ソースメジャーユニット │ SIGLENT（SMM3311X）の特徴

ソース・メジャー・ユニット（SMU）とは

ソース・メジャー・ユニット（SMU）は、ソース機能とメータ機能を組み合わせた計測機器です。「ソース」とは電圧源および電流源を指し、「メータ」とは電圧・電流・抵抗を測定する計測器を指します。SMUは、出力源として動作する場合でも測定器として動作する場合でも、精度、分解能、安定性といった主要な仕様において、従来型の電源に比べて格段に優れた性能を発揮します。

なぜソース・メジャー・ユニット（SMU）が必要なのか？

ソース・メジャー・ユニット（SMU）は、従来の電源装置やマルチメータでは実現できない高精度・高分解能・高安定性を備えた計測ソリューションです。ルーチン試験や量産試験向けに設計された一般的な電源・計測器とは異なり、SMUは極めて高い入力インピーダンスと超微小電流の測定能力を提供します。

主な特長
出力と測定を同時に実行
信号の印加（ソース）と測定（メジャー）を1台で行い、DUT（被試験デバイス）に対する効率的なソース・メジャー測定を実現。

高速かつ高精度な測定
ソース・メジャー測定サイクルを最適化し、テスト時間の短縮と測定精度の向上を両立。

4象限動作対応定電圧源、定電流源、電圧計、電流計、抵抗計、電子負荷として動作可能。

多用途機能パルスジェネレータや波形ジェネレータとしても使用可能。

これらの豊富な機能により、SMUは半導体デバイス、非線形素子、各種材料評価に最適なテストソリューションです。

SMUと電源の違い

SMUとデジタルマルチメータの違い

最大動作電圧・電流範囲

4象限動作（Four-Quadrant Operation）

SMM3000X は、正負両極性の電圧出力に対応し、正方向および負方向の電流を吸収することができます。これにより、電源としての動作と電子負荷としての動作の両方を1台で実現します。SMUには総出力電力の制限があるため、最大電圧出力と最大電流出力を同時に達成することはできません。実際には、動作レンジに応じて出力電圧および電流の上限が相互に制限されます。図に示すように、最大出力電圧は 210 V、最大出力電流は 10.5 A に対応していますが、電圧出力レンジが変化すると、それに応じて許容される最大電流も制限されます。例えば、DC出力電圧が 21 V の場合、最大出力電流は 1.515 A 以下に制限されます。

高分解能

SMUは、優れた微小電流測定能力を備えており、マイクロアンペア（µA）レベル、さらにはそれ以下の微小電流の測定にも適しています。さらに、一般的な電源装置と比べてより広い動作レンジと高い分解能を提供します。

●表示分解能（Display Resolution）：6½桁（2,100,000 カウント）
●プログラミング／リードバック分解能（Programming / Readback Resolution）：10 fA ／ 100 nV

マルチビューディスプレイモード

多彩なチャート表示により、テスト結果をひと目で把握可能

グラフ表示（Graph View）チャンネル1／2の測定結果または演算結果をグラフ形式で表示します。

ロール表示（Roll View）**時間領域（タイムドメイン）**のグラフを表示し、チャンネル1／2の測定データを時系列でプロットします。

測定表示（Measure View）測定トレースの統計結果を表示します。.

スイープ機能

主要パラメータの設定
開始値および終了値（Start Value / End Value）：電圧または電流のスイープにおける初期範囲と最終範囲を設定します。
ステップ値（Step Value）：各スイープの増分（刻み幅）を設定します。この値によってスイープの分解能が決まります。
ディレイ時間（Delay Time）：各ステップ後の安定待ち時間を制御し、測定データの精度を確保します。
スイープ方向（Sweep Direction）：単方向スイープまたは双方向スイープを選択します。

スイープ機能とリスト機能の比較

両機能はいずれも自動試験を目的としていますが、重視するポイントや適用シナリオが異なります。連続的で線形に変化する条件（I‑V 特性曲線などな）が必要な試験には、スイープ機能が最適です。一方、試験ポイントが不連続であったり、非線形、あるいは多段階設定が必要場合には、リスト機能がより高い柔軟性を提供します。

スイープ機能（Sweep Function）
スイープ機能は、事前に設定した開始点から終了点まで、固定されたステップ幅で電圧または電流をポイントごとに出力し、同時に測定を行います。特長：パラメータは線形に変化し、試験範囲と分解能を自動的に制御できます。出力される電圧または電流は連続性を保ちながら、一定のステップで増減するため、I‑V カーブのような連続的な特性曲線の作成に最適です。ユーザーは、開始値、終了値、ステップ幅、測定ディレイ時間を設定するだけでよく、直感的に操作できます。


リスト機能（List Function）
リスト機能では、ユーザーがあらかじめ定義したリストに従って、SMU が電圧または電流を出力し、同時に測定を行います。特長：パラメータの変化は非線形で、任意の値やカスタム順序を設定できます。不規則な電圧／電流変化や多段階試験など、複雑な試験要件に対応できる高い柔軟性を備えています。ユーザーは、手動またはソフトウェア入力によってパラメータリストを作成する必要があり、特定の試験ニーズを持つユーザーに適した機能です。

信号生成機能

ソース・メジャー・ユニット（SMU）は、多様な試験要件に対応するため、複数種類の信号を生成することができます。主な信号タイプには、DC 信号およびパルス信号が含まれます。ユーザーは信号パラメータを高精度に設定でき、さらに試験条件に応じてリアルタイムでこれらのパラメータを調整することが可能です。本機能は半導体デバイス試験に適用でき、トランジスタ、ダイオード、集積回路（IC）などのデバイスにおける電流－電圧（I‑V）特性曲線の測定に使用されます。

高効率リモートコントロール

SMM3000Xシリーズは、高度なSCPIコマンドセットをベースとしており、USBおよびLANインターフェースを介したコンピュータとの通信に対応することで、効率的かつ便利なリモート制御を実現します。ユーザーは、WebベースのWebサーバーインターフェースを通じて簡単に操作できるほか、SCPIコマンドを用いた高度なカスタムプログラミングにより、多様な測定・試験要件に対応することも可能です。さらに、Socket通信技術を活用し、TCP/IPプロトコルを介してSMM3000Xシリーズとネットワーク通信を行うことで、容易にリモート測定および制御を実現できます。

紹介動画はコチラ

https://www.youtube.com/watch?v=XPADTScFQn0