低功率納米技術及其它敏感器件的測量技術及誤差源 II

外部噪聲源[1]通常是馬達、電腦顯示屏或其它電子設備產生的干擾信號。這些噪聲可以通過屏蔽和濾波、去除或關斷噪聲源來得到控制。這些噪聲[2]源通常在電力線頻率上，因此在進行鎖定測量時，測試頻率應避開60Hz（50Hz）的倍數或分數倍。在直流反轉技術中，使得每次測量都為電力線周期的整數倍來實現(xiàn)這一目的。

熱電動勢是由于電路的不同部分處在不同的溫度下，以及不同材料的導體互相接觸而產生的。降低熱電動勢可以通過保持所有導線處于同一溫度下，并在可能的地方使用銅對銅的連接來實現(xiàn)?？紤]到無法保證電路的每個部分都使用銅材料（測試對象本身通常也不是銅材料）,所以通常會使用鎖定放大器技術、直流反轉技術這樣的測量方法來降低熱噪聲。

測試引線電阻[3]也會在被測電阻中引入誤差。為防止引線電阻影響測量精度，應使用四線（Kelvin）法進行測量。

1/f噪聲[4]用來描述低頻下使幅值增加的任何噪聲。具有這種特點的噪聲在元件、測試電路以及測試儀器中都可看到。環(huán)境因素例如溫度及濕度會引起這種噪聲，或是標簽上標示的“老化”及“漂移”等元件的化學過程也會引起這種噪聲?？梢酝ㄟ^電流、電壓、溫度或阻值變化等觀察到1/f噪聲。

通過以上討論我們會將重點放在測量系統(tǒng)中的1/f電壓噪聲上。因為一般測試對象或是測試電路中的元件受到的干擾以這種噪聲為主。例如碳膜電阻主要表現(xiàn)出0.01%到0.3%的1/f阻值誤差，而這種阻值誤差對于金屬薄膜和繞線電阻來說則是碳膜電阻的1/10，半導體的阻值誤差則介于以上兩種之間。