---
---
---
(点击查看产品报价)
电荷式电容量测方法
最原始版本的电荷式电容量测方法的电路架构,此电路包含了两组类反转器(pseudo-inverter),
两组类反转器的nMOS和pMOS的闸极分别由不同电压控制,除了右边那一组反转器在输出端接上待测电容外,两组反转器完全相同。
为达到最佳的量测精准度,两组反转器应该靠得越近越好。
图2呈现的是进行电容量测时控制nMOS和pMOS闸极的讯号,VN和VP。两个讯号的波形没有重叠,也就是说在任何时间,
反转器中的nMOS或pMOS都只有其中一个元件会导通。 VN和VP的波形可以在晶片内部自行产生,也可以直接由外部输入。
在电荷式电容量测过程中,利用VN和VP的波形控制,使得所有来自供应电源的电流都用来对待测电容充电,
如此一来,记录量测过程中电源供应器的输出电流,就可转换为待测电容上的电荷,进而换算出待测电容的电容值。
接下来依据控制讯号的时序,来对电荷式电容量测的操作做更进一步的介绍。在pMOS打开之前,
先前已将反转器输出端拉至接地端的nMOS必须先关掉,这时候,在反转器输出端的电容是完全没有电荷的
,这输出端的电容包括了待测电容,和在输出端的元件以及连线的寄生电容。接下来,pMOS被打开,在反转器输出端的电容将被充电到VDD的电位
,在时间足够的情况下, pMOS的电流将在完成对输出端电容充电后归零,而藉由量测流经pMOS的平均电流量,即可决定在输出端的总电容值。
值得一提的是只要充电的时间是够的,pMOS的电流波形为何并不会影响量测结果,只有总电流量才是所有量测的焦点。
左右两组反转器都要进行相同的电流量测。相较于右边的反转器电路,左边这组的反转器电路少了一个待测电容,
因此,在左边这组所量测到的电流会比较低,而左右两组的电流差量就正好和待测电容成正比,
在这个情况下,就可以利用此电流差来萃取待测电容的电容值。同样的,量测nMOS流到接地端的电流也一样可以得到相同的结果。
所有资料用于交流学习之用,如有版权问题请联系,禁止复制,转载注明地址
上海光学仪器一厂-专业显微镜制造商 提供最合理的
显微镜价格