阻抗測(cè)量應(yīng)用指南

在這篇應(yīng)用說明中我們將通過一個(gè)示例演示和探討如何用Moku:Lab進(jìn)行精確的阻抗測(cè)量。首先，我們探討了使用頻率響應(yīng)分析儀測(cè)量阻抗的數(shù)學(xué)方法。在第二部分中，我們使用Moku:Lab對(duì)一個(gè)電感元件進(jìn)行測(cè)量。

頻率響應(yīng)分析儀

Moku:Lab頻率響應(yīng)分析儀輸出通道產(chǎn)生正弦掃頻信號(hào)，同時(shí)輸入端用于測(cè)量接收信號(hào)的幅度(或功率)及相位。從而測(cè)量出的系統(tǒng)或被測(cè)設(shè)備的傳遞函數(shù)并繪制出幅度和相位隨頻率變化的趨勢(shì)，通常稱之為波特圖。

頻率響應(yīng)分析儀測(cè)量功率單位

在之前的的應(yīng)用說明中[1], 我們闡述了Moku:Lab輸出1 Vpp 正弦波信號(hào)，并反饋回Moku:Lab輸入端50Ω負(fù)載電阻，所測(cè)得的功率值：

然后我們用該功率比值，來準(zhǔn)確測(cè)量電阻阻抗。

電感

兩端口測(cè)量

在這個(gè)示例中，我們將測(cè)量一個(gè)已知的電感器—Wurth Electronics #7447021。這是一個(gè)100μH電感器，額定頻率為10 kHz 時(shí)允許± 20% 量差。

表 1 : 電感器的參數(shù)規(guī)格[2]

我們按照?qǐng)D2所示的方法，連接Moku:Lab輸出，被測(cè)電感，以及兩個(gè)輸入通道。這樣可以精準(zhǔn)的測(cè)量電感的頻率響應(yīng)。

圖 1 : Moku:Lab 測(cè)量裝置

圖 2 :兩端等效電路

圖2顯示Moku:Lab雙端口測(cè)量電感的等效電路。R1 和 R2 是輸入阻抗(50 Ω); 被測(cè)器件(DUT)是電感器。

我們可以使用Moku:Lab頻率響應(yīng)分析儀測(cè)量出V1相較于V2在不同頻率的相位和幅度。

計(jì)算方法

基礎(chǔ)電路理論告訴我們，電感的感抗和Moku:Lab 50Ω 電阻輸入阻抗可以用一個(gè)相量圖來表示(圖3)

圖 3 : 阻抗相量圖

因此, 通過測(cè)量在頻率

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