NI PXI-4131A是美国国家仪器（NI）推出的一款高精度、可编程的PXI源测量单元（Source Measure Unit,SMU），专为半导体测试、材料研究、精密电子测量等应用设计。它结合了精密源（电压/电流）和测量功能，支持四象限操作，能够提供高分辨率、高稳定性的信号源与测量能力。以下是其核心产品详情：
一、核心特性
四象限源与测量能力
支持电压源/电流源模式，并可同时测量电压和电流（V-I测试）。
四象限操作：可输出正/负电压和正/负电流，适用于充电/放电循环测试（如电池、太阳能电池）。
高精度与高分辨率
电压源：范围±20 V，分辨率100 nV，精度±(0.015%+100μV)。
电流源：范围±100 mA（可扩展至±1 A），分辨率10 fA，精度±(0.02%+10 pA)。
测量分辨率：电压100 nV，电流10 fA，支持微弱信号检测。
动态响应与高速采样
源更新率：最高100 kS/s（每秒10万次更新），适合快速变化的信号源。
测量采样率：最高1.8 MS/s（每秒180万次采样），支持瞬态信号捕获。
远程感应功能
支持4线制连接，消除引线电阻影响，确保高精度测量（尤其适用于低阻抗器件）。
PXI系统集成
符合PXI标准，可与其他PXI模块（如示波器、开关矩阵）同步工作，构建多通道测试系统。
支持PXI触发总线，实现多设备精确同步（时序精度<10 ns）。
二、技术规格
参数规格
电压源范围：±20 V
分辨率：100 nV
精度：±(0.015%+100μV)
电流源范围：±100 mA（标准），可扩展至±1 A（需外部继电器）
分辨率：10 fA
精度：±(0.02%+10 pA)
测量功能电压测量：100 nV分辨率
电流测量：10 fA分辨率
支持Ohm定律计算（R=V/I）
输入/输出阻抗电压模式：>10 GΩ（并联100 pF）
电流模式：<100 mΩ（4线制）
过载保护电压：±25 V（持续），±40 V（瞬态）
电流：±120 mA（持续），±1 A（瞬态）
触发方式软件触发、硬件触发（PXI触发总线）、外部TTL触发
三、应用场景
半导体器件测试
用于MOSFET、二极管、晶体管等器件的I-V特性曲线扫描。
支持低漏电流测量（如CMOS器件的亚皮安级电流检测）。
材料科学研究
测量纳米材料、薄膜、超导材料的电导率、霍尔效应等。
太阳能电池效率测试（IV曲线分析）。
电池与能源测试
电池充放电循环测试，支持四象限操作模拟实际工况。
燃料电池、超级电容器性能评估。
精密电子测量
高阻抗器件测试（如MEMS传感器、光电二极管）。
低功耗芯片验证（如物联网设备待机电流测量）。
四、软件支持
NI-DCPower驱动：提供LabVIEW、LabWindows/CVI、C/C++/Python等编程接口，支持快速开发测试程序。
NI TestStand：可集成至自动化测试管理软件，实现多步骤测试流程。
NI Switch Executive：与PXI开关矩阵配合，实现多通道自动切换测试。
NI SoftFront Panel：提供交互式界面，无需编程即可手动控制SMU参数。
