交流特性分析——需要考慮開關(guān)卡的通路隔離和帶寬指標(biāo)

為了簡化電容-電壓(C-V)測量，需注意通路隔離指標(biāo)的電容部分，并選擇具有低雜散電容的開關(guān)。不過，大多數(shù)C-V測量儀（比如吉時利4210-CVU都有偏置校正例程，該例程可以抵消測量所產(chǎn)生的雜散電容值。要獲得最好的測量精度，可能必須補(bǔ)償通過開關(guān)的每一個可能的C-V測量通路。

開關(guān)卡的帶寬必須支持系統(tǒng)中的C-V測量的最高測量頻率。使用帶寬較低的開關(guān)卡會降低從LCZ表中源出的交流電壓，從而產(chǎn)生不正確的結(jié)果。由于帶寬一般是在信號減弱3dB的頻率下指定的，因此最好選擇高于測試頻率的帶寬。

開關(guān)卡帶寬對于脈沖器件的特性分析也至關(guān)重要。

如以下公式所示，帶寬可能與上升時間有關(guān)：

如果開關(guān)卡的頻率為10MHz，這就意味著上升時間為0ns的理想脈沖將會在開關(guān)的輸出端衰減為上升時間為35ns的脈沖。開關(guān)矩陣輸出端的總脈沖上升時間為輸入信號、電纜和開關(guān)系統(tǒng)上升時間的平方根總和。因此，要最大限度地減少脈沖衰減，一個很好的經(jīng)驗(yàn)法則就是選擇一個上升時間比信號上升時間快三到五倍的開關(guān)。比如，如果相關(guān)信號的上升時間為1ms，那么開關(guān)的上升時間應(yīng)為240–300ns或者更短，以確保最大限度地減少脈沖的衰減。

高頻應(yīng)用最好采用帶寬為200MHz的吉時利7173-50型高頻矩陣卡。采用該卡時，上升時間不到2ns，這使其成為切換脈沖信號的絕佳方案。其同軸連接可以實(shí)現(xiàn)與許多脈沖發(fā)生器和LCZ表的快速簡單連接。

吉時利7174A型矩陣卡的帶寬和通路電容指標(biāo)使這種卡非常適合用于C-V測量和低頻脈沖I-V測量。其通路隔離電容約為1pF，帶寬為30MHz，適合用于大多數(shù)C-V測量儀。該開關(guān)的上升時間不到20ns，這使其非常適合傳送上升時間約為60ns或更長的脈沖信號。

除了兩個低電流行之外，吉時利7072和7072-HV型矩陣卡還有兩個針對C-V測量進(jìn)行優(yōu)化的行。這兩行都具有5MHz的帶寬。此外，每列的繼電器將C-V行與矩陣卡的其它行進(jìn)行了隔離，因此獲得了0.6pF的雜散電容。

將脈沖發(fā)生器或LCZ表的同軸連接轉(zhuǎn)換成開關(guān)卡上的三軸連接時，需注意選擇適當(dāng)?shù)倪m配器，以保護(hù)信號完整性。同軸屏蔽線應(yīng)圍繞非常靠近器件的一個點(diǎn)的信號線進(jìn)行布置。將脈沖發(fā)生器或LCZ表的所有電纜的屏蔽連接（或短接）在一起，并且盡可能靠近器件。需要注意的是，開關(guān)卡上的所有三軸連接器的外部屏蔽一般都連接在一起，并且接地。因此，三軸連接器的外殼并不能作為交流測量的合適回程通路。采用吉時利7078-TRX-BNC型適配器等三同軸適配器可以將中心導(dǎo)線和內(nèi)部屏蔽引至同軸連接器（如圖1所示）。

圖1：具有三軸連接的開關(guān)矩陣卡將所有三軸連接的外部屏蔽都短接至地。對于交流測量，可選擇適配器將同軸連接轉(zhuǎn)換成三軸連接，以便保持測量質(zhì)量。采用LCZ表進(jìn)行的雙終端C-V測量如圖所示。