高阻器件低频噪声测试技术与应用研究--高阻器件噪声测试技术的验证和应用

4.1电压噪声测试技术的验证

4.1.1测试技术验证方案及验证标准

为了验证该系统的可靠性，我们采用图3.9中的测试方法对1M的厚膜电阻进行了电压噪声测试，其中Rx为待测阻值为1M的厚膜电阻，Rt为400K绕线电阻，R1为25K可变绕线电阻，R2为10K绕线电阻。

这里要注意，以上电阻的阻值都是标称容值，实际的阻值会与标称值有一定差异，因此在实际测试时，需要调整R1，直至两边电桥平衡。电桥平衡的表现是放大器输入信号中无直流偏置。放大器采用自行设计的AD743放大电路。验证标准分别采用一个定性验证标准和一个定量验证标准。

如果测试结果是正确的，我们会在信号功率谱密度的低频段看到明显的1/f噪声信号曲线，或者是1/f噪声信号与爆裂噪声的叠加曲线，这种曲线会随着频率的增大而不断降低，并且在对数坐标中，其斜率近似为-1.同时我们还会在曲线上频率稍高的部分看到一条直线，该直线为热噪声。对于定量验证标准，我们采用著名的胡格公式（2-9）。根据公式（2-9）我们很容易的推得，器件的电压功率谱噪声应该与器件两端所施加偏置电压的平方成正比。

4.1.2测试技术验证结果

我们分别在16V和32V的直流偏执下测试了样品的电压噪声，测试结果如图4.1所示。图中在50Hz的整数倍的频点处的尖峰为计算机电源信号传入的谐波干扰，从图中我们可以明显看出两条曲线的在低频端的趋势均符合1/f噪声的特点，这说明本测试技术所测得的结果即为器件的1/f噪声。

图4.1只是通过定性分析来验证该测试方法，接下来，我们结合具体数据和低频噪声有关理论来证明测试技术的可靠性。现将曲线中的频点数据列于下表：

从上表中我们可以看出，当样品两端的偏压增加了一倍，其噪声功率谱密度的数值都变为大约原来的4倍，这与胡格公式相吻合，因此说明本研究中设计的新的测试技术是可靠的。