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(duì)于電路性能發(fā)揮重要作用。在使用這類電路進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，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(cè)量技術(shù)是實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量的關(guān)鍵。本文討論藉由擴(kuò)展向量網(wǎng)路分析儀(VNA)的范圍，如何有效利用兩種簡(jiǎn)單的技術(shù)實(shí)現(xiàn)精確、寬頻的頻率測(cè)量。
陶瓷電容由于具有高阻抗動(dòng)態(tài)范圍，因而難以測(cè)量其電容值。較大的鉭電容和鋁電解電容的動(dòng)態(tài)范圍較小，其電容值較容易測(cè)量。
就拿100nF陶瓷電容的測(cè)量來(lái)說(shuō)。在1Hz時(shí)，電容電抗(容抗)約1.6MΩ。在串聯(lián)諧振時(shí)，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(cè)量這種電容時(shí)，動(dòng)態(tài)范圍(最低頻率時(shí)的容性阻抗與低阻抗時(shí)的ESR之比)至少必須達(dá)到164dB。有些工程師可能會(huì)認(rèn)為，測(cè)量低至1Hz的電容值太小了，因?yàn)榧词故堑驴萍?Keysight Technologies)的E5061B網(wǎng)路分析儀也僅能測(cè)量低至5Hz的電容阻抗。本文討論的技術(shù)可以將測(cè)量擴(kuò)展到1Hz、動(dòng)態(tài)范圍可達(dá)164dB。從10Hz開始掃描能將動(dòng)態(tài)范圍降低到144dB；但在每個(gè)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(dòng)態(tài)范圍。如果測(cè)量這些元件是你的主要工作，而你又沒有任何預(yù)算限制，那么使用專門的高性能阻抗分析儀可能是個(gè)很好的選擇；否則這個(gè)方案可能并不實(shí)際。那么，向量網(wǎng)路分析儀則是下一個(gè)最佳選擇。向量網(wǎng)路分析儀可以測(cè)量阻抗，并顯示電容、電感、實(shí)數(shù)、虛數(shù)與量級(jí)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(cè)量阻抗。這三種技術(shù)都是以散射參數(shù)(S參數(shù))為基礎(chǔ)。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(wú)需進(jìn)行任何計(jì)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(dòng)態(tài)范圍。如果測(cè)量這些元件是你的主要工作，而你又沒有任何預(yù)算限制，那么使用專門的高性能阻抗分析儀可能是個(gè)很好的選擇；否則這個(gè)方案可能并不實(shí)際。那么，向量網(wǎng)路分析儀則是下一個(gè)最佳選擇。向量網(wǎng)路分析儀可以測(cè)量阻抗，并顯示電容、電感、實(shí)數(shù)、虛數(shù)與量級(jí)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(cè)量阻抗。這三種技術(shù)都是以散射參數(shù)(S參數(shù))為基礎(chǔ)。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(wú)需進(jìn)行任何計(jì)算。
文章來(lái)源:EET 電子工程專輯
關(guān)注行業(yè)動(dòng)態(tài)，了解產(chǎn)業(yè)信息，以實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)，開拓創(chuàng)新，穩(wěn)步發(fā)展。
標(biāo)簽: 陶瓷電容 儀器