一种低噪声偏置器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于直流电源技术领域，具体涉及一种低噪声偏置器。
【背景技术】
[0002]低频噪声表征方法是国际上热议的半导体材料、器件性能表证方法。该种方法利用偏置器激发半导体材料、器件内部的低频噪声，如1/f、g-r噪声，采集低频噪声信息，依据相应的物理模型评判半导体材料、器件性能的优劣。在低频噪声表征方法中，作为低频噪声激发源的偏置器具有非常重要的作用。
[0003]因为半导体材料、器件内部的低频噪声非常微弱，为提高低频噪声测试的精度，确保测试的可靠性，须尽可能降低噪声采集过程中引入的噪声干扰，如偏置器噪声、放大器噪声、工频噪声等。偏置器作为噪声采集系统前端仪器，其噪声为整个系统噪声本底的主要来源。另外，220V市电被广泛使用于各个场所，其引入的工频噪声对低频噪声也存在一定的影响，为尽量减小工频噪声的影响，要求偏置器能脱离市电工作，同时对偏置器进行电磁屏蔽。噪声表征时，须对半导体材料、器件的电流、电压信息进行采集，用以进行机理研究。半导体材料、器件的电流和电压信息须通过接入偏置器内部电路的测试装置才能采集，因此需要低噪声偏置器具备电流和电压测试电路模块。
[0004]由于低频噪声表征方法尚处于研究阶段，没有专门的针对该类研究的低噪声偏置器。现有的低噪声偏置器基本由滤波和稳压电路组成，通过对市电进行层层滤波和稳压从而得到稳定的、低纹波的输出电压，但是该类低噪声偏置器无法避免市电的影响；同时该类偏置器的噪声本底大于半导体器件的低频噪声本底，容易淹没被测半导体器件的噪声信息，无法用于低频噪声表征方法；且该类偏置器只具备输出电流和电压功能，没有电流和电压测试功能。
【发明内容】
[0005]本发明要解决的技术问题是提供一种低噪声偏置器。
[0006]本发明的低噪声偏置器，包括充电电路、充电开关显不灯和金属外壳。所述的充电电路包括充电接口和充电元件组。所述的充电接口嵌于金属外壳上，充电接口的一端通过外部充电接线与220V市电相接，另一端焊接于充电元件组接入端口处。所述的充电元件组通过220V市电给低噪声可充电电源充电。所述的充电开关显示灯点亮表示充电电路正在充电，熄灭表示充电电路停止充电。所述的金属外壳，用于封装和保护偏置器电路。其特点是，所述低噪声偏置器还包括低噪声可充电电源、低噪声开关1、低噪声开关I1、低噪声开关II1、低噪声开关IV、低噪声开关V、电压开关显示灯、分压电阻R、电流测试端口、电压测试立而口和航空接头。
[0007]所述的低噪声可充电电源，具有多档位正电压组和多档位负电压组，多档位正电压组与多档位负电压组并联，低噪声可充电电源的一端与低噪声开关II或低噪声开关III连接，另外一端接地； 所述的低噪声开关I连接充电电路和低噪声可充电电源，充电电路给低噪声可充电电源充电时低噪声开关I关闭，结束充电时低噪声开关I断开；
所述的低噪声开关II连接低噪声可充电电源的多档位正电压组和多档位负电压组；
所述的分压电阻R用于分压，防止外接电阻过小时低噪声可充点电源上承载过大的电压；
所述的电压开关显示灯，用于指示低噪声开关III的通断，电压开关显示灯点亮表示低噪声可充电电源正在对外输出电压；
所述的电流测试端口，嵌于金属外壳上，具有2个插孔，分别为电流测试端口插孔I和电流测试端口插孔II，电流测试端口插孔I和电流测试端口插孔II分别对应于外部电流测试设备的正极和负极；
所述的电压测试端口，嵌于金属外壳上，具有2个插孔，分别为电压测试端口插孔I和电压测试端口插孔II，电压测试端口插孔I和电压测试端口插孔II分别对应于外部电压测试设备的正极和负极；
所述的航空接头，嵌于金属外壳上，具有8个插孔，航空接头插孔III和航空接头插孔IV插孔接地，航空接头插孔V、航空接头插孔V1、航空接头插孔VII和航空接头插孔VID无连接，航空接头可与外部的适配器相连。
[0008]所述的充电接口为内嵌式圆柱接头。
[0009]所述的低噪声开关材料为铜。
[0010]所述的低噪声可充电电源为镍氢电池组。
[0011]所述的多档位正电压组由四个镍氢电池串联而成，提供4个档位的正电压，分别为1.2V、2.4V、3.6V和4.8V ;所述的多档位负电压组由四个镍氢电池串联而成，提供4个档位的负电压，分别为-1.2V、-2.4V、-3.6V的-4.8V ;低噪声开关II关闭时，接通多档位正电压组和多档位负电压组的同一个绝对值的档位。
[0012]所述的分压电阻R阻值为1k Ω。
[0013]所述的电流测试端口、电压测试端口为内径0.5毫米?3毫米的空心铜柱。
[0014]所述的低噪声偏置器可实现以下4种功能:
低噪声开关II和低噪声开关III同时关闭，低噪声可充电电源多档位正电压组与分压电阻R、电压开关显示灯和航空接头插孔I依次连接导通，形成正电压输出；
低噪声开关II和低噪声开关III同时关闭，低噪声可充电电源多档位正电压组与分压电阻R、电压开关显示灯和航空接头插孔II依次连接导通，形成负电压输出；
