2017-10-24 12:38:00

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低电平(Vil)指的是保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。

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折叠 编辑本段 定义

折叠 输入

低电平(Vil):保证逻辑门的输入为低电平时所允许的最大输入低电平,当输入电平低于Vil时,则认为输入电平为低电平。

折叠 输出

低电平(Vol):保证逻辑门的输出为低电平时的输出电平的最大值,逻辑门的输出为低电平时的电平值都必须小于此Vol。

折叠 编辑本段 应用简介

折叠 对测量电缆的要求

虽然数字多用表常常使用无屏蔽的测试引线,但是这种连接方式在使用皮安计、静电计和SMU等进行低电平测量时一般是不合适的。这些仪器通常使用同轴电缆[1]或三同轴电缆[2]。

同轴电缆由屏蔽包围的单芯导体组成(图2-54a),而三同轴电缆在第一层屏蔽之外又加入了第二层屏蔽(图2-54b)。使用三同轴电缆时,为了减少电缆泄漏并尽量降低电路的上升时间,可以将内层屏蔽驱动保护电位。外层屏蔽通常连到机箱地,有的时候连到公共端。在这两种情况下,考虑到安全因素,外层屏蔽的电位不得比机箱地高出 30V有效值(42.4V峰值)。一定要使用编织紧密的屏蔽以避免静电干扰。同轴电缆和三同轴电缆都有低噪声的产品型号,在低电平测量中应当使用这种电缆。低噪声电缆的内部有石墨涂敷层,以尽量降低由摩擦电效应产生的电流(见第2.3.4节)。虽然普通同轴 电缆的泄漏和噪声电流比低噪声电缆要高,但是在某些情况下,普通的同轴电缆,如 RG-58可能还是适用的。

在测量高电阻时,电缆的绝缘电阻是很重要的。质量良好的三同轴电缆使用聚乙烯绝缘材料,其导体到屏蔽的典型绝缘电阻值大约为1TΩ/英尺。

当电缆的长度增加时,其电缆电阻、电容和泄漏电流[3]等参数也会变化。所以重要之点是使所有的连接电缆尽可能地短。例如,电阻参数为1TΩ/英尺 、电容参数为100pF/英尺的电缆,当其长度为10英尺时,绝缘电阻为100GΩ、电容为1000pF。

折叠 测量常用连接器类型

静电计、皮安计和SMU[4]的测量工作中使用两种通用类型的连接器。图2-55所示的BNC连接器[5]是一种同轴连接器。它包括中心导体和外壳或屏蔽连接,而图2-56所示的三同轴连接器则包括中心导体、内屏蔽和外屏蔽。

BNC连接器BNC连接器BNC连接器的中心导体连到输入HI端,而外壳连到输入LO端。注意,外壳可以直接在仪器上连到机箱地。

三槽三同轴连接器三槽三同轴连接器三同轴连接器[6]的中心导体连到HI端。内层屏蔽连到LO端或保护端,而外层屏蔽通常连到机箱地。然而,对某些SMU来说,外层屏蔽连到LO端(公共端),并允许对地浮空。关于三同轴电缆和保护技术的更多的信息请见下面的讨论。

为了保持高绝缘电阻,在所有连接器的各个导体之间要使用合适的绝缘材料。为此,大多数高质量的BNC和三同轴连接器在导体之间都使用聚四氟乙烯来绝缘。

三同轴连接器有两槽和三槽两种结构。三槽连接器[7]的设计是近年来出现的,其目的是避免在试图使BNC连接器和三同轴连接器配接时,引起连接器损坏。大多数新的设备都使用三槽连接器设计。此外还有在这两种连接器之间进行变换的适配器。

折叠 测量电缆和保护连接

如前所述,当我们把保护电压连到同轴电缆[8]的屏蔽时,如果该保护电压大于30V有效值,就可能出现安全风险。三同轴电缆用连至大地或LO端的外层屏蔽将保护屏蔽包围起来,从而避免了这种危险。

静电计按无保护方式工作时,三同轴电缆的连接方法一般如下:

* 中心导体:高阻抗引线[9](HI)

* 内层屏蔽:低阻抗引线[10](LO)

* 外层屏蔽:地(GND)

这种电缆提供了安全载荷两个信号的能力,两个信号都不在地电位。将两个引线屏蔽起来,并在每个导体与地之间都保持高电阻,从而保持了高阻抗的完整性。

静电计工作在保护模式之下或者使用SMU时,三同轴电缆按下述方法连接:

* 中心导体: 高端(HI)

* 内层屏蔽:保护(GUARD)

* 外层屏蔽:地或者LO端

对静电计来说,当测量高电阻或测量高阻源的电压时,保护连接是有用的。在测量弱电流时,由于静电计的反馈安培计电路中的保护端总是LO端,所以不需要连接保护端。比较新的静电计[11]具有一个内部开关,能够在保护连接和无保护连接之间转换。

在使用SMU测量弱电流时,保护端用来降低电缆和测试夹具的泄漏电流

折叠 对测试夹具的要求

对用于低电平测量的测试夹具有几个重要的要求:

*绝缘电阻[12]:所有连接器、内部连线、端子和插座等的绝缘电阻都应当尽可能地高。一般地说,在高质量的测试夹具中,所有的连接器和插座都使用聚四氟乙烯绝缘材料。

*屏蔽[13]和保护:测试夹具应当对敏感的电路进行适当的屏蔽。在高阻抗测量时,应当采取措施将保护在离DUT尽可能近的地方连到测试夹具。

* 光:在测量光敏元件时,需要使用闭光的测试夹具。

* 特殊的测试夹具要求:一些特殊的应用工作,如高电阻[14]或极低电流[15]的测量,常常需要使用绝缘特性极好的测试夹具。只有使用特殊的材料,如蓝宝石才可能达到这种要求。

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