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SPSMU

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SPSMU

Version

2024/08/16 Update windows driver installation steps & clamp function description

2024/06/22 First update

2024/06/24 Update CH343 serial chip driver

2024/06/25 Update status indicate description

Driver Installation

Windows:

  1. 双击安装目录下的CH343SER.EXE,下一步直至安装完成
  2. 安装NI-VISA,如果不想通过登录NI帐号下载NI-VISA,也可以直接通过点击此处直接下载
  3. 使用任意软件连接设备

Linux:

  • Linux系统一般自带CH343驱动,无需额外安装

Connect

设备支持仪器通用可编程仪器标准指令(SCPI),通过USB串口与设备进行连接,可以通过MATLAB、PyVISA等工具进行控制,如果需要直接使用串口工具控制,推荐使用Tabby

Tabby连接串口的推荐设置如下图流程所示:

  1. 进入设置后点击配置和连接后点击高级设置

Tabby_setting

  1. 点击串口(serial)进入子菜单设定

Tabby_serial_default

  1. 设置输入模式为逐行(Line by line)

Tabby_serial_mode

Note

设备串口波特率921600。

随着设备连接的电脑不同,设备对应的端口号可能会发生改变,需要根据设备实际的端口号进行连接。

Examples

examples目录内为使用PyVISA连接并控制设备的例程,可以为编写Python脚本控制设备实现复杂测试流程的自动化提供参考。

Pin Out

Pin_Out_sch Pin_Out_pcb

Note

SPSMU的HR2.54排母引脚定义为上图sch所示,注意排针连接时引脚定义需要将中间对称调换(因为排针排母的连接方式,排母在板边的内侧对应排针在板边的内侧)。

IntLib

IntLib文件夹中的Chip_ISCLS_0613.IntLib为Altium Designer EDA软件的集成封装库,该封装库中包括了与SPSMU排母连接的排针的引脚定义。除此之外还包含了一些常用器件的封装。

使用只需要使用Altium Designer打开文件导入即可自动完成封装库的导入。

SCPI Commands


  • *IDN?

描述:ID请求命令,返回设备名、型号类型、设备序列码等

语法:*IDN?

参数:无

举例:

*IDN?

SPDev,SPSMU,SP-0002,BySirus_P-1.00

Note

none


  • SOURce:VOLTage:RANGe

描述:设置或返回通道的工作模式

语法:

SOURce:MODE [channel],{FV|FI|HiZV|HiZI|SINKI},{MI|MV|MTemp|HiZ},{UA5|UA20|UA200|MA2|MA50}

SOURce:MODE? [channel]

参数 对应效果
FV 输出电压
FI 输出电流
HiZV 输出高阻,能更快转换到输出电压模式
HiZI 输出高阻,能更快转换到输出电流模式
SINKI 输入电流模式
参数 对应效果
MI 测量电流
MV 测量电压
MTemp 测量温度
HiZ 测量引脚高阻抗
参数 对应效果
UA5 电流范围5uA
UA20 电流范围20uA
UA200 电流范围200uA
MA2 电流范围2mA
MA50 电流范围50mA

举例:

SOUR:MODE 1,FV,MI,UA5 - 设置1通道工作模式为输出电压,测量输出电流,电流范围5uA

SOUR:MODE? 1 - 返回通道1的工作模式设定状态

"FV","MI","UA5"

Note

默认上电或复位后的输出模式为高阻输出,测量高阻,5uA测量范围。当通道模式切换时,如果输出模式以及电流范围不变化,输出会保持上一次的设定状态;当输出模式改变时,输出会自动归零;当工作在输出电压模式时,改变测量模式以及电流范围参数均会保持上一次的设定参数;当工作在输出电流模式时,仅当只改变测量模式时,输出保持为上次的设定状态,改变电流范围输出一样会归零。

  • SOURce:VOLTage

描述:设定或返回通道输出电压

语法:

SOURce:VOLTage [channel],[numeric_value]

SOURce:VOLTage? [channel]

举例:

SOUR:VOLT 1,1.114514 - 设置1通道输出电压1.114514V

SOUR:VOLT? 1 - 返回通道1当前设置的电压值

1.114514

Note

因为numeric_value传入的参数为float类型传入参数,请不要传入有效位数超过8位的参数。这里的设定numeric_value参数的单位为V。


  • SOURce:VOLTage:LAST

描述:返回通道上一次设定的输出电压

语法:SOURce:VOLTage:LAST? [channel]

