DE102022128852A1

DE102022128852A1 - Messungen und darstellungen von sperrerholungen

Info

Publication number: DE102022128852A1
Application number: DE102022128852.8A
Authority: DE
Inventors: Vivek Shivaram; Niranjan R Hegde; Parjanya Adiga; Krishna N H SRI; Tsuyoshi Miyazaki; Yogesh M. Pai; Venkatraj Melinamane
Original assignee: Tektronix Inc
Current assignee: Tektronix Inc
Priority date: 2021-11-01
Filing date: 2022-10-31
Publication date: 2023-05-04
Also published as: JP2023067868A; CN116068352A

Abstract

Ein Prüf- und Messinstrument hat eine Benutzeroberfläche, eine oder mehrere Tastköpfe zum Anschließen an eine zu prüfende Vorrichtung (DUT) und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie einen Code ausführen, der den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem veranlasst: Empfangen von Wellenformdaten von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen von mindestens einem ersten und zweiten Impuls von einem Quelleninstrument, Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten, Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT aus dem Sperrerholungsbereich, und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es einen oder mehrere der Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist. Ein Verfahren zur Bereitstellung von Sperrerholungsmessungen für eine zu prüfende Vorrichtung (DUT) umfasst ein Empfangen von Wellenformdaten durch Tastköpfe von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen eines ersten und zweiten Impulses von einem Quelleninstrument, Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten, Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche, und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Offenbarung beansprucht die Priorität der indischen vorläufigen Anmeldung Nr. 202121050042 mit dem Titel „Automated Double Pulse Test (DPT) Measurements with Reverse Recovery Plot for System Validation of Wide Brand Gap (WBG) Power Devices During In-Circuit Operation“, die am 1. November 2022 eingereicht wurde und deren Offenbarung hier durch Bezugnahme in vollem Umfang enthalten ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Prüfung und Messung von Leistungsbauteilen auf Halbleiterbasis.
HINTERGRUND
In der Leistungselektronik verwendete Halbleitermaterialien gehen von Silizium zu Wide Band Gap (WBG)-Halbleitern wie Siliziumcarbid (SiC) und Galliumnitrid (GaN) über, was auf ihre Überlegenheit bei höheren Leistungsstufen in Automobil- und Industrieanwendungen zurückzuführen ist.
GaN- und SiC-Technologien ermöglichen kleinere, schnellere und effizientere Designs. Die vollständige Überprüfung eines SiC- oder GaN-basierten WBG-Bauteils erfordert sowohl statische als auch dynamische Messungen. Das bevorzugte Prüfverfahren zur Messung der Schalt- und Diodensperrparameter von MOSFETs oder IGBTs wird üblicherweise mit dem Doppelimpulstest-(DPT)-Verfahren durchgeführt.
Die Überprüfung eines WBG-Systems erfolgt durch den Vergleich von Echtzeit-Wellenformen während DPT-Experimenten über eine Reihe von Betriebsbedingungen für einen breiten Bereich von Spannungs- und Wärmewerten.
Bei DPT handelt es sich um ein klar definiertes Verfahren zur Messung der Schaltparameter und zur Bewertung des dynamischen Verhaltens von Leistungsbauteilen.
Die IEC- und JEDEC-Normen definieren die dynamische Prüfung von WBG-Leistungsbauteilen. DPT hilft bei der Bestimmung der wichtigsten Leistungsparameter der Schaltvorrichtung durch die folgenden Messungen: Schaltparameter, Dioden-Sperrerholungsenergie und Sperrerholungszeit, Gate-Ladung und Kapazitätsanalyse.
Kunden führen den schaltkreisinternen Betrieb der DUT-Platine ohne externen Stimulus durch und charakterisieren die diskreten MOSFET/IGBT-Komponenten frühzeitig im Arbeitsablauf. Die schaltkreisinterne Prüfung bildet das reale Szenario des DUT-Betriebs ab und wird manchmal auch als Systemüberprüfung bezeichnet. Es gibt keine Standardmessungen oder Standartprüfprozedur zur Prüfung der DUT in der Systemüberprüfungsphase.
Bei herkömmlichen DPT-Aufbauten ist es ein zeitaufwändiger und fehleranfälliger Prozess, diese Prüfungen unter verschiedenen Permutationen von Prüfparametern manuell durchzuführen und die experimentellen Daten anschließend manuell zu analysieren.
Derzeit testen die Kunden die WBG-Vorrichtungen, indem sie die Wellenformen manuell speichern, in Tools wie Excel oder LabVIEW exportieren; dabei ihre eigenen Techniken anwenden und die Prüfberichte dokumentieren; sowie über mehrere DUTs hinweg (10 bis 20) iterieren. Projektverzögerungen führen auch zu einer verzögerten Markteinführung und zum Verlust von Schlüsselkunden an die Konkurrenz.
Eine der größten Herausforderungen, mit denen die Kunden bei der Systemüberprüfung von WBG-Referenzdesigns konfrontiert sind, ist die Verbesserung der Prüfzeiten. Es dauert länger, Echtzeit-Wellenformen zu erfassen und über mehrere Durchläufe zu analysieren. Für die Überprüfung und Prüfung von nur einem einzigen Leistungsbauteil werden einige Tage benötigt. Die Hauptmerkmale sind das Durchführen mehrerer Messungen, das Prüfen mehrerer DUTs; manuelles Prüfen, Analyse und Berichterstattung, was zu Verzögerungen führt.
Eine weitere zentrale Herausforderung ist das mangelnde Vertrauen in Prüfergebnisse. Eine DPT-Prüfung erfordert automatisierte Messungen und die Steuerung von Instrumenten wie AFG, DUT-Platine und Messsystem (Oszilloskop) während der dynamischen Prüfung, da Prüfingenieure ihren eigenen Code oder ihre eigenen Tools für die Analyse verwenden, was zu einer ineffektiven Steuerung der Prüfaufbauten führt sowie dazu, dass Tastköpfe nicht die Anforderungen an Bandbreite, Dynamikbereich und Gleichtaktunterdrückungsverhältnis erfüllen und Oszilloskope über mehrere Kanäle, Entzerrungsfähigkeit und einen hohen Dynamikbereich verfügen müssen.
