一種低噪聲偏置器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于直流電源技術領域，具體涉及一種低噪聲偏置器。
【背景技術】
[0002]低頻噪聲表征方法是國際上熱議的半導體材料、器件性能表證方法。該種方法利用偏置器激發半導體材料、器件內部的低頻噪聲，如1/f、g-r噪聲，采集低頻噪聲信息，依據相應的物理模型評判半導體材料、器件性能的優劣。在低頻噪聲表征方法中，作為低頻噪聲激發源的偏置器具有非常重要的作用。
[0003]因為半導體材料、器件內部的低頻噪聲非常微弱，為提高低頻噪聲測試的精度，確保測試的可靠性，須盡可能降低噪聲采集過程中引入的噪聲干擾，如偏置器噪聲、放大器噪聲、工頻噪聲等。偏置器作為噪聲采集系統前端儀器，其噪聲為整個系統噪聲本底的主要來源。另外，220V市電被廣泛使用于各個場所，其引入的工頻噪聲對低頻噪聲也存在一定的影響，為盡量減小工頻噪聲的影響，要求偏置器能脫離市電工作，同時對偏置器進行電磁屏蔽。噪聲表征時，須對半導體材料、器件的電流、電壓信息進行采集，用以進行機理研究。半導體材料、器件的電流和電壓信息須通過接入偏置器內部電路的測試裝置才能采集，因此需要低噪聲偏置器具備電流和電壓測試電路模塊。
[0004]由于低頻噪聲表征方法尚處于研究階段，沒有專門的針對該類研究的低噪聲偏置器。現有的低噪聲偏置器基本由濾波和穩壓電路組成，通過對市電進行層層濾波和穩壓從而得到穩定的、低紋波的輸出電壓，但是該類低噪聲偏置器無法避免市電的影響；同時該類偏置器的噪聲本底大于半導體器件的低頻噪聲本底，容易淹沒被測半導體器件的噪聲信息，無法用于低頻噪聲表征方法；且該類偏置器只具備輸出電流和電壓功能，沒有電流和電壓測試功能。
【發明內容】
[0005]本發明要解決的技術問題是提供一種低噪聲偏置器。
[0006]本發明的低噪聲偏置器，包括充電電路、充電開關顯不燈和金屬外殼。所述的充電電路包括充電接口和充電元件組。所述的充電接口嵌于金屬外殼上，充電接口的一端通過外部充電接線與220V市電相接，另一端焊接于充電元件組接入端口處。所述的充電元件組通過220V市電給低噪聲可充電電源充電。所述的充電開關顯示燈點亮表示充電電路正在充電，熄滅表示充電電路停止充電。所述的金屬外殼，用于封裝和保護偏置器電路。其特點是，所述低噪聲偏置器還包括低噪聲可充電電源、低噪聲開關1、低噪聲開關I1、低噪聲開關II1、低噪聲開關IV、低噪聲開關V、電壓開關顯示燈、分壓電阻R、電流測試端口、電壓測試立而口和航空接頭。
[0007]所述的低噪聲可充電電源，具有多檔位正電壓組和多檔位負電壓組，多檔位正電壓組與多檔位負電壓組并聯，低噪聲可充電電源的一端與低噪聲開關II或低噪聲開關III連接，另外一端接地； 所述的低噪聲開關I連接充電電路和低噪聲可充電電源，充電電路給低噪聲可充電電源充電時低噪聲開關I關閉，結束充電時低噪聲開關I斷開；
所述的低噪聲開關II連接低噪聲可充電電源的多檔位正電壓組和多檔位負電壓組；
所述的分壓電阻R用于分壓，防止外接電阻過小時低噪聲可充點電源上承載過大的電壓；
所述的電壓開關顯示燈，用于指示低噪聲開關III的通斷，電壓開關顯示燈點亮表示低噪聲可充電電源正在對外輸出電壓；
所述的電流測試端口，嵌于金屬外殼上，具有2個插孔，分別為電流測試端口插孔I和電流測試端口插孔II，電流測試端口插孔I和電流測試端口插孔II分別對應于外部電流測試設備的正極和負極；
所述的電壓測試端口，嵌于金屬外殼上，具有2個插孔，分別為電壓測試端口插孔I和電壓測試端口插孔II，電壓測試端口插孔I和電壓測試端口插孔II分別對應于外部電壓測試設備的正極和負極；
所述的航空接頭，嵌于金屬外殼上，具有8個插孔，航空接頭插孔III和航空接頭插孔IV插孔接地，航空接頭插孔V、航空接頭插孔V1、航空接頭插孔VII和航空接頭插孔VID無連接，航空接頭可與外部的適配器相連。
[0008]所述的充電接口為內嵌式圓柱接頭。
[0009]所述的低噪聲開關材料為銅。
[0010]所述的低噪聲可充電電源為鎳氫電池組。
[0011]所述的多檔位正電壓組由四個鎳氫電池串聯而成，提供4個檔位的正電壓，分別為1.2V、2.4V、3.6V和4.8V ;所述的多檔位負電壓組由四個鎳氫電池串聯而成，提供4個檔位的負電壓，分別為-1.2V、-2.4V、-3.6V的-4.8V ;低噪聲開關II關閉時，接通多檔位正電壓組和多檔位負電壓組的同一個絕對值的檔位。
[0012]所述的分壓電阻R阻值為1k Ω。
[0013]所述的電流測試端口、電壓測試端口為內徑0.5毫米?3毫米的空心銅柱。
[0014]所述的低噪聲偏置器可實現以下4種功能:
低噪聲開關II和低噪聲開關III同時關閉，低噪聲可充電電源多檔位正電壓組與分壓電阻R、電壓開關顯示燈和航空接頭插孔I依次連接導通，形成正電壓輸出；
