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北测集团元器件低频噪声测试能力介绍

发布时间:2024年01月02日 浏览数:10 文章出自:北测实验室

低频噪声是电子元器件在低频段频率范围内的电噪声(电子元器件内部的载流子随机运动引起的电压或电流的涨落),频率范围一般在1Hz~300kHz。电子器件的低频噪声是表征电子元器件质量和可靠性的敏感参数,制约着整机检验灵敏度、噪声大小以及保真度、误触发率、分辨率等指标,由于低频噪声与元器件材料内部的导电微粒的不连续性,以及半导体的掺杂浓度等工艺有关,在噪声中包含大量器件物理特性信息,通过噪声测试分析能得到噪声与器件缺陷、材料以及结构之间的关联, 所以电子元器件的低频噪声特性可以用作质量和可靠性检验评估方法,也可以帮助提升产品品质。我国是电子元器件产品生产和使用大国,基于低频噪声技术的电子元器件可靠性无损检测标准对于促进低频噪声技术的发展应用和提高电子元器件产品品质具有重要意义。

电子系统以及电子器件噪声测试与应用起始于洛伦兹1912年对电子随机运动的研究, 其后随着电子系统与电子器件的发展, 人们对噪声测试研究的范围也更加广泛。电子元器件低频噪声参数测试方法是制定基于低频噪声参数的电子元器件可靠性无损评价方法的基础。

相关的标准包括:

SJ/T 11765晶体管低频噪声参数测试方法

SJ/T 11766光电耦合器件低频噪声参数测试方法

SJ/T 11767 二极管低频噪声参数测试方法

SJ/T 11768电阻器低频噪声参数测试方法

SJ/T 11769 电子元器件低频噪声参数测试方法 通用要求

参考SJ/T 11769标准5.2章节中,对低频噪声测试系统的要求:

a)测试频率范围:最低频率不高于1Hz,最高频率不低于300kHz或被测电子元器件噪声参数要求的测试频率上限的10倍。

b)测试系统采样率大于测试频率上限的2倍。

c)测试系统的前置放大器增益误差≤±1%。

d)测试系统的时间序列测试准确度:时基不确定度≤2%,幅度不确定度≤5%。

e)测试系统的频谱测试:频谱分辨率优于1Hz,频率不确定度≤2%,幅度不确定度≤5%。

f)测试系统与被测电子元器件采取屏蔽盒等外界干扰抑制措施,以减少电、磁、光和机械等环境因素引入的干扰,同时采用低噪声电源,减少系统自身的噪声,从而保证测试系统本底噪声比被测电子元器件的噪声低一个数量级以上或满足电子元器件噪声测试的相关要求。

由标准信息可知,测试低频噪声的关键,在于要有一台有足够低的本底噪声的测试设备,北测集团拥有迄今为止业界最高性能和最多功能的双通道音频分析仪APX555。APX555是美国AP公司专注音频测量行业30年后的巅峰之作,它拥有-120dB的典型剩余失真、高达1MHz的带宽,120万点的FFT,完整的24位分辨率,以及0.001Hz至80kHz的扫频范围,在指标参数上的表现极端苛刻。使用APX555还可以这台设备的带宽、采样率、前置放大器增益误差、时间序列测试准确度、频谱分辨率等指标完美契合低频噪声的测试需求,充分保证了测试数据的权威性。这台设备还可以按SJ/T 11769标准5.1章节中的要求,给被测物提供白噪声干扰,同时进行噪声的测试。

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为了提高测试精度,北测集团还配备了超低输出纹波/噪声的电源KEYSIGHT E36233A,这台电源的纹波和噪声低于 350µVrms,电压设置准确度为0.03%,电流设置准确度为0.1%。同时,还配备了用于减少电、磁、光和机械等环境因素干扰的半消声箱。

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测试结果不但可以显示出某个频段的整体噪声值,还可以用扫频的方式,显示出每个频率对应的噪声值,帮助客户更方便的找出产品中可能存在的问题。

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北测集团愿用自己专业的能力、精良的设备和热忱的服务态度来帮助每一位朋友。欢迎有需求或感兴趣的朋友来电咨询!

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