吉时利 2400 数字源表：精密 I-V 测试的行业标杆
产品定位与核心优势
吉时利 2400 是一款单通道 6½ 位高精度数字源表 (SMU)，将精密电压源、电流源、电压表、电流表和欧姆表功能集成于一体，专为需要紧密结合源和测量的测试应用设计。作为源表概念的开创者，它已在全球实验室和生产线服役超过 25 年，提供200V/1A、20W的稳定性能，特别适合半导体器件、无源元件和材料特性的精密测试。
技术规格精华
| 参数 | 性能指标 | 应用价值 |
|---|---|---|
| 电压范围 | ±200V (测量精度达 0.012%) | 覆盖大多数电子元件测试需求 |
| 电流范围 | ±10pA 至 ±1A (分辨率低至 1pA) | 可测从绝缘体到导体的全范围器件 |
| 测量精度 | 0.012% 基本准确度，6½ 位分辨率 | 确保微小信号测量可靠性 |
| 四象限工作 | 可同时提供 / 吸收电压和电流 | 支持二极管、晶体管等双向特性测试 |
| 测量速度 | 最高2,000 读数 / 秒(缓冲模式) | 适合生产线快速测试 |
| 功率输出 | 20W (连续) | 满足大多数电子元件测试需求 |
| 远程测量 | 支持2/4/6 线感测，消除引线电阻影响 | 确保高精度测量，尤其适合低阻测试 |
| 通信接口 | GPIB、RS-232、USB | 便于自动化测试系统集成 |
核心功能与特点
1. 精密 I-V 测试引擎
- 六合一功能集成：电压源 (V)、电流源 (I)、电压表 (V)、电流表 (I)、欧姆表 (R) 和电子负载，单台仪器替代传统测试台上的多台设备
- 极低噪声特性：电流噪声低至fA 级，电压噪声低至μV 级，适合测量纳米材料和低功耗器件
- 高精度源回读：输出值与测量值的偏差 < 0.1%，确保闭环控制精度
2. 灵活的扫描与测量能力
- 三种扫描模式：线性、对数和自定义，可自动生成I-V 特性曲线
- 内置测试序列器：存储最多100 种测试配置，实现无 PC 自动化测试
- 通过 / 失效比较器：可设置3 组阈值，测试速度达500μs / 点，适合生产线快速筛选
3. 四象限操作与高级测量
- 双向能量流动：可同时作为电源(提供能量) 和负载(吸收能量)，完美模拟器件实际工作状态
- 6 线欧姆测量：消除接触电阻和引线电阻影响，测量精度达0.01%
- 偏置补偿功能：可消除测试夹具和电缆的寄生效应，提高测量准确度
应用场景详解
1. 半导体器件测试
- 二极管 / 晶体管特性：测量正向 / 反向特性、击穿电压和阈值电压
- 集成电路测试：验证CMOS 器件、运算放大器和稳压器的 I-V 特性
- 功率器件测试：测试MOSFET、IGBT的导通电阻和开关特性
2. 材料科学研究
- 导电性测量：从金属(低阻) 到绝缘体(高阻) 的全范围材料测试
- 薄膜电阻测量：配合四探针技术，精确测量纳米薄膜的方块电阻
- 电化学测试：电池、燃料电池和传感器的充放电特性分析
3. 无源元件与电路测试
- 电阻 / 电容 / 电感的精确测量与分选
- 连接器 / 开关的接触电阻测试
- PCB 阻抗测试，确保信号完整性
4. 显示与光电器件
- LED/Laser 二极管的 I-V 特性与光功率相关性测试
- 液晶显示器(LCD) 的阈值电压测量
与同类产品对比
2400 vs 2450 (图形化系列)
| 特性 | 2400 标准系列 | 2450 图形化系列 | 差异说明 |
|---|---|---|---|
| 操作界面 | 按键 + 数码管 | 触摸屏+ 图形界面 | 2450 操作更直观，设置更快捷 |
| 通信方式 | GPIB、RS-232、USB | 增加以太网接口 | 2450 更适合远程监控和自动化系统 |
| 电流分辨率 | 1pA | 10fA (部分量程) | 2450 在超微电流测量上更精确 |
| 价格定位 | 约 **$10,500** | 更高 | 2400 性价比更高，适合预算有限场景 |
| 产品定位 | 经典型号 | 新一代替代产品 | 2400 为行业标杆，2450 为长期投资选择 |
使用要点
1. 测量设置优化
- 低电平测量：启用保护模式和偏移补偿，减小漏电流影响
- 高阻测量：选择高阻模式(>10^9Ω)，并确保测试环境低湿度
- 四探针测量：使用Kelvin 连接消除接触电阻，适合半导体晶圆和薄膜材料
2. 自动化测试集成
- 使用KickStart 软件(标配) 快速设置测试，无需编程即可生成测试报告 Tektronix
- 通过SCPI 命令远程控制，可与LabVIEW、Python等自动化平台集成
- 利用触发链路接口连接多台仪器，实现同步测试，提高效率
总结
吉时利 2400 数字源表以高精度、多功能和可靠性成为电子测试领域的经典之作，特别适合半导体研发、材料测试和生产线质量控制。尽管已服役 25 年，其200V/1A/20W的核心性能和 **0.012%** 的测量精度仍能满足大多数现代电子测试需求。
若预算有限且需要基础 SMU 功能，2400 是性价比之选；若追求长期投资和更便捷操作，可考虑升级至2450 图形化系列。无论哪种选择，吉时利源表都能为您提供精确可靠的 I-V 测试解决方案，助力产品研发与质量控制。
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