Keithley 2182A/J 2182A 型納伏表電壓電阻測量儀

雙通道 2182A 型納伏表適合進行穩定的低噪聲電壓測量，以及適合可靠且重復地檢定低阻材料和器件。 相比其他低電壓測量解決方案，其測量速度更快，噪聲性能顯著提高。 它提供簡化的增量模式，適用于結合反向電流源（如 6220 或 6221 型號）進行電阻測量。

特點

1nV 靈敏度

1s 響應時間下的噪聲通常只有 15nVp-p，60ms 下噪聲為 40–50nV p-p

雙通道

測量周期與電源線交流周期同步

內置熱電偶線性化和冷接點補償

內部極性反轉測量技術

適合用于 6220/6221 型電流源

與 6220 或 6221 結合使用時，支持增量模式電流反向測量技術

2182A/6221 組合將信號脈沖與測量同步

優勢

提供精確的超低電壓測量。

確保在廣泛的有用響應時間下實現低噪聲電平。

支持測量電壓、溫度或未知電阻與參考電阻的比值。

最小化由于線路周期不同階段的起始讀數導致的變化。 其結果是線路抗擾能力非常高，基本或根本不需要進行屏蔽或濾波。

簡化了進行精確溫度測量的過程。

消除熱誤差源。

進行微分電導、脈沖和電阻測量時，允許將這兩臺儀器作為一臺單獨的儀器來運行。

支持低至 10n? 的電阻測量。

將溫度敏感型 DUT 的功耗降至較低。

       雙通道2182A型納電壓表經過優化，可進行穩定、低噪聲的電壓測量，并可可靠、可重復地表征低電阻材料和器件。與其他低壓測量解決方案相比，它提供了更高的測量速度和顯著更好的噪聲性能。

     2182A型代表了基時利納米電壓表技術的下一步，取代了原來的2182型，并提供增強的功能，包括脈沖能力，更低的測量噪聲，更快的電流反轉，以及簡化的增量模式，用于與反轉電流源(如6220型或6221型)相結合進行電阻測量。

l                      進行低噪聲測量

l                      高速，通常只有15nV

l                      靈活，有效的速度/噪音權衡

l                      P-p噪聲在1s響應時間，

l                      40-50nV -p噪聲在60ms

l                      •Delta模式坐標

測量帶反轉

2182A型可以輕松選擇最佳速度/濾波器組合，以滿足特定應用的響應時間和噪聲水平要求。從廣泛的響應時間中進行選擇的能力允許優化速度/噪聲權衡。在廣泛的有效響應時間范圍內確保低噪聲水平，例如，典型的15毫秒時的15nV p-p噪聲和60毫秒時的40-50nV p-p噪聲。

圖1顯示了2182A型的噪聲性能。

 圖1所示。比較2182A型和納伏/微歐姆表的直流噪聲性能。所有顯示的數據都是以每秒10個讀數的速度進行的，并對輸入端施加了低熱短路。

納伏表

可靠的結果

在納伏水平上，電力線噪聲會顯著影響測量精度。2182A型通過將其測量周期與線路同步來減少這種干擾，從而最大限度地減少由于在線路周期的不同階段開始的讀數引起的變化。其結果是對線路干擾具有非常高的抗擾性，幾乎或根本不需要屏蔽和濾波。

優化用于6220/6221型電流源

當今非常小且節能的電子設備的設備測試和特性要求采購低電流水平，這要求使用精確的低電流源。較低的刺激電流會在設備上產生較低且難以測量的電壓。將2182A型納電壓表與6220型或6221型電流源連接起來，可以在一個易于使用的配置中解決這兩個挑戰。

連接后，型號2182A和型號6220或6221可以像單個儀器一樣操作。它們簡單的連接消除了困擾其他解決方案的隔離和噪聲電流問題。模型2182A/622X組合允許進行增量模式和差分電導測量比原來的模型2182設計允許更快，噪音更小。2182A型還可以與6221型一起工作，進行脈沖模式測量。

2182A/622X組合是各種應用的理想選擇，包括電阻測量、脈沖I-V測量和差分電導測量，與鎖相放大器或交流電阻橋等早期解決方案相比，具有顯著優勢。2182A/622X組合也非常適合許多納米技術應用，因為它可以測量電阻，而不會在被測設備(DUT)中耗散太多功率，否則會使結果無效甚至破壞DUT。

