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阻抗分析仪/LCR表原理

阻抗分析仪和LCR表是非常通用的测量器件的电子仪器。根据阻抗范围和频率范围的不同,有一系列不同原理的仪器来满足测试要求,图1是不同阻抗…

阻抗分析仪LCR表是十分通用的丈量器材的电子仪器。依据阻抗规模和频率规模的不同,有一系列不同原理的仪器来满意测验要求,图1是不同阻抗规模和不同频率规模的阻抗丈量办法。


图1 阻抗丈量办法

图2是主动平衡电桥法的原理框图。经过精确丈量加载到被测件DUT的电压和电流,然后精确丈量出DUT阻抗值。从图2中可以看出,经过DUT的电流等于经过电阻Rr的电流,而经过Rr的电流可以经过丈量V2计算出来。
一般,在低频(<100KHz)的LCR表里,运用一个简略的运算放大器作为I-V转换器,缺陷是运算放大器的频响在高频段较差。关于频率高于 1MHz的LCR表或阻抗分析仪,I-V转换器由精细的零位检测器,相位检测器和积分器(环路滤波)组成。这种仪器可以丈量高达110MHz的频率规模。

图2 主动平衡电桥法原理框图

图3是RF I-V法原理框图。RF I-V法是I-V技能在高频规模的扩展,可以严密丈量高达3GHz频率规模的阻抗值。RF I-V电路和途径有必要细心规划,以保证可以以50ohm阻抗与被测件DUT相连。假如衔接途径的阻抗不是50ohm,不想要的反射将产生,将导致电流和电压的丈量误差增大。RF I-V法细分为高阻和低阻两种丈量形式。实际上,丈量仪器坚持不变,仅仅改动测验头,到达两种丈量形式的要求。高阻丈量形式,测验电流很小,为了正确的勘探电流,电流探头要尽量接近DUT;低阻丈量形式,为了活络的得到电压值,电压探头要尽量接近DUT。


图3 RF I-V法原理框图

网络反射法便是网络分析仪办法,在此不着介绍。

各种办法的优缺陷如下。
1、主动平衡电桥法优缺陷:
1)最精确,根本测验精度0.05%;
2)最宽的阻抗丈量规模:C,L,D,Q,R,X,G,B,Z,Y,O…;
3)最宽的电学丈量条件规模;
4)简略易用;
5)低频:f<110MHz。

2、RF I-V法优缺陷:
1)宽的频率规模:1MHz2)好的测验精度,根本测验精度:0.8%;
3)宽的阻抗丈量规模:100m~50K@10%精度
4)>100MHz的最精确测验办法;
5)接地器材测验。

3、网络分析仪法优缺陷:
1)高频
适用:f>100KHz
最佳:f>3GHz
2)适中的精度;
3)有限的阻抗测验规模。

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