高阻器件低頻噪聲測(cè)試技術(shù)與應(yīng)用研究--高阻器件噪聲測(cè)試技術(shù)的驗(yàn)證和應(yīng)用

我們對(duì)10M的厚膜電阻進(jìn)行了噪聲測(cè)試。從實(shí)驗(yàn)中得到測(cè)試數(shù)據(jù)后，最重要的一步就是根據(jù)數(shù)據(jù)對(duì)器件進(jìn)行篩選，如圖4.5所示。

在噪聲篩選方法中，常用的篩選方法有寬帶噪聲電壓判據(jù)、譜值比篩選判據(jù)、B值篩選判據(jù)、點(diǎn)頻值篩選判據(jù)。本實(shí)驗(yàn)對(duì)10M的若干厚膜電阻用不同的篩選判據(jù)進(jìn)行了篩選。

采用不同判據(jù)的篩選結(jié)果如下：

（1）寬帶噪聲電壓篩選

噪聲電壓是最直觀的篩選判據(jù)，它將頻域上的噪聲頻譜密度轉(zhuǎn)換為等效噪聲電壓幅值，該幅值決定了該樣品的分辨率。具體的轉(zhuǎn)換公式為：

（4-1）式中f 1為寬帶噪聲的起始頻率，f 2為寬帶噪聲的截止頻率。在本篩我們使用此篩選判據(jù)對(duì)若干樣品進(jìn)行了篩選，點(diǎn)頻譜值的單位為：V 2 /Hz.第一頻點(diǎn)為1Hz，第二頻點(diǎn)為2Hz.選中將f 1設(shè)為1Hz，f 2設(shè)為1Khz.我們使用此篩選判據(jù)對(duì)若干樣品進(jìn)行了篩選，結(jié)果如下：

從上圖中我們可以看出，不同樣品的低頻噪聲電壓差別很明顯，這也說(shuō)明了篩選的意義。2號(hào)樣品的噪聲電壓最低，因而2號(hào)樣品作為傳感器的電流轉(zhuǎn)電壓部件最合適。

（2）譜值比篩選

本篩選判據(jù)根據(jù)第一個(gè)頻點(diǎn)的譜值s和第二個(gè)頻點(diǎn)和第一個(gè)頻點(diǎn)的譜值比r來(lái)共同判定器件的類(lèi)別。設(shè)s的均值為s0，方差為s1；r的均值為r0，方差為r1.點(diǎn)頻判據(jù)系數(shù)為t1，譜值比判據(jù)系數(shù)為t2.具體判定規(guī)則如下：

1） s小于等于s0減去t1乘以s1，則為一類(lèi)品；

2） s小于等于s0加上t1乘以s1，且s大于s0減去t1乘以s1，則為二類(lèi)品；

3） s大于s0加上t1乘以s1，則為三類(lèi)品；

4） r小于等于r0加上t2乘以r1，則為一、二類(lèi)品；

5） r大于r0加上t2乘以r1，則為三類(lèi)品；

6）若通過(guò)r判定為三類(lèi)品，則不管s判定的結(jié)果如何，該產(chǎn)品為三類(lèi)品；

7）若通過(guò)s判定為三類(lèi)品，則不管r判定的結(jié)果如何，該產(chǎn)品為三類(lèi)品；

8）若通過(guò)r判定為一、二類(lèi)品，s判定為一類(lèi)品，該產(chǎn)品為一類(lèi)品；

9）若通過(guò)r判定為一、二類(lèi)品，s判定為二類(lèi)品，該產(chǎn)品為二類(lèi)品。

亦可參照下表進(jìn)行篩選：

我們使用此篩選判據(jù)對(duì)若干樣品進(jìn)行了篩選，點(diǎn)頻譜值的單位為：V 2 /Hz.第一頻點(diǎn)為1Hz，第二頻點(diǎn)為2Hz.

（3）B值篩選

本篩選判據(jù)根據(jù)公式（1）中的B值來(lái)判定器件類(lèi)別。先對(duì)B取10為底的對(duì)數(shù)記為b，設(shè)b的均值為b0，方差為b1，篩選判據(jù)為t.判定規(guī)則如下：

1）若b大于b0加上t乘以b1，則該器件為三類(lèi)品；

2）若b小于b0減去t乘以b1，則該器件為一類(lèi)品；

3）若b小于等于b0加上t乘以b1，同時(shí)大于等于b0減去t乘以b1，則該器件為二類(lèi)品；

我們使用此篩選判據(jù)對(duì)若干樣品進(jìn)行了篩選，B值的單位為：V 2。擬和范圍從1.00Hz到100.00Hz.此模塊需要首先在后臺(tái)調(diào)用頻譜擬合模塊，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，獲取B值。篩選結(jié)果如下表所示：

（4）點(diǎn)頻值篩選

本模塊根據(jù)第一個(gè)頻點(diǎn)（一般為1Hz）的譜值s來(lái)判定判定器件類(lèi)別。設(shè)s的均值為s0，方差為s1，篩選判據(jù)為t.判定規(guī)則如下：

1）若s大于s0加上t乘以s1，則該器件為三類(lèi)品；

2）若s小于s0減去t乘以s1，則該器件為一類(lèi)品；

3）若s小于等于s0加上t乘以s1，同時(shí)大于等于s0減去t乘以s1，則該器件為二類(lèi)品；我們使用此篩選判據(jù)對(duì)若干樣品進(jìn)行了篩選，其中第一頻點(diǎn)為1Hz.篩選結(jié)果如下表所示：