低功率納米技術(shù)及其它敏感器件的測(cè)量系統(tǒng)-鎖定放大器測(cè)試
時(shí)間:2018-10-25 13:00:06
關(guān)鍵字:
低功率
敏感器件
納米技術(shù)
鎖定放大器測(cè)試
手機(jī)看文章
掃描二維碼
隨時(shí)隨地手機(jī)看文章
[導(dǎo)讀]
在敏感伏安特性和電阻值的測(cè)量中,測(cè)試裝置通常由兩部分組成:電流源以及電壓測(cè)試裝置。研究人員使用鎖定放大器測(cè)試法時(shí)一般選擇傳統(tǒng)電源,因?yàn)榫芙涣麟娏髟丛谶@里無(wú)法簡(jiǎn)單使用。
鎖定放大器[1]測(cè)試
在敏感伏安特性和電阻值的測(cè)量中,測(cè)試裝置通常由兩部分組成:電流源以及電壓測(cè)試裝置。研究人員使用鎖定放大器測(cè)試法時(shí)一般選擇傳統(tǒng)電源,因?yàn)榫芙涣麟娏髟丛谶@里無(wú)法簡(jiǎn)單使用。
鎖定放大器[1]測(cè)試法。鎖定放大器可以用來(lái)測(cè)量微小交流信號(hào),有時(shí)可達(dá)納伏[2]級(jí)。通過(guò)使用這種裝置,即使噪聲信號(hào)大于有效信號(hào)也可進(jìn)行精確測(cè)量。鎖定放大器使用一種叫做相敏檢波的技術(shù)來(lái)選出具有某一特定頻率的信號(hào)。其他頻率的噪聲信號(hào)大部分都被忽略。因?yàn)殒i定放大器只會(huì)處理測(cè)試頻率上或與之接近的交流信號(hào),熱電效應(yīng)[3](直流與交流)的影響也都會(huì)被減弱。
圖1是一個(gè)鎖定放大器在低功率條件下檢測(cè)元件電壓的簡(jiǎn)化框圖。通過(guò)在測(cè)試對(duì)象和串聯(lián)電阻RREF上施加電壓(A sin[2π fot])來(lái)獲得一個(gè)電流。通常選擇的電阻RREF都會(huì)比測(cè)試對(duì)象阻值大許多倍,這樣這種電路可以看作是驅(qū)動(dòng)測(cè)試對(duì)象的近似電流源。
圖1鎖定放大器測(cè)量設(shè)置的簡(jiǎn)化框圖
放大后的測(cè)試對(duì)象電壓會(huì)分別與外加源同頻同相位的正交參考信號(hào)相乘,然后再分別通過(guò)低通濾波器。這其中的乘法器和濾波器可通過(guò)模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn),但如今更普遍的方法是在鎖定放大器內(nèi)部進(jìn)行數(shù)字化,然后采用數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)。
在頻率點(diǎn)fo,低通濾波器[4]的輸出是電壓的實(shí)部(同相位)和虛部(90度相位)。研究人員基于預(yù)設(shè)的電流和測(cè)得的電壓值來(lái)分別計(jì)算測(cè)試對(duì)象的阻值。
使用鎖定放大器[5]的研究人員通常使儀器工作在相對(duì)較低的頻率上,比如50Hz以下。選擇低頻有許多原因:(1)得到遠(yuǎn)低于測(cè)試對(duì)象和互聯(lián)的衰減頻率以進(jìn)行精確測(cè)量;(2)避免電源頻率處的噪聲;和(3)獲得遠(yuǎn)低于電磁干擾濾波器的截止頻率,該濾波器用于防止環(huán)境噪聲影響測(cè)試對(duì)象。
圖1是一個(gè)鎖定放大器在低功率條件下檢測(cè)元件電壓的簡(jiǎn)化框圖。通過(guò)在測(cè)試對(duì)象和串聯(lián)電阻RREF上施加電壓(A sin[2π fot])來(lái)獲得一個(gè)電流。通常選擇的電阻RREF都會(huì)比測(cè)試對(duì)象阻值大許多倍,這樣這種電路可以看作是驅(qū)動(dòng)測(cè)試對(duì)象的近似電流源。
圖1鎖定放大器測(cè)量設(shè)置的簡(jiǎn)化框圖
放大后的測(cè)試對(duì)象電壓會(huì)分別與外加源同頻同相位的正交參考信號(hào)相乘,然后再分別通過(guò)低通濾波器。這其中的乘法器和濾波器可通過(guò)模擬電路來(lái)實(shí)現(xiàn),但如今更普遍的方法是在鎖定放大器內(nèi)部進(jìn)行數(shù)字化,然后采用數(shù)字方法實(shí)現(xiàn)。
在頻率點(diǎn)fo,低通濾波器[4]的輸出是電壓的實(shí)部(同相位)和虛部(90度相位)。研究人員基于預(yù)設(shè)的電流和測(cè)得的電壓值來(lái)分別計(jì)算測(cè)試對(duì)象的阻值。
使用鎖定放大器[5]的研究人員通常使儀器工作在相對(duì)較低的頻率上,比如50Hz以下。選擇低頻有許多原因:(1)得到遠(yuǎn)低于測(cè)試對(duì)象和互聯(lián)的衰減頻率以進(jìn)行精確測(cè)量;(2)避免電源頻率處的噪聲;和(3)獲得遠(yuǎn)低于電磁干擾濾波器的截止頻率,該濾波器用于防止環(huán)境噪聲影響測(cè)試對(duì)象。
本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀
倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...
關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...
關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)