【虹科案例】虹科脉冲发生器在半导体行业中的应用

于 2022-11-17 17:34:09 发布
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文章标签： 信号处理 仿真器 物理学 经验分享 学习
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本文介绍了虹科脉冲发生器在半导体行业的应用，特别是在非易失性存储如STT-MRAM和PCM的编程与擦除测试，以及MOSFET电荷俘获效应分析中的重要作用。通过精确控制脉冲的宽度、幅度和重复率，该脉冲发生器能够满足新型存储器技术研究和开发的需求。

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非易失性存储单元特点

存储器研究的趋势是开发一种称为非易失性 RAM 的新型存储器，它将 RAM 的速度与大容量存储器的数据存储相结合。几年来有许多新单元类型的提议，例如 FeRAM（铁电存储器）、ReRAM（电阻式存储器）、MRAM（磁阻式存储器）、STT-MRAM（自旋转移力矩磁阻存储器）和 PCM（相变存储器）。

这些类型的存储器基于不同的物理原理改变材料的电导率，例如利用细电线形成或破坏成为材料堆、材料结构从非晶到多晶的变化，或通过磁场的排列。在本应用案例中，虹科将展示如何使用脉冲发生器测试 STT-MRAM 单元。

MRAM 存储单元使用磁性隧道结 (MTJ)，它由两个薄绝缘体隔开的铁磁体组成。如果两个铁磁体的磁场方向相同，则电子可以通过绝缘层从一个铁磁体隧穿到另一个。第一个铁磁体具有固定的磁场，而第二个铁磁体的磁场可以通过施加电流脉冲来改变，因此反转磁场方向会改变堆栈的导电性。

要编程或消除一个单元，需要通过堆栈施加电流脉冲；假定的磁场方向取决于电流脉冲方向。编程和擦除过程的效率取决于脉冲的持续时间和幅度，因此在这项技术的研究和开发阶段，测试脉冲宽度和幅度的不同组合可能很有用：一个简单的方法是使用脉冲发生器，允许改变宽度、幅度和重复率。