Eine Eigenbau-Lösung ist in diesem Bereich vorherrschend und besteht in kundenspezifischen Aufbauten, die sich von einem Unternehmen zum nächsten unterscheiden. Auch wenn die Seite der Messungen recht gut abgedeckt ist, gibt es aus Sicht des Systems keinen Standard, da die Technik und die Implementierung von Unternehmen zu Unternehmen und von Aufbau zu Aufbau variieren können. Dies führt zu einem geringen Vertrauen in den Prüfaufbau und stellt eine Herausforderung bezüglich der Korrelation der Ergebnisse dar. Es gibt keine standardisierte und akzeptierte Lösung zur Überprüfung eines schaltungsinternen Betriebs einer DUT.
Bestehende Prüfverfahren von T&M-Anbietern bieten keine spezielle, auf einem Oszilloskop basierende Lösung für die Systemüberprüfung. Daher besteht ein Bedarf an einer effizienten Prüflösung.
Figurenliste

1 zeigt einen Schaltplan von parasitären Elementen in DPT-Leistungsschaltungen.
2 zeigt ein schematisches Flussdiagramm des Ablaufs einer Platinenüberprüfung.
3 zeigt eine Ausführungsform eines schematischen Flussdiagramms des Arbeitsablaufs.
4 zeigt eine Ausführungsform einer Messgruppierung des DPT-Flusses.
5 zeigt eine Ausführungsform eines schematischen Schaltplans, in dem Prüfpunkte zur Messung von Schaltparametern gezeigt sind.
6 zeigt eine Ausführungsform von Einschalt-Ausschalt-Übergängen in einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT).
7 zeigt ein Bild einer Eon-Konfiguration und eine Ergebnisplakette für eine Ausführungsform einer WBG-DPT-Lösung.
8 zeigt einen kommentierten Eon-Bereich unter Verwendung einer Ausführungsform einer WBG-Lösung an einem Oszilloskop mit Navigation.
9 zeigt ein Bild eines Sperrstroms, das auf einem Oszilloskop unter Verwendung von Tektronix-Stromtastköpfen (TCP) in einer Ausführungsform eines Sperrerholungsprozesses aufgenommen wurde.
10 zeigt eine Ausführungsform eines schematischen Schaltplans, in dem Prüfpunkte zur Messung der Dioden-Sperrerholung gezeigt sind.
11 zeigt eine Konfigurationsseite für die Sperrerholungszeit (Trr) und eine Messplakette für eine Ausführungsform einer WBG-DPT-Lösung.
12 zeigt einen Sperrerholungsbereich, der an einer Wellenform unter Verwendung einer Ausführungsform einer WBG-DPT-Lösung vermerkt ist.
13 zeigt eine Ausführungsform eines Rückgewinnungsladungsbereichs, der vergrößert und gekennzeichnet ist.
14 zeigt eine Ausführungsform eines überlagerten Sperrerholungsdiagramms für Mehrfachimpulse.
15 zeigt eine Ausführungsform eines überlagerten Rückgewinnungsladungsbereichs für mehrere Impulse an einem Sperrerholungsdiagramm.
16 zeigt ein einzelnes Sperrerholungsdiagramm und seine dazugehörige Wellenform einer Ausführungsform der Durchführung einer Sperrerholungsprüfung.
17 zeigt mehrere Sperrerholungsdiagramme, die entsprechende Wellenform und den Sperrerholungsstrom, die sich aus einer Ausführungsform der Durchführung einer Sperrerholungsprüfung ergibt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung bieten automatisierte Doppelimpulsprüf-(DPT)-Messungen mit einem Sperrerholungsdiagramm zur Systemüberprüfung von Wide Band Gap (WBG)-Leistungsbauelementen während eines schaltungsinternen Betriebs.
Die Messung von Sperrerholungseigenschaften hängt stark von der Erfassungsgenauigkeit ab. Mit von Tektronix entwickelten, branchenführenden Tastköpfen, wie z.B. den Iso-Vu-Tastköpfen und den Tektronix-Stromtastköpfen (TCP), können Systeme die Sperrerholungseigenschaften nahe an den tatsächlichen Eigenschaften der Vorrichtung messen. Die hier vorgestellten Ausführungsformen haben mehrere Vorteile. Dazu gehören die Definition eines einzuhaltenden Arbeitsablaufs und die Fehlersuche bei neuen Designs in Übereinstimmung mit Industrienormen. Zu den weiteren Vorteilen gehören automatisierte Messungen mit Überprüfung und Rückmeldung, die Automatisierung des Quelleninstruments, des Prüf- und Messinstruments und der zu prüfenden Vorrichtung (DUT) sowie Flexibilität bei vom Kunden festgelegten Referenzwerten und konfigurierbaren Integrationspunkten bei der Messung. Zu weiteren Vorteilen gehören ein neuer Diagrammtyp für die Darstellung der Sperrerholung mit der Möglichkeit einer Überlappung von Zeitscheiben, einer Analyse pro Zyklus mit Anmerkungen sowie der Kontrolle von Einzel- und Mehrfachimpulsergebnissen und Statistiken.
Die auf einem WBG-Prüf- und Messinstrument basierende Lösung der Ausführungsformen bietet Flexibilität im Arbeitsablauf und führt komplexe Messungen durch. Zu diesen Normen gehören unter anderem die von verschiedenen Normungsgremien wie JEDEC (Joint Electronic Device Engineering Council) und IEC (International Electrotechnical Commission) festgelegten Normen. Die vorliegende Lösung (WBG-DPT) ist für Entwickler und Überprüfungsteams sehr nützlich.
Leistungselektronische Systeme beinhalten das Schalten von Leistungshalbleiterbauelementen (PSDs) durch Anlegen von Steuersignalen, um den Stromfluss zu steuern. Das dynamische Verhalten der PSDs hat einen erheblichen Einfluss auf den Wirkungsgrad und die Leistungsdichte von Leistungswandlern und anderen leistungselektronischen Systemen.
1 zeigt die beiden primären parasitären Kreise in einer DPT-Leistungsstufe, einen Leistungskreis 10 und einen Regelkreis 12. Bei LS und LD handelt es sich um induktive Streuelemente im Hauptleistungskreis. LG ist die parasitäre Induktivität im Zusammenhang mit dem Gate-Kreis. Parasitäre Kapazitäten im MOSFET, CGS, CGD und CDS tragen zu einem langsameren Schaltvorgang bei und erhöhen die Schaltverluste. LD und LG sind die Hauptverursacher von parasitärem Überschwingen, wobei das Überschwingen aufgrund schnellen Schaltens jedoch empfindlicher gegenüber LD ist. Dies führt dazu, dass eine Systemüberprüfung durch schaltungsinterne Prüfungen für Entwickler von entscheidender Bedeutung ist, da sonst die PCB-Effekte bei der Charakterisierung übersehen werden.
