link w88 Đặc tính ký tự của các tụ điện Q 100pf cao bằng MFIA
MFIA 5MHz Phân tích trở kháng / Máy đo LCR chính xác cao
Giới thiệu
Trong một bài đăng trên blog khác, chúng tôi đã thảo luận về cách sử dụng MFIA để điều tra các tụ điện 3000 f Ở đây chúng tôi nhìn vào phía bên kia của quang phổ để điều tra một tụ điện 100 PF Cụ thể, bài đăng trên blog này kiểm tra các tụ SMD thương mại Q (tổn thất thấp) cao (cả phim gốm và polymer) Mặc dù một loạt các điện môi có sẵn cho các tụ điện, chúng tôi tập trung vào việc lựa chọn các tụ điện màng gốm và polymer loại I
link w88 1: Các giá trị Q cho điện môi tụ điện chung được trích dẫn từ Wikipedia
100 pf được chọn để phù hợp với giữa phạm vi của các tụ điện SMD, được sử dụng phổ biến nhất trong các mạch hiện nay Tám tụ điện 100 PF có sẵn trên thị trường đã được đo, từ các tụ Q thấp thấp đến Q có giá trị cao được lấy từ các nhà sản xuất nổi tiếng như Johanson, Murata, ATC và AVX Bảng 1 cung cấp một cái nhìn tổng quan về 100 tụ điện PF được chọn để mô tả đặc tính trong bài đăng trên blog này
Bảng 1: Danh sách 100 tụ điện PF được chọn để mô tả đặc tính trong bài đăng trên blog
Cài đặt thử nghiệm
Mỗi tụ điện được thử nghiệm trong bài đăng trên blog này được hàn vào một nhà cung cấp điện dung thấp (1 ff, xem link w88 2) Mỗi lần quét trở kháng (300 điểm) sau đó được thực hiện ở điện áp ổ đĩa 800 mV trong khoảng 12 phút trong phạm vi 200 Hz đến 1 MHz Tất cả các cài đặt được giữ không đổi cho mỗi tụ điện để chúng có thể được so sánh giữa các thành phần Đường dẫn quét được hiển thị trong biểu đồ phản ứng trong link w88 2 với các mũi tên màu cam dọc theo đường chéo 100 pf từ 200 Hz đến 1 MHz Từ biểu đồ này, chúng ta có thể thấy rằng MFIA đạt được độ chính xác tối ưu 0,05% dọc theo con đường này link w88 2 cũng cho thấy độ chính xác pha của MFIA (sơ đồ phải)
link w88 2: Biểu đồ phản ứng của MFIA phía trên mũi tên màu cam hiển thị đường dẫn của quét trở kháng được sử dụng để mô tả tụ điện 100 PF (minh họa ở bên trái) Độ chính xác dọc theo quét này dao động từ 0,1% đến 0,05% Biểu đồ bên phải cho thấy độ chính xác pha của MFIA
dễ sử dụng hiệu chỉnh cố định
Một tính năng chính của MFIA là Cố vấn hiệu chỉnh dễ sử dụng hướng dẫn người dùng khi sửa chữa ký sinh trùng đến từ thiết bị Sửa lỗi người dùng có thể được thực hiện ở chế độ tiêu chuẩn chỉ trong vài phút, nhưng với dữ liệu trong bài đăng trên blog này, tôi đã quyết định thực hiện sửa chữa người dùng có độ chính xác cao Chỉnh sửa người dùng chính xác cao cho phép người dùng chọn cả dải tần và số lượng điểm được đo trong quá trình hiệu chuẩn người dùng Hơn nữa, các hiệu chỉnh người dùng có độ chính xác cao dẫn đến thời gian trung bình và giải quyết dài hơn, dẫn đến ít tiếng ồn hơn trong quá trình điều chỉnh
10039_10103
Các yếu tố quan trọng nhất khi đánh giá hiệu suất điện của tụ điện là yếu tố chất lượng (q) và điện trở loạt tương đương (ESR)
Q Giá trị và ESR có mối quan hệ sau:
