本发明专利技术是一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特点是，包括VDMOS偏置电路、噪声匹配变压器、放大单元、负反馈网络、滤波单元、频谱分析仪依次串联；偏置电路激发待测器件VDMOS产生噪声，偏置电路输出端与变压器相连；噪声匹配变压器与放大单元相连降低放大单元的背景噪声，使其低于待测器件噪声的量级；放大单元外接负反馈网络，用来稳定放大器的放大增益，抑制环内噪声滤波单元与频谱分析仪相连，滤除额外的频率成分，得到待测的低频噪声。对低频噪声信号放大后，几乎不会改变原有的噪声信号固有的频谱带宽，具有结构简单，使用方便，测量准确等优点。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术是一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特点是，包括VDMOS偏置电路、噪声匹配变压器、放大单元、负反馈网络、滤波单元、频谱分析仪依次串联；偏置电路激发待测器件VDMOS产生噪声，偏置电路输出端与变压器相连；噪声匹配变压器与放大单元相连降低放大单元的背景噪声，使其低于待测器件噪声的量级；放大单元外接负反馈网络，用来稳定放大器的放大增益，抑制环内噪声滤波单元与频谱分析仪相连，滤除额外的频率成分，得到待测的低频噪声。对低频噪声信号放大后，几乎不会改变原有的噪声信号固有的频谱带宽，具有结构简单，使用方便，测量准确等优点。【专利说明】一种VDMOS器件低频噪声测量装置
本专利技术涉及的一种噪声测量装置，尤其涉及一种VDMOS器件低频噪声测量装置。
技术介绍
随着半导体技术的发展与电力电子器件的更新换代，功率VDMOS器件广泛应于电 子设备与变频调速系统等领域。VDMOS质量和可靠性关系到产品的使用寿命与使用者的人 身安全。 近年来研宄发现低频噪声是表征VDMOS质量和可靠性的一个重要敏感参数，因此 对VDMOS器件低频噪声测量在评估器件可靠性的研宄有着至关重要的意义。 传统的电路检测法是对VDMOS器件的可靠性表征参数的检测。即测量器件的导 通电阻、漏电流、阈值电压、跨导等参数，根据这些参数的变化来判断其可靠性。其失效机 理是：在偏置条件下，随着VDMOS栅级氧化层中电荷不断增加，沟道中载流子迀移率的变 化，最终导致器件的导通电阻上升；二氧化硅表面、界面及氧化层内的电荷位移变化会造成 VDMOS器件阈值电压漂移。然而对于这些电参数的变化的测试需要进行恒定电应力、高低温 循环和功率循环试验等加速寿命试验方法，不仅测量时间长而且带有破坏性同时还会引入 很大的噪声，并且只能对器件所在批次进行可靠性分析，对具体的器件无法给出精确的分 析结果。 同时，传统的低频噪声测量装置为了获取可测量的噪声幅值，往往会提高放大器 的放大增益，对待测噪声信号放大的同时，牺牲了待测噪声的部分带宽，这就会改变原有待 测噪声固有频带宽度。因此这会对后期用频谱仪分析待测噪声，产生严重的干扰，也对评估 器件可靠性带来了极大的影响。
技术实现思路
本专利技术的目的是，克服了现有技术对器件破环性的缺点，对低频噪声信号放大后， 几乎不会改变原有的噪声信号固有的频谱带宽，结构简单，使用方便，测量准确的VDMOS器 件低频噪声测量装置。 本专利技术的目的是由以下技术方案来实现的：一种VDMOS器件低频噪声电路测量装 置，其特征在于：包括一种VDMOS偏置电路、噪声匹配变压器、放大单元、负反馈网络、滤波 单元、频谱分析仪依次串联；所述的偏置电路，激发待测器件VDMOS产生噪声，偏置电路的 输出端与变压器相连；所述的噪声匹配变压器与放大单元相连降低放大单元内的背景噪 声，使其低于待测器件噪声的量级；所述的放大单元外接负反馈网络，用来稳定放大器的放 大增益，抑制环内的噪声；所述的滤波单元与相连频谱分析仪相连，滤除额外的频率成分， 得到所测的低频噪声。 所述装置中的器件均是低噪声器件，小于待测噪声的一个数量级。 所述VDMOS偏置电路具有极低的噪声，有良好的响应度以及较低的负载调整率， 能为负载变化提供快速的响应。 所述的VDMOS器件偏置电路是一种直流偏置交流耦合技术，将其置于屏蔽罩中， 并且，其输出端有一親合电容。 所述的变压器为升压变压器的初级线圈匝数：次级线圈匝数=l:n，并满足以下 关系式 【权利要求】1. 一种VDMOS器件低频噪声电路测量装置，其特征在于：包括一种VDMOS偏置电路、噪 声匹配变压器、放大单元、负反馈网络、滤波单元、频谱分析仪依次串联；所述的偏置电路激 发待测器件VDMOS产生噪声，偏置电路的输出端与变压器相连；所述的噪声匹配变压器与 放大单元相连降低放大单元内的背景噪声，使其低于待测器件噪声的量级；所述的放大单 元外接负反馈网络，用来稳定放大器的放大增益，抑制环内的噪声；所述的滤波单元与相连 频谱分析仪相连，滤除额外的频率成分，得到所测的低频噪声。2. 根据权利要求1所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述装置中 的器件均是低噪声器件，小于待测噪声的一个数量级。3. 根据权利要求1所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述VDMOS 偏置电路具有极低的噪声，有良好的响应度以及较低的负载调整率，能为负载变化提供快 速的响应。4. 根据权利要求1或3所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述 的VDMOS器件偏置电路是一种直流偏置交流耦合技术，将其置于屏蔽罩中，并且，其输出端 有一親合电容。5. 根据权利要求1所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述 的变压器为升压变压器的初级线圈匝数：次级线圈匝数=l:n，并满足以下关系式：其中En为运放的噪声电压，In为为运放的噪声电流，Zn为噪声源的内阻。6. 根据权利要求5所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述的变压 器的初级损耗电阻远小于噪声信号源的电阻，初级与次级之间各有一相互绝缘的屏蔽层。7. 根据权利要求1所述的一种VDMOS器件低频噪声测量装置，其特征在于，所述的负反 馈网络是由JFET构成的负反馈系统，利用栅源电压来改变沟道电阻的大小，控制系统的反 馈。【文档编号】G01R29/26GK104459359SQ201410766216【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月14日 优先权日:2014年12月14日 【专利技术者】陈晓娟, 李建坡, 郭立泉, 姜万昌, 李楠, 赵立权, 吴洁, 樊欣欣 申请人:东北电力大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种VDMOS器件低频噪声电路测量装置，其特征在于：包括一种VDMOS偏置电路、噪声匹配变压器、放大单元、负反馈网络、滤波单元、频谱分析仪依次串联；所述的偏置电路激发待测器件VDMOS产生噪声，偏置电路的输出端与变压器相连；所述的噪声匹配变压器与放大单元相连降低放大单元内的背景噪声，使其低于待测器件噪声的量级；所述的放大单元外接负反馈网络，用来稳定放大器的放大增益，抑制环内的噪声；所述的滤波单元与相连频谱分析仪相连，滤除额外的频率成分,得到所测的低频噪声。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓娟，李建坡，郭立泉，姜万昌，李楠，赵立权，吴洁，樊欣欣，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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