圖1 阻抗測量方法
圖2是自動平衡電橋法的原理框圖。通過精確測量加載到被測件DUT的電壓和電流,從而精確測量出DUT阻抗值。從圖2中可以看出,通過DUT的電流等于通過電阻Rr的電流,而通過Rr的電流可以通過測量V2計(jì)算出來。
通常,在低頻(<100KHz)的LCR表里,使用一個(gè)簡單的運(yùn)算放大器作為I-V轉(zhuǎn)換器,缺點(diǎn)是運(yùn)算放大器的頻響在高頻段較差。對于頻率高于 1MHz的LCR表或阻抗分析儀,I-V轉(zhuǎn)換器由精密的零位檢測器,相位檢測器和積分器(環(huán)路濾波)組成。這種儀器可以測量高達(dá)110MHz的頻率范圍。
圖2 自動平衡電橋法原理框圖
圖3是RF I-V法原理框圖。RF I-V法是I-V技術(shù)在高頻范圍的擴(kuò)展,可以緊密測量高達(dá)3GHz頻率范圍的阻抗值。RF I-V電路和路徑必須仔細(xì)設(shè)計(jì),以確保能夠以50ohm阻抗與被測件DUT相連。如果連接路徑的阻抗不是50ohm,不想要的反射將發(fā)生,將導(dǎo)致電流和電壓的測量誤差增大。RF I-V法細(xì)分為高阻和低阻兩種測量模式。實(shí)際上,測量儀器保持不變,只是改變測試頭,達(dá)到兩種測量模式的要求。高阻測量模式,測試電流很小,為了正確的探測電流,電流探頭要盡量靠近DUT;低阻測量模式,為了靈敏的得到電壓值,電壓探頭要盡量靠近DUT。
圖3 RF I-V法原理框圖
網(wǎng)絡(luò)反射法即是網(wǎng)絡(luò)分析儀方法,在此不著介紹。
各種方法的優(yōu)缺點(diǎn)如下。
1、自動平衡電橋法優(yōu)缺點(diǎn):
1)最準(zhǔn)確,基本測試精度0.05%;
2)最寬的阻抗測量范圍:C,L,D,Q,R,X,G,B,Z,Y,O...;
3)最寬的電學(xué)測量條件范圍;
4)簡單易用;
5)低頻:f<110MHz。
2、RF I-V法優(yōu)缺點(diǎn):
1)寬的頻率范圍:1MHz
3)寬的阻抗測量范圍:100m~50K@10%精度
4)>100MHz的最準(zhǔn)確測試方法;
5)接地器件測試。
3、網(wǎng)絡(luò)分析儀法優(yōu)缺點(diǎn):
1)高頻
適用:f>100KHz
最佳:f>3GHz
2)適中的精度;
3)有限的阻抗測試范圍。