Misura precisa dell'impedenza elettrica complessa con scansione di frequenza, regolazione del livello del segnale di prova e polarizzazione DC

Attività da eseguire

L'impedenza dei componenti passivi del mondo reale, come resistenze, condensatori e induttori, si discosta sempre dal valore ideale a seconda della tecnologia e delle dimensioni del componente stesso. Gli elementi parassiti, come l'induttanza e la resistenza dei conduttori, oppure la capacità tra gli avvolgimenti di una bobina, hanno un impatto importante sulle proprietà del componente. L'impedenza degli elementi parassiti dipende, in gran parte, dalla frequenza. Ciò va tenuto in considerazione nella progettazione di circuiti elettrici.

Circuiti equivalenti di componenti passivi

In una certa misura, le proprietà dei componenti passivi dipendono dall'ampiezza del segnale di corrente o tensione alternata applicato e dal livello di polarizzazione DC sovrapposta. Nei prossimi paragrafi verranno discussi due esempi.

Dipendenza dalla bobina

Il materiale del nucleo utilizzato negli induttori e nei trasformatori presenta sempre un comportamento non lineare. In presenza di campi magnetici piccoli, la coercitività causa perdite di isteresi. In presenza di campi magnetici forti, il flusso magnetico si avvicina alla saturazione. La perdita nell'induttore aumenta con la crescita di ampiezza del segnale e con l'aumento della componente continua sovrapposta.

Dipendenza dalla capacità

Nei condensatori ceramici, la costante dielettrica del materiale dielettrico con alta permittività può variare significativamente con l'intensità del campo applicato. Di conseguenza, la capacità dei condensatori realizzati con tali materiali cambierà applicando una tensione continua di polarizzazione.

Soluzione Rohde & Schwarz

I misuratori LCR R&S®LCX misurano con precisione l'impedenza complessa dei componenti passivi nella gamma di frequenza rispettivamente da 4 Hz a 300 kHz o fino ad un massimo di 10 MHz. La funzione di misura dell'impedenza dinamica attivabile con l'opzione 'funzioni avanzate di analisi' R&S®LCX-K106 esegue le misure con una scansione di frequenza, livello o polarizzazione del segnale di prova. Registra anche i risultati in un file log. La visualizzazione ChartView integrata genera una rapida panoramica qualitativa che mostra la dipendenza dei risultati della misurazione dal parametro scansionato.

Con il tool gratuito per la scansione per il misuratore R&S®LCX, disponibile nel sito Web di Rohde & Schwarz, viene aggiunta un'ampia gamma di possibilità di configurazione e visualizzazione. Il programma applicativo controlla da remoto lo strumento R&S®LCX dando la possibilità di effettuare una scansione della frequenza, livello del segnale di test o livello di polarizzazione DC. Impedenza e ammettenza complesse, nonché induttanza, capacità, fattore di qualità e di perdita, resistenza e reattanza sono tracciate in diagrammi in funzione del parametro scansionato. Inoltre, l'impedenza e l'ammettenza sono tracciate sul piano complesso nei diagrammi di Nyquist.

Riassunto

I misuratori LCR R&S®LCX sono la soluzione ideale per misurare con precisione l'impedenza complessa, la resistenza, l'induttanza e la capacità dei componenti passivi, nonché la loro dipendenza dalla frequenza, dal livello del segnale e dalla polarizzazione DC. Il tool di scansione R&S®LCX (nota applicativa 1GP132) ne rende ancora più comodo l'utilizzo grazie alle funzioni di automazione e rappresentazione grafica. Per le applicazioni più avanzate, l'analizzatore di impedenza MFIA di Zurich Instruments rappresenta un complemento perfetto dei misuratori LCR R&S®LCX