Die DUT wird auf Grundlage von Zielanwendungen kundenspezifisch angepasst. Die Leiterplatte ist so konzipiert, dass sie kompakt ist und die Auswirkungen der parasitären Schaltung und ihrer Kreise, die die dynamische Leistung der verpackten Leiterplatte beeinträchtigen, minimiert werden. Die schnell schaltenden WBGs reagieren sehr empfindlich auf die parasitäre Schaltung, so dass es entscheiden ist, DPT-Schalt- und Diodenerholungsparameter während des schaltungsinternen Betriebs als Teil der Systemüberprüfung zu messen. Die aus der DPT-Analyse gewonnenen Informationen helfen bei der Vorhersage des thermoelektrischen Verhaltens der Platine, was für die Überprüfung von Zielanwendungsdesigns sehr wertvoll ist.
2 zeigt eine Ausführungsform eines Arbeitsablaufs einer Überprüfung von Referenzdesigns bis zum Endprodukt. Die zu prüfende Vorrichtung (DUT) verfügt über in die Prüfschaltung integrierte, diskrete Komponenten mit vorgesehenen Prüfpunkten. Das System wird typischerweise durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung in Betrieb genommen. Die Prüfsoftware stellt den oder die Impulse ein, die an die DUT angelegt werden sollen. Dazu kann ein Quelleninstrument wie z. B. ein Arbiträrwellenformgenerator (AFG) oder eine andere Wellenformquelle verwendet werden. Die DUT durchläuft dann eine Prüfung und Analyse, um sicherzustellen, dass sie die gewünschten Ergebnisse und/oder Normen erfüllt. Die Analyse der Ergebnisse und eine eventuelle Nachbearbeitung schließen die Prüfung dann ab.
3 zeigt einen Arbeitsablauf unter Verwendung der Ausführungsformen. Die Ausführungsformen bieten einen automatisierten Prozess mit minimaler Intervention seitens des Benutzers. Die verpackten charakteristischen Komponenten 20 sind auf der integrierten Leiterplatte/PCB 22 montiert. Die Stromversorgung 24 schaltet sich ein, um Strom zu liefern, und das Quelleninstrument 28, z. B. ein AFG, liefert die für die Prüfung verwendeten Impulse. Das Prüf- und Messinstrument 26 unterstützt die Extraktion der parasitären Komponenten, der Induktivität und der S-Parameter-Datei und verfügt über vollständige Mess-Sets gemäß Industriestandards.
Es ist zu beachten, dass sich die Erörterung auf einen AFG als Quelleninstrument und ein Oszilloskop als Prüf- und Messinstrument konzentriert, aber diese Erläuterung verwendet diese zum besseren Verständnis und beabsichtigt nicht, diese Elemente in irgendeiner Weise auf diese speziellen Beispiele zu beschränken.
Die hier vorgestellten Ausführungsformen ermöglichen eine Vielzahl von Messungen für WBG-Vorrichtungen. 4 zeigt eine Benutzeroberfläche, die eine Gruppierung solcher Messungen zeigt. Wie zu sehen ist, ermöglicht die durch die Prüf- und Messschnittstelle präsentierte Benutzeroberfläche in dieser Ausführungsform die Auswahl des Vorrichtungstyps, entweder ein MOSFET (Metalloxid-Halbleiter-Feldeffekttransistor) oder ein Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT), beides Beispiele für Vorrichtungen mit großer Bandlücke. Das Prüf- und Messinstrument unterstützt mehrere Leistungsbauelemente, einschließlich, aber nicht beschränkt auf Siliziumkarbid- (SiC) und Galliumnitrid- (GaN) MOSFETs, Siliziumbauelemente und GaN-HEMT-Bauelemente (HEMT = Transistor mit hoher Elektronenbeweglichkeit). Der Benutzer kann die Spannungs- und Stromquellenkanäle sowie den Gate-Spannungskanal auswählen. Der Benutzer kann mithilfe des Prüfaufbaus auch aus einer Reihe von Prüfungen auswählen. Dazu gehören beispielsweise die Analyse von Schaltparametern, die Analyse des Schaltzeitpunkts, die Analyse der Dioden-Sperrerholung und die Kapazitätsanalyse.
5 zeigt eine Ausführungsform eines Szenarios zur Messung von Schaltparametern. Die Halbleiter-DUT befindet sich auf der Low-Side-Position (Q2) und bildet zusammen mit einer Freilaufdiode (FWD) in einer High-Side-Position (Q1) die zu prüfende Schaltzelle.
Tastköpfe des Prüf- und Messinstruments 28 erfassen die Schaltspannung und den Schaltstrom sowie die Gate-Spannung von Q2. Die Konfiguration der Tastkopfanschlüsse an dem Prüf- und Messinstrument 26 stellt lediglich ein Beispiel dar. Die Tastköpfe sind über Ports 32, die ihrerseits Daten an den Prozessor 30 übertragen, mit dem Prüf- und Messinstrument verbunden. Die Benutzeroberfläche 34, auf der das Menü wie das in 4 gezeigte dargestellt ist, ermöglicht dem Benutzer die Interaktion mit dem Prüfprozess. Die Benutzeroberfläche umfasst hier eine Ausführungsform mit Touchscreen, könnte aber auch eine beliebige Kombination aus einer Anzeige und Bedienelementen wie Knöpfe oder Tasten umfassen. Der Prozessor kann einen oder mehrere Prozessoren umfassen, die einen Code ausführen, um den einen oder die mehreren Prozessoren dazu zu veranlassen, die Verfahren der Ausführungsformen durchzuführen.
Wie in dem Schaubild zu sehen ist, besteht eine optionale Verbindung zwischen dem Quelleninstrument und dem Prüf- und Messinstrument. Die Aktivierung der DUT, wie sie hier verwendet wird, bedeutet das Anlegen von Strom aus den Stromversorgungen und dann das Anlegen von Impulsen aus dem Quelleninstrument. Das Anlegen des Quelleninstruments kann über den optionalen Verbindungs-/Kommunikationskanal synchronisiert mit dem Prüf- und Messinstrument erfolgen.
Dieses System ermöglicht die Automatisierung des DPT-Prozesses, lässt aber dennoch Variationen zu. So kann das System beispielsweise den Impulsbereich für den zweiten Impuls automatisch gemäß einem von vielen Industriestandards festlegen. Der Benutzer hat jedoch die Flexibilität, den Impulsbereich auf der Grundlage seines DUT-Betriebs zu ändern. Bei der Auswahl „automatisch“ muss der Benutzer keinerlei Einstellungen in der Messkonfiguration vornehmen. Die automatische Einstellung führt sowohl die Überprüfung als auch die Messung der Wellenform durch.
