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电荷式电容量测方法简介-测量显微镜厂商
所属分类：显微镜百科 点击次数：151 发布日期：2022-06-20
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电荷式电容量测方法简介-测量显微镜厂商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。为达到更佳的量测精准度，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。
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