AgilentA阻抗分析仪使用手册

1、Agilent 4294A阻抗分析仪使用手册华中科技大学激光技术国家重点实验室2002年1月目录目录2一、介绍3二、基本原理：4三、Agilent4294A的主要技术指标：4四、前/后面板、硬/软键介绍 5五、测量方法7、介绍Agilent 4294A精密阻抗分析仪可以对各种电子器件（元件和电路）以及电子 材料和非电子材料的精确阻抗测量提供广泛的支持。它是对电子元件进行设计、 签定、质量控制和生产测试的强有力工具。它所提供的性能和功能对于电路设计 开发人员将获益匪浅。此外，Agilent 4294A的优良测量性能和功能为电路的设计 和开发以及材料（电子材料和非电子材料）的研究和开发提供强有力的

2、工具。它 具有： 在宽阻抗范围的宽频率范围内进行精确测量 强大的阻抗分析功能 便于使用并能用多种方式与PC机配套电子器件：无源元件：二端元件如电容器、电感器、铁氧体珠、电阻器、变压器、 晶体/陶瓷谐振器、多芯片组件或阵列/网络元件的阻抗测量。半导体元件：变容二极管的C- V （电流一电压）特性分析；二极管、晶体管或集成电路（IC）封装终端/引线的寄生分析；放大器的输入/输出阻 抗测量。其它元件：印制电路板、继电器、开关、电缆、电池等的阻抗评估。材料：介质材料：塑料、陶瓷、印制电路板和其它介质材料和损耗切角评估。磁 性材料：铁氧体、非晶体和其它磁性材料的导磁率和损耗角评估。半导体材 料：半导体材

3、料的介电常熟、导电率和C- V特性。9、基本原理:Agile nt 4294A阻抗分析仪所采用的是自动平衡电桥技术。如图所示：可以将 平衡电桥看作一个放大器电路，基于欧姆定律V=I*R进行测量。被测器件（DUT）通过一个交流源激励，它的电压就是在高端H监测到的电压。低端L为虚拟地，电压为0V。通过电阻器R2的电流|2跟通过被测器件（DUT）的电 流I相等。因此，输出电压和通过被测器件（DUT）的电流成正比，电压和电流自动平衡，这也就是它的名字的由来。V2 I2R2ZV，心12V2在实际应用中，为了覆盖更加大的频率范围，通常用一个null-detector和modulator来代替电路中的放大器

4、。当然，这只是一个基本的测量原理电路，为了 得到精确的结果，还有许多的附加电路。三、Agilent 4294A的主要技术指标参数指标工作频率40Hz-110MHz 7 mHz 分辨率基本阻抗精度± 0.08%Q精度在Q=100,f< 10MHz时为± 3%（典型值）阻抗范围3m Q -500M Q(0测量时间在f500kHz , BW （每字位数）=1 （快速）时为3ms/测 量 点每次扫描的总2- 801个点数测量类型4端对测量（标准）禾U用HP42942A进行APC - 7单端口测量（可测的接地器 件）阻抗参数|Z|, |Y|,0, R, x, G, B, L,

5、C, D, Q直流偏置0-± 40V/± 100mA 1mV/40uA分辨率 恒压/恒流方式，直流偏置V/I监视功能振荡器电平5mV 1 Vrms/200uA 20mArms，振荡器电平V/I监视功能扫J田参数频率，振荡器电平（V/I），直流偏置（V/I）扫描类型线性，对数，列表；手动扫描方式；向上/向下扫描其他功能等效电路分析功能迹线累积模式频标8个频标（1个主频标和7个副频标）频标功能，频标搜索功能（取大、取小、峰值、下一个峰值等）频标分析功能(*1 ) 30%的典型精度范围：3m Q (100Hz- 110MHz), 500MQ (100Hz200kHz)四、前/后面