举例:

SOURce:VOLTage:LAST? 1

1.114514

Note

none


  • SOURce:CURRent

描述:设定或返回通道输出电流

语法:

SOURce:CURRent [channel],[numeric_value]

SOURce:CURRent? [channel]

举例:

SOUR:CURR 1,1.114514 - 设置1通道输出电流1.114514uA

SOUR:CURR? 1 - 返回通道1当前设置的电流值

1.114514

Note

因为numeric_value传入的参数为float类型传入参数,请不要传入有效位数超过8位的参数。这里的设定numeric_value参数的单位为uA。


  • SOURce:CURRent:LAST

描述:返回通道上一次设定的输出电流

语法:SOURce:CURRent:LAST? [channel]

举例:

SOURce:CURRent:LAST? 1

1.114514

Note

none


  • SOURce:CLAMp:CURRent

描述:设定通道的钳位电流

语法:

SOURce:CLAMp:CURRent [channel],[I_low_persentage],[I_high_persentage]

举例:

SOURce:CLAMp:CURRent 1,-0.5,0.5 - 在fv模式下,设置输出电流范围为总范围的-0.50.5,如输出电流范围MA50,限制输出电流-25mA25mA

Note

此命令可以用来保护SMU设备或者输出的待测设备,但是因为钳位后会导致输出能力下降,可能会造成实际输出与设定不符合,在运用此命令时请多加注意。并且因为钳位未经过校准,会出现限制传入参数为0.5,但是实际作用参数等效为0.6。参数中第二、三个为百分比的小数形式,例如0.1、0.2。


  • SOURce:CLAMp:VOLTage

描述:设定通道的钳位电压

语法:

SOURce:CLAMp:VOLTage [channel],[V_low_persentage],[V_high_persentage]

举例:

SOURce:CLAMp:VOLTage 1,-0.5,0.5

Note

此命令可以用来保护SMU设备或者输出的待测设备,但是因为钳位后会导致输出能力下降,可能会造成实际输出与设定不符合,在运用此命令时请多加注意。并且因为钳位未经过校准,会出现限制传入参数为0.5,但是实际作用参数等效为0.6。参数中第二、三个为百分比的小数形式,例如0.1、0.2。


  • MEASure:VOLTage

描述:返回通道的电压测量结果

语法:

MEASure:VOLTage? [channel]

举例:

MEAS:VOLT? 1

1.114514

Note

返回参数的单位为V


  • MEASure:CURRent

描述:返回通道的电流测量结果

语法:

MEASure:CURRent? [channel]

举例:

MEAS:CURR? 1

1.114514

Note

返回参数的单位为uA



Warning

以下列出的命令均有ADMIN前缀,为方便管理或调试的预留命令,请用户在使用前一定理解自己的设定会带来什么样的结果!



  • ADMIN:AD5522:SYSOut:CTRL

描述:设定AD5522芯片通道与芯片系统输出相连接(PCB板中对应SMA接口)

语法:

ADMIN[:AD5522]:SYSOut:CTRL [chip_sel],[channel_pmu],{HiZ|SENSe|FORCe|ALL}

参数 对应效果
HiZ 芯片系统输出高阻
SENSe 芯片对应通道SENSe连接至系统SENSe
FORCe 芯片对应通道FORCe连接至系统FORCe
ALL 芯片对应通道SENSe&FORCe连接至系统SENSe&FORCe

举例:

ADMIN:SYSO:CTRL 1,2,FORC

Note

none

Status Indicate

RGB Light

效果 对应工作状态
黄色 系统初始化中
青色 系统初始化完毕,等待指令输入
亮青色 Button按键按下
蓝色 系统空闲,等待指令输入
绿色 接受到指令,正在执行对应函数
红色分量存在,亮度较低 SCPI指令出错
红色分量存在,亮度较高 固件程序崩溃,出现此情况请反馈并附上操作过程

Beep

效果 对应工作状态
响一下 系统初始化完成
静默 系统正常工作
有点吵 SCPI指令出错
吵死人 固件程序崩溃,出现此情况请反馈并附上操作过程

Note

当RGB出现红色分量或蜂鸣器鸣响时,可以先尝试:

  1. 按下PCB板上的Button按键
  2. 通过串口传输SYSTem:ERRor? SCPI命令直至所有错误清除

如果上述两种方法无法消除RGB红色分量和使得蜂鸣器静默,说明固件程序发生崩溃,请反馈此情况并附上造成错误前的操作。