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

4.2电流噪声测试技术的验证

4.2.1测试技术验证方案及验证标准

该验证实验中，我们测试了标称容值为157 uF的聚合物钽电解电容的漏电流噪声。其等效绝缘电阻大于500MΩ，额定电压为6.3V，测试条件为室温300K，对器件两端所加测试电压为5V，电流放大器采用SR570电流放大器，放大倍数为5×10 ⁷。

我们首先对测试数据进行噪声曲线的直观定性验证。对器件及介质材料噪声信号的功率谱密度性质的研究表明，器件或介质材料功率谱密度谱图在高频部分应该为一幅值为常量A并与X轴（频率坐标轴）平行的直线，该直线即为样品的白噪声，是一定会有的噪声成分。但由于电流放大器对信号的衰减，我们无法观察到这一与X轴平行直线。如果本方案中的方法正确，我们在展宽频带还原信号后的功率谱密度图中应该可以看到该直线。

另一方面，我们还对测试数据进行了定量验证。如果该方法正确，则该测试方法中的归一化函数在还原电流噪声功率谱密度的高频部分时，能保证其低频段数据与传统方法所测得的数据基本一致。

4.2.2测试技术验证结果

图4.2是采用传统方法在上述实验条件下测得的电流噪声功率谱密度图，由于放大器通频带过于狭窄，100Hz以上频带部分的热噪声信号出现衰减失真。

图4.3是利用本方案展宽频带还原后的信号。可以看到还原后的信号在500Hz-5KHz的高频部分出现了应该观察到的白噪声，这与低频噪声基本理论吻合。

图4.4是采用已有测试方法和本方案方法的对比图。可以看到还原后的信号在1Hz-100Hz的频率范围内与传统方法没有失真的低频段数据吻合度非常高。这说明本方案中的信号还原展宽频带的方法在将高频部分信号还原的同时，能确保对信号未失真的低频部分数据无明显影响。在该验证试验中，本方案中的测试方法将信号的频带展宽了50倍。