图 1：用于编程或擦除单个单元的 SimpleRider PG 设置（脉冲特性：50 ns 

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ASK、FSK和PSK都是数字调制技术的基本途径，但是，信息化时代是需要高速、高效率数据传输的，基本的调制手段无法满足这种高速传输需求。通常情况下，标准的信号发生器并不会进行信号调制，功能仅仅只有产生特定频率、波形、幅度和相位的基本信号，如正弦波、方波、脉冲等。通过调制信号，我们可以改变原始信号的某些特性，如幅度、频率或相位，以适应不同的传输要求。以QAM为例，它是结合了PSK和AM，核心就是将两个不同的信号调制成一个单路信号，再发射出去，在接受端把信号分离出两个原始信号。数字调制基本手段包括。
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如今，电光调制器被广泛应用在光学、光子学和脉冲激光的应用中，新一代科学家正在为其实际应用开辟新的领域，例如汽车激光雷达、医疗解决方案、航空航天与国防、量子和激光传感器。日益苛刻的应用要求使高端任意波形和函数发生器成为应对这些挑战的正确选择，它提供了前所未有的灵活性，为工程师提供了一个强大的仪器，可以产生各种类型的脉冲、信号和调制。新的行业要求和新产品的开发，增加了对尖端测试设备仪器的需求，以满足最苛刻的应用和科学家最新的想法。由于集成光波导，振幅调制器的半波电压是电极长度相等的相位调制器半波电压的一半。
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【虹科案例】数字化仪和AWG在车辆测试中的应用（二）
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AWG 的波形存储器是分段的，测试所需的每个波形都可以存储在其自己的段中。数字化仪对模拟波形进行采样、数字化，然后将其存储在采集存储器中，而 AWG 则在波形存储器中存储波形的数字描述，选定的波形样本被发送到数模转换器 (DAC)，然后通过适当的滤波和信号调节，以模拟波形的形式输出。上期虹科大家介绍了虹科模块化数字化仪在车辆测试中的应用，8到16位的通道，高达5GS/s的采样率允许选择与应用相匹配的快速或慢速采样，即使缺少组件，它们也可以进行测试。这意味着通过重新排列这三个段的顺序，可以更改数据包的内容。
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【虹科干货】关于波形发生器，你知道多少？
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标准模式下，基于标准波形，包括正弦波、方波、三角波等等，可以输出预设参数配置的信号。波形发生器既可以生成各种标准信号，如正弦波、方波、三角波、锯齿波等，同时也可以通过预设参数或者导入波形函数、序列数据等方式，输出想要的波形。例如，4级模式下，可以使用4个不同电平表示不同状态（00，01，10，11），适用于较复杂的通信协议。我们集AWG、AFG、DPG、SPG发生器于一体，可以输出各种你想要的信号。AFG可以生成各种周期性波形信号，用户可通过设定波形函数、数值算法或者直接导入数据点的方式，创建所需波形。
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【虹科案例】使用虹科模块化数字化仪进行车辆测试
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基于 LXI 的系统（例如虹科数字化仪和AWG二合一产品）非常适合实验室安装和移动使用，通过 LAN 提供大量通道和连接，以便与笔记本电脑或远程控制室监测和控制直接连接。模块化仪器框架包括使用标准 PCIe 接口的计算机、PXI 测试框架或基于 LXI 的盒子，工程师通常会使用多个卡并将其配置到测试系统中，系统可能包含多个仪器、具有多个通道的单一仪器类型或两者的组合。这些微处理器与标准微处理器的不同之处在于具有更高的环境和可靠性标准，以及添加了专用车辆总线和接口（例如 CAN、LIN 和 PSI5）。
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【虹科分享】关于脉冲发生器，你知道多少？
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越低的上升沿/下降沿转换时间，说明生成的脉冲信号质量越好，具有更快的频率响应特性，意味着脉冲信号失真度越小。这两个参数与脉冲信号的过渡速度有关，较小的上升时间和下降时间意味着脉冲信号能够更快速地达到稳定的电平。虹科脉冲发生器可以将内置的多个脉冲同时输出，获得复杂且稳定的双脉冲、三脉冲、四脉冲信号。它可以生成具有特定频率、幅值和脉冲宽度的脉冲信号，常用于各种科学、工程和技术领域中的实验、测试、通信和控制应用。虹科脉冲发生器基于使用方便、功能多样的设计理念，用户可以快速地上手使用产品，生成多种多样的脉冲信号。
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【虹科干货】温度传感器仿真？让PXI电阻板卡为你解锁奥秘！
09-04 419
其灵活性、多通道支持和可调性使得它成为一种强大的工具，能够为BMS的开发和测试提供准确、可靠的仿真结果。一些专门的HIL仿真平台提供了集成的温度仿真模块，能够更方便地进行温度传感器的仿真。此外，PXI总线还具有良好的扩展性，可以与其他硬件设备和模块进行集成，实现更全面的测试和仿真功能。此外，如果需要针对不同类型的温度传感器进行仿真，可能需要额外的硬件设备和资源，增加了系统的复杂性和成本。，通过电阻链和继电器的组合来控制电阻值，从而模拟电池包温度传感器的输出，实现了高效、精确的仿真。
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【虹科干货】基本元件可靠性测试方案
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通过可编程电源和大规模矩阵的配合，可变形测试模块能够同时测试多个电感和电阻元器件，实现并行测试，从而提高了测试的吞吐量。因此，寻找一种创新的测试系统，能够自动化、快速地测试大量的电感和电阻元器件，并提供准确的测试结果，成为业界的迫切需求。此外，由于人为因素的影响，在这样的背景下，我们提出了基于可变形测试模块的电感和电阻测试系统，旨在解决传统手动测量方法的局限性，提高测试的效率和准确性。通过引入这个创新的测试系统，我们相信能够为电子设备制造商提供可靠的测试解决方案，推动电感和电阻测试的进一步发展。
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虹科产线实时数采检测方案——高速采集助力智能化升级
09-04 409
