高阻器件低頻噪聲測試技術(shù)與應用研究--高阻器件噪聲測試技術(shù)

圖3.4中的方法存在如下問(wèn)題：由于R l和C 1形成了一個(gè)低通濾波網(wǎng)絡(luò )，因此當角頻率ω≥1/ R₁C₁時(shí)，信號會(huì )由于濾波網(wǎng)絡(luò )的存在而衰減，形成下圖所示的頻譜圖：

可以看到信號從200Hz開(kāi)始嚴重衰減，即便放大器的放大倍數再小，頻帶再大也無(wú)法改變衰減。由此可見(jiàn)該方法的嚴重缺陷同樣是無(wú)法觀(guān)察到更高頻率的頻譜圖像。

（5）對稱(chēng)電位測試方法無(wú)法測單個(gè)器件

已有針對高阻值電阻的噪聲測試技術(shù)原理圖如上圖所示，R D為待測電阻，該電路一次測量?jì)蓚€(gè)電阻R D的噪聲并且采用兩個(gè)電壓值相同的電池供電，J 1為一級放大，其從電路結構中我們可以看出，理論上兩個(gè)電阻兩端的電壓可以無(wú)窮大，這是因為J 1的輸入永遠保持在接近零伏的電位，不會(huì )使放大器飽和。

圖3.6中的對稱(chēng)電位測試方法有如下的缺點(diǎn)：首先，它的一個(gè)嚴重缺陷是無(wú)法測單個(gè)器件的噪聲；其次，他要求兩個(gè)樣品的阻抗完全相等，對于特別大阻值的電阻，由于其工藝精度有限，兩測試樣品阻值相等是極難做到的理想情況。

（6）多級放大器噪聲過(guò)大

為了緩解電流放大器帶寬過(guò)窄的問(wèn)題，有研究者使用了多級放大的方法[6]，這樣可以達到展寬帶寬的效果，如圖3.7所示。該方法將電流放大器作為第一級放大，適當減小第一級的放大倍數，由此展寬信號通頻帶。第一級減小的放大倍數由第二級電壓放大器來(lái)補償，從而確保噪聲信號的在放大倍數總體不減小的情況下展寬通頻帶。

雖然該方法可以展寬帶寬，但是這是以增大系統本底噪聲為代價(jià)，從而降低了測試精度，這種現象從下圖中就可以看出：

上圖是SR570跨阻放大器的本底噪聲和放大倍數的關(guān)系，可以明顯的看到，當放大倍數降低時(shí)，系統本底噪聲會(huì )大幅增加，嚴重限制了測試系統的精度，這樣的測試系統難以測到較低的噪聲。我們經(jīng)過(guò)實(shí)際測試發(fā)現在大多數的測試中，該二級放大電路的本底噪聲遠大于待測信號，無(wú)法使用。