‘米乐|米乐·M6(中国大陆)官方网站’高精度直流电压测量的优化

本文摘要：一位同事曾多次问道，测试中我该如何测量微伏电压？

一位同事曾多次问道，测试中我该如何测量微伏电压？高精度直流电力测量有可能十分复杂。测量过程中，时间就是金钱。因此，构建较慢精确的测量仍然是一项挑战。　　传统的优化技术使用了高精度放大器电路和速度更慢的测量装置。

要在最短的时间内构建最佳测量，上述二者依然是必要条件，但尚能不充足。平稳延迟时间和信号噪声之间的反向关系各不相同测量装置驱动电路的等效噪声比特率。被测器件（DUT）和测量仪器定义了系统特性，把平稳延迟时间和宽带噪声紧密联系在了一起。

　　如果电路比特率为零，噪声也将为零，我们有可能利用一个样本来展开测量，但电路将誓言不会平稳，直流误差将约100%。因而，过较低的比特率将导致测量时间过长。另一方面，如果电路的比特率无穷大，平稳延迟时间将为零，不过宽带噪声也将是无穷大，这样我们就缺少充足的测量值来展开平均值。于是，放大器速度就越慢，高精度下电压测量所需的时间实质上有可能反而就越宽。

　　让我们来探究一下这种关系。在测试序列中，DUT的输入必需在一个电压阶跃之后平稳在预计义的误差范围内。假设是单极阶跃号召，平稳时间将必要各不相同比特率的大小。

　　每一次电压测量都包括有DUT、放大器和电阻产生的宽带噪声。放大器产生电压电流噪声；电阻产生Johnson噪声。由于滤波器的滚降特性不是无限平缓的，在3dB累计值之后的区域，噪声显得不过于最重要。

有效地噪声比特率把这一区域的噪声也考虑到在内了。　　若定宽带噪声和有效地噪声比特率一定，则必需的样本数量由测量允许误差要求。

基本统计资料得出了噪声数量一定时，要取得98%的置信水平所必须的平均值样本数量。平均值的这种偏差体现了单直流电力测量的可重复性。

构建高分辨率测量的问题很多，本文无法面面俱到。下面我们将辩论解决问题总体问题的重要性。　　平稳延迟时间。

如果电路中的某个元件不存在平稳时间问题，就不会减少了总体的测量时间。力挂亲率受限是少见的原因。一般总是使用小信号平稳时间来计算出来。

电介质吸取是一个危害问题，故需谨慎自由选择滤波器电容。　　平稳目标。这些目标值的原作很更容易过分稍小，如0.0001%，结果引发测量时间的动态减少。

由于目标不受Q大小影响，在Q大小为测量动态范围的一小部分时，不应使用较小的目标。有可能必须对有所不同的测量序列分别设置比特率。　　误差电压。

对所有测量值来说，允许误差电压往往设置得太小。统计数据指出，若用于若1.6的StudentT表值，98%的时间内测量偏差将在允许误差范围内。　　电压参照。

这有可能引进噪声。在D/A转换器的情况中，这些噪声有可能与代码有关。　　宽带噪声。

用于高质频谱分析仪必要测量电路的宽带噪声。典型电路噪声源数量完全相同的情况下，用纸张展开准确计算出来是非常冗长无趣的，且更容易错误。　　测量精度和分辨率。

测试工程实践中一般拒绝测量装置的分辨率数量级小于允许误差，但事实上总是假设测量装置的精度和分辨率近大于实际测量中的允许误差。　　放大器。在信号链中用于较低噪运算放大器。

这是一个好办法，可使电阻值维持很低，但又没低到因放大器产生电流驱动和热问题的程度。　　测试成本的拒绝必须对传统的较慢高精度测量展开优化。这种技术让我们以求把测量时间增至最较短，节省了金钱，同时也是测试设计中的一次尝试。　　半导体行业正处于20位直流电路生产的巨变之际。

接下来的问题是必须具备较好专业能力的测试工程师。

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