SMU (Source Measurement Unit) sayısallaştırıcı modu, bir kaynak ölçüm ünitesinin (SMU) veri toplama ve analiz amacıyla sayısal ölçümler yapmasını sağlayan bir moddur. SMU, tipik olarak elektriksel parametreleri (gerilim, akım, güç vb.) hem kaynağını (source) hem de ölçüm (measurement) fonksiyonlarını aynı cihazda birleştirerek hem gerilim hem de akım kaynağı olarak çalışabilir ve aynı zamanda bu parametreleri ölçebilir.
SMU'nun sayısallaştırıcı modu, analog sinyalleri sayısal verilere dönüştürerek daha hassas ölçüm ve analiz yapılmasını sağlar. Bu, özellikle test ve karakterizasyon işlemleri sırasında faydalıdır.
Keysight SMU Sayısallaştırıcı Modu, Keysight Source-Measurement Unit (SMU) cihazlarının bir özelliğidir ve kaynak ölçüm ünitesinin (SMU) çıkış parametrelerini (gerilim, akım) dinamik olarak kontrol etmesinin yanı sıra, bu parametreleri yüksek hızda sayısal verilere dönüştürmesini sağlar. Bu özellik, özellikle dinamik ölçümler ve yüksek hızda veri toplama gerektiren test senaryolarında çok yararlıdır.
Keysight SMU cihazları, elektriksel parametreleri ölçme ve kontrol etme yeteneğine sahip test cihazlarıdır. Bu cihazlar, hem kaynak hem de ölçüm işlevlerini aynı anda gerçekleştirebilir. Sayısallaştırıcı mod ise bu cihazın bir fonksiyonu olarak, analog sinyalleri sayısal verilere dönüştürme ve çok hızlı ölçümler yapma kapasitesine sahiptir.
Bazı Keysight kaynak/ölçüm birimi (SMU) ürünleri “sayısallaştırıcı modu” adı verilen bir özelliği destekler. Ancak, sadece başlıktan bile bu özelliğin tam olarak ne anlama geldiği anlaşılmamaktadır. Bu özellik SMU'nun tetikleme sistemi ile ilgilidir, bu nedenle önce ARM-TRIGGER modelini gözden geçirmek yararlı olacaktır.
Programlanabilir cihaz (SCPI) için standart komutları destekleyen Keysight ürünleri, 1999 SCPI Komut Referansı belgesinde açıklanan tetikleme modeline uyar. Bu prosedür, tetikleme işlemini iki adıma ayırır: kurma ve tetikleme.
Cihazın bir tetikleme sinyali aldıktan sonra bir eylem başlatabilmesi için önce kullanıcının cihazı kurma durumuna getirmesi gerekir. Elbette birçok durumda kullanıcı kurma ve tetikleme eylemlerini birbiri ardına başlatır, ancak ARM-TRIGGER modeli istenmeyen bir eylemin kazara başlatılmasını önlemek için ekstra bir güvenlik katmanı sağlar. Aşağıdaki şemada Arm-Trigger şeması gösterilmektedir:
Programlı olarak verilen komutlar ve fiziksel veri yolu hatlarından alınan sinyaller dahil olmak üzere birçok olay cihazı kurma ve tetikleme durumlarına sokabilir.
Bu şemanın altındaki “Cihaz Eylemi” bloğunun içinde, sayısallaştırıcı modu açıkken tekrarlanan eylemi gösteren başka bir blok olduğuna dikkat edin. Sayısallaştırıcı modu kapalıysa (veya cihaz modülü sayısallaştırıcı modunu desteklemiyorsa), bir kurma ve tetikleme dizisinin sonucu yalnızca bir eylemdir (örneğin, tek bir ölçüm veri noktasının alınması). Ancak, sayısallaştırıcı modu açıksa, bir kurma ve tetikleme dizisi birden fazla eylemi başlatabilir (örneğin, birden fazla ölçüm veri noktasının alınması). Kol ve tetik protokolü biraz ezoterik görünebileceğinden, sayısallaştırıcı modunun faydalarını anlamanın en iyi yolu pratik bir örnektir.
Test edilen bir cihaza (DUT) periyodik olarak bir darbe uygulamak ve darbe sırasında cihazın davranışını ölçmek istediğinizi varsayalım. Bunu başarmanın bir yolu, Arm kaynağını AUTO (AINT) ve Trigger kaynağını TIMER olarak ayarlamaktır. Daha sonra zamanlayıcı için bir periyot tanımlayabilir ve aşağıdaki şekilde gösterildiği gibi her noktada ölçümleri yakalayabilirsiniz:
Darbe sırasında örnek sayısını artırmak için darbeler arasındaki örnek sayısını da artırmanız gerekir. Bu nedenle, bu şema darbeler arasında çok fazla gereksiz ölçüm bilgisi yakalar. Darbelerin aralığı genişliklerine göre çok uzaksa, tüm darbelerden ölçüm verilerini yakalayamadan önce veri arabelleğini doldurabilirsiniz.
Sayısallaştırıcı özelliği, yalnızca ilgilenilen bir olay meydana geldiğinde çok sayıda yakın aralıklı ölçüm yapmanıza olanak tanıyarak bu zorluğu çözer. Sayısallaştırıcı modunu kullanarak, darbelerde (hatta darbe başlamadan biraz önce) tetikleme yapabilir ve ölçüm sayısını ve ölçüm aralığını tetiklemeden bağımsız olarak belirleyebilirsiniz. Aşağıdaki şekil, bu durumda sayısallaştırıcı modunu kullanmanın faydalarını göstermektedir:
Gördüğünüz gibi, sayısallaştırıcı modu darbe davranışı hakkındaki bilgileri çok daha verimli bir şekilde yakalamanızı sağlar. Buna ek olarak, çoğu SMU modülü için sayısallaştırıcı modundaki örnekleme hızı, Zamanlayıcı tetikleme modunu kullanan örnekleme hızından daha yüksektir.
Hem M9600 PXI tabanlı SMU ailesi hem de PZ2100 Hassas Modüler Kaynak/Ölçüm Üniteleri sayısallaştırıcı işlevine sahip SMU modüllerine sahiptir. Aşağıdaki tabloda PZ2100A SMU modülleri için minimum sayısallaştırıcı aralıkları ve maksimum örnekleme hızları gösterilmektedir:
- PZ2110A: 800 ns - 1.25 MSa/s
- PZ2120A: 1 ms - 1 MSa/s
- PZ2121A: 66.667 ns - 15 MSa/s
- PZ2130A: NA - 250 kSa/s
- PZ2131A: 2 ms - 500 kSa/s
PZ2100A için minimum tetikleyici zamanlayıcı çözünürlüğü 4 ms'dir, bu nedenle sayısallaştırıcı modu gerçekten de daha hızlı örnekleme özelliği sağlar.
Sonuç olarak, bir SMU'da sayısallaştırıcı modunun mevcut olmasının devreye aniden giren, kısa süreli gerilim veya akım değişimlerini (Transient events) zamanlayıcı tetikleme işlevini kullanmaktan çok daha verimli bir şekilde yakalamanızı sağladığını görebilirsiniz. Buna ek olarak, sayısallaştırıcı örnekleme hızı tipik olarak minimum tetikleyici zamanlayıcı çözünürlüğünden çok daha hızlıdır, bu da daha fazla dalga biçimi ayrıntısı yakalamanızı sağlar. PZ2100 tetikleme işlevi ve sayısallaştırıcı modu hakkında daha ayrıntılı bilgi için lütfen PZ2100 Kullanım Kılavuzuna bakın.
