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【应用技术】源电阻和源电容如何影响灵敏的电流测量工作?

高工
2012-05-20 19:13:33    评分

噪声能够严重地影响灵敏的电流测量工作,这篇文章讨论源电阻和源电容如何影响噪声的性能。

源电阻

DUT的源电阻会影响反馈安培计的噪声性能。源电阻降低,安培计的噪声增益就增加。

图2-15示出反馈安培计的简化模型。安培计简化模型
RS和CS代表源电阻和源电容,VS为源电压,VNOISE为安培计的噪声电压。最后,RF和CF分别是反馈电阻和反馈电容。

 

电路的噪声增益由下式给出:

输出VNOISE = 输入VNOISE (1+ZF / ZS )

 

注意,当RS的数值降低时,输出噪声增加。例如,当RF = RS 时,输出噪声为输入噪声的两倍。过低的源电阻对噪声性能有决定性的影响,所以根据测量的 范围,通常有一个最小的源电阻推荐值。表2-3给出了典型的反馈安培计在各种测量范围内最小的源电阻推荐值。注意,最小的源电阻推荐值随着测量范围而变化,因为RF也决定于测量范围。您所使用的仪器的恰当的最小源电阻推荐值请参阅其操作手册。

 

表2-3典型反馈安培计的最小源电阻推荐值
范围 最小源电阻推荐值
pA 1GΩ
nA 1MΩ
μA 1kΩ
mA

 

源电容

DUT的源电容也会影响反馈安培计的噪声性能。一般地说,源电容增加噪声增益也增加。

为了了解源电容如何影响噪声增益,再来看一下图2-15中的简化的安培计模型。这时,我们感兴趣的元件是源电容(CS)和反馈电容(CF)。考虑这两个元件的容抗,前面的噪声增益公式变为:

输出VNOISE = 输入VNOISE(1+ZF / ZS)

 

在这里,ZF代表由CF和RF组成的反馈阻抗,而ZS则是由CS和RS组成的源阻抗。而且:

电流测量

电流测量

 

注意,当CS数值增加时,ZS数值减小,所以噪声增益增加。同样,当ZS = ZF时,输入噪声被放大两倍。

 

大多数的皮安计都有最大的CS推荐值。虽然,在安培计输入端串入一个电阻器可以在更高的源电容值下进行测量,但是,要记住串入电阻引起的输入端压降增加值为IIN·RSERIES 。串入的电阻还增加了测量时的RC时间常数。串入一个二极管或两个反向并联的二极管可以作为一种有用的替代方法,起上述串联电阻的作用。这种二极管可以用小信号型的二极管,并且应当具有闭光的封装。




关键词: 应用技术     电阻     电容     如何     影响     灵敏     电流     测量    

菜鸟
2012-05-20 22:31:06    评分
2楼
如何给我一份啊

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