开关系统计时速度优化，快快快！（一）

Jack_ma

开关系统计时速度优化，快快快！（一） [复制链接]

在半导体过程控制监控环境中，最大限度地提高测试速度与获得精确的结果同样重要。因此，比较妥当的做法是考虑影响开关系统计时的各种因素，找出一些优化速度的方法。

对于高吞吐能力的应用，可以选择既能满足应用的信号电气要求，又能快速启动的继电器。

在精密低级开关系统中普遍使用的簧式继电器[1]因其具有高开关速度、高隔离和长使用寿命而被大家所熟知。对于簧式继电器而言，继电器动作响应时间在电压加到继电器线圈时开始，在触点闭合并完成弹跳后结束。在典型的先断后合(BBM)继电器关断操作中，动作响应时间在主机每次处理关断或打开继电器的命令时开始生效。主机等待动作响应时间过去后，再将继电器识别为关断。因此，从一个关断的通路移到另一个通路的系统计时包括两个继电器的动作响应时间。吉时利707B型和708B型开关卡支持用户配置根据通道连接规则关断（先断后合或先合后断）继电器的方法。优化开关系统计时的一个方法是“关闭”通道连接规则，以便开关主机在关断第二个继电器的同时尝试打开第一个继电器，从而潜在地降低对单个继电器动作响应周期的总时间影响。不过，考虑到通道连接规则“关闭”时关断和打开的顺序无法保证，因此用户必须进行冷切换。

为实现超低级别的性能，必须考虑开关卡的稳定时间。

影响继电器动作响应后开关卡稳定时间的因素

有多个：(1)无法受到保护的系统电容需要时间充电至测试电压和稳定；(2)虽然与机电式继电器[2]相比，簧式继电器可以迅速切换，但是即使是在电气触点闭合以及触点停止弹跳之后，触点也可能出现机械移动或振动。这种振动可能会在继电器动作响应时间过去之后继续持续几毫秒。在继电器线圈产生磁场的环境下，触点的振动会通过触点产生噪声电流。(3)电路中的绝缘体和电容的电介质吸收会使这些元件在充电结束后仍然保持或恢复充电。,

开关稳定时间一般要比动作响应时间要长得多，并且会影响传送的信号的精度。

比如，吉时利7174A型开关卡[3]的指定继电器动作响应时间为1ms或1ms以下，这比吉时利707B型和708B型等开关卡的继电器动作响应时间要快6-15倍。不过，使用该卡在10V的施加电压下实现400fA的噪声基底需要2.5秒的稳定时间和电压阶跃之后额外的延迟。通过此开关的所有测量通路的稳定时间都由该通路中的所有电容和介电质吸收影响的时间常量决定。分析总稳定时间的具体方法是：在系统输入端施加一个电压阶跃，并使用高灵敏度安培表测量输出端随时间的变化而出现的电流衰减。可以通过观察电流衰减到器件测量应有的噪声基底以下的时间来选择延迟。