雖不及古時“千里江陵一日還”“輕舟已過萬山”的境界,也沒有“急湍甚箭,猛浪若奔”氣魄,也不像刮風和閃電那樣迅速的風馳電掣,但敏感型儀表產品對模擬輸出測量速度要求越來越高。 許多敏感的儀表產品,例如皮安表或靜電計,都提供了能夠用數據采集板卡或數字化范圍來監控的模擬輸出,以最大化測量速度。這些來自儀表的模擬輸出信號的上升時間的規格表明,比起儀表前面板或IEEE-488、RS-232總線,這些模擬輸出信號能夠實現快得多的測量。 方法 如果一個電容器和一個三角波串聯,產生的電流會是一個方波。這一技術被用來向被評估的儀表發送一個方波:6487,6485和428. 一個軸向電容(50pf)被放在一個屏蔽的BNC接頭盒里(例如Pomona型號3231)。一個來自函數發生器的10赫茲的三角波通過電容器被送入儀表的輸入。從BNC到三同軸適配器被用來為所有連接最大化三同軸電纜的使用。一塊KPCMCIA-16AIAO-C卡被用來為來自儀表的模擬輸出信號采樣,也包括進入電容器的三角波。這樣可以比較相對于施加激勵的輸出的響應時間。每信道采樣率是50赫茲,對于KPCMCIA數據采集卡,增益取為1。 結果 下面是來自型號6487皮安表的數據。皮安表的范圍是2nA,抑制選項關閉。紅色的曲線是輸入電容器的三角波(坐標為電壓)。黑色曲線是6487的模擬輸出(坐標是電流),在三角波的每一個拐點處,模擬輸出都改變了極性。這張圖展示了6487的響應時間。 下面是型號6485皮安表的數據。皮安表的范圍是2nA;過濾選項關閉。如這張圖所示,類似于6487的結果,有一個顯著的響應時間。6485的響應時間比6487的更長。 下面是來自型號428電流放大器的數據。同樣的10赫茲三角波通過一個50pf的電容器被送入428的輸入。使用1E9的增益。響應時間過濾器關閉。在這一環境下,可以得到顯著改善的響應時間。然而,在曲線的平坦部分出現了明顯的噪聲。這些噪聲的周期和60赫茲噪聲是一致的。函數發生器非常有可能從它的內部電源發出一個錯誤的信號。428更快的響應時間允許這一信號在模擬輸出中被看到,而6485或6487較慢的響應則可以將這一部分過濾掉。這似乎一個典型的在速度和穩定性之間的權衡。 然而,428有一些非常靈活的過濾選項,如下圖所示。這這種情況下,使用的信號不變,但開啟了可編程上升時間過濾器功能,使用了1ms的上升時間。可以看到,噪聲被抑制了,但代價是犧牲了響應時間。即使這樣,這些數據清楚的表明,當測量快速改變信號是優先目標時,428電流放大器具有最出色的響應時間。 結論 與使用儀表的前面板或通過總線進行測量相比,監測一個具有高速數字轉換器的皮安表的模擬輸出,能夠得到更快的響應信號。然而響應時間的上限仍然存在,必須得到考慮。當待測信號的變化率很快時,型號428電流放大器能提供最好的響應時間性能。 了解更多信息 想了解吉時利Picoammeter更多信息?可點擊http://www.keithley.com.cn/searchresults?q=Picoammeter&sa.x=23&sa.y=11 想與吉時利測試測量專家互動?可關注吉時利微博http://weibo.com/keithley |