图2：SMU仪器作为恒流源和伏特计的配置，用于测量DUT的响应。
SMU仪器还可用作独立的恒压源或恒流源、伏特计、安培计和欧姆表，还可用作精密电子负载。其高性能架构还允许将其用作脉冲发生器、波形发生器和自动I-V特性分析系统。
这些仪器的双极电压和电流源是由微处理器控制的，这使得I-V特性分析更加高效，并简化仪器建立。使用SMU仪器时，可以在其程序内存中存储许多不同测试序列，并通过简单的触发信号予以执行。测试数据可以存储在缓存中，直到I-V扫描完成，然后下载至计算机进行处理和分析。
由于在生物、化学、材料和电化学等诸多领域，致力于生物传感器和其他生物电子技术的研究人员数量众多，因此，测试仪器的易用性和低学习曲线非常重要。这些研究人员可能不熟悉电气特性分析工具，如SMU仪器，但需要在实验室对其器件进行I-V特性分析。
触摸屏技术的进步以及智能手机和平板电脑的广泛普及推动了直观操作的发展，台式仪器的图形用户界面可能大大简化学习曲线和整机易用性。采用触摸屏方法，用户感觉很舒适，不容易出错；他们可以直观了解怎样使用接口。触摸屏系统使每个人第一次接触仪器时就成为“专家用户”，无论他是仪器的新用户还是行家里手。同传统培训方法相比，使用触摸屏可以大大缩短培训时间、提高操作精度，并提高整体使用效率。
图3：吉时利2450型数字源表SMU仪器采用高级电容触摸屏图形用户界面。
吉时利2450型交互式数字源表SMU仪器简化了非传统用户的学习曲线，使之从使用多层菜单结构和多功能按钮配置功能的繁琐工作中解脱出来。2450型仪器使用基于图标的平面菜单系统，就像在智能消费电子产品中使用的菜单系统一样简单，如平板电脑或智能手机上显示的应用图标排列。
图4：2450型仪器屏幕菜单
生物场效应晶体管(BioFET)传感器测试
如前所述，利用FET和生物材料可以制作生物传感器。FET利用电场控制半导体材料中载流子沟道形状和传导率。生物场效应晶体管组成包括：半导体换能器、介质层、生物功能表面、分析物及参考电极(场效应晶体管的栅极)，如图5所示。
BioFET半导体换能器的制作过程如下。介质层是氧化物，如二氧化硅，它有两项任务。第一项任务是将FET沟道与液体进行隔离，第二项任务是将表面电荷静电耦合至沟道。在介质层上面是生物功能层， 它起到固定生物分子接受器的作用，能够结合期望的分子。分析物是包含溶解的样本分子的解决方案。参考电极允许调整器件，从而实现其灵敏度最大化。如果目标分子与接受器结合，那么表面电荷密度将发生变化。这种变化将改变半导体电势以及FET沟道连通性[2]。
图5：生物场效应晶体管（BioFET）概念图。
利用两个2450型数字源表SMU仪器可以对BioFET进行特性分析，从而对传感器进行I-V特性分析。确定BioFET的I-V参数有助于确保其在预期应用中恰当地发挥作用，并满足性能要求。利用2450型仪器可以进行多种I-V测试，包括栅极泄漏、击穿电压、阈值电压、传输特性以及漏电流。进行测试所需的2450型SMU仪器数量取决于需要偏置和测量的FET端口数。
这个应用实例说明怎样绘制三端口FET漏电流系列(VDS-ID)曲线。该技术有可能用于BioFET器件。
所需设备
● 两部2450型交互式数字源表SMU仪器
● 4根三轴电缆(吉时利7078-TRX-10型号)
● 金属屏蔽测试夹具或探针台，以及母三轴连接器
● 三轴三通接头(吉时利237-TRX-T型号)
● 外部硬件触发器电缆不同，具体取决于所用指令：
● 对于SCPI指令：1根DB-9公-母9针电缆，实现2450型器后部数字I/O端口彼此连接。
● 对于TSP指令：1根TSP-link交叉网线(吉时利CA-180-3A型网线，在2450型仪器中已包含)，实现TSP-link端口彼此连接。
● 2450型仪器与计算机连接电缆不同，具体取决于所用指令集：
● 对于SCPI指令：2根GPIB电缆、2根USB电缆或2根以太网电缆
● 对于TSP指令：1根GPIB电缆、1根USB电缆或1根以太网电缆
建立远程通信
这个应用可以通过仪器支持的任何通信接口(GPIB、USB或以太网)运行。
程控通信接口后面板连接位置如下图所示。
图6：2450型仪器程控接口连接。
设立外部硬件触发器
为了支持两部2450型源测量单元（SMU）仪器步进扫描电压之间的同步，将其外部触发器彼此相连。所用电缆取决于用于控制测试的2450型仪器编程指令集。
SCPI指令集连接
如果您使用SCPI指令集，请利用DB-9母-母电缆连接仪器后面板的数字I/O插孔，如下图所示。
图7：SCPI编程实例中GPIB和DB-9电缆连接。
上图还给出利用GPIB程控通信接口实现的通信连接。利用GPIB电缆(#1)实现计算机(控制器)GPIB端口与2450型仪器(#1)后面板IEEE-488插孔的连接。利用GPIB电缆(#2)实现两部2450型仪器IEEE-488插孔之间的连接。
当利用USB电缆连接计算机和2450型SMU仪器时，每部仪器必须利用独立USB电缆与计算机相连。
当使用以太网电缆连接计算机和2450型SMU仪器时，仪器和计算机必须使用以太网开关或集线器连接。
TSP指令集连接
当测试脚本处理器(TSP)指令集用于远程编程时，利用CA-180-3A型交叉电缆(2450型仪器中包含该电缆)实现2450仪器后面板TSP-link端口的互连(参见下图)。
图8：TSP指令集连接。
对于计算机与2450型仪器的GPIB通信，只需要1根电缆，实现GPIB接口与2450型仪器IEEE-488接口的连接(图8中2450型#1)。将2450型#1的TSP-link节点设为节点1，将2450型#2的TSP-link节点设为节点2。