一種易于使用的Delta模式

Keithley最初創建了用于測量2182型電壓和電阻的delta模式方法和可觸發的外部電流源，如Model 2400 SourceMeter®SMU儀器。基本上，delta模式自動觸發電流源交替信號極性，然后觸發每個極性的納伏特表讀數。這種電流反轉技術

圖2。2182A/6220型號使用增量模式測量10mW電阻，測試電流為20 μ a。

抵消任何恒定的熱電偏置，因此結果反映被測電壓的真實值。2182A型和622X型電流源的改進增量模式使用相同的基本技術，但其實現方式已大大簡化。新技術可以消除隨時間漂移的熱電偏移(不僅僅是靜態偏移)，產生結果的時間是原始技術的一半，并允許電流源控制和配置型號2182A。設置測量所需的全部工作就是按兩個鍵。改進的對消和更高的讀取速率將測量噪聲降低到1nV。

差分電導測量  

表征非線性隧道器件和低溫器件通常需要測量差分電導(器件的I-V曲線的導數)。當與622X型電流源一起使用時，2182A型是業界最快，最完整的差分電導測量解決方案，與其他儀器選項相比，速度提高10倍，噪音顯著降低。不需要對多次掃描的結果進行平均，因為數據可以在一次測量通過中獲得，從而減少了測試時間并最大限度地減少了測量誤差的可能性。

使用6221型進行脈沖測試

在測量小型設備時，即使向DUT中引入微量的熱量也會使其溫度升高，使測試結果扭曲，甚至損壞設備。當與2182A型一起使用時，6221型的脈沖能力最大限度地減少了DUT耗散的功率。2182A型/6221組合同步脈沖和測量。在6221型施加脈沖后16μs即可開始測量。整個脈沖，包括一個完整的納伏測量，可以短至50μs。

在delta、差分電導和脈沖模式下，2182A型幾乎不產生瞬態電流，因此非常適合表征容易被電流尖峰干擾的器件

計量的應用程序

2182A型將數字萬用表的精度與高速低噪聲相結合，適用于高精度計量應用。它的。低噪聲，高信號觀察時間，快速測量速率和2ppm精度為當今電壓標準的相互比較和電阻標準的直接測量等應用提供了成本效益的儀表。

納米技術應用

2182A型與622X型電流源或2400系列SourceMeter®SMU儀器相結合，是一種高度精確和可重復的解決方案，用于測量碳納米管基材料和硅納米線的電阻。

2182A/J 2182A 型納伏表電壓電阻測量儀測量納伏特的三種方法

直流納伏表。直流納伏特表和靈敏的數字萬用表都通過使用長積分時間和高濾波讀數來最大限度地減少直流附近的帶寬，從而提供低噪聲直流電壓測量。不幸的是，這種方法有局限性，特別是在樣品中產生熱電壓并且連接變化，因此長積分時間并不能提高測量精度。2182A型噪聲規格僅為6nV p-p，是噪聲較低的數字納米電壓表。

AC技術。長積分和濾波讀數技術的局限性導致許多人使用AC技術來測量低電阻和電壓。在該方法中，對樣品施加AC勵磁，并以同一頻率和最佳相位同步檢測電壓。雖然該技術消除了變化的直流分量，但在許多高頻實驗中，用戶可能會遇到與雜散電容或L/R時間常數引起的相移相關的問題。在低頻時，由于降低AC頻率以最小化相移，放大器噪聲增加。

電流反轉法。2182A模型針對電流反轉法進行了優化，該方法結合了兩種方法的優點。在這種技術中，將直流測試電流進行反轉，然后確定由于電流差而導致的電壓差。通常，這種測量是在幾赫茲的頻率下進行的(這個頻率剛好高到足以在熱電壓發生變化之前將電流反轉)。2182A型在幾百毫秒到幾秒鐘的測量時間內具有低噪聲性能，這意味著與樣品和連接的熱時間常數相比，反轉周期可以設置得相當小，有效地降低了熱電壓的影響。