低噪声谐振电容桥在更换无空气层 MnZn 纤维核心后的性能方差
空间物理
2025-01-03 v1 仪器与探测器
摘要
采用无空气层 MnZn 纤维核心的平面印刷电路板变压器的精密交流谐振电容桥，在高精度测量中显示出卓越的噪声性能。由于许多应用使用多个桥接器，性能的一致性对于系统的功能至关重要。在同一生产批次且按相同频率缩放后，293 K 时纤维核心的噪声性能加权平均方差小于 0.3%，所有纤维核心均位于 +/- 1% 的范围内。在 140 K 时，加权平均方差小于 0.6%，且 90% 包含区间为 +/- 1.5%。对来自 TDK 纤维配件的 10 块 SIFERRIT 材料 N41 纤维核心在室温、293 K 和液氮戊气罐中 140 K 进行测试。拟合抛物线函数至 +/- 3dB 频率两侧，293 K 时噪声最小值加权平均值为 0.3027 aF/rtHz，方差为 0.0012 aF/rtHz，覆盖频率范围为 85.0 +/- 2.7 kHz。按 100 kHz 比例缩放后，加权平均值和方差分别为 0.2788 aF/rtHz 和 0.0008 aF/rtHz。相应的 140 K 噪声值为 0.1815 aF/rtHz，方差为 0.0016 aF/rtHz，覆盖范围为 152.7 +/- 6.3 kHz；按 150 kHz 比例缩放后为 0.1835 aF/rtHz，方差为 0.0011 aF/rtHz。按谐振频率和温度进行缩放，这些结果与对另一块相同供应商和类型、但不同生产批次的无空气层核心的先前测量结果在 293 K 和 140 K 分别相差 9% 和 6%。
引用
@article{arxiv.2501.00681,
title = {Performance Variance of Low Noise Resonant Capacitance Bridges While Replacing their Ungapped MnZn Ferrite Cores},
author = {S. Saraf and S. Buchman and C. Y. Lui and S. Wang and J. Lipa},
journal= {arXiv preprint arXiv:2501.00681},
year = {2025}
}