半導(dǎo)體測試電源的測試精度長期穩(wěn)定性保持及自校準機制

半導(dǎo)體測試電源用于器件性能驗證、特性曲線繪制及可靠性測試,對輸出電壓、電流精度與穩(wěn)定性要求極高。長期運行中,受溫漂、器件老化與負載波動影響,輸出特性易發(fā)生微小偏移,從而影響測試數(shù)據(jù)的重復(fù)性。
為了保持長期穩(wěn)定性,系統(tǒng)采用高精度基準電壓源與多級溫度補償電路。電源輸出經(jīng)過數(shù)字控制DAC調(diào)節(jié)與高分辨率ADC監(jiān)測構(gòu)成雙閉環(huán)系統(tǒng),實時修正漂移誤差。通過周期性比對內(nèi)部參考信號與外部標準信號,可實現(xiàn)在線自校準。
自校準機制采用自動切換繼電網(wǎng)絡(luò),將參考電路與輸出電路短暫連接進行校驗,控制系統(tǒng)根據(jù)差值調(diào)整增益系數(shù)與偏移參數(shù)。校準結(jié)果存儲于非易失性存儲器中,為長期數(shù)據(jù)一致性提供基礎(chǔ)。
在系統(tǒng)算法層面,引入卡爾曼濾波與自適應(yīng)漂移建模,對微小輸出波動進行動態(tài)修正。為防止高頻干擾引入測量誤差,電源輸出端采用低噪聲隔離放大器與π型濾波結(jié)構(gòu)。
該電源可在數(shù)千小時連續(xù)工作后仍保持微伏級輸出精度偏差,為半導(dǎo)體測試設(shè)備提供高可靠、可溯源的電源基準,有效提升測試重復(fù)性與實驗數(shù)據(jù)的可信度。