低功率納米技術(shù)及其它敏感器件的測量技術(shù)及誤差源 II

外部噪聲源[1]通常是馬達、電腦顯示屏或其它電子設備產(chǎn)生的干擾信號。這些噪聲可以通過(guò)屏蔽和濾波、去除或關(guān)斷噪聲源來(lái)得到控制。這些噪聲[2]源通常在電力線(xiàn)頻率上，因此在進(jìn)行鎖定測量時(shí)，測試頻率應避開(kāi)60Hz（50Hz）的倍數或分數倍。在直流反轉技術(shù)中，使得每次測量都為電力線(xiàn)周期的整數倍來(lái)實(shí)現這一目的。

熱電動(dòng)勢是由于電路的不同部分處在不同的溫度下，以及不同材料的導體互相接觸而產(chǎn)生的。降低熱電動(dòng)勢可以通過(guò)保持所有導線(xiàn)處于同一溫度下，并在可能的地方使用銅對銅的連接來(lái)實(shí)現?？紤]到無(wú)法保證電路的每個(gè)部分都使用銅材料（測試對象本身通常也不是銅材料）,所以通常會(huì )使用鎖定放大器技術(shù)、直流反轉技術(shù)這樣的測量方法來(lái)降低熱噪聲。

測試引線(xiàn)電阻[3]也會(huì )在被測電阻中引入誤差。為防止引線(xiàn)電阻影響測量精度，應使用四線(xiàn)（Kelvin）法進(jìn)行測量。

1/f噪聲[4]用來(lái)描述低頻下使幅值增加的任何噪聲。具有這種特點(diǎn)的噪聲在元件、測試電路以及測試儀器中都可看到。環(huán)境因素例如溫度及濕度會(huì )引起這種噪聲，或是標簽上標示的“老化”及“漂移”等元件的化學(xué)過(guò)程也會(huì )引起這種噪聲?？梢酝ㄟ^(guò)電流、電壓、溫度或阻值變化等觀(guān)察到1/f噪聲。

通過(guò)以上討論我們會(huì )將重點(diǎn)放在測量系統中的1/f電壓噪聲上。因為一般測試對象或是測試電路中的元件受到的干擾以這種噪聲為主。例如碳膜電阻主要表現出0.01%到0.3%的1/f阻值誤差，而這種阻值誤差對于金屬薄膜和繞線(xiàn)電阻來(lái)說(shuō)則是碳膜電阻的1/10，半導體的阻值誤差則介于以上兩種之間。