Keithley MPA160 多通道功率放大器系统详解

1. 产品概述

Keithley MPA160 是吉时利（Keithley）推出的一款高精度多通道功率放大器系统，专为半导体测试、MEMS驱动、压电器件激励等需要高电压/高电流信号放大的精密测试场景设计。作为Keithley 4200-SCS半导体特性分析系统的关键扩展模块，MPA160可提供高达160W的总输出功率，支持多通道同步输出，是功率器件可靠性测试、大电流驱动应用的理想解决方案。

2. 核心功能与特点

（1）多通道高功率输出

• 通道配置：8通道独立输出（可扩展至16通道）

• 输出能力：

• 电压范围：±100V（单通道）

• 电流范围：±2A（连续）/±5A（脉冲）

• 总功率：160W（8通道共享）

（2）精密信号放大

• 低失真设计：THD <0.1%（1kHz时）

• 宽带宽：DC~100kHz（-3dB）

• 增益精度：±0.05%设定值（典型）

（3）优良工作模式

• 电压/电流模式：可切换恒压（CV）或恒流（CC）输出

• 脉冲模式：支持μs级脉冲宽度，避免器件过热

• 同步触发：多通道相位同步控制（抖动<10ns）

（4）系统集成特性

• 与4200-SCS无缝兼容：通过SCPI指令控制

• 保护功能：过压/过流/过热保护 + 实时监控

• 接口支持：GPIB、LAN、USB远程控制

3. 典型应用场景

（1）功率半导体测试

• IGBT/MOSFET动态特性分析：双脉冲测试

• GaN HEMT开关损耗测量：高边/低边驱动

（2）MEMS器件驱动

• 压电陶瓷执行器谐振特性测试

• 微镜阵列同步控制

（3）新能源器件评估

• 功率电感饱和电流测试

• 光伏逆变器模块老化试验

（4）工业自动化

• 多轴运动控制系统仿真

• 大电流传感器校准

4. 技术规格

5. 系统配置方案

基础配置

• MPA160主机

• 4200-SCS控制系统

• 高压测试线缆套装

扩展选件

• MPA-BOB-16：16通道扩展背板

• MPA-TRIG：高速触发模块

• 4200-PA：前置放大器（微弱信号检测）

6. 与同类产品对比优势

7. 操作模式示例（功率MOSFET测试）

1. 连接DUT：通道1驱动栅极，通道2施加漏极电压

2. 设置参数：

• 通道1：20V脉冲（宽度10μs）

• 通道2：100V/5A（双脉冲模式）

3. 触发同步：两通道上升沿对齐（延迟<10ns）

4. 数据采集：通过4200-SCS记录Vds/Id波形

8. 总结

Keithley MPA160通过其多通道高功率输出、纳秒级同步精度和与半导体测试系统的无缝集成，成为：

• 宽禁带半导体动态测试的工具

• 多物理场耦合实验的核心设备

• 高密度功率电子研发的效率倍增器

对于需要同时驱动多个高功率负载并保持精密时序控制高精度多通道功率放大器系统的应用，MPA160提供了传统单通道放大器无法实现的系统级解决方案。具体配置建议可咨询Keysight Technologies应用工程师。