6 位半数字万用表

数字源表产品介绍

keithley2400通用数字源表

keithley2410高压源表

keithley2420 型 3A 源表

keithley2425大功率源表

keithley2430脉冲数字源表

keithley2440 型数字源表

keithley2601A单通道数字源表（3A 直流、10A 脉冲）

keithley2602A双通道数字源表（3A 直流、10A 脉冲）

keithley2611A单通道数字源表（200V、10A 脉冲）

keithley2612A双通道数字源表（200V、10A 脉冲）

keithley263单通道数字源表（1fA、10A 脉冲）

keithley2636A双通道数字源表（1fA、10A 脉冲）

任意波形/函数发生器

keithley3390 型50 MHz 任意波形/函数发生器

产品 Data Sheets

keithley2000 型 6 位半数字万用表

keithley2001 型 7 位半和 2002 型 8 位半数字高性能万用表

keithley2010 型 7 位半数字低噪声自动量程万用表 Data Sheet

keithley2015、2015-P、2016 和 2016-P THD 以及音频分析万用表

keithley2100 型 6 位半 USB 数字万用表

keithley2400 系列数字源表系列

keithley2600A 系列数字源表

keithley3390 型 50 MHz任意波形/函数发生器

大学图书馆

手册

低电平测量手册

纳米技术测量手册

了解数据采集、测量和控制的进展

白皮书

DMMs

用于高性能应用的 DMMs 选择技巧

问题：低电阻测量的读数漂移

问题：低电阻测量的噪声读数

问题：低电阻测量的误差

空中音频质量测试系统特性分析基础

数字源表

为大学生半导体制造实验室设计特性分析系统

用 6 线电阻测量技术获得更准确的电阻测量

FPD 技术演进带来新的测试现实

新的测试定序仪降低器件制造商的测试成本

应用笔记

DMMs

#601 用 keithley2001 型 DMM 进行峰值检测

显示 keithley2001 的窗口

SCPI 命令快速参考指南

排除 SCPI 常见错误

如何设置仪器在 GPIB 总线上发送 SRQ

数字源表

#803 用 keithley2400 数字源表验证变阻器

#804 用 keithley2400 系列数字源表进行 IDDQ 测试和待机电流测试

#805 配置分立电阻器验证测试系统

#807 使用吉时利keithley2400 系列源表进行电池放电/充电周期

#1805 使用keithley2400 系列数字源表进行二极管的生产测试

#1818 用 keithley2400 配置电阻网络的生产测试系统

#1953 使用 keithley2420 测量光伏电池的 I-V 特性

#2208 连接器的生产测试方案

#2124 使用 keithley2430C 1kW 脉冲源表进行大电流变阻器的生产测试

#2208 连接器的生产测试方案

#2217 多台数字源表的触发器同步

#2218 高亮度、可见光 LED 的生产测试

#2273 使用keithley2400 数字源表进行 VCSEL 测试

#2311 射频功率晶体管的直流电气特性分析

#2402 OLED 显示器的直流生产测试

#2605 使用 keithley2600 系列数字源表提升多引脚器件的生产量

#2614 用 keithley2602 数字源表创建可扩缩、多引脚、多功能的 IC 测试系统

#2616 将 keithley2400 系列数字源表的 SCPI 应用转换为 2600 系列源表的脚本应用

#2626 用 keithley2602 数字源表对激光二极管模块和 VCSEL 进行高吞吐量直流生产测试

#2633 使用 keithley2600 系列数字源表进行二极管的生产测试

#2639 使用 keithley2600 系列数字源表进行高亮度、可见光 LED 的生产测试

#2647 用 keithley2600 系列数字源表进行 IDDQ 测试和待机电流测试

使用两台 2400 型数字源表输出 2A 电流

技术笔记：数字源表缓冲器以及如何用这两个缓冲器获取多达 5000 点数据

#806 使用 keithley2400 数字源表进行热敏电阻的生产测试

我能否用 keithley2400 或其它非脉冲模式数字源表产生电流（或电压）脉冲？

消除 SCPI 的常见错误

使用吉时利数字源表和 LabTracer 软件的器件特性分析技术

在线研讨会

了解及应用 6 位半 DMM 的技巧

其它应用领域

半导体器件实验室

纳米科学研究实验室

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