陶瓷電容是影響電壓穩(wěn)壓器控制回路穩(wěn)定性與供電網(wǎng)路(PDN)阻抗的主要因素，因而對于電路性能發(fā)揮重要作用。在使用這類電路進行設計時，你必須在較寬的頻率范圍內(nèi)提供良好的阻抗資料。正確的測量技術(shù)是實現(xiàn)精確測量的關(guān)鍵。本文討論藉由擴展向量網(wǎng)路分析儀(VNA)的范圍，如何有效利用兩種簡單的技術(shù)實現(xiàn)精確、寬頻的頻率測量。
陶瓷電容由于具有高阻抗動態(tài)范圍，因而難以測量其電容值。較大的鉭電容和鋁電解電容的動態(tài)范圍較小，其電容值較容易測量。
就拿100nF陶瓷電容的測量來說。在1Hz時，電容電抗(容抗)約1.6MΩ。在串聯(lián)諧振時，等效串聯(lián)電阻(ESR)的典型值約為10mΩ。在寬頻率范圍內(nèi)精確地測量這種電容時，動態(tài)范圍(最低頻率時的容性阻抗與低阻抗時的ESR之比)至少必須達到164dB。有些工程師可能會認為，測量低至1Hz的電容值太小了，因為即使是德科技(Keysight Technologies)的E5061B網(wǎng)路分析儀也僅能測量低至5Hz的電容阻抗。本文討論的技術(shù)可以將測量擴展到1Hz、動態(tài)范圍可達164dB。從10Hz開始掃描能將動態(tài)范圍降低到144dB；但在每個阻抗極限增加10dB的雜訊余量，可以讓你馬上回到所要求的164dB范圍。
選擇正確的儀器
除了專門的阻抗分析儀外，很少有儀器能夠支援如此大的動態(tài)范圍。如果測量這些元件是你的主要工作，而你又沒有任何預算限制，那么使用專門的高性能阻抗分析儀可能是個很好的選擇；否則這個方案可能并不實際。那么，向量網(wǎng)路分析儀則是下一個最佳選擇。向量網(wǎng)路分析儀可以測量阻抗，并顯示電容、電感、實數(shù)、虛數(shù)與量級等。
向量網(wǎng)路分析儀天生就可以使用三種不同的技術(shù)測量阻抗。這三種技術(shù)都是以散射參數(shù)(S參數(shù))為基礎。表1列出了這三種方法以及從S參數(shù)到阻抗的變換。值得慶幸的是，這些阻抗變換一般內(nèi)建于向量網(wǎng)路分析儀中，因而無需進行任何計算。
選擇正確的儀器
除了專門的阻抗分析儀外，很少有儀器能夠支援如此大的動態(tài)范圍。如果測量這些元件是你的主要工作，而你又沒有任何預算限制，那么使用專門的高性能阻抗分析儀可能是個很好的選擇；否則這個方案可能并不實際。那么，向量網(wǎng)路分析儀則是下一個最佳選擇。向量網(wǎng)路分析儀可以測量阻抗，并顯示電容、電感、實數(shù)、虛數(shù)與量級等。
向量網(wǎng)路分析儀天生就可以使用三種不同的技術(shù)測量阻抗。這三種技術(shù)都是以散射參數(shù)(S參數(shù))為基礎。表1列出了這三種方法以及從S參數(shù)到阻抗的變換。值得慶幸的是，這些阻抗變換一般內(nèi)建于向量網(wǎng)路分析儀中，因而無需進行任何計算。
文章來源:EET 電子工程專輯
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標簽: 陶瓷電容 儀器