鐵電材料電性能測試儀結構介紹

鐵電材料電性能測試儀結構介紹

  根椐鐵電簿膜材料的測量內容及方法，我們通過分析，設計出測量系統(tǒng)，它主要包括可編程信號源、微電流放大器、積分器、放大倍數(shù)可編程放大器、 模/數(shù)轉換器、數(shù)/模轉換器、微機接口部分、微機和應用軟件等部分組成。系統(tǒng)框圖見下圖，硬件系統(tǒng)由一臺計算機、一片帶A/D、D/A及開關量控制輸出功能的計算機接口卡和信號調理電路部分組成。

鐵電材料電性能測量儀結構框圖

  各種用于測量的信號源由12 bit的D/A轉換器產(chǎn)生，輸出電壓范圍為±10V，對于用于研究FeRAM 的鐵電薄膜材料，其電壓工作范圍制一般為±5V,信號源滿足測試要求。

  因為在漏電流測量時電流測量分辨率為10^-12A,所以測量信號需要經(jīng)過微電流放大器將電流放大后再經(jīng)積分器積分，然后通過程控放大器放大后進行模數(shù)轉換后成為數(shù)字量進入計算機經(jīng)軟件數(shù)據(jù)處理后得到被測參數(shù)。A/D轉換器選擇12bit、100kHz逐次比較式就可滿足系統(tǒng)測量要求。

  根據(jù)實際測量需要的情況，電容測量范圍為 lpF到40nF(在測量非線性陶瓷器件時，驅動信4號經(jīng)電壓放大電路放大，經(jīng)過被測樣品后再經(jīng)100：1的電流衰減器衰減后進入測量系統(tǒng)，此時電容測量范圍擴展為40nF到4nF。）因為系統(tǒng)測試范圍較寬，程控放大器放大范圍為1倍、10倍、100倍。