低功率納米技術(shù)及其它敏感器件的測(cè)量技術(shù)及誤差源 II

外部噪聲源[1]通常是馬達(dá)、電腦顯示屏或其它電子設(shè)備產(chǎn)生的干擾信號(hào)。這些噪聲可以通過(guò)屏蔽和濾波、去除或關(guān)斷噪聲源來(lái)得到控制。這些噪聲[2]源通常在電力線頻率上，因此在進(jìn)行鎖定測(cè)量時(shí)，測(cè)試頻率應(yīng)避開(kāi)60Hz（50Hz）的倍數(shù)或分?jǐn)?shù)倍。在直流反轉(zhuǎn)技術(shù)中，使得每次測(cè)量都為電力線周期的整數(shù)倍來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。

熱電動(dòng)勢(shì)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(dǎo)體互相接觸而產(chǎn)生的。降低熱電動(dòng)勢(shì)可以通過(guò)保持所有導(dǎo)線處于同一溫度下，并在可能的地方使用銅對(duì)銅的連接來(lái)實(shí)現(xiàn)?？紤]到無(wú)法保證電路的每個(gè)部分都使用銅材料（測(cè)試對(duì)象本身通常也不是銅材料）,所以通常會(huì)使用鎖定放大器技術(shù)、直流反轉(zhuǎn)技術(shù)這樣的測(cè)量方法來(lái)降低熱噪聲。

測(cè)試引線電阻[3]也會(huì)在被測(cè)電阻中引入誤差。為防止引線電阻影響測(cè)量精度，應(yīng)使用四線（Kelvin）法進(jìn)行測(cè)量。

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

通過(guò)以上討論我們會(huì)將重點(diǎn)放在測(cè)量系統(tǒng)中的1/f電壓噪聲上。因?yàn)橐话銣y(cè)試對(duì)象或是測(cè)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(duì)于金屬薄膜和繞線電阻來(lái)說(shuō)則是碳膜電阻的1/10，半導(dǎo)體的阻值誤差則介于以上兩種之間。