Bei den vom Benutzer auswählbaren Einstellungen, wobei 7 eine Ausführungsform eines Menüs für diese zeigt, kann die Messung fehlschlagen, wenn der Benutzer es versäumt, den zweiten Impulsbereich einzugeben. In diesem Fall schlägt die Messung fehl und der Benutzer erhält eine Rückmeldung in der Ergebnisplakette. Wenn beispielsweise der zweite Impulsbereich nicht vorhanden ist, wird der Benutzer beispielsweise mit ‚Kein gültiger Eon-Bereich am zweiten Impuls vorhanden...‘ benachrichtigt.
Am Beispiel eines IGBT kann man die Einschalt- und Ausschaltparameter berechnen, indem man die abfallende Flanke des ersten Impulses und die ansteigende Flanke des zweiten Impulses betrachtet, wie in 6 dargestellt. Eine Analyse der Schaltparameter misst die im IGBT während des Einschaltens eines einzelnen Kollektorstromimpulses verbrauchte Energie, die in der folgenden Gleichung beschrieben wird: $E_{on} = \int_{Tonstart}^{Tonstop} V_{CE} I_{C} dt$
Energie, die im IGBT während der Ausschaltzeit plus der Nachlaufzeit eines einzelnen Kollektorstromimpulses verloren geht. $E_{off} = \int_{Toffstart}^{Toffstop} V_{CE} I_{C} dt$
8 zeigt eine Ausführungsform einer resultierenden Wellenform mit einem kommentierten Eon-Bereich, und der Benutzer kann mittels Scrollen und Zoomen durch die Wellenform navigieren, um Details der angezeigten Wellenformdaten zu sehen.
Der eine oder die mehreren Prozessoren im Prüf- und Messinstrument bieten die Möglichkeit, die Genauigkeit der Messungen zu erhöhen, indem sie eine Signalaufbereitung an den eingehenden Wellenformdaten vornehmen. Bei den von der DUT her eingehenden Daten handelt es sich in der Regel um analoge Signaldaten, die vor der Analyse einer Analog-DigitalWandlung unterzogen werden. Die Signalaufbereitung kann Spannungs- oder Strombegrenzung, Anwendung von Anti-Aliasing-Filtern, Verstärkung, Filterung und vieles mehr umfassen. Die Signalaufbereitung mildert in der Regel die Auswirkungen des Rauschens, um sicherzustellen, dass die Messungen eine höhere Genauigkeit aufweisen, als dies ohne Signalaufbereitung der Fall wäre. Andere Techniken zur Rauschkontrolle können die Verwendung eines Hystereseband-Regelkreises oder eines Filters umfassen.
Auch wenn in obiger Erläuterung die Benutzereingabe zur Identifizierung der von der DUT durchzuführenden Analyse als eine vom Benutzer getätigte Eingabe erwähnt wird, könnte die Benutzereingabe auch darin bestehen, dass ein Benutzer ein automatisiertes Skript oder eine andere Form der Programmierung über eine programmatische Schnittstelle bereitstellt, um die Prüfung und Analyse auf automatisierte Weise durchzuführen. Dies gilt für alle Aspekte der DPT-Prüfung, einschließlich der weiter unten erläuterten Sperrerholung.
Während des Beginns des zweiten Impulses der Doppelimpuls-Prüfung schaltet die Freilaufdiode, die sich im Durchlassmodus befindet, in den Sperrmodus. Der Strom in der Diode sinkt auf unter Null ab und erholt sich dann wieder auf 0 Ampere, wie in 9 dargestellt. Die Zeit, die das System benötigt, um wieder auf 0 Ampere zu kommen, wird als Sperrerholungszeit (Trr) bezeichnet, und die Sperrerholungszeit sowie die sich daraus ergebende Rückgewinnungsladung (Qrr) weisen einige der wichtigen Eigenschaften des Systems in Sperrrichtung auf, die es zu analysieren gilt. Mithilfe der Ausführungsformen kann der Benutzer die Trr-Messung mit einer einzigen Stromwellenform durchführen oder die Gate-Source-Spannung als Flankenqualifizierer verwenden. 10 zeigt eine Ausführungsform eines Prüfaufbaus.
Die Sperrerholungszeit kann mit der folgenden Formel berechnet werden: $T r r = t a + t b$
Wobei t_a die Zeit ist, die während des zweiten Impulses für den Rückgang des Sperrstroms von 0 Ampere bis zum Erreichen des maximalen Sperrstroms benötigt wird, und t_b die Zeit ist, zu der eine extrapolierte Tangente, die an den Anstieg des Sperrstroms gegen 0 Ampere gelegt wird, die Nullstromachse schneidet.
Nachdem der Benutzer die entsprechenden Eingaben für die Messung gemacht hat, wird ta mit einer robusten Flankenerkennungstechnik an der Wellenform bestimmt, wobei die Flanke bei null Ampere innerhalb eines Hysteresebandes liegt. Für tb wird eine Tangentenlinie zur Analyse der Sperrzeit bei Erholung des Sperrstroms von seinem maximalen Sperrstrom zur Nullstromachse gezogen. In einigen Normen sollte diese Tangente durch die Punkte 90 % und 25 % des maximalen Sperrstroms (Irm) verlaufen. Für einen unerfahrenen Benutzer bietet die Lösung automatische Pegel, die vom Oszilloskop gemäß den Industrienormen konfiguriert sind.