6、板、硬/软键介绍前面板示意图：（见仪器）后面板示意图：（见仪器）在阻抗分析仪的前面板上提供了分组的硬键和一个液晶显示屏，在显示屏的右侧是一些软菜单，可以通过位于旁边的8个按键（软键）来选择菜 单中的内容。46个按键位于前面板的右上方，根据它们的功能不同被分别放在六个区中。每一个按键都有一个文字标记来说明它的功能。下面将分组介绍硬键的具体功能：1、激活通道区A 激活通道A，然后你就可以在通道A中设置参量以及进行分析工作B 激活通道A，然后你就可以在通道A中设置参量以及进行分析工作2、测量区Meas激活一个软键菜单，在其中你可以选择测量的参数激活J Format一个软键菜单，在其中你可以选择数据显

7、示的格式一（曲线轴格式），并设置相位显示单位激活一个软键Display 菜单,在其中你可以配置一般的显示参量（不包括显示格式和比例设置）并且可以进行等效电路分析激活 一个软键菜单，配置曲线的显示比例激活一个软键菜Scale Ref 单，配置带宽和平均设置仪器校准Bw/Avg 】Cal3、激励区【Sweep测试信号的扫描设定Source设置频率（CW频率），测试信号电平，和直流偏置。当你设定一个扫描参数时，你可以用【Start/Stop, 【Center,【Span来设定扫描范围【Trigger设置触发系统Start指定扫描范围的开始值Stop指定扫描范围的终止值【Center指定扫描范围的中间

8、值Span指定扫描范围4、输入区【。旋钮你可以旋转这个旋钮来调整当前设定值，这个方法更改的设定值立即生效，而不用再按别的键。同样你也可 以用这个旋钮来改变光标的水平位置t J增加或减少当前的设定值，更改的设定值立刻生效Entry Off 从输入模式切换到普通模式，参量的名称和设定值也从液晶显示屏的左上方消失Back Space 删除光标左边的一个字符，同时光标左移一位0- 9输入数字G/n-【x1设置输入数值的单位打开/关闭标记，配置标记设定5、标记区改变当前标记值，例如你可以选择 MK巳START将当【Marker 前标记值作为扫描范围的起始值，从而开始以这个新的扫Marker描范围进行扫描

9、Search 查找，如查找最大值、最小值等Utility 】6、仪器状态区【System控制管理整台仪器，也可以设置有限线测试功能【Local 将分析仪从远程控制切换到本地控制，在这里也可以配置GP旧和局域网Preset Copy Save初始化分析仪到它的初始状态将显示屏上的曲线输出到打印机 存贮当前设置、测量数据、屏幕图象等Recall】载入分析仪中以前存储的信息由于软键数目繁多，但从它的文本标记中可以很容易了解它的作用，所以这 里就不再一一列举了。五、测量方法a）所需仪器：Agilent 4294A精密阻抗分析仪、16047A夹具、被测物。b）夹具安装，打开电源。O Cal】->A

10、DAPTER->NONE，选择分析仪工作在没有适配器的环 境下（因为我们所购买的仪器中没有需要补偿的适配器，所以这里就不介绍适配器补偿的步骤了）。d）指定测量环境i. 初始化【Presetii. 选择要测量的参数：【Meas】（如|Z卜D等，这里可以根据你所要测量的量来选择，选择完成后在A、B两个通道中就会显示这 两个参量的曲线）iii. 设置扫描参数的频率【Sweep ->PARAMETER->FREQ，然后设置扫描方式TYPE（这里根据所选择的参量不同会有不 同的方式，如线型（LIN）、对数（LOG）等，Start Stop 设置扫描范围，或者用【Center】 Span

11、是一样的效果iv. 【Source设置频率（CW频率），测试信号电平，和直流偏置等v. 【Bw/Avg 】->BANDWIDTH设定带宽e)夹具补偿(1) Cal ->FIXTURE COMPEN(2)将夹具的两电极开路，按OPEN，当OPEN on OFF中的on大写 时开路补偿完成(3)用短路器将两电极短路，按SHORT，当SHORT on OFF中的 on大写时短路补偿完成，然后移开短路器(4)如果需要更精确的补偿，可以选一个参数已知的器件，用上 述方法进行负载补偿，一般情况下不需要f) 测量并观测结果，在这里可以根据不同的需要进行不同的操作i. 夹好被测器件ii. A激活A通道，Format选择一种显示格式，Scale Ref 选择显示