電子測量阻抗測量

電子測量阻抗測量第1頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一6.1概述6.1.1集總參數(shù)元件特性表征

1.阻抗定義及表示方法

第2頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一1.阻抗定義及表示方法

實軸+j-j電阻電感電容虛軸轉(zhuǎn)換關系第3頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一2.電阻器、電容器、電感器的電路模型測量器件的寄生參數(shù)DUT實際的元件，如電阻器、電容器和電感器都不可能是理想的，存在著寄生電容、寄生電感和損耗。第4頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一引線電感分布電容

電阻器RC0L0

電容器CR0L0R,0泄漏、引線電阻和電感

電感器R0LC0導線損耗分布電容2.等效電路模型第5頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一電阻器的頻率響應理想R寄生電容C0R高阻值電阻?R|z|低阻值電阻理想R?R|z|引線電感

RL0第6頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一電感器的頻率響應LC0R0C0的影響|z|理想L?R0C0

LR0理想LC0的影響|z|?R0普通電感磁芯損耗高的電感第7頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一電容器的頻率響應L0的影響|z|R0理想C?R0CL0如何準確的測量這些非理想的元件？第8頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一LCR測試儀第9頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一LCR數(shù)字電橋LCR測試儀第10頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一Q表第11頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一6.1.2元件參數(shù)測量的基本技術電橋法D1.測量方法概述優(yōu)缺點和頻率范圍高精度（0.1%典型值）

使用不同電橋可得到寬頻率范圍

單臺儀器的頻率覆蓋范圍較窄

頻率范圍：DC~300MHz價格低

需要手動平衡

第12頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一諧振法改變電容C直到電路諧振諧振時XL=XC僅有RX存在VRXDUTLXECVOSC優(yōu)缺點和頻率范圍需要調(diào)諧到諧振可測很高的Q值，利用可變電容上的電壓測量阻抗測量精度低頻率范圍：10KHz~70MHz

第13頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一

電壓電流法

由測量的電壓值和電流值計算被測阻抗ZX電流通過它所流經(jīng)的RS上的電壓計算V1V2RSZXIOSC優(yōu)缺點和頻率范圍適合于探頭類測試需要使用簡單工作頻率范圍受使用探頭的變壓器的限制頻率范圍：10KHz~100MHz

第14頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一RF電壓電流法低阻抗類型高精度（0.1%典型值）高頻下的寬阻抗范圍工作頻率范圍受使用探頭的變壓器的限制頻率范圍：1MHz~3GHz

RV1VV2RI1ZXIOSCRI2高阻抗類型RVV2V1ZXIOSCRR__2第15頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一自動平衡電橋法

I=I2V2=I2R-+DUTHLR虛地V1II2V2通過DUT的電流也通過電阻R“L”點的電位保持為0V（稱為虛地）Z=V1I=V1RV2V1I2=───優(yōu)缺點和頻率范圍高精度（0.05%典型值）很寬的測量范圍使用簡單不能適應更高的頻率范圍頻率范圍：20Hz~110MHz

第16頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一網(wǎng)絡分析法通過測量輸入信號與反射信號之比得到反射系數(shù)用定向耦合器或電橋檢測反射信號用網(wǎng)絡分析儀提供激勵并測量響應DUTVINCVR輸入信號反射信號定向偶合器或電橋OSCZXV1V2優(yōu)缺點和頻率范圍高頻率范圍當被測阻抗接近特征阻抗時得到高精度改變測量頻率需要重新校準阻抗測量范圍窄頻率范圍：300KHz~3GHz

第17頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一網(wǎng)絡分析法300KHz1101001K10K100K1M10M100M1G10G10KHz70MHz10KHz110MHz1MHz3GHzRF電壓電流法電壓-電流法法諧振法0HZ300MHz電橋法20HZ110MHz自動平電橋法頻率和測量方法每種方法都有其各自的優(yōu)缺點需要考慮頻率覆蓋范圍、量程、測量精度和操作方便性沒有一種方法能包括所有的測量能力，需折衷第18頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一2.阻抗測量儀器分類模擬阻抗測量儀器

采用電橋法的：萬用電橋；惠斯登電橋等各種電橋儀器采用諧振法的：Q表采用電壓-電流法的：多用表；可變電阻器；參數(shù)測測儀數(shù)字式阻抗測量儀器采用RF電壓電流法的：射頻阻抗分析儀采用自動平衡電橋法的：LF阻抗測量儀采用網(wǎng)絡分析法的：網(wǎng)絡分析儀第19頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一6.3阻抗的模擬測量法

6.3.1電壓電流法（伏安法）6.3.2電橋法平衡條件D交流電橋常用電橋

測電阻----惠斯登電橋測電容----電容比較電橋測電感----海式電橋 麥克斯韋-韋恩電橋

第20頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一6.3.3諧振法測量元件參數(shù)

諧振頻率角頻率回路總阻抗第21頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一諧振法直接測電容振蕩器接入可變電容CS調(diào)至諧振，然后接入被測電容CX再調(diào)至諧振。CX較小時并聯(lián)接入；CX較大時串聯(lián)接入CX串聯(lián)CX并聯(lián)第22頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一并聯(lián)替代法測量大電感

串聯(lián)替代法測小電感

第23頁，共26頁，2023年，2月20日，星期一Q表組成原理及測量原理

品質(zhì)因數(shù)測量儀，諧振原理由高頻振蕩器、測量電路和輸入/輸出指示器等組成。6.3.4Q值測量第24頁，共26頁，2023年