微電流檢測方法的研究.pdf

1、本論文的目的是研究并實現對pA級微弱直流電流的高精度檢測。微電流即微弱電流，屬于“微弱信號”范疇。微弱信號是指幅度很微小的信號，而更廣義的是指被噪聲淹沒的信號。微弱是相對于噪聲而言的。所以只靠放大并不能檢測出微弱信號，只有在有效地抑制噪聲的條件下增大微弱信號的幅度，才能提取出有用信號。因此，必須研究微弱信號檢測的理論、方法和設備，包括噪聲的來源和性質，分析噪聲產生的原因和規(guī)律以及噪聲的傳播途徑，有針對性地采取有效措施抑制噪聲。微弱信號檢

2、測技術在許多領域具有廣泛的應用，例如軍事偵察、物理學、化學、電化學、生物醫(yī)學、天文學、地學、磁學等。隨著科學技術的發(fā)展，對微弱信號進行檢測的需要日益迫切，微弱信號檢測是發(fā)展高新技術、探索及發(fā)現新的自然規(guī)律的重要手段，對推動相關領域的發(fā)展具有重要的意義。 本文在查閱了多種文獻的基礎上，首先研究了噪聲的種類、特性及其傳播的機理和有關元器件的噪聲模型，總結了一系列低噪聲設計原則，并結合本課題(直流微電流檢測)，采取了相應的設計原則和措

3、施。本著高精度、壽命長、成本低、電路簡單等原則采取了合適的檢測方法，建立了檢測模型，并在實驗中進行了積極的探索和總結。依據有關噪聲模型及一系列低噪聲設計原則，計算電路參數、選擇元器件。在電路板低噪聲設計(布線)、清潔、干燥、元器件組裝、防漏電、防塵防潮、屏蔽與接地等方面也進行了耐心細致的工作。 實驗結果表明，本實驗的測試精度可控制在±0.005 pA(±5 fA)，1pA、2pA輸入電流測試結果的平均值在1小時時間內的漂移量不大