在以前使用的测量和控制系统中，每个输入信号都通过自己的电缆连接到中央系统。由于风力涡轮机齿轮箱的尺寸（直径超过一米的情况并不少见），从测量点到控制柜的信号线在某些情况下长达 30 米。由于传感器和接收器模块之间的距离较短，并且进一步传输以数字方式进行，因此不仅可以显着降低干扰敏感性，还可以显着减少布线工作量。使用易于使用的软件可以非常灵活地解决测量和控制任务，最重要的是，无需编程。输入信号分为三个单元：带计算机和操作单元的控制柜加上分散安装在试验台上的两个卫星箱。DMT 公司经营着欧洲最大的独立测试场。
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【虹科方案】高速数据采集套装方案
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虹科高速数据采集套装应用相当广泛，几乎可以适用于所有的科学和工程应用中，包括但不限于天文学（无线电波）、粒子和高能物理学（快速脉冲）、化学分析（光谱学）、气象学（激光雷达）、土木工程（分布式应变传感-光纤）、医学（激光和高频超声波产品）、量子计算（射频）、航空航天（雷达和卫星通信）、人工智能（快速传感器信号采集和分析）、自动驾驶汽车（雷达和其他传感器技术）、半导体测试、ATE设备等等。设备本身包含大容量的数据缓存空间，可以确保在很长时间内的最大吞吐量，轻松获取长波形和复杂波形，满足苛刻的应用场景要求。
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虹科多功能电流电压采集方案
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可以实现各种常规的电参数的采集测试，包括电流电压采集，功率实时测试，电能耗能计算，充电量的快速测试等诸多功能。当闭合负载开关时，电路通路，负载开始工作，电压开始推动电子，因此要花几毫秒的时间才能达到电流饱和，当然欧姆定律决定了饱和电流值，所以电流波形开始时是斜坡上升，直到完全饱和；，利用模块，使用电压降检测方法测试电路中任何部分是否存在多余的电阻，包括线路中、电路保护设备和开关，以及任何接地连接，从而可以轻易找到电路接触不良，连接松动、磨损、烧蚀等故障位置。，不能满足多个电学参数同时测试的需求。
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【虹科案例】虹科数字化仪在激光雷达大气研究中的应用
06-05 656
改进该项目中的测量有几个方面。“通过将快速、灵活的电子设备与实时功能相结合，我们已经实现了一个紧凑、高度集成的解决方案，与以前大很多倍的大型且难以处理的解决方案相比，这是一个令人印象深刻的改进，”霍夫纳博士说， “我们的旧系统需要一个 10 吨、6 m 的容器，现在使用虹科 Spectrum 卡和新型激光器将系统缩小到 1500 kg。“我们的测量已经对我们对大气的理解产生了重大影响，真正令人兴奋的是，我们已经证明我们可以设计一个可靠、轻便、紧凑和高效的系统，足以满足未来的太空任务，”博士总结道。
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【虹科案例】虹科任意波形发生器板卡在声场模拟实验中的应用
05-04 797
该实验中，首先需要选择一种合适的声源，如压电换能器、声管波导等，并与信号发生器、功率放大器等组成完整的声场系统。然后，利用有限元软件或其他声学模拟工具，根据声源特性以及介质的物理参数，模拟声波在不同介质（如水、空气、固体等）中的传播和反射特性，并通过测量声波传输过程中的声压级和频谱分布等参数，验证模拟结果的正确性。在此基础上，通过改变介质的材料、结构和声学参数等参数，研究声波传播的影响因素，进而探究声场聚焦技术的原理和应用，如超声波聚焦、激光聚焦等。：虹科M4i.66xx系列板卡通过。
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【虹科案例】虹科信号发生器——用于控制钻石色心的脉冲序列
04-18 534
然而，在这两个系统之间，NV 表现出超过 1 秒的出色相干时间，但缺乏产生无法区分的光子所需的零声子线 (ZPL) 的有效发射。钻石的色心是晶格中的缺陷，其中碳原子被不同种类的原子取代，相邻的晶格位置是空的。由于其明亮的单光子发射和光学可访问的自旋，色心可以成为未来量子信息处理和量子网络的有前途的固态量子发射器。SiV 中心在 100 mK 时显示 10 ms 的相干时间，而 SnV 预计在 2 K 时会给出类似的时间 ，这是标准氦低温恒温器容易达到的温度。虹科AWG-5000。
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【虹科案例】虹科高速数字化仪在光探测和测距 (LIDAR) 系统中的应用
04-10 416
光检测系统要么是非相干的，其中直接能量通过反射信号的幅度变化来测量，要么是相干的，其中反射信号的频率偏移，例如由多普勒效应引起的偏移，或其相位被观察到。当需要宽信号动态范围和非常高的灵敏度时，采集卡需要能够以几百 MS/s 的采样率和匹配的带宽采集幅度降至毫伏范围的信号。虹科Spectrum还提供其他的行业标准，例如 digitizerNETBOX，一种基于 LXI/以太网的紧凑型设备或 PXIe，它们是具有空间限制或振动问题的移动环境（例如机载或移动 LIDAR）的不错选择。虹科M2p.59xx 系列。
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【虹科案例】虹科脉冲发生器在读出电子测试中的应用
04-06 513
该信号可以由基于逻辑端口或FPGA的复杂系统产生，但该系统的设计和开发可能需要很长时间，而且如果需要改变时序，用户必须改变原理图或FPGA 代码。，您可以检查如果通道有一些偏差会发生什么，并测试多个脉冲的接收。虹科PG-1000 系列脉冲发生器提供多达 4 个通道，每个通道提供单脉冲、双脉冲、三脉冲或四脉冲，每个脉冲独立于触发输入信号的周期、宽度和延迟。速调管是一种专用的线性束真空管，可用于多种应用，例如在用于大型物理实验的对撞机中，它的目的是产生将发生碰撞的粒子。
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【虹科干货】如何通过数字Boxcar平均来降低信号噪声？
04-06 910
该方法采用数学过程有效地对选定数量的相邻点（Boxcar 中的点或 Boxcar 平均因子）求和，然后计算平均垂直值（求和结果除以 Boxcar 中的点数），再使用平均值替换原始 Boxcar 数据中的所有点， 产生的操作类似于对原始数字化数据应用平滑函数，但与平滑不同的是，最终结果是数据点减少的波形。由于 Boxcar 平均波形被平均因子抽取，因此存储的波形也是如此。此外，即使产生的波形被抽取，虹科的实施也确保触发检测仍然以原始采集的全采样速度运行，因此平均信号和触发位置之间始终存在非常精确的定时关系。
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