Como se mide a fuga na porta

Como Medir a Fuga de Porta

Medir a fuga de porta normalmente refere-se a medir a corrente de fuga entre a porta e a origem ou o dreno num Transistor de Efeito de Campo de Óxido Metálico (MOSFET) ou dispositivos semelhantes. A fuga de porta é um parâmetro importante para avaliar a fiabilidade e o desempenho do dispositivo, especialmente em aplicações de alta tensão e alta frequência. Abaixo estão alguns métodos e técnicas comuns para medir a fuga de porta:

1. Usando um Amperímetro de Precisão (Picoammeter)

Amperímetros de precisão (como o Keithley 6517B Electrometer/Picoammeter) podem medir correntes muito pequenas e são adequados para medir a fuga de porta.

Passos:

Prepare o Equipamento de Teste: Certifique-se de ter um amperímetro de alta precisão conectado a uma fonte de alimentação e ao Dispositivo Sob Teste (DUT).

Conecte o Circuito:

Conecte a porta do DUT a um terminal de entrada do amperímetro.

Conecte o outro terminal de entrada do amperímetro a terra (geralmente a origem).

Se necessário, conecte uma fonte de tensão em série entre a porta e o amperímetro para aplicar a tensão de porta desejada.

• Configure o Amperímetro: Defina o amperímetro para uma faixa apropriada (geralmente na faixa de nanoampères ou picoampères) e certifique-se de que sua sensibilidade seja suficiente para detectar correntes de fuga pequenas.

• Aplique Tensão: Use uma fonte de alimentação externa para aplicar a tensão de porta necessária.

• Registre as Leituras de Corrente: Observe as leituras do amperímetro e registre a corrente de fuga da porta.

2. Usando um Traçador de Curva IV

Um traçador de curva IV pode ser usado para plotar a relação entre corrente e tensão, ajudando a analisar a fuga de porta em diferentes tensões.

Passos:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o traçador de curva IV à porta, origem e dreno do DUT.

• Configure o Traçador de Curva IV: Selecione uma faixa de tensão apropriada e resolução de corrente.

• Aplique Tensão e Registre Dados: Aumente gradualmente a tensão de porta enquanto registra os valores correspondentes de corrente de fuga.

• Analise Dados: Ao plotar a curva IV, você pode visualizar a tendência da fuga de porta em relação à tensão.

3. Usando um Analisador de Parâmetros de Semicondutores (SPA)

Um analisador de parâmetros de semicondutores (como o Agilent B1500A) é um dispositivo especializado para analisar as características dos dispositivos de semicondutor e pode medir com precisão a corrente de fuga da porta.

Passos:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o analisador de parâmetros de semicondutores à porta, origem e dreno do DUT.

• Configure o Analisador de Parâmetros: Configure as faixas de tensão e corrente apropriadas, garantindo que a sensibilidade do instrumento seja suficiente.

• Realize o Teste: Siga as diretrizes do instrumento para realizar o teste de fuga de porta, aumentando gradualmente a tensão de porta e registrando a corrente de fuga correspondente.

• Análise de Dados: Use o software fornecido com o instrumento para analisar os dados, gerar relatórios e criar gráficos.

4. Usando um Osciloscópio e Sondas Diferenciais

Para certas aplicações de alta frequência, pode ser necessário usar um osciloscópio e sondas diferenciais para medir a corrente de fuga da porta.

Passos:

• Prepare o Equipamento de Teste: Conecte o osciloscópio e as sondas diferenciais à porta e à origem do DUT.

• Configure o Osciloscópio: Ajuste a base de tempo e a escala vertical do osciloscópio para capturar pequenas flutuações de corrente.

• Aplique Tensão: Use uma fonte de alimentação externa para aplicar a tensão de porta necessária.

• Observe os Sinais: Observe os sinais na tela do osciloscópio e registre as mudanças na corrente de fuga da porta.

5. Considerações

• Controle Ambiental: Ao medir a fuga de porta, tente manter as condições ambientais (como temperatura e humidade) estáveis, pois esses fatores podem afetar os resultados da medição.

• Proteção contra Interferências: Para reduzir o impacto das interferências eletromagnéticas externas nas medições, use cabos blindados e caixas de blindagem.

• Calibre o Equipamento: Calibre regularmente o equipamento de medição para garantir precisão e confiabilidade.

• Prevenir Danos Eletrostáticos: Ao manipular dispositivos sensíveis, tome medidas antieletrostáticas (como usar uma pulseira antieletrostática) para evitar danos eletrostáticos.

6. Cenários de Aplicação Típicos

• Teste de MOSFET: Meça a corrente de fuga da porta de MOSFETs para avaliar sua qualidade e confiabilidade.

• Teste de Circuitos Integrados: Durante o projeto e fabricação de chips, meça a corrente de fuga da porta para garantir a qualidade do processo.

• Teste de Equipamentos de Alta Tensão: Em aplicações de alta tensão, meça a corrente de fuga da porta para garantir a operação segura do equipamento.

Usando os métodos e técnicas acima, você pode medir eficazmente a corrente de fuga da porta, avaliando assim o desempenho e a confiabilidade do dispositivo.