Главная » » Дробовой шум в короткий канал MOSFET Метод испытания
20:49
Дробовой шум в короткий канал MOSFET Метод испытания
В последние годы, с мезоскопических физики и наноэлектроники исследований на дробовой шум в углубление, он был найден застреленным шум может быть также характеризуется в электронных транспортных свойств в наноразмерных устройств. Электронные компоненты в макрос будет иметь мезоскопических или наноразмерных структур, таких, как дефекты, такие как небольшие поры и зерна, которые также имеют дробовой шум, и может содержать информацию о внутренней структуре. Это делает макрос дробового шума в электронных компонентов в исследовании был большой интерес. С другой стороны, с сокращением размера устройства, MOSFET устройства компонента дробового шума также более заметным, оказали серьезное влияние на уровень шума устройства и схемы, нужно понять, дробовой шум в электронных компонентов в механизм генерации и характеристики, с тем чтобы лучше выстрел устройства подавления шума реализовать малошумящих устройств и схем на основе.
Для устройств с MOSFET канала, при комнатной температуре, дробовой шум подавлен другими видами шума, как правило, трудно наблюдать в эксперименте по его существования. Дробового шума в стране и за рубежом для исследования тестирования технологии добился значительного прогресса, но распространенность помехи, дорогие испытательного оборудования и другим вопросам, трудно достичь универсального применения. В статье описаны испытания системы измеряется в экранированной среде, устройство будет размещен в низкотемпературной устройство, торможение внешних электромагнитных помех и тепловых шумов, в то время использование низких предусилитель шума для усиления полный шума выстрела, и значительно уменьшить системы фоне шум, извлекая высокий средний спектр шумов, в дополнение к низкой частотой 1 / / шума, что делает результаты более точными. Использование устройства системы испытаний короткого канала дробового шума MOSFET, получить хорошие результаты теста. Бумага работы для тестирования дробового шума обеспечивает метод дробовой шум в короткий результаты MOSFET канала тест обсуждаются.
Испытание Принцип 1
За короткий канал MOSFET в дробовой шум испытаний, основные факторы включают в себя: внешние электромагнитные помехи, низкая 1 / / шума, теплового шума и фонового шума тестовой системы. Дробового шума слабого сигнала в реальном испытание внешних электромагнитных помех существенное влияние на результаты испытаний будут помещены в экспериментальные устройства для тестирования электромагнитной защиты окружающей среды, таким образом, чтобы эффективно ингибирует внешних электромагнитных помех. Дробового шума и тепловой шум принадлежат белого шума, теплового шума при комнатной температуре, поскольку воздействие очень трудно измерить наличие дробового шума, поэтому необходимо свести к минимуму тепловые шумы. Тестируемого устройства будет размещен в тест жидкой среде азота, при этой температуре тепловой шум устройства относительно дробового шума может быть проигнорировано. Дробового шума для испытания устройство должно быть усилен полный карт сбора данных могут быть собраны, так что, найти усилитель должен иметь достаточную прибыль, а системные требования не могут ввести слишком много шума, в противном случае система будет перегружены устройства измерения шума дробового шума, так что высокий коэффициент усиления предусилителя с низким шумом. Для MOSFET короткого канала, низкой частотой 1 / / шума очень значительным, его большой шум выстрела, так как 1 / F только в низкой частоты проявляются в высокочастотной части очень мала, так что вы можете извлечь высокочастотного шума сократить в среднем на 1 / / шума на тест, что делает результаты более точными. Соответственно, дизайн низкотемпературной выстрел тест-системы шума.
2 тестовых системное проектирование и испытания решений
2,1 Тестовая система
Тест-система показано на рисунке 1, в основном, цепи смещения с низким уровнем шума предусилителя, сбора данных и системы шумового анализа. Все контрольно-измерительная аппаратура будет размещен в защитный слой, состоящий из металла интерьера сетки, может эффективно подавлять помехи от внешних электромагнитных помех; тест-системы является низкотемпературной устройства с жидким азотом Дьюара, он может обеспечить испытания температуре 77 К, так для эффективного снижения теплового шума. Vcc1 и Vcc2 как напряжение низкого шума регулируемый DC никель-металл-гидридные батареи, соответственно, обеспечивать напряжение устройства затвор-исток и сток-исток напряжения смещения, аккумулятор не может использовать постоянного тока, а не, потому что блок питания постоянного тока шум относительно больших.
Реостаты R1 и R2 принадлежат потенциометра провода низким уровнем шума, максимальное сопротивление 10 кОм, соответственно, на затвор-исток и сток-исток регулирования. В то же время с целью проверки более точным, реостат R1 и R2 также могут быть размещены в жидком азоте устройства по сокращению собственных тепловых шумов. Предусилитель, используемый приложением США ЭГ & G Принстон исследований, PARC113 малошумящий предусилитель Inc's, усилением диапазоне от 20 ~ 80 дБ, тест пропускной способностью 1 ~ 300 кГц, фоновых шумов очень низок, чтобы пройти испытание экспериментом требования.
Сбор данных и программное обеспечение для анализа шума "XD3020 шума электронных компонентов - надежность системного анализа" программное обеспечение, которое содержит 5 основных функций: анализ спектра шума, скрининг устройства надежности, шумового анализа и диагностики, вейвлет анализ во временной области частот, анализ во временной области . Для анализа дробового шума, в основном используется в модуле анализа спектра шума.
Через специальные тесты для проверки системы. Установите затвор-исток напряжения 0,1 В, напряжение сток-исток от 0,36 В, в целях сокращения низкой частотой 1 / /-шум помех, извлечения текущего спектра мощности шума 299 ~ 300 кГц высокие средние частоты. Показано на рисунке 2, может быть видно из рисунка является высокой частоте белый шум. При комнатной температуре, измеренная амплитуда шума устройства составляет около 1,2 × 10-15V2/Hz; и 77 К, в то же образцов, испытанных в условиях смещения шума, амплитуда тока шума составляет 1,5 × 10 - 16V2/Hz или так, по сравнению с комнатной температуре и 77 K, образец шума, амплитуда шума видно вниз по порядку величины, мы можем увидеть, вычислив теплового шума снижается примерно на 90%, 77 K, тепловые шумы видно будет значительно заторможено. Также измерения фоновых шумов при низкой температуре системы, что в 4 × 10-17V2/Hz амплитуда шума, а низкая температура образца амплитуда шума 1,5 × 1O-16V2/Hz, чтобы фоновый шум при низкой температуре системы относительно небольшой и может быть проигнорировано. Тест-системы можно встретить низкой температуре выстрела требования шума испытания.