Da die Erholung des Stroms je nach System sehr abrupt oder sanft erfolgen kann, ist die Möglichkeit, diese Prozentpegel zu konfigurieren, von großem Wert. In der Ausführungsform der WBG-Lösung kann der Benutzer diese Tangentenlinie so konfigurieren, dass sie durch verschiedene Anfangs- und Endprozentwerte von Irm verläuft. Die Geradengleichung, die durch A% und B% von Irm zum Zeitpunkt t1 bzw. t2 verläuft, wird wie folgt ermittelt: $I (t) = \frac{I r m * (\frac{B - A}{100})}{(t 2 - t 1)} t + \frac{(\frac{t 1 * B - t 2 * A}{100} * I r m)}{(t 1 - t 2)}$
Der Zeitpunkt, an dem diese Tangentenlinie die Nullstromachse schneidet, ist bei: $t i n t = (\frac{(t 1 * B - t 2 * A)}{B - A})$
Anhand dieser Unterbrechungszeit wird die Sperrerholungszeit tb ermittelt, indem von tint die Zeit subtrahiert wird, zu der der Strom Irm erreicht hat (trm). $t b = t i n t - t r m$
Wie aus Gleichung 5 hervorgeht, ist tint unabhängig von Irm. Da die Konfiguration der Start- und Endpunkte der Tangentenlinie variiert, variiert auch die Sperrerholungszeit (Trr) insgesamt. Diese neuartige Konfigurationsmöglichkeit bietet ein leistungsfähiges Werkzeug für die Analyse nichtlinearer Sperrerholungsbereiche auf der Grundlage visueller Rückmeldungen und Rückmeldungen von Oszilloskop-Messungen. In den hier vorgestellten Ausführungsformen einer WBG-Lösung können die Punkte, durch welche die Linie verlaufen soll, als absolute Werte oder als Prozentsatz von Irm angegeben werden. Diese Konfigurationen helfen Ingenieuren, die Art der Erholung des Stroms zu beurteilen und sie mit Messergebnissen zu quantifizieren. 11 zeigt eine Ausführungsform einer Benutzeroberfläche, die es einem Benutzer ermöglicht, die Extrapolationswerte für den Strom für den ersten und zweiten Impuls auszuwählen, wenn der Benutzer „benutzerdefiniert“ wählt, oder die automatischen Werte zu verwenden, wenn er „Auto“ wählt. 11 zeigt auch die Messplakette mit der Trr-Messung.
Da die Parameter für die Sperrerholungszeit zeitempfindliche Informationen enthalten, bietet die vorgeschlagene Lösung außerdem eine neue Darstellung in der Anwendung, die als Sperrerholungsdiagramm bezeichnet wird. 12 zeigt die erfasste Wellenform. Das Verfahren zoomt in die Wellenform hinein, indem es automatisch den Sperrbereich findet und die relevanten Sperr-Charakteristik-Parameter, wie gezeigt, vermerkt. Die Ausführungsformen finden den Sperrbereich auf der erfassten Wellenform mit Hilfe der Flankentechnik und der Messeinstellungen. Nach dem Plotten der gezoomten Version der Wellenform markiert das Oszilloskop den interessierenden Bereich mit gestrichelten Linien und vermerkt die entsprechenden Sperrerholungseigenschaften.
Herkömmliche Lösungen sind nicht in der Lage, automatisch in den Sperrerholungsbereich zu zoomen und sie mit Parametern wie Irm, der Zeit bis zum Erreichen von Irm (ta), dem Schnittpunkt der Zeitachse mit der Tangente (tb), der gesamten Sperrzeit (trr) und anderen relevanten Parametern, die über die Sperrerholungszeit des Systems entscheiden, zu versehen.
Die Sperrerholungsladung ist ein wichtiger Parameter zur Bestimmung der Sperreigenschaften des Systems. Die Rückgewinnungsladung Qrr kann durch die Fläche unter der Sperrstrom-Zeit-Kurve angenähert werden. Dieser Ladungsbereich stellt die Energie dar, die bei Sperrspannung auf der Leistungsschaltseite des Stromkreises abgeführt werden muss. Der Benutzer sollte eine Sperrstromwellenform als Eingabe für diese Messung bereitstellen und hat die Möglichkeit, die Gate-Spannung als Flankenqualifizierer bereitzustellen, da die Gate-Quelle in der Regel sauberer ist, weil sie direkt vom IC stammt.
Qrr ist definiert als das Integral des Sperrstroms, der, wie in 13 dargestellt, während eines zweiten Impulses der Doppelimpulsprüfung durch die Diode fließt: $Q r r = \int_{t 0}^{t 0 + t i} i r r \times d t$
Dabei ist t₀ die Zeit, zu der der Sperrstrom während des zweiten Impulses unter die Nullstromachse fällt, und t_i ist die Integrationszeit, bis zu der sich eine Sperrladung vorfindet.
Die Integrationszeit zur Ermittlung der Sperrladung hängt von Irm ab. Diese Integrationszeit wird durch Wobbeln der Stromwellenform ermittelt, bis der Strom einen bestimmten Prozentsatz von Irm während des Anstiegs des Stroms bis zur Nullstromachse erreicht. In einigen Industriestandards wird der letztgenannte Prozentsatz von Irm auf 2 % während der Erholung bis zur Nullstromachse festgelegt.
Da jedes Systemdesign seine eigene Toleranz gegenüber Sperrladungen hat, bietet die Lösung die Möglichkeit, die Integrationszeit (ti) durch Angabe des Prozentsatzes des maximalen Sperrstroms (Irm) zu konfigurieren. Diese neuartige Konfigurationsmöglichkeit sorgt für eine Analyse nichtlinearer Erholungsbereiche. In den Ausführungsformen der WBG-Lösung kann der Irm-Wert, bis zu dem die Integration erfolgen soll, als absoluter Wert oder als Prozentsatz von Irm angegeben werden. Das neue Sperrerholungsdiagramm für diese Messung identifiziert den Sperrerholungsbereich aus der erfassten Wellenform, vermerkt die Zeit, die für die Integration in Gleichung (7) berücksichtigt wird, und füllt den Gesamtladungsbereich.
Ein einzigartiger Ansatz des neuen Sperrerholungsdiagramms ist seine Fähigkeit, mehrere Doppelimpuls-Sätze zu berücksichtigen und visuelle Ergebnisse sowie Messergebnisse für jeden Satz zu liefern. Der Benutzer kann Messungen in der WBG-Lösung so konfigurieren, dass die Ergebnisse für jeden ersten Impuls oder zweiten Impuls oder für alle Impulse des Doppelpuls-Satzes abgefragt werden. Bei mehreren Impulsen wird die für die Messung bereitgestellte Wellenform des Flankenqualifizierers als Referenz für die Ermittlung der Impulsposition verwendet. 14 zeigt ein Beispiel für das Anzeigen von mehreren Sperrerholungsdiagrammen und mehreren Sperrerholungsbereichen. Es ist zu beachten, dass die Diagramme zwar nur einen Impuls 1 und einen Impuls 2 zeigen, wie in der Legende vermerkt, es aber bis zu N Impulse geben kann. Eine Messplakette oder Legende zeigt die aktuellen Impulsergebnisse zusammen mit den Durchschnittsergebnissen aller Impulse. In dem Sperrerholungsdiagramm von 14 ist der Zeitbereich, der für den aktuellen vermerkten Bereich angegeben ist, für Impuls 1 die durchgezogene Linie. 15 zeigt mehrere Darstellungen mit einem Sperrerholungsbereich.
