冯飞扬
(北京交通大学,北京 100044)
摘要:在电子元器件研发创新的过程中,科研人员根据其所表现出的低频噪声特性,在相关测试中提出了一种优化改进后的低频噪声测量方法。通过改善设计测试系统,扩大了噪声测试的部分噪声,不仅能直观验证电子元器件的应用质量,而且可以保障电子元器件的应用质量安全。本文研究主要从电子元器件的应用情况入手,对其所表现出的低频噪声特性和有关测试技术进行简单介绍。
关键词:电子元;器件;低频;噪声;测试技术
0引言:在应用电子元器件的过程中,经常会受内外因素的影响出现过高或过低的噪声。这些噪声中有一部分处在30千赫到300千赫之间,也被叫做低频噪声。了解近年来电子元器件建设应用情况可知,加强对低频噪声的研究分析力度,并由此判断电子元器件制造的问题,能保证所选材料和整体结构设计符合预期要求。
1.低频噪声的特性分析
随着电子元器件应用范围的不断扩大,促使人们在实践应用中逐渐发现器件的质量与应用中应有直接关联,并开始利用噪声来分析判断器件的具体应用情况。但由于累积经验不多,应用技术方法不完善,所以由此实施判断的操作方法严重受限。但在新时代背景下,各国科研人员在增加相关科研项目数量的同时,逐渐完善有关技术方案,比如说利用模拟测试的方式来分析特定区域的噪声,这样不仅能直观准确地发现器件潜藏问题,而且可以为后续质量优化提供有效依据。因此,目前在电子元器件飞速发展中,低频噪声已经成为一种比较常见的检查技术[1]。
2.基于电子元器件低频噪声特性的测试技术分析
2.1放大噪声
电子元器件的低频噪声非常小,只依靠人耳识别很难从中获取有效信息,因此要想从噪声中识别有价值的信息,科研人员提出在不影响电子元器件及其系统运行质量的基础上,扩大低频噪声。最常见的方法主要分为两种,一种是运用双通道互谱测试技术,其应用原理在于选用两个没有关联性的噪声信号,为两者构建随机信号,并将其看作研究函数,而后分析两者之间的关联性,判断电子元器件之中存在的低频噪声。这种技术可以在不影响器件噪声的基础上,通过构建噪声关联来研究两者间的影响关系。需要注意的是,使用这种技术进行测试分析,必须要预先准备两个测试放大器和频谱分析仪,这既是所选技术的应用优势,又是实践操作的限制条件。另一种是运用并联结构低噪声技术,其可以在并联结构的基础上降低放大器的背景噪声,且在应用期间并联总数和增加数量之间也具有关联性。如果电子元器件内部所有器件在工作过程中出现电流噪声是具有一定性的,那么在放大电路中低频噪声的增加数量就是单个电流的噪声[2]。
2.2收集数据
在测试分析电子元器件低频噪声的过程中,工作人员需要利用A/D转换技术进行操作,只有这样才能快速且有效地获取器件内部所涌现出的噪声数据,且能确保相关内容具有完善性和精准性。同时,在获取相关数据后,要基于Labview软件平台进行操作分析,并合理运用数据采集和D M A双缓冲技术。根据实践发展分析,运用双缓冲技术要依据采集卡将电子元器件相关数据录入到循环缓冲区,对其进行双缓冲操作,而在采集卡缓冲第二部分数据后,可以将第一部分的数据传递到计算机缓冲区域内。
在第二部分循环缓冲区域被写满之后,相关数据将会转移到第一部分缓冲区域内,并且覆盖原有的数据信息。在这一过程中,用户就可以在技术引导下获取持续且有效的数据流[3]。
2.3噪声处理
在发现低频噪声信号后要进行全面研究与分析。一方面要收集整理所采集的电子元器件噪声信号,实施傅里叶变换,并在信号相对应的区域内进行特征研究;另一方面要在处理数据信号时,发现噪声低频干扰现象,及时进行差分处理,而后利用你和信号提升照应的处理质量[4]。
3.应用分析
根据近年来电子元器件低频噪音测试应用情况分析可知,其主要涉及到输出功能、信号采集、时间序列、功率谱等多方面内容。从整体角度来看,当前相关技术已经逐渐摆脱了传统人工运用的模式,比如说信号采集变得更容易操作,相关技术变得更加精准,时间序列分析变得更加紧凑,输出功能看起来更为直观和多变等。在这一背景下,为了全面展现低频噪声特征及有关测试技术的应用价值,必须要做到以下几点:其一,要解决实践发展硬件设备带来的限制问题。有关硬件设施的限制主要涉及到信息采集和技术应用两方面内容。现如今,随着数据采集水平的不断提升,人们已经可以获取精准且完善的数据信息。而有关信息技术的应用与探索,所应用硬件设施也直接影响着检测技术的输出功能。因此,在实践发展中,科研人员要全面探索如何真正实现多种形式的输出,促使电子元器件低频噪声测试可以突破数据传输的限制,并可以根据实践发展需求进行直接输出。其二,要合理解决数据传输问题。假设系统运行期间,数据传输没有达到预期要求,那么工作人员所获取的信息就会出现误差。结合现代化技术要求,科研人员要在学习借鉴国内外优秀技术经验的基础上,根据实践测试需求不断优化数据传输技术。其三,要注重优化应用软件水平。从实践角度来看,电子元器件的噪音测试技术所选软件主要分为两个阶段,一方面是指手工操作,另一方面是指智能处理。前者需要消耗大量的人力和物力资源,且无法对大批量数据进行全面处理,因此现如今科研人员已经将目光集中的智能化技术理念中,并将其融合运用到数据分析和处理工作中。基于智能理念的计算机技术,在实现自动对比分析、数据规模处理、直观识别数据等要求的基础上,还有效提升了整体运行操作的效率,并简化了实践操作人员的工作难度,这非常符合时代革新对技术发展的要求。
结语
综上所述,基于电子元器件低频噪声检测分析可知,要在降低背景噪音的基础上,控制其对最终测量结果构成的不良影响,并由此提升实践测量的有效性和精确度。只有这样才能在实践发展中充分展现所选技术和电子元器件的应用价值。
参考文献
[1] 陈文豪. 电子元器件低频电噪声测试技术及应用研究[D]. 西安电子科技大学.
[2]孟碧云, 邱云峰. 基于新工艺电子器件集成制造及测试技术研究[J]. 电子质量, 2019, 386(05):11-14.
[3] 董世剑, 郭红霞, 马武英,等. AlGaN/GaN高电子迁移率晶体管器件电离辐照损伤机理及偏置相关性研究[J]. 物理学报, 2020, v.69(07):294-302.
[4] 薛鹏, 徐善岗, 陈亮. 一种基于虚拟仪器平台的电子元器件特性曲线测量仪设计[J]. 微计算机信息, 2019, 000(004):150-151.