Medição precisa de impedância elétrica complexa com verificação de frequência, nível de sinais de teste e polarização CC

A impedância de componentes passivos do mundo real depende da frequência, do nível de sinais e da polarização CC. Isso precisa ser levado em consideração durante o projeto de circuitos. O medidor de LCR R&S®LCX é ideal para medir essas dependências. A ferramenta de verificação para R&S®LCX é um programa de aplicação para realizar essas verificações e exibir os resultados em gráficos com praticidade.

Medidor de LCR R&S®LCX
Medidor de LCR R&S®LCX
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Sua tarefa

A impedância de componentes passivos do mundo real, como resistores, capacitores e indutores, é sempre divergente do valor ideal, dependendo da tecnologia e das dimensões do componente. Elementos parasitas, como indutância e resistência de cabos condutores e também a capacitância entre os enrolamentos de uma bobina, têm um impacto significativo nas características dos componentes. A impedância de elementos parasitas depende amplamente da frequência. Esse aspecto precisa ser considerado durante o projeto de circuitos eletrônicos.

Circuitos equivalentes de componentes passivos

Até certo ponto, as características de componentes passivos dependem da amplitude da corrente CA aplicada ou do sinal de tensão e também de uma polarização CC sobreposta. Nos próximos parágrafos, discutiremos dois exemplos.

Qualidade de uma bobina versus corrente de polarização
Qualidade de uma bobina versus corrente de polarização
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Dependência de bobinas

O principal material usado em indutores e transformadores sempre demonstra um comportamento não linear. Em campos magnéticos pequenos, a coercividade causa perdas de histerese. Em campos magnéticos fortes, o fluxo magnético se aproxima da saturação. A perda no indutor aumenta com o aumento da amplitude do sinal e com o aumento da corrente CC sobreposta.

Capacitância versus tensão de polarização
Capacitância versus tensão de polarização
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Dependência de capacitância

Em capacitores de cerâmica, a constante dielétrica do material dielétrico com alta permissividade pode variar substancialmente de acordo com a intensidade de campo aplicada. Como consequência, a capacitância dos capacitores fabricados com esses materiais será alterada de acordo com a tensão da polarização CC aplicada.

A solução da Rohde & Schwarz

Os medidores de LCR R&S®LCX medem com precisão a impedância complexa de componentes passivos na faixa de frequência entre 4 Hz e 300 kHz ou até, no máximo, 10 MHz, respectivamente. A funcionalidade de medição dinâmica de impedância da opção de funções de análise avançada do R&S®LCX-K106 executa as medições com verificação de frequência de sinais de teste, nível e polarização. Além disso, ela coletar os resultados em um arquivo de log. O recurso ChartView integrado apresenta um rápido panorama qualitativo que mostra a dependência dos resultados de medição em relação ao parâmetro verificado.

A ferramenta gratuita de verificação para R&S®LCX, disponível no site da Rohde & Schwarz, agrega inúmeras possibilidades de configuração e visualização. O programa controla remotamente o R&S®LCX com uma verificação de frequência, nível de sinais de teste ou polarização CC. A impedância e a entrada complexas, além de indutância, capacitância, fator de perda e qualidade, resistência e reatância, são traçadas nos diagramas em relação ao parâmetro verificado. Além disso, a impedância e a entrada são traçadas em um plano complexo nos diagramas de Nyquist.

Resumo

Os medidores de LCR R&S®LCX são a solução ideal para medir com precisão a impedância complexa, a resistência, a indutância e a capacitância de componentes passivos e, também, a dependência desses fatores em relação à frequência, ao nível de sinais e à polarização CC. A ferramenta de verificação para R&S®LCX (nota de aplicação 1GP132) agrega um valor extra com possibilidades convenientes de automação e criação de gráficos. Para aplicações avançadas, o analisador de impedância MFIA da Zurich Instruments é um complemento perfeito para os medidores de LCR R&S®LCX

Sweep tool
Sweep parameters frequency, voltage level, current level, DC bias voltage, DC bias current
Impedance and admittance charts magnitude, phase, real part, imaginary part, Nyquist plot
Element value charts inductance, capacitance, resistance, quality, loss factor, series resistance, parallel resistance, reactance
Entrada, capacitância e fator de perda de um capacitor eletrolítico versus frequência
Entrada, capacitância e fator de perda de um capacitor eletrolítico versus frequência