蓝冠《Q374919》智能手机和平板电脑等便携式和远程电子设备的使用越来越多,再加上节约电池电量的需求,正促使半导体制造商开发能在极低电流水平运行的设备。
智能手机和平板电脑等便携式和远程电子设备的使用越来越多,蓝冠 再加上节约电池电量的需求,正促使半导体制造商开发能在极低电流水平运行的设备。为了描述这些设备的特性,测试工程师必须能够进行非常低的电流测量。
这通常是一个真正的挑战,因为电流的水平通常是在微安电流水平。在进行低电平测量时,尽量减少噪声是至关重要的。
有许多仪器可用于测量小电流,包括:
数字万用表。可用的最灵敏的DMMs可以测量大约10pA的电流。
电流表。为测量极低电流而优化的安培计称为皮安表,有各种配置,包括高速模型和能够显示大电流范围的对数单位。
源-测量单元(smu)。SMUs将精确的电流和电压源与灵敏的电压表和安培计结合在一起。一个SMU可以同时提供一个电流源和测量电压,蓝冠官网 或者提供一个电压源和测量电流。这些仪器也可以作为测试电池和其他电源的高精度负载。
约翰逊电流噪声取决于许多因素,包括被测元件的源电阻
尽量减少噪音
无论你选择哪种仪器,仪器内部和外部的噪音都会限制它的灵敏度。被测设备(DUT)的源电阻(RS)决定了被测设备的约翰逊电流噪声(IJ),即导体中温度对电子的影响所产生的低电平噪声,因此被测设备在给定的仪器所能检测到的电流电平中起一定作用。约翰逊噪声可以用电流或电压表示,蓝冠注册 其本质是器件的电压噪声除以器件电阻:
温度和噪声带宽对约翰逊电流噪声都有影响。减小任一参数也会减小约翰逊电流噪声。例如,低温冷却通常用于降低放大器和其他电路中的噪声,但增加了成本和复杂性。通过滤波降低噪声带宽也可以降低约翰逊电流噪声,但这会降低测量速度。
噪声电流可以来自许多来源,包括用于连接测试仪器的同轴电缆或连接被测件的同轴电缆。当典型的测试电缆弯曲时,当同轴测试电缆的外屏蔽层与电缆的绝缘层摩擦时,会产生高达数十纳培的电流。当这种情况发生时,电子从绝缘层中剥离出来,并加到总电流中。在一些应用中,如纳米技术和半导体研究中,这种摩擦电效应产生的电流可能会超过被测材料的电流水平。
你可以通过使用低噪声电缆来降低摩擦电效应造成的噪音,在外层屏蔽层下面有一个聚乙烯的内部绝缘体,上面涂有石墨。降低摩擦电效应噪声的其他方法是使测试电缆尽可能短,并将其与振动隔离以减少运动。