原创 低功率纳米技术及其它敏感器件的交流与直流测量方法的比较——直流反转监测法2

使用三个电压测量进行数学计算就可能去除热电动势[1]电压偏置项(VEMF)和热电动势电压变化项(δV)。首先，求出前两次电压测量差的一半，并称其为VA：

VA = (VM1 – VM2)/2 = [(VDUT + VEMF) – (–VDUT + VEMF + δV)]/2 = VDUT – δ/2

同样地，求出第二次(VM2)和第三次(VM3)电压测量差的一半，并将此项称为VB：

VB = (VM2 – VM3)/2 = [(VDUT + VEMF + 2δV) – (–VDUT + VEMF + δV)]/2 = VDUT + δV/2

这些结果都可以抵消偏置量VEMF，但仍有漂移误差δV[2]。VA和VB的平均值就是简单的VDUT。

Vfinal = (VA + VB)/2 = (VM1 – 2VM2 + VM3)/4 = VDUT

对连续读数取平均值来减少测量带宽[3]，达到所需的噪音等级。

经检验，前面的数学计算实际上是VM读数序列以+1, –1, +1等为权重的增值。这与锁定放大器乘以所需的正弦激励信号[4]是类似的。本文尾注中介绍的商用电流源及纳伏表可以实现整个过程的自动化，计算电阻值并在仪器上显示出来。

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