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用Picoammeter丈量能有多快?

虽不及古时千里江陵一日还轻舟已过万山的境界,也没有急湍甚箭,猛浪若奔气魄,也不像刮风和闪电那样迅速的风驰电掣,但敏感型仪表产品对模

虽不及古时“千里江陵一日还”“轻舟已过万山”的境地,也没有“急湍甚箭,猛浪若奔”气势,也不像刮风和闪电那样敏捷的迅雷不及掩耳,但灵敏型外表产品对模拟输出丈量速度要求越来越高。

许多灵敏的外表产品,例如皮安表或静电计,都供给了可以用数据收集板卡或数字化规模来监控的模拟输出,以最大化丈量速度。这些来自外表的模拟输出信号的上升时刻的标准标明,比起外表前面板或IEEE-488、RS-232总线,这些模拟输出信号可以完成快得多的丈量。

下面比较一下吉时利428类型电流放大器和类型6485、6487皮安表的呼应时刻。

办法

假如一个电容器和一个三角波串联,发生的电流会是一个方波。这一技能被用来向被评价的外表发送一个方波:6487,6485和428. 一个轴向电容(50pf)被放在一个屏蔽的BNC接头盒里(例如Pomona类型3231)。一个来自函数发生器的10赫兹的三角波经过电容器被送入外表的输入。从BNC到三同轴适配器被用来为一切衔接最大化三同轴电缆的运用。一块KPCMCIA-16AIAO-C卡被用来为来自外表的模拟输出信号采样,也包含进入电容器的三角波。这样可以比较相关于施加鼓励的输出的呼应时刻。每信道采样率是50赫兹,关于KPCMCIA数据收集卡,增益取为1。

成果

下面是来自类型6487皮安表的数据。皮安表的规模是2nA,按捺选项封闭。赤色的曲线是输入电容器的三角波(坐标为电压)。黑色曲线是6487的模拟输出(坐标是电流),在三角波的每一个拐点处,模拟输出都改动了极性。这张图展现了6487的呼应时刻。

下面是类型6485皮安表的数据。皮安表的规模是2nA;过滤选项封闭。如这张图所示,类似于6487的成果,有一个显着的呼应时刻。6485的呼应时刻比6487的更长。

下面是来自类型428电流放大器的数据。相同的10赫兹三角波经过一个50pf的%&&&&&%器被送入428的输入。运用1E9的增益。呼应时刻过滤器封闭。在这一环境下,可以得到显着改进的呼应时刻。但是,在曲线的平整部分呈现了显着的噪声。这些噪声的周期和60赫兹噪声是共同的。函数发生器十分有可能从它的内部电源宣布一个过错的信号。428更快的呼应时刻答应这一信号在模拟输出中被看到,而6485或6487较慢的呼应则可以将这一部分过滤掉。这好像一个典型的在速度和稳定性之间的权衡。

但是,428有一些十分灵敏的过滤选项,如下图所示。这这种情况下,运用的信号不变,但敞开了可编程上升时刻过滤器功用,运用了1ms的上升时刻。可以看到,噪声被按捺了,但价值是献身了呼应时刻。即便这样,这些数据清楚的标明,当丈量快速改动信号是优先方针时,428电流放大器具有最出色的呼应时刻。

定论

与运用外表的前面板或经过总线进行丈量比较,监测一个具有高速数字转换器的皮安表的模拟输出,可以得到更快的呼应信号。但是呼应时刻的上限依然存在,有必要得到考虑。当待测信号的改变率很快时,类型428电流放大器能供给最好的呼应时刻功能

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