源表（Source Meter Unit， SMU）廣泛用于半導(dǎo)體器件、材料、醫(yī)療、發(fā)光器件與光通信等行業(yè)，測(cè)量器件的伏安（I-V）特性曲線(xiàn)、絕緣材料的電阻值（電阻率）、電容的絕緣電阻（漏電流）、光電器件的暗電流或者L-I-V等。

源表SMU的名稱(chēng)已經(jīng)清晰的告訴我們，它包含了高精度電源輸出和測(cè)量， 但它僅僅是電源和萬(wàn)用表的簡(jiǎn)單拼湊嗎？為了簡(jiǎn)要說(shuō)明這個(gè)問(wèn)題， 我以下列出了源表的幾個(gè)典型的應(yīng)用場(chǎng)景：

在測(cè)量絕緣材料的電阻值（GΩ/TΩ）或 二極管的反向漏電流時(shí)，通常給被測(cè)件DUT施加電壓激勵(lì)，并測(cè)量對(duì)應(yīng)的電流；

在測(cè)量常規(guī)小電阻， 或者驅(qū)動(dòng)LED發(fā)光二極管時(shí)，通常給DUT施加電流激勵(lì)，測(cè)量對(duì)應(yīng)的電壓值；

測(cè)量電容器、鋰電池等具備儲(chǔ)能特性器件時(shí)，會(huì)對(duì)其進(jìn)行充放電的同時(shí)， 連續(xù)記錄電壓和電流。

通常源表SMU都具備電壓源 Vs、電流源 Is、電流源 IM、電壓表 VM四種功能，而且能夠任意搭配激勵(lì)源和測(cè)量功能，按照被測(cè)DUT特征選擇對(duì)應(yīng)的模式。如下圖所示，

VFIM：電壓激勵(lì)測(cè)電流

VFVM：電壓激勵(lì)測(cè)電壓

IFIM：電流激勵(lì)測(cè)電流

IFVM：電流激勵(lì)測(cè)電壓

與直流電源稱(chēng)輸出端子V+、V-不同，源表SMU通常將源的輸出端子稱(chēng)為High Force、Lower Force。因此，源和測(cè)量的組合有：VFIM、VFVM、IFVM、IFIM （V/I激勵(lì)F + V/I測(cè)量M）。

在電壓和電流形成的直角坐標(biāo)系中，按照電壓V的正負(fù)和電流I的正負(fù)，可以得到上圖 V/I的四個(gè)象限，大部分源表可以工作在任意的象限。

DC 直流電源一 第一象限；

DC 直流電阻負(fù)載— 第二象限

C 交流電源阻性負(fù)載—第一、三象限；

FG 函數(shù)發(fā)生器—-三象限

高性能精密源表，內(nèi)置波形發(fā)生器功能，配合強(qiáng)大的觸發(fā)機(jī)制、可輕松實(shí)現(xiàn)直流、脈沖、掃描以及任意自定義波形激勵(lì)。

需要注意的是，源表SMU的脈沖電壓和電流最小脈沖寬度、 上升/下降沿的典型指標(biāo)，以 Keysight B2900系列源表為例， 可以到達(dá) 10A/100uS級(jí)的電流脈沖、 或 210V/1mS級(jí)的電壓脈沖。

源表的精度固然極高， 但在脈沖激勵(lì)或IV掃描時(shí)，如果不明確被測(cè)件的特性， 就很有可能測(cè)量結(jié)果與真實(shí)值存在非常大的偏差。

如下圖所示，當(dāng)測(cè)量點(diǎn)為藍(lán)色圓圈區(qū)域時(shí)，測(cè)量結(jié)果偏離實(shí)際響應(yīng)點(diǎn)； 響應(yīng)隨機(jī)波動(dòng)或存在噪聲，需要增大測(cè)量積分時(shí)間消去波動(dòng)或噪聲影響。

因此，精確測(cè)量出被測(cè)件DUT在激勵(lì)下的電壓和電流響應(yīng)波形是非常重要!

下圖顯示簡(jiǎn)化的 SMU 等效電路:

圖 — 簡(jiǎn)化的 SMU 電路圖

由于 源/測(cè)量單元或 SMU 必須測(cè)量非常低的電流 (1fA 或更低)，根據(jù)上一章討論的理由，它們總是使用三軸輸出。