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再谈谈无偏二极管的一些问题

草根
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加入时间: 2005/02/13
文章: 2510

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标题: 再谈谈无偏二极管的一些问题 (989 reads) 时间: 2005-11-19 周六, 下午8:48

作者：草根在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

越南人网友的提出的一些观点，促使我再思考一些关于无偏二极管的话题。

1、用示波器观测干扰

用示波器直接观测交流成分有点难度。标准示波器的探头输入阻抗1-10兆欧，输入电缆和探头的分布电容很大，有几十皮法甚至更高，尤其是用介电系数比较高的绝缘材料做的产品。无偏二极管的内阻有几兆到几十兆欧，RC时间常数在几十微秒这个数量级，外界的干扰信号被整流以后，如果干扰信号的频率在几百千赫兹以上，可以被滤波为很平滑的直流，看不到交流成分。所以需要另外加一个放大转换电路，变成低阻抗的输出信号后才可以用示波器观测。

如果是通过分布电容感应到的工频电场干扰信号，或者是导线里感生的干扰磁场信号，应该很容易看到。但是徐业林做过很多次试验，这种随机的干扰不可能导致稳定一致的干扰放电曲线。

2、热电偶效应。

PN结可以在温差下输出几百毫伏的电动势。金属接线之间的热电偶效应则可以忽略，普通的工业用的J,K,M型的热电偶在几度的温差下只能输出几微伏的电压，远远不能影响PN结的温差电压。其他的普通金属之间的热电偶效应就更加微不足道。

如果在触点氧化的情况下，比如氧化亚铜就是一种半导体材料，可能会引起较大的误差，但是精密电压表通常都有调零装置，应该容易消除这种误差。

3、电磁隔离问题。

对于频率比较高（几兆以上）的电磁干扰信号，很薄的屏蔽层可以衰减100分贝以上，应该没有什么问题。最难处理的是低频的磁场干扰，虽然对于同轴电缆的影响很小，但是对于里面金属盒里面的的接线需要很厚的高导磁率的屏蔽层才能消除。当然，这类干扰很容易用示波器观测到。

对于频率比较低的干扰，可以很容易被示波器看到，徐业林在这方面花了多年心血，应该不会有这种低级的错误。如果电磁干扰有相对稳定的干扰结果，最大的可能性是该干扰来自测量仪器本身，尤其是里面的数字电路的开关产生的高次谐波的干扰。如果与其他的二极管作过对比试验，应该可以排除这类系统误差。

4、仪器输入级运算放大器的失调电流的影响。

运算放大器的失调电压很小，不可能达到几百毫伏，但是失调电流可能达到无偏二极管的输出电流。如果用电流表接到无偏二极管，可能由于失调电流产生了电压降，而该电压造成了失调电流的偏移——所测到的电流读数其实是此刻的失调电流和调零时候的失调电流的差值。同样，用电压表测量的时候得到的电压读数也可能是失调电流产生的。其他的对比器件如果内阻比较小，就不会产生这种现象。

4、是否有霍尔效应？

假设外界具有这样的干扰磁场，在半导体芯片内部产生了涡流，在地球磁场的作用下产生了霍尔效应——不是电压产生了电流，而是电流产生了电压，被整流以后变成了直流电。而其他的对比器件由于不具备足够的霍尔效应，因此电流不明显。

5、和温度的关系。如果是捕获热电子的能量，那么应该在温度比较高的情况下输出电流更大。如果是原电池，应该在温度较高的情况下具有更大的自放电电流，也就是不能保存很长的时间。另外原电池的电解质可能在某个温度以上被破坏，而基于物理结构的坑井却能保持原样。很遗憾，徐业林没有在这方面做更多的实验。

6、很多原电池具有可逆性，比如普通的AA锰锌电池再用完以后可以充电到接近原来容量的一半而继续使用。如果给放电衰竭的无偏二极管充电，看充电以后的放电电流是否比原来增大，就可以作为是否原电池的判据之一。

作者：草根在寒山小径发贴, 来自 http://www.hjclub.org

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