中古 アドバンテスト/ADC Advantest 電圧／電流源／モニタ 6241A

電圧／電流源／モニタ（SMU：Source Measure Unit）は、対象物に電圧または電流を供給（ソース）しながら、その応答としての電流や電圧を同時に高精度で測定（モニタ）する一体型の電子計測器です。従来の独立した直流電源とデジタルマルチメータを組み合わせる手法に比べ、配線の簡略化や同期精度の向上が図られており、高度な電気特性評価において不可欠な存在となっています。

機能面における最大の特徴は、供給と測定の同時性と、広大なダイナミックレンジにあります。ピコアンペア（pA）レベルの微小電流からアンペア（A）クラスの大電流、ミリボルト（mV）からキロボルト（kV）レベルの電圧まで、高分解能かつ高速に制御・計測できます。また、多くのモデルが「4象限動作」に対応しています。これは、電圧・電流の正負（第1〜第4象限）にわたって、電力を供給するソース機能だけでなく、外部からの電力を引き込むシンク（電子負荷）機能も一台でこなせることを意味します。これにより、バッテリーの充電と放電をシミュレートするような複雑な評価も容易に行えます。

その内部仕組みは、高速・高精度なフィードバック制御システムに基づいています。設定された目標値はデジタル入力され、DAコンバータ（DAC）によってアナログ信号に変換されて出力アンプを駆動します。アンプからの出力は内部の検出回路で常時監視され、負荷の変動があっても設定値が正確に保たれるよう、フィードバックループが瞬時に補正を掛けます。同時に、出力端子付近の応答は高分解能のADコンバータ（ADC）を通じてリアルタイムでデジタル化され、モニタ値として出力されます。
また、測定精度を極限まで高めるため「4線式（ケルビン）接続」という仕組みが使われます。電流を流すフォース線と、電圧を検出するセンス線を独立させることで、測定ケーブルの抵抗や接触抵抗による電圧降下を打ち消し、負荷にかかる正確な電圧を直接測定することを可能にしています。

主な用途としては、半導体素子や電子部品のI-V（電流-電圧）特性評価が挙げられます。トランジスタのゲート電圧を変えながらドレイン電流を測定する処理や、ダイオードの漏れ電流評価などで広く用いられます。また、LEDや有機ELなどの発光素子の駆動試験、太陽電池の発電効率測定、二次電池の充放電サイクル試験にも最適です。さらに、ナノテクノロジーや新材料の開発におけるシート抵抗測定、各種センサの極小信号応答の較正など、微小な電気的変化の正確な把握が求められる最先端の研究開発現場で広く利用されています。