16 und 17 zeigen Ausführungsformen von Diagrammen mit ihren entsprechenden Wellenformen und dem Sperrerholungsstrom. 16 zeigt eine einzelne Darstellung und 17 zeigt mehrere Darstellungen.
Die Ausführungsformen der WBG-Anwendung stellen mehrere Impulse in einer einzigen Darstellung dar, wobei der Sperrstrom-(Irr)-Erholungsbereich zusammen mit anderen Erholungsbereichen im Hintergrund zum Vergleich dargestellt wird. Da es in einer Erfassung mehrere Bereiche von Interesse gibt, verwendet das Instrument eine einzelne Stromwellenform, um jeden Bereich von Interesse in Scheiben zu zerschneiden und sie in der Darstellung zu überlappen. Das Instrument ist auch in der Lage, mehrere Bereiche aus mehreren Darstellungen als Überlagerung darzustellen, wie in 17 gezeigt. Die mehreren Bereiche können aus einer Signalerfassung oder aus mehreren Erfassungen stammen.
Über die Benutzeroberfläche kann der Benutzer durch die Wellenform navigieren. Zusätzlich zum Hineinzoomen in einen Bereich von Interesse kann der Benutzer die Ergebnisse filtern, indem er den ersten Impuls, den zweiten Impuls, jeden ungeradzahligen Impuls, jeden geradzahligen Impuls, mehrere Impulse, die nicht ungeradzahlig oder geradzahlig sind, auswählt, usw. Die Navigation ermöglicht es dem Benutzer, zum nächsten, vorherigen, minimalen, maximalen usw. zu gelangen. Während der Benutzer navigiert, werden die Anmerkungen aktualisiert, um den gezoomten Bereich wiederzugeben. Das Hervorheben des gezoomten Bereichs von Interesse kann die Verwendung einer anderen Farbe, einen Fettdruck der Linie usw. bedingen. Das Instrument ist außerdem in der Lage, die Signale sowohl in Vorwärtsrichtung (in den Figuren von links nach rechts) als auch in Rückwärtsrichtung (in den Figuren von rechts nach links) zu analysieren, um Oszillationen im interessierenden Bereich zu erfassen.
Diese neue Darstellungsart im Oszilloskop ermöglicht die Überlagerung mehrerer zeitlich veränderlicher Wellenabschnitte einer einzigen Wellenform. Diese Darstellung bietet auch die Möglichkeit, durch jeden dieser Bereiche zu navigieren, und Messergebnisse auf dem Oszilloskop werden entsprechend aktualisiert. Derzeit gibt es auf dem Markt keine Oszilloskopanwendung, die eine solche Navigationsfunktion für eine einzelne Wellenform mit mehreren Sperrbereichen, die Sperreigenschaften hervorheben, bieten kann.
Eine zusätzliche Erweiterung dieses Sperrerholungsdiagramms ist die Bereitstellung konfigurierbarer visueller Maskierungsgrenzwerte, so dass jeder Sperrbereich unter bestimmten Grenzwerten liegt. Das Oszilloskop führt Messungen durch und benachrichtigt bei jeder Grenzwertverletzung. Diese Maskierungsfunktion auf der Darstellung ist hilfreich bei der Aufrechterhaltung des idealen Sperrerholungsbereichs eines Systems, der die maximale Erholungszeit, den maximalen Sperrstrom usw. begrenzt.
Aspekte der Offenbarung können auf einer speziell entwickelten Hardware, auf Firmware, digitalen Signalprozessoren oder auf einem speziell programmierten Allzweckcomputer mit einem Prozessor, der nach programmierten Anweisungen arbeitet, arbeiten. Die hier verwendeten Begriffe „Controller“ oder „Prozessor“ sollen Mikroprozessoren, Mikrocomputer, anwendungsspezifische integrierte Schaltungen (ASICs) und spezielle Hardware-Controller umfassen. Ein oder mehrere Aspekte der Offenbarung können in computerverwendbaren Daten und computerausführbaren Anweisungen verkörpert sein, beispielsweise in einem oder mehreren Programmmodulen, die von einem oder mehreren Computern (einschließlich Überwachungsmodulen) oder anderen Vorrichtungen ausgeführt werden. Im Allgemeinen umfassen Programmmodule Routinen, Programme, Objekte, Komponenten, Datenstrukturen usw., die bestimmte Aufgaben ausführen oder bestimmte abstrakte Datentypen implementieren, wenn sie von einem Prozessor in einem Computer oder einer anderen Vorrichtung ausgeführt werden. Die computerausführbaren Anweisungen können auf einem nichtflüchtigen computerlesbaren Medium wie einer Festplatte, einer optischen Platte, einem Wechselspeichermedium, einem Festkörperspeicher, einem Random Access Memory (RAM) usw. gespeichert sein. Wie dem Fachmann klar sein wird, kann die Funktionalität der Programm-Module in verschiedenen Aspekten beliebig kombiniert oder verteilt werden. Darüber hinaus kann die Funktionalität ganz oder teilweise in Firmware oder Hardware-Äquivalenten wie integrierten Schaltungen, FPGA und dergleichen verkörpert sein. Bestimmte Datenstrukturen können verwendet werden, um einen oder mehrere Aspekte der Offenbarung effektiver zu implementieren, und solche Datenstrukturen werden im Rahmen der hier beschriebenen computerausführbaren Anweisungen und computerverwendbaren Daten in Betracht gezogen.
Die offenbarten Aspekte können in einigen Fällen in Hardware, Firmware, Software oder einer beliebigen Kombination davon implementiert sein. Die offenbarten Aspekte können auch in Form von Anweisungen implementiert sein, die durch ein oder mehrere oder nichtflüchtige computerlesbare Medien übertragen werden oder darauf gespeichert sind, welche von einem oder mehreren Prozessoren gelesen und ausgeführt werden können. Solche Anweisungen können als Computerprogrammprodukt bezeichnet werden. Computerlesbare Medien, wie hier beschrieben, sind alle Medien, auf die eine Datenverarbeitungsvorrichtung zugreifen kann. Computerlesbare Medien können zum Beispiel Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien umfassen, ohne darauf beschränkt zu sein.
Computerspeichermedien sind alle Medien, die zum Speichern von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Computerspeichermedien können beispielsweise ein RAM, ROM, elektrisch löschbare, programmierbare Festspeicher (EEPROM), Flash-Speicher oder andere Speichertechnologien, CD-ROMs, DVDs oder andere optische Plattenspeicher, Magnetkassetten, Magnetbänder, Magnetplattenspeicher oder andere magnetische Speichervorrichtungen sowie alle anderen flüchtigen oder nichtflüchtigen, entfernbaren oder nicht entfernbaren Medien gehören, die in beliebiger Technologie umgesetzt sind. Computerspeichermedien schließen Signale als solche und vorübergehende Formen der Signalübertragung aus.
