熱穩(wěn)定電流

熱穩(wěn)定電流是在高溫和低偏壓條件下穩(wěn)定的電流。在實(shí)際應(yīng)用中，熱穩(wěn)定電流可以通過一定的電路實(shí)現(xiàn)，并用于測量電子器件的熱噪聲等參數(shù)。

1.什么是熱穩(wěn)定電流

熱穩(wěn)定電流指的是在恒定溫度和恒定電壓下的直流電流值。在這種狀態(tài)下，電流不受晶體管本身內(nèi)部參數(shù)的影響，因而可以作為一個(gè)穩(wěn)定參考電流來使用。在半導(dǎo)體器件可靠性測試和設(shè)計(jì)中，熱穩(wěn)定電流經(jīng)常用來提取芯片的熱噪聲譜密度、強(qiáng)制退化產(chǎn)生漏電流、加速老化產(chǎn)生新的缺陷等信息。

1.1 熱穩(wěn)定電流的計(jì)算公式

在理想情況下，熱穩(wěn)定電流與溫度和電阻之間的關(guān)系如下：

I_SS = (KT)/(qR)

其中，I_SS 是熱穩(wěn)定電流，K 是玻爾茲曼常數(shù)，T 是絕對溫度，q 是元電荷量， R 是器件電阻。

1.2 熱穩(wěn)定電流的工作原理

實(shí)現(xiàn)熱穩(wěn)定電流主要依靠兩種基本電路：參考電流源和運(yùn)算放大器電路。參考電流源電路通常由一個(gè)外部電阻和一個(gè)對數(shù)溫度傳感器組成，外部電阻和靈敏度都事先調(diào)整好；而運(yùn)算放大器電路則利用差模輸入進(jìn)行運(yùn)算，通過調(diào)節(jié)非反饋輸入端的某個(gè)電壓值來控制輸出電流。