电压噪声测验体系的完结是一套一起依据软件和硬件渠道的测验体系。其间硬件渠道由前端适配器、若干同轴电缆、扩大电路、数据收集卡、核算机组成。软件渠道由数据收集软件模块、数据剖析模块、数据存储模块组成。硬件渠道的各模块功用如下：
(1)前端适配器
前端适配器担任给样品施加电应力，以激宣布器材中的低频噪声信号。咱们选用克己的金属盒作为前端适配器。
(2)扩大电路
扩大电路将从前端适配器激宣布的噪声电压信号充沛扩大，到达能够收集或剖析的量级。本体系选用自行建立的依据AD743的扩大电路或SR560低噪声电压扩大器。
(3)数据收集卡
数据收集卡的作用是对对扩大后的噪声信号进行收集，经过模数转化将信号转化为核算机能辨认的格局。本体系选用凌华的2010数据收集卡，能够到达最高200M/s的采样速率。
(4)核算机
核算机起到操控数据收集卡的作用，确保数据收集卡在高采样速率下的实时性。一起核算机渠道还起到存储收集数据和对数据进行杂乱运算的功用。
(5)同轴电缆
体系中信号在各个硬件模块之间的传输是经过同轴电缆完结的。同轴电缆对搅扰的屏蔽能力强，这也是本体系选用它作为信号传输线的首要原因。
软件渠道的各模块功用如下：
(1)数据收集模块
数据收集模块的软件代码起到程控数据收集卡实时进行信号收集的作用。本体系中的数据收集模块由Labview图形化言语编写。
(2)数据剖析模块
数据剖析模块包含傅里叶变换、爆裂噪声剖析、宽带噪声剖析、曲线拟合等各种子功用模块，为数据处理供给强壮的支撑。该模块由Matlab、C言语、Labview言语三种程序进行混合编程来完结。
(3)数据存储模块
数据存储模块担任将收集到的很多数据和剖析后的成果数据保存到硬盘上。这部分功用由Labview言语编写。
3.3.1.2测验体系作业流程
本测验体系的操作由依据Labview软件渠道开发的人机交互界面来完结，完结主动化操作。软件首要界面如下图所示：
首要，将待测高阻样品放入前端适配器，并查看各硬件模块之间的衔接线是否衔接正确。然后给器材施加直流信号来激起噪声信号。接下来，依据信号幅值的巨细将扩大器调至适宜的扩大倍数。之后，在软件界面上激活频谱收集功用。信号收集完毕后，挑选信号剖析模块对信号进行各种定量剖析。最终，将收集的数据和剖析后的数据存盘。该测验体系的流程如图3.17所示：该体系涉及到多个仪器和核算机的协同作业，而且要求多个设备之间能够完结数据传输。软件由本实验室自行开发，一起使用了Labview和C言语的混合编程、Labview和Matlab的混合编程已完结软件多样的功用。该软件体系能够完结数据时域到频域的转化、曲线拟合、依据数据挑选样品、主动生成测验报告等多种功用。拟合分为直线拟合及曲线拟合两种方法，能够经过拟合核算噪声信息白噪声起伏，1/f噪声起伏，转机频率，1/f噪声指数因子γ等参数。
3.3.2电流噪声测验体系完结
3.3.2.1测验体系组成模块
电流噪声测验体系的完结相同是一套一起依据软件和硬件渠道的测验体系。
其间硬件渠道由前端适配器、若干同轴电缆、电流扩大器、锁相扩大器、数据收集卡、核算机组成。软件渠道由扩大器传输曲线收集模块、数据收集模块、数据剖析模块、数据存储模块组成。
硬件渠道的各模块与3.3.1节中所述的模块根本相同，差异在于：硬件模块组成中加入了锁相扩大器来获取扩大器幅频特性曲线I(f)，该模块的根本原理请参见图3.14.本体系选用了DSP7265锁相扩大器。
软件渠道的各模块也与3.3.1节中所述的模块根本相同，可是体系中增加了一个传输函数收集模块。该模块起到操控锁相扩大器收集电流扩大器幅频特性曲线并将曲线数据输送入核算机的作用。数据通讯选用RS232串口通讯方法。
3.3.2.2测验体系作业流程
本测验体系的操作相同依据Labview软件渠道开发的人机交互界面，经过核算机软件渠道操控电流扩大器、锁相扩大器。操作流程首要分为数据收集和归一化曲线获取两部分。
首要，将待测高阻样品放入前端适配器，并查看各硬件模块之间的衔接线是否衔接正确。然后给器材施加直流信号来激起噪声信号。接下来，依据信号幅值的巨细将扩大器调至适宜的扩大倍数。之后，在软件界面上激活频谱收集功用。
收集完毕后，使用锁相扩大器获取扩大器在该扩大倍数下的传输函数。这一步按如下流程操作：
(1)设此刻的电流扩大器扩大倍数为A 0。设置锁相扩大器高精度沟通正弦信号源输出端电压有效值V 0，将一规范电阻器R 0的一端串接入沟通信号源输出端，此刻若电阻器另一端也串接入沟通信号源输出端，则可得到流经电阻器的电流有效值为I0 = V0/ R0.
(2)将电流I 0输入至电流扩大器的输入端，行将锁相扩大器沟通信号源输出端、电阻器R 0和电流扩大器串联构成回路，再将扩大后的正弦沟通信号A0I0输入至锁相扩大器的信号输入端。调整V 0的巨细，使扩大后的正弦沟通信号有效值在锁相扩大器的量程V max之内，即便下式建立：
之后，敞开锁相扩大器的扫频功用，坚持V 0的起伏不变，将信号V 0的频率从零开始以必定的步长递加，一向递加到信号高频截止频率的10倍或100倍之间的某个频点值，锁相扩大器会由此得到电流扩大器对频率不同而起伏相同的信号的呼应，即电流扩大器在扩大倍数A0下的幅频特性曲线I(f)。若样品的电流噪声信号功率谱密度远大于电流扩大器本底噪声，则可将信号频率递加的上限设置为高频截止频率的100倍或更高;若样品的电流噪声信号功率谱密度挨近扩大器的本底噪声，则可将信号频率递加的上限设置为高频截止频率的10倍。操作中依据实践情，在扩大器高频截止频率的10倍以上设置扫频的上限频率，以到达较抱负的作用。
得到传输函数曲线后，核算机渠道会依照公式(3-9)来核算扩大器的归一化函数并使用归一化曲线复原功率谱密度高频部分被衰减的信息。最终，对数据进行各种剖析处理，并将收集的信号数据和剖析得到的成果数据存盘。整个流程如下图所示：
