Keithley MPA160 多通道功率放大器系統詳解

1. 產品概述

Keithley MPA160 是吉時利（Keithley）推出的一款高精度多通道功率放大器系統，專為半導體測試、MEMS驅動、壓電器件激勵等需要高電壓/高電流信號放大的精密測試場景設計。作為Keithley 4200-SCS半導體特性分析系統的關鍵擴展模塊，MPA160可提供高達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試、大電流驅動應用的理想解決方案。

2. 核心功能與特點

（1）多通道高功率輸出

• 通道配置：8通道獨立輸出（可擴展至16通道）

• 輸出能力：

• 電壓范圍：±100V（單通道）

• 電流范圍：±2A（連續）/±5A（脈沖）

• 總功率：160W（8通道共享）

（2）精密信號放大

• 低失真設計：THD <0.1%（1kHz時）

• 寬帶寬：DC~100kHz（-3dB）

• 增益精度：±0.05%設定值（典型）

（3）優良工作模式

• 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級脈沖寬度，避免器件過熱

• 同步觸發：多通道相位同步控制（抖動<10ns）

（4）系統集成特性

• 與4200-SCS無縫兼容：通過SCPI指令控制

• 保護功能：過壓/過流/過熱保護 + 實時監控

• 接口支持：GPIB、LAN、USB遠程控制

3. 典型應用場景

（1）功率半導體測試

• IGBT/MOSFET動態特性分析：雙脈沖測試

• GaN HEMT開關損耗測量：高邊/低邊驅動

（2）MEMS器件驅動

• 壓電陶瓷執行器諧振特性測試

• 微鏡陣列同步控制

（3）新能源器件評估

• 功率電感飽和電流測試

• 光伏逆變器模塊老化試驗

（4）工業自動化

• 多軸運動控制系統仿真

• 大電流傳感器校準

4. 技術規格

5. 系統配置方案

基礎配置

• MPA160主機

• 4200-SCS控制系統

• 高壓測試線纜套裝

擴展選件

• MPA-BOB-16：16通道擴展背板

• MPA-TRIG：高速觸發模塊

• 4200-PA：前置放大器（微弱信號檢測）

6. 與同類產品對比優勢

7. 操作模式示例（功率MOSFET測試）

1. 連接DUT：通道1驅動柵極，通道2施加漏極電壓

2. 設置參數：

• 通道1：20V脈沖（寬度10μs）

• 通道2：100V/5A（雙脈沖模式）

3. 觸發同步：兩通道上升沿對齊（延遲<10ns）

4. 數據采集：通過4200-SCS記錄Vds/Id波形

8. 總結

Keithley MPA160通過其多通道高功率輸出、納秒級同步精度和與半導體測試系統的無縫集成，成為：

• 寬禁帶半導體動態測試的工具

• 多物理場耦合實驗的核心設備

• 高密度功率電子研發的效率倍增器

對于需要同時驅動多個高功率負載并保持精密時序控制高精度多通道功率放大器系統的應用，MPA160提供了傳統單通道放大器無法實現的系統級解決方案。具體配置建議可咨詢Keysight Technologies應用工程師。