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噪声、外加功率及丈量时刻的考量——低功率纳米技术

要考虑噪声误差,理想的测试系统的信噪比应为100。图9显示了不同阻值的测试对象在半秒的测试时间内,为使电压响应达到方根噪声值的电压响应

要考虑噪声差错,抱负的测验体系的信噪比应为100。图9显现了不同阻值的测验目标在半秒的测验时刻内,为使电压呼应到达方根噪声值的电压呼应时,所需求的外加丈量功率。这些曲线分别是运用锁定放大器[1]法及直流回转法[2]的丈量设置得到的数据。关于锁定放大器,曲线阐明其可测阻值区间较小且需求更高的外加功率来战胜更高的噪声等级。测验目标噪声是分隔列出的,由于它取决于温度。图9中那条较低的虚线表明室温下电阻的热噪声[3]功率。

图9不同仪器典型测验条件下,测验目标需求的功率(拜见尾注中“用于比照的仪器”)

可见,测验目标测验的噪声功率(VJohnson2/R)是温度的函数,与其电阻无关。丈量1%均方根噪声的测验目标需求信号电压比噪声电压高100倍,因而信号功率为噪声功率的1002即10,000倍,如图9中较高的虚线所示。(请参阅尾述中关于用于收集数据的仪器的描绘。)
体系噪声和测验目标噪声中较大的那个噪声用于确认需求的外加功率,这个功率在大都丈量中应尽或许的小。添加丈量时刻能够以时刻添加的系数来下降丈量所需的外加功率。举例来说,假如时刻添加4倍(比方由1/2秒添加到2秒),那么外加功率会削减为1/4。

关于电流源与纳伏表的结合,图9显现其在丈量500Ω到100MΩ规模的电阻时体系噪声都要小于室温下的热噪声。物理特性是直流回转体系的仅有约束,而且体系的整体性能使低温下的丈量获益,使得丈量能够在更低的功率下进行。

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