部件SMU的供应商也宣称他们的宽范围覆盖性。然而，这些外形因子限制了他们的动态范围，使其比基于SMU的Keithley仪器小几十倍。在高端范围，他们受限于设备能够提供多大的功率，大多数部件SMU最大输出100mA的电流。在低端范围，对于各种实际的低压测量，所有设计在较小空间、具有不充分屏蔽的线路的电磁干扰会产生过多的电噪声。结果就是通常看不到部件SMU的任何电流低于10微安。

最快的模数转换器

测试设备制造商总是尽力推动从SMU每秒读出更多的读数。SMU的数字引擎得到升级，通信信道的带宽增加，但最终提高速度最有效的方法就是降低测量本身的时间。由于卓越的抗噪能力，大多数SMU使用积分模数转换器（ADC）来进行测量，并可以更好的获得精确的高分辨率结果。然而，从积分ADC得到的测量的质量直接与时间相关，因为它被迫运行的很快，因此测量的质量被降低。

通过将输入信号的值转换为输入电压电平给电容充电的时间和反极性参考电压给电容放电的时间之间的关系，那么积分ADC能够产生杰出的测量结果。对于一个标准双斜率积分ADC，这种关系表示为Vin = VREF（td / tc），其中Vin是被测信号，Vref是参考电压，td是电容放电时间，tc是电容充电的时间。通过对电容充电一段时间，输入信号的噪声尖峰经过平均后输出，因此在测量中最大程度地减少了噪声，提高了精度。对充放电周期中固定速率时钟的时钟周期进行计数，以此来测量电容进行充放电的时间。假定tc和td为时钟周期数，由这个方程可以看出，精度是由电容充电（tc）的时间所提供的。当允许流过更长时间时，tc计数变得更大，它提高了参考电压（Vref）被拆分的步长数。简单地说，tc计数变长，测量的分辨率将会增加。

从这个等式可以看到仪器制造商可控制的变量是充电时间（tc）。为了加快测量，有必要允许积分ADC具有更少的充电时间，但是这样做会降低测量的分辨率。吉时利数字源表仪器使用积分ADC，但是为了应对速度提升带来的分辨率的损失，他们引入了具有增强型多斜坡降低方法的积分ADC来替代更多的传统的双斜率方法。增强型多斜率下降积分ADC采用了多种创新技术以加快放电时间，允许在不降低充电时间的前提下提高速度，这样就保证了最终的测量分辨率。这种类型的积分ADC如何工作已超出本文的范围，但可在其它地方找到完整的描述。使用多斜率下降方法的创新技术允许吉时利使用积分型ADC的 SMU得到业界最快的高分辨率读数。

吉时利2600A系列数字源表仪器使用增强型多斜率下降积分型ADC，具有每秒读取20000个读数的能力。然而，对于需要更快测量的应用，积分ADC损失了分辨率和精度，因此必须使用不同类型的ADC。

吉时利型号2651A高功率源表仪器包含一个积分ADC和18位高速数字化ADC，具有每秒读出高达百万个读数的能力。使用此高速ADC，2651A具有市面上所有SMU中最高的读出速率，同时仍保持高的测量分辨率。

           图3：型号2651A的18位高速数字化ADC捕获300微秒50A的脉冲

图3解释了型号2651A高数字化ADC的能力。此ADC使用400个采样和一微秒的时间间隔，使得它可以完整捕获全部300微秒50A的脉冲。有了这样的功能，型号2651A不需要额外的测试设备，也可以准确地捕捉设备的瞬态及热效应。

多通道的可扩展性

无论单个SMU可能的速度有多快，当集成到系统中性能降低的话，它的优点也被浪费。部件SMU本质上较少受这个问题的影响，这要归功于他们的高速及通过PCI或PCIe背板（133MB / S的PCI 250MB / S的PCIe x1）连接到主机系统的低延迟。相反地，基于仪器的SMU是通过外部总线如GPIB和主机系统进行通信，GPIB的速度只是背板速度（1.8MB / s标准）的一小部分。吉时利的工程师在设计2600A系列源表仪器时意识到了这点，并通过使用测试脚本处理器（TSP®）使其脱离主机系统自主运作，并通过称为TPS-Link®的技术的高速、低延迟总线进行相互通信和同步。

传统的基于仪器源测量单元（SMU）要求每次从主机的一条总线传送一个命令，因为所有仪表共用一条总线，每次只能供一个仪表使用和通信。由于总线速度缓慢，大部分时间用于在总线和仪表之间发送指令和数据，而其他仪表经常闲置。TSP技术允许仪器自主运行主机系统的测试脚本，几乎省去了传输指令的时间。一旦脚本装入基于TSP的源测量仪表，就可以执行整个测试序列，主机只需要传送一个命令：指示仪器运行脚本。