Kommunikationsmedien sind alle Medien, die für die Übertragung von computerlesbaren Informationen verwendet werden können. Zu den Kommunikationsmedien können, ohne darauf beschränkt zu sein, Koaxialkabel, Glasfaserkabel, Luft oder jedes andere Medium gehören, das für die Übertragung von elektrischen, optischen, Hochfrequenz- (HF), Infrarot-, akustischen oder anderen Arten von Signalen geeignet ist.
Außerdem wird in dieser schriftlichen Darlegung auf besondere Merkmale Bezug genommen. Es sollte klar sein, dass die Offenbarung in dieser Spezifikation alle möglichen Kombinationen dieser besonderen Merkmale umfasst. Wenn zum Beispiel ein besonderes Merkmal im Zusammenhang mit einem bestimmten Aspekt offenbart wird, kann dieses Merkmal, soweit möglich, auch im Zusammenhang mit anderen Aspekten verwendet werden.
Auch wenn in dieser Anmeldung auf ein Verfahren mit zwei oder mehr definierten Schritten oder Vorgängen Bezug genommen wird, können die definierten Schritte oder Vorgänge in beliebiger Reihenfolge oder gleichzeitig ausgeführt werden, es sei denn, der Kontext schließt diese Möglichkeiten aus.
BEISPIELE
Im Folgenden werden veranschaulichende Beispiele für die offenbarten Technologien aufgeführt. Eine Ausführungsform der Technologien kann eines oder mehrere und jede Kombination der unten beschriebenen Beispiele umfassen.
Beispiel 1 ist ein Prüf- und Messinstrument, aufweisend: eine Benutzeroberfläche; eine oder mehrere Tastköpfe zum Anschluss an eine zu prüfende Vorrichtung (DUT); und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie einen Code ausführen, um den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem zu veranlassen: Empfangen von Wellenformdaten von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen von mindestens einem ersten und zweiten Impuls von einem Quelleninstrument; Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten; Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT aus dem Sperrerholungsbereich; und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es einen oder mehrere der Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist.
Beispiel 2 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert sind, dass sie eine Benutzereingabe empfangen, die eine Konfiguration für die Bestimmung der Sperrerholungszeit angibt.
Beispiel 3 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 2, wobei es sich bei der Benutzereingabe um eine automatische Einstellung für Extrapolationspegel oder um vom Benutzer festgelegte Einstellungen für Extrapolationspegel handelt, wobei die Extrapolationspegel für eine Tangentenlinie verwendet werden.
Beispiel 4 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 3, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, ein Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Tangentenlinie, die sich aus der automatischen Einstellung ergibt, und/oder eine Tangentenlinie, die sich aus den vom Benutzer festgelegten Einstellungen ergibt, anzuzeigen.
Beispiel 5 ist das Prüf- und Messinstrument aus einem der Beispiele 1 bis 4, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm mit einer Legende anzuzeigen.
Beispiel 6 ist das Prüf- und Messinstrument aus einem der Beispiele 1 bis 5, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert sind, dass sie einen Code ausführen, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung aus dem einen oder den mehreren Sperrerholungsbereichen zu bestimmen.
Beispiel 7 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 6, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, die Rückgewinnungsladung als Rückgewinnungsladungsbereich für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche anzuzeigen.
Beispiel 8 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 6, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung zu bestimmen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, einen vorgegebenen Prozentsatz des maximalen Sperrstroms zu verwenden.
Beispiel 9 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 6, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung zu bestimmen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, einem Benutzer eine Benutzeroberfläche zur Eingabe eines gewünschten Prozentsatzes des maximalen Sperrstroms zu präsentieren.
Beispiel 10 ist das Prüf- und Messinstrument aus einem der Beispiele 1 bis 9, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm für einen oder mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen.
Beispiel 11 ist das Prüf- und Messinstrument aus Beispiel 10, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche als Überlagerung anzuzeigen, wobei die Überlagerung eine Überlagerung jedes Sperrerholungsbereichs mit einem gezoomten Bereich, der hervorgehoben und mit einer Tangentenlinie versehen ist, eine Überlagerung mehrerer Sperrerholungsbereiche aus einer einzigen Erfassung von Wellenformdaten von der DUT oder eine Überlagerung mehrerer Sperrerholungsbereiche aus mehreren Erfassungen von Wellenformdaten von der DUT aufweist.
Beispiel 12 ist ein Verfahren zur Bereitstellung von Sperrerholungsmessungen für eine zu prüfende Vorrichtung (DUT), das Folgendes umfasst: Empfangen von Wellenformdaten durch Tastköpfe von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen eines ersten und zweiten Impulses von einem Quelleninstrument; Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten; Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche; und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist.
Beispiel 13 ist das Verfahren aus Beispiel 12, ferner das Empfangen einer Benutzereingabe umfassend, die eine Auswahl für die Bestimmung der Sperrerholungszeit angibt.
Beispiel 14 ist das Verfahren aus Beispiel 13, wobei es sich bei der Auswahl um eine automatische Einstellung für Extrapolationspegel oder um vom Benutzer festgelegte Einstellungen für Extrapolationspegel handelt, die für eine Tangentenlinie verwendet werden.
Beispiel 15 ist das Verfahren aus Beispiel 14, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms ferner das Anzeigen einer Tangentenlinie, die sich aus der automatischen Einstellung ergibt, und/oder der Tangentenlinie, die sich aus den vom Benutzer festgelegten Einstellungen ergibt, umfasst.
Beispiel 16 ist das Verfahren aus Beispiel 12, das ferner das Bestimmen einer Rückgewinnungsladung aus dem einem oder den mehreren Sperrerholungsbereichen umfasst.
Beispiel 17 ist das Verfahren aus einem der Beispiele 12 bis 16, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms das Anzeigen der Rückgewinnungsladung als Rückgewinnungsladungsbereich umfasst.
Beispiel 18 ist das Verfahren aus einem der Beispiele 12 bis 17, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche umfasst.
Beispiel 19 ist das Verfahren aus Beispiel 18, wobei das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche und entsprechender Rückgewinnungsladungsbereiche umfasst.
