AgilentA阻抗分析儀使用手冊

1、Agilent4294A阻抗分析儀使用手冊華中科技大學(xué)激光技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室2002年1月目錄目錄一、介紹二、基本原理：三、Agilent4294A的主要技術(shù)指標(biāo):四、前/后面板、硬/軟鍵介紹五、測量方法一、介紹Agilent4294A精密阻抗分析儀可以對各種電子器件（元件和電路）以及電子材料和非電子材料的精確阻抗測量提供廣泛的支持。它是對電子元件進(jìn)行設(shè)計(jì)、簽定、質(zhì)量控制和生產(chǎn)測試的強(qiáng)有力工具。它所提供的性能和功能對于電路設(shè)計(jì)開發(fā)人員將獲益匪淺。此外，Agilent4294A的優(yōu)良測量性能和功能為電路的設(shè)計(jì)和開發(fā)以及材料（電子材料和非電子材料）的研究和開發(fā)提供強(qiáng)有力的工具。它具有：在寬阻抗范圍

2、的寬頻率范圍內(nèi)進(jìn)行精確測量強(qiáng)大的阻抗分析功能便于使用并能用多種方式與PC機(jī)配套電子器件：無源元件：二端元件如電容器、電感器、鐵氧體珠、電阻器、變壓器、晶體/陶瓷諧振器、多芯片組件或陣列/網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗測量。半導(dǎo)體元件：變?nèi)荻O管的C-V（電流電壓）特性分析；二極管、晶體管或集成電路（IC）封裝終端/引線的寄生分析；放大器的輸入/輸出阻抗測量。其它元件：印制電路板、繼電器、開關(guān)、電纜、電池等的阻抗評估。材料:介質(zhì)材料：塑料、陶瓷、印制電路板和其它介質(zhì)材料和損耗切角評估。磁性材料：鐵氧體、非晶體和其它磁性材料的導(dǎo)磁率和損耗角評估。半導(dǎo)體材料：半導(dǎo)體材料的介電常熟、導(dǎo)電率和C-V特性。二、基本原理：

3、Agilent4294A阻抗分析儀所采用的是自動平衡電橋技術(shù)。如圖所示：可以將平衡電橋看作一個放大器電路，基于歐姆定律V=I*R進(jìn)行測量。被測器件（DUT）通過一個交流源激勵，它的電壓就是在高端H監(jiān)測到的電壓。低端L為虛擬地，電壓為0V。通過電阻器F2的電流12跟通過被測器件（DUT）的電流I相等。因此，輸出電壓和通過被測器件（DUT）的電流成正比，電壓和電流自動平衡，這也就是它的名字的由來。在實(shí)際應(yīng)用中，為了覆蓋更加大的頻率范圍，通常用一個null-detector和modulator來代替電路中的放大器。當(dāng)然，這只是一個基本的測量原理電路，為了得到精確的結(jié)果，還有許多的附加電路。三、Agi

4、lent4294A的主要技術(shù)指標(biāo)：參數(shù)指標(biāo)工作頻率40Hz-110MHz,1mHz分辨率基本阻抗精度±%Q精度在Q=100,f<10MHz時(shí)為土3%(典型值)阻抗范圍3mQ-500MQ(*1)測量時(shí)間在f>500kHz,BW（每字位數(shù)）=1（快速）時(shí)為3ms/測量點(diǎn)每次掃描的總數(shù)2801個點(diǎn)測量類型4端對測量（標(biāo)準(zhǔn)）利用HP42942A進(jìn)行APC-7單端口測量（可測的接地器件）利用HP42941A進(jìn)行阻抗探頭測量（可測的接地器件）阻抗參數(shù)|Z|,|Y|,0,R,X,G,B,L,C,D,Q直流偏置0±40V/±100mA1mV/40uA分辨率恒壓/恒流方

5、式，直流偏置V/I監(jiān)視功能振蕩器電平5mV1Vrms/200uA20mArms振蕩器電平V/I監(jiān)視功能掃描參數(shù)頻率，振蕩器電平（V/I），直流偏置（V/I）掃描類型線性，對數(shù)，列表；手動掃描方式；向上/向下掃描其他功能等效電路分析功能跡線累積模式頻標(biāo)8個頻標(biāo)（1個主頻標(biāo)和7個副頻標(biāo)）頻標(biāo)功能，頻標(biāo)搜索功能（最大、最小、峰值、下一個峰值等）頻標(biāo)分析功能（*1）30%勺典型精度范圍：3mQ（100Hz110MHz）,500MQ（100Hz200kHz）四、前/后面板、硬/軟鍵介紹前面板示意圖：（見儀器）后面板示意圖：（見儀器）在阻抗分析儀的前面板上提供了分組的硬鍵和一個液晶顯示屏，在顯示屏的右側(cè)是

