1f安捷伦E4725A噪声测量系统简介

Rev.2(2010/12)AgilentE4725A1/f噪声测试系统对于现在广泛应用的深亚微米级CMOS,BJT,FET和HBT器件来说，1/f噪声(FlickerNoise)已经成为其主要的噪声源，会对于模拟，射频及混合电路的特性有很大的影响。例如1/f噪声是造成振荡器相位噪声的主要影响因素，而对于数字电路，1/f噪声则会导致器件的抖动（jitter）。另外由于1/f噪声与器件晶体缺陷息息相关，测量1/f噪声也成为监测制程的稳定性和提高器件质量的有效手段。然而基于1/f噪声本身的特性，其测量极易被外部的测试系统所引入的噪声所干扰。且如今通信器件的工作带宽远远超过1MHz范围，由此对噪声的频率测量范围有更高的要求。因此寻求一套高稳定性，支持超宽频率测量范围，且自身系统噪声极低的噪声测量系统成为测量1/f噪声的关键。针对不同客户对测量范围和速度的要求，安捷伦提供以下三种配置以供选择。用户可以根据需求选择不同型号分析仪灵活进行搭配。但无论那种配置都能提供低至-177dBV2/Hz的系统噪声。业内最低的系统噪声为何选择AgilentE4725A1/f噪声测量系统?Agilent1/f噪声系统结构测量1/f噪声的重要性E4725A系统采用的LNA由安捷伦与日本顶级设计公司联合研发制造，因此可以确保低至-177dBV2/Hz的系统噪声，极大提高测试灵敏度，最低可测量低至1E-25A2/Hz的噪声测量电阻单元主控电脑测量控制单元早在1999年，第一代的安捷伦噪声测量系统便在日本发布，此后安捷伦在噪声测量领域积聚了超过10年的丰富经验，最新的三代E4725A1/f噪声测量系统可以为用户提供集器件噪声自动测量，仿真及模型参数提取的完整解决方案。安捷伦E4725A1/f噪声测试系统主要包含主控电脑，测量控制单元和测量电阻单元。同时需要连接安捷伦的信号分析仪及直流测试仪共同进行噪声测试。与安捷伦最新型号的仪表全面兼容，从而提供：更高测量精度业内最宽的噪声频率测量范围（1Hz~40MHz）最高10倍的速度提升支持全自动On-Wafer测量（可选）业内唯一同时支持RTS噪声测量的系统E4725A最新支持的E5052B信号分析仪采用最先进的多带（Multi-band）实时FFT转换技术，同时采用相关联的双路信道采集噪声信号。最大限度的避免了信道非相关（un-correlated）噪声，因此与上一代支持89610A的系统相比，极大提高测量精度，同时测量范围也从传统的1Hz~100KHz扩展到1Hz~40MHz。SSA所提供的实时FFT转换技术结合最新测量软件所提供的预加速功能，可以确保最新系统相较于旧版本最高达10倍的测量速度提升E4725A可支持业内几乎所有主流的半自动探针台，结合E4725A系统提供的Multi-Point控制软体可以实现全自动的On-Wafer测量。极大提高用户的测量效率。随着器件尺寸减小至纳米量级，RTS（RandomTelegraphSignalnoise）噪声的影响更为显著。会对SRAM和CMOS图像传感器等器件的特性有很大影响。如何实现无时间限制的时域测量成为RTS测量的关键性课题。安捷伦E4725A噪声测量系统提供业内唯一成熟的时域RTS噪声测量及分析解决方案（需配套35670或E5052B），用户通过设置RepeatCount可以真正实现长时间的测量从而更精准的反应RTS噪声特性。AgilentE4725A噪声测量系统指标ItemReferenceNotes○E4725A1/fNoiseMeasurementSystemE4725A噪声测量系统标配AgilentResistorUnit测量电阻单元包含噪声测量的核心模块：低噪放大器模块和系统通道噪声屏蔽电路AgilentControlUnit(*5)测量控制单元包含噪声测量的主要控制电路及低噪放大器电源AgilentDUTUnit被测件适配器用于连接被测件进行测量MeasurementSoftware测量控制软件噪声测量控制软件，通过设置测量条件可控制整套硬件系统进行自动噪声测量及最终数据显示DataPostProcessSoftware数据后处理软件用于对批量数据进行后处理，最终生成产品评测报告PC,SystemAccessory,Racketc电脑，机柜电脑用于安装测量控制软件，后处理软件，及ICCAP建模平台软件Manual系统手册On-siteInstallation(*1)上门安装On-siteTraining(*1)用户培训TechnicalSupport(*2)售后技术支持HardwareGuarantee售后1年保修○E4725AOption选件MagneticHolderforCascadeProber(*6)Cascade探针台专用电磁支架用于安装电阻单元，用于片上测量，目的是使得测量系统尽可能靠近被测器件，减少系统寄生效应