带电物体挨近被测电路的输入端时,就会发生静电耦合和搅扰。在低阻抗之下,因为电荷敏捷散失,所以搅扰的影响不明显。但是,高阻资料不允许电荷敏捷衰减,就或许发生不稳定的丈量成果。因为过错的读数或许由直流或沟通静电场引起,所以静电屏蔽有助于尽量下降这种电场的影响。
直流电场或许发生有噪声的读数或无法勘探的差错。试验电路邻近的运动(例如,操作仪器人员的运动或许在接近区域里的其它运动等)引起静电计显现读数发生动摇,就反映出这种场的存在。为了敏捷查看搅扰的存在,在电路邻近放置一个带电的塑料物体,如梳子等。外表的读数发生大的改变就阐明屏蔽不行完善。
沟通电场同样会发生费事。沟通电场常常由供电电源和RF场引起。假如输入端的沟通电压很大,其一部分信号被整流,所以在被测的直流信号中发生了差错。用示波器调查静电计或皮安计的模拟输出,可以对此进行查看。限幅的波形标明需求改善静电屏蔽。图2-42示出在静电计的2V模拟输出端调查到的限幅波形。在这个比如中,限幅效果使直流读数下降大约50%。
关于SMU来说,在其维护端和公共端之间衔接示波器就可以调查沟通搅扰状况。
图1示出一个沟通静电耦合的比如。在导体(例如电缆或印制电路板上的线)邻近的静电电压源会发生正比于电荷改变率和耦合电容改变率的电流。该电流可以按下式来核算:
i=Cdv/dt +VdC/dt
图1
例如,两个面积为1厘米2,在空气中相距1厘米的导体,具有大约0.1pF的电容。若两个导体之间的电压差为100V,因为振荡引起该电容的改变为0.01pF/秒(10%的电容改变量),这时就能发生1pA 的沟通电流。
为了下降电场的影响,可以制造屏蔽将被测电路围住起来。最简略制造的屏蔽方式为围住被测电路的简略的金属盒子或金属网。屏蔽盒也可以在市场上买到。
图2是一个屏蔽的比如。用导电资料制成的屏蔽总是连到静电计或皮安计的低阻抗输入端,或许连到SMU的LO输出端(或公共端)。假如电路LO端对地浮空,则要采纳特别的安全措施,防止人员触及该屏蔽。
图2
外表HI端和被测设备之间的电缆也需求屏蔽。用衔接到LO端的金属屏蔽将信号导体围住起来,可以大大下降静电噪声源和信号导体或电缆之间的电容耦合,如图3所示。有了这种屏蔽,由静电电压源和耦合电容发生的噪声电流就通过屏蔽流到地,而不再流过信号线。
图3
总的说来,恪守下列辅导准则可以尽量下降静电耦合发生的电流:
* 使一切带电物体(包含人员)和导体远离测验电路的敏感区域;
* 在测验区域邻近防止运动和振荡;
* 当丈量电流小于1nA时,将被测设备用金属闭合物围住屏蔽起来,并将该闭合物连到测验电路的公共端。
屏蔽和维护
屏蔽一般意味着运用金属的闭合物来防止静电搅扰影响高阻抗电路。而维护意味着运用保持在与高阻抗电路相同电位的附加的低阻抗导体来阻挠或许的搅扰电压或电流。维护措施不一定供给屏蔽。