低功率纳米技术及其它敏感器件的交流与直流测量方法的比较--测量技术及误差源- I

Jack_ma

低功率纳米技术及其它敏感器件的交流与直流测量方法的比较--测量技术及误差源- I [复制链接]

保证精确低功率测量的关键是尽可能的降低噪声。在许多低功率测量中，一种通用的技术是使用锁定放大器为测试对象提供小的交流电流，然后测量其上的电压降。另一种替代方法是使用直流反转技术。这两种方式都需要考虑并控制多种误差源。

  

 约翰逊噪声（热噪声）对电阻测量[1]有最基本的限制。任何阻抗中，热能都会使得带电粒子运动。这些电荷的运动产生了热噪声。它具有白噪声频谱的特点并由温度、电阻及频宽决定。计算热噪声电压的公式是：

V_Johnson (rms) = ,

K：波尔兹曼常数（1.38x10^-23J/K）。                  

T：绝对温度值（K）

R：测试对象电阻（Ω）

B：噪声频宽[2]（测量频宽）（Hz）

 

可通过以下方式降低热噪声：

• 数字滤波（读数平均）或模拟滤波的方式降低带宽
• 降低器件温度
• 降低源电阻

 

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[1]漏电流：http://www.keithley.com.cn/llm/a/13.html

[2]碳纳米数据库：http://www.keithley.com.cn/semi/resource

[3]碳纳米管：http://www.keithley.com.cn/bak_news/prod052006