低噪声开关I1、低噪声开关III和低噪声开关IV同时关闭，低噪声可充电电源、分压电阻R、电压开关显示灯依次连接导通，连接外接电流表后形成电流测试回路；
低噪声开关I1、低噪声开关III和低噪声开关V同时关闭，低噪声可充电电源、分压电阻R、电压开关显示灯依次连接导通，连接外接电压表后形成电压测试回路。
[0015]本发明的低噪声偏置器通过使用充电电路使得偏置器可脱离市电工作，降低了工频噪声对低频噪声的影响。选用噪声本底低、电压纹波小的镍氢电池组，降低了偏置器的噪声本底，保证了低噪声偏置器输出电压的稳定性。选用低频噪声本底低的金属开关，进一步降低了偏置器噪声本底，使得噪声本底小于I纳伏每平方赫兹。通过低噪声开关及电流、电压测试端口，实现了外接测试设备对电路中电流、电压的测试，可连接精度不同的电流、电压测试设备，用于多种试验条件下。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的低噪声偏置器的电路不意图；
图2为本发明的低噪声偏置器前面板示意图；
图3为本发明的低噪声偏置器后面板示意图。
[0017]图中，11.电压开关显示灯12.充电开关显示灯13.低噪声开关I 14.低噪声开关III 15.低噪声开关V 16.低噪声开关IV 17.低噪声开关II。
[0018]21.充电接口 22.航空接头23.电压测试端口插孔I 24.电压测试端口插孔II25.电流测试端口插孔I 26.电流测试端口插孔II。
【具体实施方式】
[0019]以下实施例仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。有关技术领域的人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化、替换和变型，因此同等的技术方案也属于本发明的范畴。
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。
[0021]实施例1
图1为本发明的低噪声偏置器的电路示意图；图2为低噪声偏置器前面板示意图；图3为低噪声偏置器后面板示意图。
[0022]参见图1、图2和图3，本发明的低噪声偏置器，包括充电电路、充电开关显不灯12和金属外壳。所述的充电电路包括充电接口 21和充电元件组。所述的充电接口 21嵌于金属外壳上，充电接口 21的一端通过外部充电接线与220V市电相接，另一端焊接于充电元件组接入端口处。所述的充电元件组通过220V市电给低噪声可充电电源充电。所述的充电开关显示灯12点亮表示充电电路正在充电，熄灭表示充电电路停止充电。所述的金属外壳，用于封装和保护偏置器电路。其特点是，所述低噪声偏置器还包括低噪声可充电电源、低噪声开关I 13、低噪声开关II 17、低噪声开关III 14、低噪声开关IV 16、低噪声开关V 15、电压开关显示灯11、分压电阻R、电流测试端口、电压测试端口和航空接头22。
[0023]所述的低噪声可充电电源，具有多档位正电压组和多档位负电压组，多档位正电压组与多档位负电压组并联，低噪声可充电电源的一端与低噪声开关II 17或低噪声开关III 14连接，另外一端接地；
所述的低噪声开关I 13连接充电电路和低噪声可充电电源，充电电路给低噪声可充电电源充电时低噪声开关I 13关闭，结束充电时低噪声开关I 13断开；
所述的低噪声开关II 17连接低噪声可充电电源的多档位正电压组和多档位负电压组；
所述的分压电阻R用于分压，防止外接电阻过小时低噪声可充点电源上承载过大的电压；
所述的电压开关显示灯11，用于指示低噪声开关III 14的通断，电压开关显示灯11点亮表不低噪声可充电电源正在对外输出电压；
所述的电流测试端口，嵌于金属外壳上，具有2个插孔，分别为电流测试端口插孔I 25和电流测试端口插孔II 26，电流测试端口插孔I 25和电流测试端口插孔II 26分别对应于外部电流测试设备的正极和负极；
所述的电压测试端口，嵌于金属外壳上，具有2个插孔，分别为电压测试端口插孔I 23和电压测试端口插孔II 24，电压测试端口插孔I 23和电压测试端口插孔II 24分别对应于外部电压测试设备的正极和负极；
所述的航空接头22，嵌于金属外壳上，具有8个插孔，航空接头22插孔III和航空接头22插孔IV插孔接地，航空接头22插孔V、航空接头22插孔V1、航空接头22插孔VII和航空接头22插孔VID无连接，航空接头22可与外部的适配器相连。
[0024]所述的充电接口 21为内嵌式圆柱接头。
[0025]所述的低噪声开关材料为铜。
[0026]所述的低噪声可充电电源为镍氢电池组。
[0027]所述的多档位正电压组由四个镍氢电池串联而成，提供4个档位的正电压，分别为1.2V、2.4V、3.6V和4.8V ;所述的多档位负电压组由四个镍氢电池串联而成，提供4个档位的