铁电材料电性能测试仪结构介绍

铁电材料电性能测试仪结构介绍

  根椐铁电簿膜材料的测量内容及方法，我们通过分析，设计出测量系统，它主要包括可编程信号源、微电流放大器、积分器、放大倍数可编程放大器、 模/数转换器、数/模转换器、微机接口部分、微机和应用软件等部分组成。系统框图见下图，硬件系统由一台计算机、一片带A/D、D/A及开关量控制输出功能的计算机接口卡和信号调理电路部分组成。

铁电材料电性能测量仪结构框图

  各种用于测量的信号源由12 bit的D/A转换器产生，输出电压范围为±10V，对于用于研究FeRAM 的铁电薄膜材料，其电压工作范围制一般为±5V,信号源满足测试要求。

  因为在漏电流测量时电流测量分辨率为10^-12A,所以测量信号需要经过微电流放大器将电流放大后再经积分器积分，然后通过程控放大器放大后进行模数转换后成为数字量进入计算机经软件数据处理后得到被测参数。A/D转换器选择12bit、100kHz逐次比较式就可满足系统测量要求。

  根据实际测量需要的情况，电容测量范围为 lpF到40nF(在测量非线性陶瓷器件时，驱动信4号经电压放大电路放大，经过被测样品后再经100：1的电流衰减器衰减后进入测量系统，此时电容测量范围扩展为40nF到4nF。）因为系统测试范围较宽，程控放大器放大范围为1倍、10倍、100倍。