刊登在上一期的《电容-电压(C-V)测量技术与技巧(上)》,讨论了如何针对特定的应用选择最合适类型的C-V 测量仪 器 ,并探讨某些C-V测试的典型功能和参数提取限制、连接 探针 台以及校正探针尖的技巧。这里将探讨识别和校正典型C-V测试误差的方法。
常见C-V测量误差
偏移和增益误差(如图7所示)是C-V测量中最常见的误差。X轴以对数标度的方式给出了电容的真实值,大小范围从皮法到纳法。Y轴表示系统实际测量的值,包含测量误差。如果测量系统是理想的,那么所测出的值将与真实值完全匹配,可以画成一条具有45度角的直线,如图7中黑色的线所示。实际上,增益和偏移误差(蓝线和红线)总会存在因此必须进行校正。
由于坐标轴是对数形式的,所以蓝线所示的偏移误差就表示小电容上的小误差以及 大电容 上的大误差。由于偏移误差变化大,校正这种误差必须注意两个方面。当测量很小的电容(< 10pF ),即大阻抗时,最好的校正方法是“开路校正”。当测量较大的电容(高达10nF),即小阻抗时,最好采用“短路校正”。
图7中还给出了增益误差,以红线所示。增益误差的变化取决于所测电容的大小,它们相比偏移误差更难以校正。“负载校正”是校正增益误差的一种方法。进行负载校正时需要连接一个已知的标准负载壁并测量它,然后计算比值使得测量的值与已知的负载相匹配。负载校正的局限性在于,当负载大小接近于待测器件时,它的效果最好。例如,如果想测量 10MHz 下的一个5pF电容,这表示负载约为3千欧姆,那么校正这一测量就需要找到3千欧姆的标准负载。如果待测器件的尺寸变化很大(通常就是如此),这样做就不切实际了,因此负载校正方法实际上不适用于一般的实验室应用。
点击下载全文 PDF资料 : 电容-电压测量技术、技巧与陷阱(下).pdf