吉时利Keithley6220型直流电流源
品牌：吉时利/KEITHLEY
型号：Keithley6220
品牌：吉时利/KEITHLEY
吉时利Keithley6220型直流电流源和 6221 型交流和直流电流源将易用性与极低的电流噪声相结合。 在测试环境中，从研发到生产，尤其是在半导体、纳米技术和超导体行业，低电流源对于应用至关重要。 吉时利Keithley6220 型和 6221 型具有高精度源和内置控制功能，非常适合使用增量模式、脉冲测量和微分电导测量的霍尔测量、电阻测量等应用。
特点：
10 14 Ω 输出阻抗
65000 点源内存
输出 0.1V 至 105V 的恒流电压，10mV 步长
源交流电源范围为 4pA 至 210mA 峰峰值 (6221)
10MHz 输出更新速率 (6221)
内置标准和任意波形发生器，频率范围为 1mHz 至 100kHz (6221)
可编程脉冲宽度短至 5μs (6221)
可重新配置的三同轴输出
优势：
提供广泛的输出阻抗，确保负载中有稳定的电流源。
允许直接从电流源执行全面的测试电流扫描。
防止潜在损坏对过电压敏感的设备。
支持元器件和材料的交流检定。
生成高达 100kHz 的平滑正弦波。
支持用作复杂的可编程负载或传感器信号以及用于噪声模拟。
限制易损低功率元器件的功耗，与 2182A 型纳伏表配合使用时支持低至 50μs 的脉冲式 I-V 测量。
简化匹配应用的防护要求的过程。
吉时利Keithley6220和6221的特点:
源和阱（可编程负载）100fA～ 100mA
1014Ω输出阻抗确保能为各种负 载提供稳定的电流源
65000点源存储容量允许直接从 电流源执行全面测试电流扫描
内建RS-232、GPIB、触发链路和 数字I/O接口
可重配置三同轴输出，便于带防 护功能的应用需求
220型仿真模式无需对现有应用 重新编程
6221独有特点:
4pA～210mA峰峰值交流电流源， 用于元件和材料的交流特性分 析。6221的10MHz输出更新速率 能够产生100kHz的光滑正弦波
内建1mHz～100kHz频率范围的标 准波形和任意波形。应用领域包 括复杂可编程负载或传感器信号 以及噪声仿真
短至5μs的可编程脉宽，能够 限制专用元件的功耗。当配合 2182A纳伏表使用时，能测量最 窄50μs的脉冲I-V
内置以太网接口，无需GPIB控制 卡即可轻松实现远程控制
纳米技术
-微分电导
-脉冲式信号源与电阻
光电应用
-脉冲式I-V
替换交流电阻桥（当结合2182A使用时）
-低功率电阻测量
替换锁定放大器（当结合2182A使用时）
-低噪声电阻测量
对精密、低电流源的需求。对当今小型和高功率效率电子器件的测试和特性分 析需要输出低电平电流，这需要采用精密的低电流源。较低的激励电流在器件两端 产生较低（因而更难测量）的电压。将6220或6221与2182A纳伏表组合可以妥善地处 理这两方面的挑战。
交流电流源和电流源波形发生器。6221是市面上唯——款低电流交流电流源。 在推出6221之前，研究人员和工程师不得不自己搭建交流电流源。这款经济有效的 源在准确度、一致性、可靠性和鲁棒性方面比“自制”方案更好。6221也是唯一市面 有售的电流源波形发生器，它能极大地简化创建和输出复杂波形。
编程简单。这两款电流源可以从前面板控件或从外部控制器通过RS-232或 GPIB接口进行完全编程；6221还具有以太网接口，可以通过任何以太网连接进行远 程控制。这两款仪器能输出100fA～105mA的直 流电流；6221还能输出4pA～210mA峰峰值的 交流电流。这两款电流源能以10mV步长设置 0.1V～105V的输出电压。最大电压（电流源输出 电流时能达到的电压极限）的重要性在于应用 中过压可能损坏被测器件（DUT）。
直接替换220型电流源。6220和6221构建在 吉时利很受欢迎的220型可编程电流源之上； 在现有应用中，用6220/6221替换220型就能很 容易地实现220型的仿真模式，无需重写控制 代码。
