8通道超精密光子集成电路驱动模块

Q8iv 8 通道超精密光子集成电路驱动模块

Q8iv 是面向光子集成电路（PIC）的 8 通道超精密驱动模块，卡片式结构，插入背板即组成多通道系统。每通道可经软件独立配置为电压输出、电流输出、接地或电压／电流检测，一台设备同时承担偏置供给与状态回读。

输出为 16 位精度：电压 0–12 V、步进 ±180 µV；电流 0–24 mA、步进 ±370 nA。回读为 18 位：电压精度 50 µV、电流精度 740 nA，适合需要长期盯住微小偏置漂移的芯片实验。

每通道内置 1.6 Ω 分流电阻，采用串联取样：驱动与测量共用一条通路，电压与电流可同时读出，无需外接取样电阻，也避免了外接电阻带来的额外压降与温漂。

供电单电源 12–30 V，单通道输出功率 288 mW。逐通道提供可编程过压、可编程过流、反接、短路与静电保护，保护动作响应 50 ms；误操作时先切断输出，不把故障传导到被测芯片。

扩展路径：单卡 8 通道，BP12 背板 12 槽由一条屏蔽线引出 96 通道 + 4 根专用地线，CABCHN 可将两台背板串成一条链；配 INT 系列转接板（interposer），用 40 或 50 路 FFC 直连芯片。

Q8iv 驱动模块：8 通道、12 V / 24 mA 量程，卡片式结构经卡缘连接器接入背板

Q8iv 产品特点

• 8 通道逐路可配　每通道独立设为电压输出、电流输出、接地、电压检测或电流检测，同一张卡可混用。

• 16 位输出、18 位回读　电压步进 ±180 µV、电流步进 ±370 nA；回读精度 50 µV / 740 nA。

• 内置分流取样　1.6 Ω 分流电阻串在输出通路里，电压电流同点读出，不外接取样电阻。

• 硬件限幅　输出限定 12 V / 24 mA，超出范围由硬件截断，不依赖软件轮询。

• 五重电气保护　可编程过压、可编程过流、反接、短路与静电保护，动作响应 50 ms。

• 64 端子卡缘连接器　带防呆缺口，插反不导通；无插针，反复插拔不会弯针。

• 卡片式扩展　12 槽背板单缆引出 96 通道 + 4 根专用地线，CABCHN 可将两台背板串成一路链。

• 接口开放　Python API、LabVIEW 驱动、图形界面，串口协议公开，可自行用其他语言接管。

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通道功能与输出电路

单通道等效电路：N 路并联，每路含电压源 a、电流源 b、分流电阻 c 与电流表 d、电压表 e

• a 电压源　0–12 V，步进 ±180 µV，@ +15 mA。

• b 电流源　0–24 mA，步进 ±370 nA，@ 15 V。

• c 分流电阻　1.6 Ω（上限值），串联在输出回路。

• d 电流表　量程 –24…+24 mA，精度 ±740 nA。

• e 电压表　量程 0–12 V，精度 ±50 µV。

• 四种用法　接电压源驱动＝恒压；接电流源驱动＝恒流；接地下地＝零电位参考；只接测量端＝纯监测。

选型对比

• 要 nA 级电流分辨率　选 Q8iv：电流步进 ±370 nA，比 Q8a 的 1.5 µA 细约 4 倍。

• 要 100 mA 或 1 W 级功率　选 Q8a：单通道 1200 mW，且能在同一通道同时设定电压与电流。

• 只需电压偏置　选 Q8b：8 路 0–12 V 电压输出，带电流检测。

• 三款同架　Q8iv、Q8a、Q8b 共用背板与线缆体系，同一机架上可混插。

技术参数指标

尺寸与重量原厂未公布，机箱尺寸以实物或随货图纸为准。

系统组成与扩展

Q8iv 正面：64 端子卡缘连接器，带防呆缺口，插反不导通

• 背板不必买　原厂用标准连接器并公开引脚定义，可自行设计背板；买原厂背板的好处是接口与线缆已经配套验证过。

• 转接板可自备　转接板的作用是把背板引出线按被测芯片的引脚重排，并提供机械锚点；熟悉接线方式时可自行实现。

• 老模块可沿用　Q8iv 与 Q8（硬件 rev 7 起）同为 64 端子卡缘；rev 0x06 及更早的 48 pin 插针模块经转接件仍可插在 BP12 上。

应用场景

• 硅光与氮化硅热光调制器　加热器偏置与相位调谐，恒流驱动可抑制温度引起的阻值变化。

• 微环谐振器波长锁定　读回电流与电压判断工作点漂移，配合上位机闭环微调偏置。

• 片上激光器与光放大器　恒流驱动并实时读取管压，用于判断老化与结温变化。

• 光量子与原子物理实验　多路电压／电流偏置集中控制，通道功能逐路配置，减少机架上不同电源的堆叠。

• 光子芯片封装级与晶圆级测试　12 槽背板单缆引出 96 通道，探针台一侧只需一条屏蔽线。

• 光开关与可编程光子电路　按通道分别给出不同偏置，软件切换工作状态。

可搭配电光调制器、光子集成电路控制器、探针台与光电测试系统使用。

问答小贴士

1. Q8iv、Q8a、Q8b 怎么选？
   看电流量级与精度：＜24 mA 且要 nA 级步进选 Q8iv；需要 100 mA 或 1 W 级、且要电压电流同时设定选 Q8a；只做电压偏置选 Q8b。

   
   

2. 一定要配背板与转接板吗？
   不是必须。原厂用标准连接器并公开引脚定义，可自行设计背板；转接板也可自备，或用原厂 INT 系列按被测芯片的 FFC 规格选型。

   
   

3. 电压与电流能同时输出吗？
   Q8iv 每通道配置为电压源或电流源之一，但电压与电流可同时读取；需要在同一通道同时设定电压与电流时，选 Q8a。

   
   

4. 支持哪些软件与系统？
   Python API 可用于任意现代操作系统，另有 LabVIEW 驱动与图形界面；串口协议公开，可用其他语言自行编写上位机。