阻抗分析儀/LCR表原理

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計算出來。
通常，在低頻（<100KHz）的LCR表里，使用一個簡單的運算放大器作為I-V轉換器，缺點是運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轉換器由精密的零位檢測器，相位檢測器和積分器（環路濾波）組成。這種儀器可以測量高達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技術在高頻范圍的擴展，可以緊密測量高達3GHz頻率范圍的阻抗值。RF I-V電路和路徑必須仔細設計，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，不想要的反射將發生，將導致電流和電壓的測量誤差增大。RF I-V法細分為高阻和低阻兩種測量模式。實際上，測量儀器保持不變，只是改變測試頭，達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

網絡反射法即是網絡分析儀方法，在此不著介紹。

各種方法的優缺點如下。
1、自動平衡電橋法優缺點：
1）最準確，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）最寬的電學測量條件范圍；
4）簡單易用；
5）低頻：f<110MHz。

2、RF I-V法優缺點：
1）寬的頻率范圍：1MHz2）好的測試精度，基本測試精度:0.8%；
3）寬的阻抗測量范圍：100m～50K@10%精度
4）>100MHz的最準確測試方法；
5）接地器件測試。

3、網絡分析儀法優缺點：
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。