容易设定和执行电流扫描。6220和6221都 提供设定电流斜波的工具，并且通过使用触发 器或定时器以步进式输出多达65,536种输出值 的预定义序列。这两款电流源都支持线性、对 数和自定义方式扫描。
吉时利6221结合了高分辨率电流源和兆赫兹的更新速率，因而它以高保真度模拟的电流 信号与模拟电流斜波很难分辨。
免费的仪器控制实例启动软件
电流源的仪器控制实例软件简化了采用吉时利2182A执行基本电流源任务以及调 整复杂的测量功能。这款在LabVIEW编程环境中开发的软件包含一份进阶测量指南， 这有助于用户设置仪器和正确连接，以及设置基本电流源功能。此软件包具有支持 delta模式、微分电导和脉冲模式测量等先进工具。使用此软件包，用户能打印用于任 何预编程函数的仪器指令，它提供在定制应用中包含这些函数的起点。
微分电导
微分电导测量是非线性隧道器件和低温器件最重要和最关键的测量之一。数学上 的微分电导是器件I-V曲线的导数。6220或6221与2182A纳伏表的结合使用是业内最完 整的微分电导测量方案。这些仪器组合也是最快的方案：比其它可选方法的速度快10 倍而且噪声低很多。在一次测量中就能获取数据，无需经过通过多次扫描再将结果进 行平均，这既耗时又容易产生误差。而且，622X和2182A简单易用，因为它们的组合可 以作为单台测量仪器使用。它们简单的连接消除了其它方案很难处理的隔离和噪声电 流问题。
吉时利Keithley6220和6221与自制电流源比较
许多需要电流源的研究人员和工 程师尝试用电压源和串联电阻器来 凑合。这是需要交流电流时的常用方 法。这是由于在6220/6221推出之前 市面上没有交流电流源出售。然而， 自制的电流源与真电流源相比有许多 缺点：
自制电流源没有最大电压。您可能 想确定在您自制的“电流源”端子 上的电压永远不超过某个界限（例 如，就许多光电器件来说是1～2V） 。实现这个最直接方法是将电压源 降至那个电压界限。这需要降低串 联电阻以获得所需的电流。如果您 想设置不同的电流，就必须改变电 阻器的同时电压保持不变！另一种 可能的办法是给DUT并联一个保护 电路。这些操作没有精密的电压控 制并且总是用作并联器件，因而“ 盗取”了一部分流向DUT的设置电 流。
自制电流源的输出不可预测。使用 由电压源和串联电阻器制成的自 制“电流源”，DUT的阻抗构成分压 器。如果DUT电阻是完全可预测的， 那么就能知道电流，但如果DUT电阻 像大多数器件那样未知或变化，那 么电流不再简单地是施加电压的函 数。让电流源可预测的最佳方法是 使用极高电阻值的串联电阻器（并 且相应地采用高压电压源），这与 所需的最大电压恰好矛盾。
虽然可以知道（如果不能控 制）来自这种不可预测电流源的实 际电流，但是也需要付出代价。这 可以补充测量电流（例如用电压表 测量串联电阻器的压降）来实现。 这种测量能被用作反馈以改变电压 源或简单地记录下来。无论是哪种 方法，它都需要附加的设备，这进 一步增加了复杂度或误差。更糟的 是，如果自制电流源采用大串联电 阻进行一般预测，那么此回读需要 用静电计以确保准确度。
吉时利Keithley622X/2182A组合的应用
? 容易协调仪器而且直观的软件实例简 化了许多应用的设置和操作。
? 10nΩ～100MΩ电阻测量范围。一种测 量系统可用于宽范围器件。
? 以低噪声性能替代用于测量电阻的交 流电阻桥和锁定放大器。
? 以50μs的窄脉宽调整脉冲和测量（仅 6221）。
? 测量微分电导的速度比以前的方案快 10倍而且噪声较低。微分电导是用于 描述衬底材料能态密度的半导体研究 的重要参数。
? Delta模式使电阻测量中的噪声降低了 1000倍。
? 对于低阻抗霍尔测量，622X/2182A组 合的delta工作模式具有业界领先的 噪声性能和接触电位抑制。对于较高 阻抗霍尔测量（大于100MΩ）,4200- SCS能取代电流源、开关和多种高阻抗 电压测量通道。这提供了带预编程测 试项目的完整方案。
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