[發(fā)明專利]SMU RF晶體管穩(wěn)定性裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410044021.3
• 申請(qǐng)日: 2014-01-30
• 公開（公告）號(hào): CN103969566A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J.A.尼曼
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 基思利儀器公司
• 主分類號(hào): G01R31/26
• 分類號(hào): G01R31/26;G01R31/28
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 馬紅梅;馬永利

本發(fā)明涉及SMU RF晶體管穩(wěn)定性裝置。一種RF測試方法和系統(tǒng)，通過所述RF測試方法和系統(tǒng)DC測量路徑還能夠表現(xiàn)得像適當(dāng)?shù)囟私拥腞F路徑一樣。實(shí)現(xiàn)這個(gè)需要輸出HI、LO以及感測HI導(dǎo)體以頻率選擇性方式被端接，使得所述端接不影響SMU DC測量。一旦所有SMU輸入/輸出阻抗被控制以及適當(dāng)?shù)囟私右韵瓷洌灰獌x器維持與儀器對(duì)儀器的高絕緣(單獨(dú)的儀器被用在柵極和漏極上，或者在所述器件的輸入端和輸出端上)，高速器件就將在器件測試期間不再振蕩。HI、HO以及感測HI導(dǎo)體的輸出端經(jīng)由三個(gè)三軸電纜被耦合到所述DUT的各個(gè)節(jié)點(diǎn)，所述三個(gè)三軸電纜的所述外屏蔽被彼此耦合并且耦合到SMU接地。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求通過引用結(jié)合到本文中的2013年2月1日提交的美國臨時(shí)專利申請(qǐng)序號(hào)61/759,987的權(quán)益。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開一般地涉及射頻(RF)晶體管領(lǐng)域。特別地，描述了一種在RF晶體管的測試和測量中被采用來提供增加的穩(wěn)定性的系統(tǒng)。

背景技術(shù)

使RF晶體管以及其他放大器和三端分立器件保持穩(wěn)定的設(shè)計(jì)要求通常與源管理單元(SMU)在對(duì)這些器件進(jìn)行DC測量時(shí)的需要相沖突。特別地，這種RF器件的DC測試趨于使RF器件闖入（break into）振蕩。結(jié)果，許多RF器件簡單地不能夠被DC測試。因此，存在對(duì)改進(jìn)并且推進(jìn)用于測試這些部件的已知方法學(xué)的設(shè)計(jì)的測試RF晶體管的方法的需要。與本領(lǐng)域中現(xiàn)有的需要有關(guān)的新的且有用的系統(tǒng)的示例在下面被討論。

在這方面，SMU被常常用來測試高速器件(速度大于1Mhz)，諸如晶體管和集成電路放大器。晶體管的DC I/V(電流/電壓)曲線和RF放大器的IDDQ測量是對(duì)這些器件進(jìn)行的常見測試。符號(hào)IDDQ有兩個(gè)意義。IDDQ通常被用來指的是靜態(tài)電源電流并且還可以被用來指的是基于采取靜態(tài)電源電流(IDDQ)測量的測試方法學(xué)。因此，作為測試方法學(xué)的IDDQ是基于測量被測試器件(DUT)的靜態(tài)電源電流的測試方法學(xué)。

這些器件中的每一個(gè)都具有一個(gè)共同點(diǎn)，增益，所述增益要求在使用或者測試這些器件時(shí)需要特別注意。如本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的那樣，當(dāng)放大器增益大于一時(shí)如果輸出端被允許用零相位耦合回到輸入端，則具有增益的任何器件具有用來振蕩的電位。當(dāng)這些高速放大器被用在它們的預(yù)期應(yīng)用中時(shí)，必須注意以便使得輸出端不能用相位對(duì)準(zhǔn)延遲耦合回到輸入端。進(jìn)一步地，在超高速放大器的情況下，必須額外注意確保這些器件的輸入端和輸出端線路被適當(dāng)?shù)囟私右韵瓷洹碜苑糯笃鬏敵龆说姆瓷淠軌蝰詈系椒糯笃鬏斎攵耍狗糯笃髡袷帯Ｔ谶@種情況下，反射能夠?qū)⒛芰繌姆糯笃鞯妮敵龆笋詈系椒糯笃鞯妮斎攵耍瑥亩a(chǎn)生零相位條件，如上面先前所描述的那樣。

諸如晶體管和放大器之類的先前的高速器件典型地被用長香蕉或三軸(triaxial)電纜連接到SMU。在每種情況下，長電纜(傳輸線路)既未被適當(dāng)?shù)囟私樱鼈円矝]有正確的RF阻抗來消除有害振蕩。結(jié)果，當(dāng)基本I/V測量以上面所描述的方式被嘗試時(shí)許多高速器件將振蕩。

為簡便常常被為三同軸電纜的這些三軸電纜是與同軸電纜(簡稱同軸電纜(coax))類似的一種電力電纜，但外加額外的絕緣層和第二導(dǎo)電護(hù)套。因此，三軸電纜比同軸電纜提供更大的帶寬和干擾抑制。理想地，三軸電纜展示從內(nèi)導(dǎo)體到外殼約100歐姆的阻抗。

先前已知的用來減少這種有害絕緣的方法和系統(tǒng)要求三軸電纜的內(nèi)屏蔽以將對(duì)Hi和感測Hi輸入連接的“保護(hù)”提供給SMU。保護(hù)頻率被滾降遠(yuǎn)低于SMU環(huán)閉合以防止SMU由于上面所描述的有害條件而振蕩，被稱作“保護(hù)環(huán)振蕩器”。以上拼合保護(hù)（split guard）通過用電阻器驅(qū)動(dòng)電纜保護(hù)來實(shí)現(xiàn)。電阻性保護(hù)將用允許保護(hù)在高頻率下“浮動(dòng)”的頻率來滾降。結(jié)果，三軸電纜中的這個(gè)內(nèi)屏蔽或“保護(hù)導(dǎo)體”將針對(duì)遠(yuǎn)高于保護(hù)滾降頻率的所有頻率依照它在三軸電纜的內(nèi)屏蔽與外屏蔽之間的位置來采用適當(dāng)?shù)腞F電壓。

因此，降低或者消除有害振蕩針對(duì)測試高速RF器件的改進(jìn)是所需要的。

發(fā)明內(nèi)容