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

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.

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.

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