6、一些軟菜單,可以通過位于旁邊的8個按鍵（軟鍵）來選擇菜單中的內(nèi)容。46個按鍵位于前面板的右上方，根據(jù)它們的功能不同被分別放在六個區(qū)中。每一個按鍵都有個文字標(biāo)記來說明它的功能。下面將分組介紹硬鍵的具體功能：1、激活通道區(qū)【A】激活通道A然后你就可以在通道A中設(shè)置參量以及進(jìn)行分析工作【B】激活通道A然后你就可以在通道A中設(shè)置參量以及進(jìn)行分析工作2、測量區(qū)【Meas】激活一個軟鍵菜單，在其中你可以選擇測量的參數(shù)【Format】激活一個軟鍵菜單，在其中你可以選擇數(shù)據(jù)顯示的格式（曲線軸格式），并設(shè)置相位顯示單位【Display】激活一個軟鍵菜單，在其中你可以配置一般的顯示參量（不包括顯示格式和比例設(shè)置）

7、并且可以進(jìn)行等效電路分析【ScaleRef】激活一個軟鍵菜單，配置曲線的顯示比例【Bw/Avg】激活一個軟鍵菜單，配置帶寬和平均設(shè)置【Cal】儀器校準(zhǔn)3、激勵區(qū)【Sweep】測試信號的掃描設(shè)定【Source】設(shè)置頻率（CW頻率），測試信號電平，和直流偏置。當(dāng)你設(shè)定一個掃描參數(shù)時(shí)，你可以用【Start】，【Stop】，【Center】，【Span】來設(shè)定掃描范圍【Trigger】設(shè)置觸發(fā)系統(tǒng)【Start】指定掃描范圍的開始值【Stop】指定掃描范圍的終止值【Center】指定掃描范圍的中間值【Span】指定掃描范圍4、輸入?yún)^(qū)【0旋鈕】你可以旋轉(zhuǎn)這個旋鈕來調(diào)整當(dāng)前設(shè)定值，這個方法更改的設(shè)定值立即生

8、效，而不用再按別的鍵。同樣你也可以用這個旋鈕來改變光標(biāo)的水平位置【f】【J】增加或減少當(dāng)前的設(shè)定值，更改的設(shè)定值立刻生效【Entry0ff】從輸入模式切換到普通模式，參量的名稱和設(shè)定值也從液晶顯示屏的左上方消失BackSpace】BackSpace】刪除光標(biāo)左邊的一個字符，同時(shí)光標(biāo)左移一位0】【9】輸入數(shù)字【G/n-x1】設(shè)置輸入數(shù)值的單位5、標(biāo)記區(qū)【Marker】打開/關(guān)閉標(biāo)記，配置標(biāo)記設(shè)定【Marker宀】改變當(dāng)前標(biāo)記值，例如你可以選擇MKR>START將當(dāng)前標(biāo)記值作為掃描范圍的起始值，從而開始以這個新的掃描范圍進(jìn)行掃描【Search】查找，如查找最大值、最小值等【Utility】6

9、、儀器狀態(tài)區(qū)【System】控制管理整臺儀器，也可以設(shè)置有限線測試功能【Local】將分析儀從遠(yuǎn)程控制切換到本地控制，在這里也可以配置GPIB和局域網(wǎng)【Preset】初始化分析儀到它的初始狀態(tài)【Copy】將顯示屏上的曲線輸出到打印機(jī)【Save】存貯當(dāng)前設(shè)置、測量數(shù)據(jù)、屏幕圖象等【Recall】載入分析儀中以前存儲的信息由于軟鍵數(shù)目繁多，但從它的文本標(biāo)記中可以很容易了解它的作用，所以這里就不再一一列舉了。五、測量方法a）所需儀器：Agilent4294A精密阻抗分析儀、16047A夾具、被測物。b）夾具安裝，打開電源。c）【Cal】->ADAPTER->NONE選擇分析儀工作在沒有適

10、配器的環(huán)境下（因?yàn)槲覀兯徺I的儀器中沒有需要補(bǔ)償?shù)倪m配器，所以這里就不介紹適配器補(bǔ)償?shù)牟襟E了）。d）指定測量環(huán)境初始化【Preset】i. 選擇要測量的參數(shù)：【Meas】->*（如|Z|-D等，這里可以根據(jù)你所要測量的量來選擇，選擇完成后在AB兩個通道中就會顯示這兩個參量的曲線）ii. 設(shè)置掃描參數(shù)的頻率【Sweep】-'PARAMETER卜FREQ然后設(shè)置掃描方式TYPE（這里根據(jù)所選擇的參量不同會有不同的方式，如線型（LIN）、對數(shù)（LOG）等，【Start】【Stop】設(shè)置掃描范圍，或者用【Center】【Span】是一樣的效果iii. 【Source】設(shè)置頻率（CW頻率），測試信號電平，和直流偏置等【Bw/Avg】->BANDWIDTH設(shè)定帶寬e）夾具補(bǔ)償（1）【Cal】->FIXTURECOMPEN（2）將夾具的兩電極開路，按OPEN當(dāng)OPENonOFF中的on大寫時(shí)開路補(bǔ)償完成（3）用短路器將兩電極短路，按SHORT當(dāng)SHORTonOFF中的on大寫時(shí)短路補(bǔ)償完成，然后移開短路器（4）如果需要更精確的補(bǔ)償，可以選一個參數(shù)已知的器件，用上述方法進(jìn)行負(fù)載補(bǔ)償，一般情況下不需要f）測量并觀測結(jié)果，在這里可以根據(jù)不同的需要進(jìn)行不同的操作夾好被測器件i. 【A】激活A(yù)通道，【Format】選擇一種顯示格式，【ScaleRef】選擇顯示比