低噪聲開關II和低噪聲開關III同時關閉，低噪聲可充電電源多檔位正電壓組與分壓電阻R、電壓開關顯示燈和航空接頭插孔II依次連接導通，形成負電壓輸出；
低噪聲開關I1、低噪聲開關III和低噪聲開關IV同時關閉，低噪聲可充電電源、分壓電阻R、電壓開關顯示燈依次連接導通，連接外接電流表后形成電流測試回路；
低噪聲開關I1、低噪聲開關III和低噪聲開關V同時關閉，低噪聲可充電電源、分壓電阻R、電壓開關顯示燈依次連接導通，連接外接電壓表后形成電壓測試回路。
[0015]本發明的低噪聲偏置器通過使用充電電路使得偏置器可脫離市電工作，降低了工頻噪聲對低頻噪聲的影響。選用噪聲本底低、電壓紋波小的鎳氫電池組，降低了偏置器的噪聲本底，保證了低噪聲偏置器輸出電壓的穩定性。選用低頻噪聲本底低的金屬開關，進一步降低了偏置器噪聲本底，使得噪聲本底小于I納伏每平方赫茲。通過低噪聲開關及電流、電壓測試端口，實現了外接測試設備對電路中電流、電壓的測試，可連接精度不同的電流、電壓測試設備，用于多種試驗條件下。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的低噪聲偏置器的電路不意圖；
圖2為本發明的低噪聲偏置器前面板示意圖；
圖3為本發明的低噪聲偏置器后面板示意圖。
[0017]圖中，11.電壓開關顯示燈12.充電開關顯示燈13.低噪聲開關I 14.低噪聲開關III 15.低噪聲開關V 16.低噪聲開關IV 17.低噪聲開關II。
[0018]21.充電接口 22.航空接頭23.電壓測試端口插孔I 24.電壓測試端口插孔II25.電流測試端口插孔I 26.電流測試端口插孔II。
【具體實施方式】
[0019]以下實施例僅用于說明本發明，而并非對本發明的限制。有關技術領域的人員在不脫離本發明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化、替換和變型，因此同等的技術方案也屬于本發明的范疇。
[0020]下面結合附圖和實施例對本發明進行詳細說明。
[0021]實施例1
圖1為本發明的低噪聲偏置器的電路示意圖；圖2為低噪聲偏置器前面板示意圖；圖3為低噪聲偏置器后面板示意圖。
[0022]參見圖1、圖2和圖3，本發明的低噪聲偏置器，包括充電電路、充電開關顯不燈12和金屬外殼。所述的充電電路包括充電接口 21和充電元件組。所述的充電接口 21嵌于金屬外殼上，充電接口 21的一端通過外部充電接線與220V市電相接，另一端焊接于充電元件組接入端口處。所述的充電元件組通過220V市電給低噪聲可充電電源充電。所述的充電開關顯示燈12點亮表示充電電路正在充電，熄滅表示充電電路停止充電。所述的金屬外殼，用于封裝和保護偏置器電路。其特點是，所述低噪聲偏置器還包括低噪聲可充電電源、低噪聲開關I 13、低噪聲開關II 17、低噪聲開關III 14、低噪聲開關IV 16、低噪聲開關V 15、電壓開關顯示燈11、分壓電阻R、電流測試端口、電壓測試端口和航空接頭22。
[0023]所述的低噪聲可充電電源，具有多檔位正電壓組和多檔位負電壓組，多檔位正電壓組與多檔位負電壓組并聯，低噪聲可充電電源的一端與低噪聲開關II 17或低噪聲開關III 14連接，另外一端接地；
所述的低噪聲開關I 13連接充電電路和低噪聲可充電電源，充電電路給低噪聲可充電電源充電時低噪聲開關I 13關閉，結束充電時低噪聲開關I 13斷開；
所述的低噪聲開關II 17連接低噪聲可充電電源的多檔位正電壓組和多檔位負電壓組；
所述的分壓電阻R用于分壓，防止外接電阻過小時低噪聲可充點電源上承載過大的電壓；
所述的電壓開關顯示燈11，用于指示低噪聲開關III 14的通斷，電壓開關顯示燈11點亮表不低噪聲可充電電源正在對外輸出電壓；
所述的電流測試端口，嵌于金屬外殼上，具有2個插孔，分別為電流測試端口插孔I 25和電流測試端口插孔II 26，電流測試端口插孔I 25和電流測試端口插孔II 26分別對應于外部電流測試設備的正極和負極；
所述的電壓測試端口，嵌于金屬外殼上，具有2個插孔，分別為電壓測試端口插孔I 23和電壓測試端口插孔II 24，電壓測試端口插孔I 23和電壓測試端口插孔II 24分別對應于外部電壓測試設備的正極和負極；
所述的航空接頭22，嵌于金屬外殼上，具有8個插孔，航空接頭22插孔III和航空接頭22插孔IV插孔接地，航空接頭22插孔V、航空接頭22插孔V1、航空接頭22插孔VII和航空接頭22插孔VID無連接，航空接頭22可與外部的適配器相連。
[0024]所述的充電接口 21為內嵌式圓柱接頭。
[0025]所述的低噪聲開關材料為銅。
[0026]所述的低噪聲可充電電源為鎳氫電池組。
[0027]所述的多檔位正電壓組由四個鎳氫電池串聯而成，提供4個檔位的正電壓，分別為1.2V、2.4V、3.6V和4.8V ;所述的多檔位負電壓組由四個鎳氫電池串聯而成，提供4個檔位的