Trong đó XC là phản ứng điện dung Mặc dù Q và ESR có liên quan đến nhau, mỗi tham số thường được sử dụng và để rõ ràng, cả hai tham số được hiển thị trong các sơ đồ riêng biệt Q, chúng ta có thể thấy từ phương trình trên rằng nó tỷ lệ nghịch với ESR Tổng quát hơn, yếu tố Q cho thấy tỷ lệ năng lượng tích lũy so với năng lượng bị mất bởi ESR Một tụ điện hoàn hảo với ESR bằng 0 có yếu tố Q vô hạn Các giá trị Q cũng phụ thuộc vào tần số cao, vì chúng phụ thuộc vào cả phản ứng và ESR (bản thân nó phụ thuộc vào tần số) Q và ESR thường được đo bằng một đường cộng hưởng tần số duy nhất, chẳng hạn như 1MHz, nhưng blog này cho thấy cách sử dụng MFIA để đo các tham số quan trọng này bằng cách quét liên tục từ thấp đến 1 MHz link w88 4 là ảnh chụp màn link w88 của phần mềm Labone điều khiển MFIA Mô-đun quét được hiển thị ở dưới cùng của sơ đồ hiển thị tám dấu vết được mã hóa màu của hệ số Q cho mỗi trong số tám tụ điện ứng cử viên Các dấu vết được mã hóa màu như được mô tả trong truyền thuyết ở phía dưới bên phải của sơ đồ Nói chung, nhìn vào dấu vết giá trị Q, chúng ta có thể thấy rằng tất cả trừ một tụ điện có sự phụ thuộc tần số mạnh mẽ của giá trị Q Nói cách khác, nó là một NP0 (dấu màu vàng) từ Murata Tất cả các tụ điện khác đều tăng Q đến 1 kHz và giảm sau 10 kHz Khi nói đến các yếu tố Q, tụ điện AVX 1111 là tốt nhất Dấu vết màu hồng cho thấy các yếu tố Q trên 60000 (hàng con trỏ ngang hàng đầu được đặt thành 60000)
link w88 4: Một ảnh chụp màn link w88 của Labone cho thấy sự quét trở kháng của yếu tố Q (q) của tám tụ điện thương mại Như thể hiện trong truyền thuyết bên phải, dấu vết của tám tụ điện được mã hóa màu Dòng con trỏ trong bộ quét cho thấy các hệ số Q trên 60000 (dấu vết hồng)
Tham số tiếp theo được chú ý là điện trở chuỗi tương đương (ESR) Đây là thước đo điện trở loạt của tụ điện ở một tần số cụ thể Tụ điện hoàn hảo có điện trở bằng không và điện áp bị trễ chính xác 90 độ so với dòng điện Tuy nhiên, trong thế giới thực, ESR tồn tại do dẫn điện, kết nối và vỏ, cũng như điện môi cách điện Điều này được gọi là ESR vì nó được mô link w88 hóa như một điện trở được kết nối nối tiếp với tụ điện ESR càng thấp, công suất của mạch càng được tiêu thụ, ít quá nóng và thời lượng pin dài hơn ESR thường được trích dẫn ở một tần số 1 MHz, không giải thích đầy đủ hành vi phụ thuộc vào tần số Dữ liệu từ blog này cho thấy hành vi ESR từ 200 Hz đến 1 MHz, như trong link w88 5 link w88 5 cho thấy các giá trị ESR bắt đầu từ 2500 ohms ở 200 Hz ở phía bên phải của cửa sổ quét 1 MHz (dấu vết màu cam) cho tụ điện Johanson Đối với cả Murata (dấu vết hồng) và p90 (dấu vết màu xanh) từ ATC, chúng ta có thể thấy rằng các ESR chưa được bão hòa hoàn toàn, nhưng các ESR của họ nhỏ hơn 200 mohm
link w88 5: Trở kháng của điện trở chuỗi tương đương (ESR) của 8 tụ điện thương mại Như thể hiện trong truyền thuyết bên phải, dấu vết của tám tụ điện được mã hóa màu
link w88 6: Ảnh chụp màn link w88 hiển thị pha điện áp và hiện tại của mỗi tụ điện Như thể hiện trong truyền thuyết bên phải, dấu vết của tám tụ điện được mã hóa màu
Kết luận
Máy phân tích trở kháng MFIA đã được sử dụng để đo Q, ESR và pha của tám tụ điện Q 100 PF có sẵn trên thị trường Hệ số Q được đo trên 60000, với ESR tối thiểu 20 0mΩ và pha 5m ° và 90 ° MFIA sử dụng công nghệ khóa tiên tiến, củng cố nó Ngoài ra, các thành phần ký sinh thấp của đồ đạc MFITF kết hợp với bù người dùng chính xác cao cho phép các phép đo pha tốt nhất có thể