中心議題：

• 用高速A/D轉換器測量脈衝波形
• 高速與積分ADC的比較

采用脈衝信號的產品方陣不斷增長，包括當前能效更高的IC、開關電源和逆變器，乃至LED模塊和子組件；相應的，對於這些最終產品而言，其分立的組成部件在脈衝條件下的測量變得極為重要。僅具備DC源輸出能力的測試儀器給器件施加的功率所發生的熱量將足以改變器件的特性。脈衝激勵信號的使用還要求儀器能夠實現更快的測量。

高速與積分ADC的比較
傳統上精密的SMU(信號源測量單元)均采用了積分式的模擬/數字變換器(ADC)
，這可以讓信號在一定時間間隔(稱為積分時間)內平均。圖1描述了一種經過簡化的雙斜率積分ADC，其qi基ji本ben工gong作zuo原yuan理li是shi用yong未wei知zhi的de信xin號hao對dui電dian容rong充chong電dian，然ran後hou在zai基ji準zhun電dian壓ya下xia讓rang電dian容rong放fang電dian。充chong電dian和he放fang電dian的de時shi間jian的de比bi例li與yu未wei知zhi信xin號hao與yu基ji準zhun信xin號hao間jian的de比bi例li成cheng正zheng比bi。雖sui然ran這zhe一yiADC技術可以提供很高的精度和對噪聲的出色耐受能力
，但電容的充電-放電循環會造成測量的間隔過長(至少50µs)
，這會讓測量速度大大降低。相比之下
，高速ADC能夠以高達1MHz的猝發速率來對信號進行采樣。與積分ADC不同的是

，這些高速的ADC采用了類似於示波器的采樣技術，即可以獲取隨時間變化的信號的快照。它們可以提供高於示波器的分辨率(分別為18位和8位)，從而可以以與之相當的帶寬來完成更精確的瞬態特性測量。 圖2示出了積分和高速ADC所獲取的結果之間的差異。雖然高速的ADC可以返回更多的讀數，但這些測量的精度和可重複性要低於使用積分ADC所(suo)完(wan)成(cheng)的(de)測(ce)量(liang)。要(yao)求(qiu)更(geng)高(gao)吞(tun)吐(tu)率(lv)的(de)應(ying)用(yong)可(ke)以(yi)容(rong)忍(ren)較(jiao)低(di)的(de)精(jing)度(du)，或(huo)者(zhe)，可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)對(dui)若(ruo)幹(gan)次(ci)讀(du)數(shu)的(de)平(ping)均(jun)來(lai)改(gai)善(shan)其(qi)精(jing)度(du)。一(yi)般(ban)情(qing)況(kuang)下(xia)，采(cai)用(yong)積(ji)分(fen)速(su)率(lv)為(wei)0.01PLC或者更高的積分ADC進行的測量可以達到的精度，相當於采用高速ADC所達到的精度。更新的、集成了兩個高速ADC的SMU設計可以同時完成電壓和電流的測量。采用這些技術時，同時具備高速ADC和先進的觸發模式的特點則可以支持對脈衝信號的精確時變特性測量。例如，吉時利的2651A型大功率係統SourceMeter儀器可以完成與源操作異步的測量
，例如可以在脈衝之前、脈衝過程中或者脈衝之後來進行。
[page] 對於某些應用而言，如功率二極管和LED的de熱re阻zu抗kang測ce量liang，獲huo取qu所suo測ce量liang出chu的de脈mai衝chong頂ding部bu位wei置zhi處chu的de電dian壓ya曲qu線xian的de斜xie率lv就jiu顯xian得de很hen重zhong要yao。這zhe一yi功gong能neng對dui於yu脈mai衝chong幅fu值zhi的de平ping坦tan度du的de測ce量liang而er言yan也ye很hen有you用yong。當dang測ce量liang與yu信xin號hao源yuan同tong步bu時shi，高gao速suADC可以對脈衝的頂部進行數字化(圖3a)。

異步的觸發對於在脈衝頂部進行的點平均測量而言非常有效(圖3b)。人們往往要用分析軟件來對采樣數據進行平均，以改善精度，但更新的SMU設計提供了平均和中值濾波器，它們可以作用於高速ADC的讀數
，從而使之返回點平均測量。

有時，對脈衝通過器件或者係統時的傳輸特性的測量也很有意義。這些應用需要對整個脈衝進行數字化，包括其上升沿和下降沿(圖3c)。通過高速ADC來進行異步於源操作的測量
，就可以完成這種測量。

有時可以用脈衝來向器件提供功率應力。在這些應用中，在施加應力前記錄器件的狀態非常有用。這可以通過如下方法來實現：編程設定一個具有非零空置電平(idle level)的脈衝，並在觸發脈衝前先觸發測量操作(圖3d)。用戶可以規定脈衝出現前多長時間應該啟動測量。可以利用定時器來對測量的起點以及脈衝的起止點進行編程設定。

在zai使shi用yong脈mai衝chong測ce試shi來lai對dui器qi件jian施shi加jia應ying力li時shi，還hai必bi須xu在zai施shi加jia應ying力li後hou進jin行xing器qi件jian的de特te性xing測ce量liang。這zhe一yi般ban是shi通tong過guo在zai脈mai衝chong到dao來lai後hou輸shu出chu一yi個ge預yu先xian定ding義yi的de測ce試shi電dian壓ya或huo者zhe電dian流liu來lai完wan成cheng的de(圖3e)。測試電平的選擇
，應當不至於造成對器件的任何附加的熱或者電應力。測量的實現方法可以是：信號源輸出一個非零空置電平的脈衝，同時利用高速ADC來執行測量。從高速ADC獲得的結果指示了器件是如何從應力作用中恢複的。