鐵電材料電性能測試儀結(jié)構(gòu)介紹

  根椐鐵電簿膜材料的測量內(nèi)容及方法，我們通過分析，設(shè)計(jì)出測量系統(tǒng)，它主要包括可編程信號源、微電流放大器、積分器、放大倍數(shù)可編程放大器、 模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)/模轉(zhuǎn)換器、微機(jī)接口部分、微機(jī)和應(yīng)用軟件等部分組成。系統(tǒng)框圖見下圖，硬件系統(tǒng)由一臺計(jì)算機(jī)、一片帶A/D、D/A及開關(guān)量控制輸出功能的計(jì)算機(jī)接口卡和信號調(diào)理電路部分組成。

鐵電材料電性能測量儀結(jié)構(gòu)框圖

  各種用于測量的信號源由12 bit的D/A轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生，輸出電壓范圍為±10V，對于用于研究FeRAM 的鐵電薄膜材料，其電壓工作范圍制一般為±5V,信號源滿足測試要求。

  因?yàn)樵诼╇娏鳒y量時(shí)電流測量分辨率為10^-12A,所以測量信號需要經(jīng)過微電流放大器將電流放大后再經(jīng)積分器積分，然后通過程控放大器放大后進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字量進(jìn)入計(jì)算機(jī)經(jīng)軟件數(shù)據(jù)處理后得到被測參數(shù)。A/D轉(zhuǎn)換器選擇12bit、100kHz逐次比較式就可滿足系統(tǒng)測量要求。

  根據(jù)實(shí)際測量需要的情況，電容測量范圍為 lpF到40nF(在測量非線性陶瓷器件時(shí)，驅(qū)動信4號經(jīng)電壓放大電路放大，經(jīng)過被測樣品后再經(jīng)100：1的電流衰減器衰減后進(jìn)入測量系統(tǒng)，此時(shí)電容測量范圍擴(kuò)展為40nF到4nF。）因?yàn)橄到y(tǒng)測試范圍較寬，程控放大器放大范圍為1倍、10倍、100倍。