Ab Firmware-Version 1.3.4 verfügt die miniSMU MS01 über eine integrierte I-V-Sweep-Funktion. Damit können Sie Spannungs-Sweeps direkt auf dem Gerät konfigurieren und ausführen. Im Vergleich dazu, einzelne Spannungspunkte von einem Host-Computer zu senden, ist dabei deutlich weniger Kommunikation nötig.

Überblick

Die Funktion für I-V-Sweeps im Gerät bietet:

• Weniger I/O-Overhead: Sweep-Parameter einmal konfigurieren, dann Sweep ausführen und Ergebnisse abrufen
• Gleichmäßiges Timing: Präzisere Verweilzeiten zwischen den Messpunkten, ohne Störungen durch die Kommunikation zwischen PC und miniSMU
• Flexible Ausgabeformate: Wahlweise CSV oder JSON als Datenformat
• Überwachung in Echtzeit: Fortschritt des Sweeps während der Ausführung abfragen
• Automatische Steuerung des Ausgangs: Optional wird der Kanalausgang während des Sweeps automatisch aktiviert und deaktiviert

Befehle zur Sweep-Konfiguration

Parameter des Spannungs-Sweeps

Konfigurieren Sie den Spannungsbereich und die Messparameter für den Sweep:

Steuerung des Kanalausgangs

Legen Sie fest, ob der Kanalausgang während des Sweeps automatisch gesteuert wird:

Auswahl des Ausgabeformats

Wählen Sie das Datenformat für die Ergebnisse des Sweeps:

Befehle zur Ausführung des Sweeps

Sweeps starten und stoppen

Überwachung des Status

Der Befehl SOUR1:SWEEP:STATUS? gibt die Statusinformationen in folgendem Format zurück: "status,current_point,total_points,elapsed_ms,estimated_remaining_ms"

Beispielantwort: "RUNNING,49,100,4495,4641"

• status: Aktueller Zustand des Sweeps (RUNNING, COMPLETED, IDLE usw.)
• current_point: Der Datenpunkt, der gerade gemessen wird
• total_points: Gesamtzahl der Punkte im Sweep
• elapsed_ms: Seit dem Start des Sweeps vergangene Zeit (Millisekunden)
• estimated_remaining_ms: Geschätzte Restzeit (Millisekunden)

Datenformate

CSV-Format

Das CSV-Format liefert einfache kommagetrennte Werte ohne Kopfzeile. Jede Zeile enthält: timestamp,voltage,current

Dabei gilt:

• timestamp: Systemzeit der miniSMU in Mikrosekunden
• voltage: Spannungsmesswert in Volt
• current: Strommesswert in Ampere

Beispiel für CSV-Daten:

129793905,-9.969e-01,-8.998e-09
129883905,-9.768e-01,9.865e-09
129973905,-9.566e-01,-9.194e-09
130063905,-9.365e-01,1.017e-08

JSON-Format

Das JSON-Format enthält neben den Messdaten auch Metadaten zur Konfiguration des Sweeps:

{
  "sweep_config": {
    "channel": 1,
    "start_voltage": -1,
    "end_voltage": 1,
    "points": 100,
    "dwell_ms": 50,
    "auto_enable": true
  },
  "data": [
    {
      "t": 129793905,
      "v": -0.9969,
      "i": -8.998e-9
    },
    {
      "t": 129883905,
      "v": -0.9768,
      "i": 9.865e-9
    },
    {
      "t": 129973905,
      "v": -0.9566,
      "i": -9.194e-9
    }
  ]
}

Einfaches Beispiel für einen I-V-Sweep

Hier ein vollständiges Beispiel für die Konfiguration und Ausführung eines einfachen I-V-Sweeps:

SOUR1:SWEEP:VOLT:START -0.5       # Start at -0.5V
SOUR1:SWEEP:VOLT:END 1.5          # End at +1.5V
SOUR1:SWEEP:POINTS 100            # 100 measurement points
SOUR1:SWEEP:DWELL 50              # 50ms between measurements
SOUR1:SWEEP:AUTO:ENA              # Auto-enable output during sweep
SOUR1:SWEEP:FORMAT JSON           # Use JSON output format
SOUR1:SWEEP:EXECUTE               # Start the sweep
SOUR1:SWEEP:DATA?                 # Retrieve results when complete

Fortgeschrittene Nutzung

Fortschritt des Sweeps überwachen

So überwachen Sie einen lang laufenden Sweep in Echtzeit:

# Start sweep
SOUR1:SWEEP:EXECUTE

# Check status periodically
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "RUNNING,25,100,2250,6750"

# Continue checking until complete
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "COMPLETED,100,100,9000,0"

# Retrieve data
SOUR1:SWEEP:DATA?

Sweep abbrechen

Wenn Sie einen Sweep vor dem Ende stoppen müssen:

SOUR1:SWEEP:ABORT
SOUR1:SWEEP:STATUS?
# Response: "ABORTED,45,100,4050,0"

Einschränkungen und Hinweise

• Maximale Anzahl an Punkten: 1000 Datenpunkte pro Sweep
• Maximale Verweilzeit: 10.000 ms (10 Sekunden) zwischen den Punkten
• Unterstützte Kanäle: Die Befehle sind für Kanal 1 angegeben; ersetzen Sie für Kanal 2 SOUR1 durch SOUR2
• Firmware-Voraussetzung: I-V-Sweeps im Gerät erfordern Firmware-Version 1.3.4 oder neuer