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Keithley Hall测试系统方案
Keithley Hall Test System Solution
■美国吉时利仪器公司
吉时利仪器公司(Keithley)是一家专门从事低电平测量仪器的厂家。其基本测试能力是电流1 10-17A,电压1 10-12V,电阻1 10-10 ,电荷1 10-17C。KeithleyHall测试系统具有高可靠性、重复性和高准确度的特点。


选择测试仪器的考虑


在霍尔效应测试中,关键是需要一个精密的低电流、低噪声、高输出阻抗的电流源和高阻放大器,确保所有电流通过样品时不被分流或池漏。同时,一个灵敏的小电压测量仪器,对于测量低功率(低电流)下的霍尔系数是极为重要的。针对这些要求,Keithley推出 了由220电流表、6514高阻表、2182灵敏纳伏电压表、7065Hall卡构成的Hall测量系统。


Hall系统简介


●电路如图1

●测量过程

利用KeithleyHall卡7065,用220电流源给样品提供输入电流,485电流表测流经样品的电流,然后用2182测样品Hall电压。这套测试系统利用7001程控开关系统,可很方便的进行样品自动旋转和多路样品自动测试。

●仪器简介

7065:可运行在低/高阻模式

作为霍尔效应测试的核心部分,7065所具有的灵敏度和能力代表着霍尔测试的领先水平。7065Hall卡是Hall测试信号的前端调理系统,作为样品信号与测试仪器的缓冲部分,它可以运行于低阻和高阻模式。 低阻模式:

 输入阻抗   >10G
 本底电流   <100pA
 输入电压噪声 <50nVp-p
高阻方式:
 输入阻抗   >100T
 本底电流   <150fA
 输入电压噪声 <10 Vp-p

220电流源:

0.5pA到 101mA电流输出;
 1014 输出阻抗;
 最小噪声为100ppm峰峰值;
 灵敏度为0.5pA;

2182:

1nV分辨率,最高精度为2ppm,读数+1ppm量程,71/2显示。

7001:

程控开关控制器,可插Keithley程控开关卡,7065卡就插在里面。
在这套系统中,如果再选多路开关卡,就可实现多样品自动测试。这套系统利用了7065、220的优势,使其测量电阻可达1012 。测试系统框图如2所示。

如果样品阻值>1012 ,可以采用如图3所示的系统。这套系统让220电流源的输出直流流经样品,6514高阻计作为高阻放大,使其具有高的输入阻抗,减少泄漏。2182纳伏电压表用于测量霍尔电压。

●仪器介绍:

6514输入阻抗>200T ,噪声<1fA

●低温系统:
范围从78K~400K
控温精度为 0.2K

●磁场系统:
80极面,工作距离为25mm,0 60可调。最大为8000高斯,电源功率为1.5kW。

         
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