Keithley MPA160 多通道功率放大器系統(tǒng)詳解

1. 產(chǎn)品概述

Keithley MPA160 是吉時(shí)利（Keithley）推出的一款高精度多通道功率放大器系統(tǒng)，專為半導(dǎo)體測(cè)試、MEMS驅(qū)動(dòng)、壓電器件激勵(lì)等需要高電壓/高電流信號(hào)放大的精密測(cè)試場(chǎng)景設(shè)計(jì)。作為Keithley 4200-SCS半導(dǎo)體特性分析系統(tǒng)的關(guān)鍵擴(kuò)展模塊，MPA160可提供高達(dá)160W的總輸出功率，支持多通道同步輸出，是功率器件可靠性測(cè)試、大電流驅(qū)動(dòng)應(yīng)用的理想解決方案。

2. 核心功能與特點(diǎn)

（1）多通道高功率輸出

• 通道配置：8通道獨(dú)立輸出（可擴(kuò)展至16通道）

• 輸出能力：

• 電壓范圍：±100V（單通道）

• 電流范圍：±2A（連續(xù)）/±5A（脈沖）

• 總功率：160W（8通道共享）

（2）精密信號(hào)放大

• 低失真設(shè)計(jì)：THD <0.1%（1kHz時(shí)）

• 寬帶寬：DC~100kHz（-3dB）

• 增益精度：±0.05%設(shè)定值（典型）

（3）優(yōu)良工作模式

• 電壓/電流模式：可切換恒壓（CV）或恒流（CC）輸出

• 脈沖模式：支持μs級(jí)脈沖寬度，避免器件過熱

• 同步觸發(fā)：多通道相位同步控制（抖動(dòng)<10ns）

（4）系統(tǒng)集成特性

• 與4200-SCS無縫兼容：通過SCPI指令控制

• 保護(hù)功能：過壓/過流/過熱保護(hù) + 實(shí)時(shí)監(jiān)控

• 接口支持：GPIB、LAN、USB遠(yuǎn)程控制

3. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

（1）功率半導(dǎo)體測(cè)試

• IGBT/MOSFET動(dòng)態(tài)特性分析：雙脈沖測(cè)試

• GaN HEMT開關(guān)損耗測(cè)量：高邊/低邊驅(qū)動(dòng)

（2）MEMS器件驅(qū)動(dòng)

• 壓電陶瓷執(zhí)行器諧振特性測(cè)試

• 微鏡陣列同步控制

（3）新能源器件評(píng)估

• 功率電感飽和電流測(cè)試

• 光伏逆變器模塊老化試驗(yàn)

（4）工業(yè)自動(dòng)化

• 多軸運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)仿真

• 大電流傳感器校準(zhǔn)

4. 技術(shù)規(guī)格

5. 系統(tǒng)配置方案

基礎(chǔ)配置

• MPA160主機(jī)

• 4200-SCS控制系統(tǒng)

• 高壓測(cè)試線纜套裝

擴(kuò)展選件

• MPA-BOB-16：16通道擴(kuò)展背板

• MPA-TRIG：高速觸發(fā)模塊

• 4200-PA：前置放大器（微弱信號(hào)檢測(cè)）

6. 與同類產(chǎn)品對(duì)比優(yōu)勢(shì)

7. 操作模式示例（功率MOSFET測(cè)試）

1. 連接DUT：通道1驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O，通道2施加漏極電壓

2. 設(shè)置參數(shù)：

• 通道1：20V脈沖（寬度10μs）

• 通道2：100V/5A（雙脈沖模式）

3. 觸發(fā)同步：兩通道上升沿對(duì)齊（延遲<10ns）

4. 數(shù)據(jù)采集：通過4200-SCS記錄Vds/Id波形

8. 總結(jié)

Keithley MPA160通過其多通道高功率輸出、納秒級(jí)同步精度和與半導(dǎo)體測(cè)試系統(tǒng)的無縫集成，成為：

• 寬禁帶半導(dǎo)體動(dòng)態(tài)測(cè)試的工具

• 多物理場(chǎng)耦合實(shí)驗(yàn)的核心設(shè)備

• 高密度功率電子研發(fā)的效率倍增器

對(duì)于需要同時(shí)驅(qū)動(dòng)多個(gè)高功率負(fù)載并保持精密時(shí)序控制高精度多通道功率放大器系統(tǒng)的應(yīng)用，MPA160提供了傳統(tǒng)單通道放大器無法實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)級(jí)解決方案。具體配置建議可咨詢Keysight Technologies應(yīng)用工程師。