高端測量儀器都是由許多電子元器件組成,儀器在工作過程中,電子元器件產(chǎn)生的熱量匯聚,使儀器內(nèi)部溫度升高,導(dǎo)致儀器精度下降。高端測量儀器是如何解決溫度對自身精度的影響呢?
溫度影響電子元器件的性能
1.對二極管伏安特性的影響
在環(huán)境溫度升高時,二極管的正向特性曲線將左移,反向特性曲線將下移。在室溫附近,溫度每升高1℃,正向壓降減小2~2.5mV;溫度每升高10℃,反向電流約增大一倍??梢姡O管的特性對溫度很敏感。
2.對晶體管輸入輸出特性的影響
由于半導(dǎo)體材料的熱敏性,晶體管的參數(shù)幾乎都與溫度有關(guān)。
溫度對輸入特性的影響:與二極管伏安特性類似,當(dāng)溫度升高時,正向偏移將左移,反之將右移。
溫度對輸出特性的影響:溫度升高時,由于輸入特性左移,導(dǎo)致集電極電流增大。
穩(wěn)定靜態(tài)工作點抑制溫漂
在引起靜態(tài)工作點不穩(wěn)定的諸多因素中,溫度對晶體管參數(shù)的影響是最為主要的,所謂穩(wěn)定靜態(tài)工作點抑制溫漂通常是指在環(huán)境溫度變化時,晶體管的靜態(tài)集電極電流和管壓降基本不變,必須依靠基電極電流的變化來抵消集電極電流的變化,常用的是引用直流負反饋或溫度補償?shù)霓k法使基極電流在溫度變化時產(chǎn)生與集極電流相反的變化。
儀器預(yù)熱的必要性
根據(jù)儀器設(shè)備的用途和精密等級不同,有的需要預(yù)熱,有的不需要預(yù)熱,儀器設(shè)備預(yù)熱是為了內(nèi)部電子器件達到熱穩(wěn)定平衡。電路中的電容,電感,晶體管等達到穩(wěn)態(tài),需要一定的時間,必須預(yù)熱以降低測量誤差,越是精密的儀器設(shè)備預(yù)熱時間越長。