Beispiel 20 ist das Verfahren aus einem der Beispiele 12 bis 18, wobei das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche das Anzeigen von mehreren Sperrerholungsbereichen und Benutzersteuerungen umfasst, um es dem Benutzer zu ermöglichen, zu einem ausgewählten Erholungsbereich innerhalb einer Reihe von Sperrerholungsbereichen zu zoomen, und es dem Benutzer zu ermöglichen, durch die mehreren Sperrerholungsbereiche zu ausgewählten anderen Erholungsbereichen zu navigieren, wobei der ausgewählte Bereich hervorgehoben und mit Anmerkungen versehen wird.
Alle in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarten Merkmale und alle Schritte in einem offenbarten Verfahren oder Prozess können in jeder beliebigen Kombination kombiniert werden, mit Ausnahme von Kombinationen, bei denen sich zumindest einige dieser Merkmale und/oder Schritte gegenseitig ausschließen. Jedes in der Beschreibung, einschließlich der Ansprüche, der Zusammenfassung und der Zeichnungen, offenbarte Merkmal kann durch alternative Merkmale ersetzt werden, die dem gleichen, gleichwertigen oder ähnlichen Zweck dienen, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Obwohl bestimmte Ausführungsformen zum Zwecke der Veranschaulichung dargestellt und beschrieben wurden, sollte klar sein, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Umfang der Offenbarung abzuweichen. Dementsprechend sollte die Erfindung nicht eingeschränkt werden, außer durch die beigefügten Ansprüche.

Claims

Prüf- und Messinstrument, aufweisend: eine Benutzeroberfläche; eine oder mehrere Tastköpfe zum Anschluss an eine zu prüfende Vorrichtung (DUT); und einen oder mehrere Prozessoren, die so konfiguriert sind, dass sie einen Code ausführen, um den einen oder die mehreren Prozessoren zu Folgendem zu veranlassen: Empfangen von Wellenformdaten von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen von mindestens einem ersten und zweiten Impuls von einem Quelleninstrument; Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten; Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT aus dem Sperrerholungsbereich; und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es einen oder mehrere der Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 1, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert sind, dass sie eine Benutzereingabe empfangen, die eine Konfiguration für die Bestimmung der Sperrerholungszeit angibt.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 2, wobei es sich bei der Benutzereingabe um eine automatische Einstellung für Extrapolationspegel oder um vom Benutzer festgelegte Einstellungen für Extrapolationspegel handelt, wobei die Extrapolationspegel für eine Tangentenlinie verwendet werden.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 3, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, ein Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Tangentenlinie, die sich aus der automatischen Einstellung ergibt, und/oder eine Tangentenlinie, die sich aus den vom Benutzer festgelegten Einstellungen ergibt, anzuzeigen.
Prüf- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm mit einer Legende anzuzeigen.
Prüf- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der eine oder die mehreren Prozessoren ferner so konfiguriert sind, dass sie einen Code ausführen, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung aus dem einen oder den mehreren Sperrerholungsbereichen zu bestimmen.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 6, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, die Rückgewinnungsladung als Rückgewinnungsladungsbereich für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche anzuzeigen.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 6 oder 7, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung zu bestimmen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, einen vorgegebenen Prozentsatz des maximalen Sperrstroms zu verwenden.
Prüf- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, eine Rückgewinnungsladung zu bestimmen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, einem Benutzer eine Benutzeroberfläche zur Eingabe eines gewünschten Prozentsatzes des maximalen Sperrstroms zu präsentieren.
Prüf- und Messinstrument nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, das Sperrerholungsdiagramm für einen oder mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen.
Prüf- und Messinstrument nach Anspruch 10, wobei der Code, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche anzuzeigen, einen Code umfasst, der den einen oder die mehreren Prozessoren dazu veranlasst, mehrere Sperrerholungsbereiche als Überlagerung anzuzeigen, wobei die Überlagerung eine Überlagerung jedes Sperrerholungsbereichs mit einem gezoomten Bereich, der hervorgehoben und mit einer Tangentenlinie versehen ist, eine Überlagerung mehrerer Sperrerholungsbereiche aus einer einzigen Erfassung von Wellenformdaten von der DUT oder eine Überlagerung mehrerer Sperrerholungsbereiche aus mehreren Erfassungen von Wellenformdaten von der DUT aufweist.
Verfahren zur Bereitstellung von Sperrerholungsmessungen für eine zu prüfende Vorrichtung (DUT), das Folgendes umfasst: Empfangen von Wellenformdaten durch Tastköpfe von der DUT nach Aktivierung der DUT durch Anlegen von Strom von einer Stromversorgung, und Anlegen eines ersten und zweiten Impulses von einem Quelleninstrument; Lokalisieren von einem oder mehreren Sperrerholungsbereichen in den Wellenformdaten; Bestimmen einer Sperrerholungszeit für die DUT für den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche; und Anzeigen eines Sperrerholungsdiagramms des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche auf der Benutzeroberfläche, wobei das Sperrerholungsdiagramm automatisch so konfiguriert ist, dass es den einen oder die mehreren Sperrerholungsbereiche anzeigt, und mindestens ein Merkmal des einen oder der mehreren Sperrerholungsbereiche enthält, das auf dem Sperrerholungsdiagramm vermerkt ist.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner das Empfangen einer Benutzereingabe umfassend, die eine Auswahl für die Bestimmung der Sperrerholungszeit angibt.
Verfahren nach Anspruch 13, wobei es sich bei der Auswahl um eine automatische Einstellung für Extrapolationspegel oder um vom Benutzer festgelegte Einstellungen für Extrapolationspegel handelt, die für eine Tangentenlinie verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms ferner das Anzeigen einer Tangentenlinie, die sich aus der automatischen Einstellung ergibt, und/oder der Tangentenlinie, die sich aus den vom Benutzer festgelegten Einstellungen ergibt, umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, das ferner das Bestimmen einer Rückgewinnungsladung aus dem einem oder den mehreren Sperrerholungsbereichen umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms das Anzeigen der Rückgewinnungsladung als Rückgewinnungsladungsbereich umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei das Anzeigen des Sperrerholungsdiagramms das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche und entsprechender Rückgewinnungsladungsbereiche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei das Anzeigen mehrerer Sperrerholungsbereiche das Anzeigen von mehreren Sperrerholungsbereichen und Benutzersteuerungen umfasst, um es dem Benutzer zu ermöglichen, zu einem ausgewählten Erholungsbereich innerhalb einer Reihe von Sperrerholungsbereichen zu zoomen, und es dem Benutzer zu ermöglichen, durch die mehreren Sperrerholungsbereiche zu ausgewählten anderen Erholungsbereichen zu navigieren, wobei der ausgewählte Bereich hervorgehoben und mit Anmerkungen versehen wird.