GainCalibrationKitforE5052B(*3)校准套件用于系统指标校准，系统需要定期进行负载电阻和放大器增益等指标校准LinkagetoWaferMappingTools片上自动测量支持软件可支持wafermapping以实现全自动片上测量BJTFlickerNoiseParameterExtractionSWBJT噪声模型提取工具包基于ICCAP的噪声模型提取工具包，可实现测量后的噪声参数自动提取MOSFlickerNoiseParameterExtractionSW(BSIM3v3)BSIM3噪声模型提取工具包MOSFlickerNoiseParameterExtractionSW(BSIM4.5)BSIM4噪声模型提取工具包○AgilentInstruments需配套的安捷伦仪表和软件AgilentE4725A噪声测量系組件○SignalAnalyzer(*4,*5)E5052B源信号分析仪主要用于噪声信号的数据采集和噪声谱密度生成○DCSourceMonitor(*4,*5)B1500ADC测试仪用于器件或电路DC/CV特性测量，时域RTS噪声测量，以及用于测量噪声时负载电压的加载○ICCAP2011ICCAP建模平台模型参数提取平台，需配合模型参数提取工具包使用AgilentE5052B信号源分析仪主要特性与技术指标：频率范围：RF输入频率范围：10MHz至7GHz分析偏置频率范围：1Hz至100MHz使用超低本底噪声和交叉关联方法来测量相位噪声频率瞬时捕获范围：窄带高达80MHz，宽带高达4.8GHz噪声测量功能使用超低本底噪声和交叉关联方法来测量相位噪声无需改变RF连接即可测量AM噪声和相位噪声从1Hz到100MHz的基带噪声测量实时模式中扫宽高达15MHz的频谱监测分析功能可随时对频率、相位和功率同时进行瞬时测量利用视频触发功能捕获不可预知的频率变化使用出色的低噪声直流电源进行全面的VCO表征（频率/功率/直流电源电流随Vc和Vs变化的关系）具有fs分辨率的时钟抖动测量描述E5052B10MHz至7GHz信号源分析仪具备多种增强型性能特征。与AgilentE4725A噪声测量系统相结合，可以提供世界上最高的吞吐量及最佳精度的噪声测量性能。同时还可提供对VCO或其他高频率信号源性能表征的测量，以及对高速数据通信系统中的时钟抖动进行评估。E5052BSSA应用范围非常广泛，包括：相位噪声和1/f噪声的测量，射频/uW/mmW振荡器、VCO、系统参考时钟、LAN模块、高速计时模块、SerDes芯片和高速数据转换器（ADC/DAC）等性能指标的测量。AgilentB1500A半导体器件分析仪主要特性与技术指标一般特性基于PC的仪器，具有Windows®XPProfessional操作系统针对电流－电压（IV）、电容－电压（CV）、脉冲生成、快速IV和时域测量的综合解决方案。用于电源监测单元（SMU）和其他模块类型（MFCMU、HV-SPGU和WGFMU）的10个模块插槽通过DesktopEasyEXPERT软件进行离线数据分析和应用测试开发测量能力支持0.1fA和0.5µV电流－电压（IV）测量支持准静态和中频电容－电压（CV）测量支持精确的快速IV和时域测量，适用于各种应用，例如脉冲IV、NBTI和RTS噪声（RTN）测量。支持用于大功率和存储器测试的高电压脉冲生成（高达±40V）功能。描述AgilentB1500A半导体器件分析仪是一款具有10插槽配置的模块化仪器，可支持IV和CV测量及快速高电压脉冲测量。它采用常见的Microsoft®Windows®用户界面，可支持AgilentEasyEXPERT软件。该软件为器件表征提供更直观的、面向任务的新方法。AgilentB1500A具有极佳的低电流、低电压和集成电容测量能力，因此可满足广泛的半导体器件表征需求（IC-CAP支持B1500A）。它还是一款用于非易失存储单元表征和高速器件表征（包括先进NBTI和RTS噪声（RTN）测量）的出色解决方案。E3620A50W双路输出电源，双路25V，1A安捷伦基础直流电源可为预算紧张的客户提供基本功能。E3620A和E3630A35-50W多路输出电源提供双路和三路输出，其外形小巧，适用于工作台测试。它还具有低噪声和出色的调制功能；并提供过载指示灯，用于监测输出。AgilentE3620A50W双路输出电源可为通用软件提供干净、可靠的双路输出，它外形小巧、价格适中，可用于各种台式测量。主要特性与技术指标额定输出（从40°C至55°C，最大电流每°C降低3.3%）输出1：0至25V，0至1A输出2：0至25V，0至1A功率（最大值）：50W纹波和噪声（20Hz至20MHz）正常模式电压rms:350µV电压峰峰值：1.5mV负载和电源调整0.01%+2mV仪表分辨率电压:10mV（0-20V）、100mV（20V）电流：1mA