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经典：减小小电流测量的漏流和保护电路设计

发布时间：2014-11-19 责任编辑：sherryyu

【导读】小电流测量是最要工程师关心的就是漏流和电路?；ち恕Ｄ敲慈绾渭跣⌒〉缌鞑饬康穆┝髂?？还有如何设计小电流测量的保护电路？本文为大家分享了一位工程师关于小电流测量的漏流和保护知识。
 
漏流是施加电压时通过(泄露)电阻的误差电流。当DUT的阻抗与测试电路中绝缘体的阻抗相当时，该误差电流就会成为问题。为减小漏流，在测试电流中采用高质量的绝缘体、降低测试实验室的湿度，并采用保护。
 
?；な怯梢桓龅妥柙辞牡继澹涫涑鑫蚪咏咦瓒俗拥牡缡?。?；ざ俗佑糜诒；げ馐约芯吆?a target="_blank" style="text-decoration:none;" >电缆绝缘电阻和电容。?；な侨崃悠?电缆的芯屏蔽，如图1所示。
4200三轴连接器/电缆的导体
图1. 4200三轴连接器/电缆的导体
 
请勿混淆?；ず推帘?。屏蔽通常意味着采用金属护栏防止静电干扰影响高阻电路。?；ぴ蛞馕蹲攀褂迷黾拥牡妥璧继澹湮衷谟诟咦璧缏废嗤牡缡?，它将拦截任何干扰电压或电流。?；げ灰欢ㄌ峁┢帘?。
 
下图为?；さ牧礁隼樱?)利用保护降低测试夹具导致的漏流，而2)则利用?；そ档陀捎诘缋铝硬穆┝鳌?/div>
图11所示为?；は赡芑嵬ü馐约芯吣诟衾刖堤宓脑?。在图11a中，漏流(IL)通过隔离绝缘体(RL)。该漏流增加至来自于DUT (IDUT)，然后被SMU安培计测得(IM)，对小电流测量的准确度造成不利影响。
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图2. 利用?；ぜ跣〔馐约芯咧械穆┝?/div>
 
在图2b中，金属安装板被连接至SMU的?；ざ俗印８衾刖堤宥ゲ亢偷撞康牡缪菇咏嗤缡?0V压降)，所以在隔离绝缘体中就不会有漏流影响测量准确度。由于金属安装板将处于保护电势，所以为安全起见，金属屏蔽必须连接至地。
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?；ひ嗫捎糜诩跣〉缋铝又械穆┝鳌Ｍ?2所示为驱动?；し乐沟缋碌穆┬沟缱栌跋煨〉缌鞑饬康脑?在无?；さ呐渲弥?，同轴电缆的漏阻与DUT并联(RDUT)，产生不希望的漏流(IL)。该漏流将影响极小电流的测量。
 
在?；さ缏分?，三轴电缆的内芯屏蔽被连接至SMU的?；ざ俗?。现在，该屏蔽由一个单位增益低阻放大器(?；?驱动。Force HI端子和?；ざ俗又涞牡缡撇罱咏?V，所以漏流(IL)可忽略不计。
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图3. 利用保护减小电缆连接中的漏流
 
为了查看测量极高电阻时三轴电缆和同轴电缆的结果，图4中绘出了采用10V阶跃函数测量100GΩ电阻的测量电流和时间的关系图。三轴电缆通过使用保护，以两种方式改善了测量：1)它减小了有效电缆电容，从而降低了测量的RC时间常数或建立时间；2)防止电缆中的漏流对测量准确度造成不利影响。
使用同轴电缆和三轴电缆测量高阻的结果比较
图4. 使用同轴电缆和三轴电缆测量高阻的结果比较
 
从图4可知，利用带有?；さ娜岬缋陆胁饬?，漏流较小(低几个pA)，建立时间更短(大约快10倍)。如果SMU必须连接至采用BNC连接器的测试夹具，请在SMU和测试夹具之间使用吉时利三轴电缆，然后再将BNC连接至三轴适配器(去掉了?；?，从而将电缆连接至测试夹具。
 

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