進(jìn)行電容器的阻抗特性測量
發(fā)布時(shí)間:2014/10/3 17:08:38 訪問次數(shù):1146
本例中把電容器的兩端連接在圖2-39中NI ELVIS的DUT+、DUT-引腳后,啟動(dòng)虛HD74HC14擬儀器Imped后,保持控制面板的默認(rèn)參數(shù)不變,單擊Run按鈕,進(jìn)行電容器的阻抗特性測量,測量結(jié)果如圖2-46所示。
在圖2-46中,在測量結(jié)果的Impedance (Z)顯示區(qū)域中,分別以極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的形式給出了測量結(jié)果,其中測量結(jié)果Magnitude 157.73kQ、Phase (Deg) 273.82表示幅值為
157.73kQ、相位為273.820,等價(jià)為157730 2273.820的極坐標(biāo)表示形式;測量結(jié)果Reactance( X)-157.38kQ表示電容器的復(fù)阻抗的虛部為-157.38kQ,與式(2.5-7)和式(2.5-8)的意義相同,和理論計(jì)算結(jié)果容抗的模158kQ基本一致。Resistance (R)表示電容器復(fù)阻抗的實(shí)部,對于理想的電容器其復(fù)阻抗的實(shí)部應(yīng)該為0。
對于一個(gè)電阻而言,無論輸入直流電或者是交流電,其對電流的阻礙作用是不變的,而從式(2.5-7)可以看出,當(dāng)在電容器兩端加入直流信號(hào)時(shí),由于直沆信號(hào)的角頻率co=0,所以,對于直流信號(hào)而言,電容器相當(dāng)于斷路;而當(dāng)電容器中通過交流信號(hào)時(shí),容器的阻抗會(huì)隨著交流信號(hào)的角頻率∞的變化而變化,當(dāng)c增大時(shí),Zc減。寒(dāng)∞減小時(shí),Zc增大。通過虛擬儀器Imped的控制面板,用戶可以直觀量化地觀察電容器阻抗的這一特性。
在圖2-49的Measurement Frequency區(qū)中將測試頻率設(shè)置為10000Hz,其余參數(shù)保持不變,并仍然對同一個(gè)電容器進(jìn)行阻抗特性測試,單擊Run按鈕后,測量結(jié)果如圖2-49所示,在實(shí)際的電路分析和應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)遇到多個(gè)電容串聯(lián)或并聯(lián)的情況,電容串聯(lián)或者并聯(lián)后其阻抗的計(jì)算方法如下所述:
為分析方便,假設(shè)電容上的初始電壓Vc (t)為0,則當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓信號(hào)比(f)=Vosin《Dt)通過電容器時(shí),電容上的電壓和電流之間的關(guān)系可以用式(2.5-1)來表示,在式(2.5-1)兩側(cè)進(jìn)行積分運(yùn)算可得式(2.5-9)所示的結(jié)果。
本例中把電容器的兩端連接在圖2-39中NI ELVIS的DUT+、DUT-引腳后,啟動(dòng)虛HD74HC14擬儀器Imped后,保持控制面板的默認(rèn)參數(shù)不變,單擊Run按鈕,進(jìn)行電容器的阻抗特性測量,測量結(jié)果如圖2-46所示。
在圖2-46中,在測量結(jié)果的Impedance (Z)顯示區(qū)域中,分別以極坐標(biāo)和直角坐標(biāo)的形式給出了測量結(jié)果,其中測量結(jié)果Magnitude 157.73kQ、Phase (Deg) 273.82表示幅值為
157.73kQ、相位為273.820,等價(jià)為157730 2273.820的極坐標(biāo)表示形式;測量結(jié)果Reactance( X)-157.38kQ表示電容器的復(fù)阻抗的虛部為-157.38kQ,與式(2.5-7)和式(2.5-8)的意義相同,和理論計(jì)算結(jié)果容抗的模158kQ基本一致。Resistance (R)表示電容器復(fù)阻抗的實(shí)部,對于理想的電容器其復(fù)阻抗的實(shí)部應(yīng)該為0。
對于一個(gè)電阻而言,無論輸入直流電或者是交流電,其對電流的阻礙作用是不變的,而從式(2.5-7)可以看出,當(dāng)在電容器兩端加入直流信號(hào)時(shí),由于直沆信號(hào)的角頻率co=0,所以,對于直流信號(hào)而言,電容器相當(dāng)于斷路;而當(dāng)電容器中通過交流信號(hào)時(shí),容器的阻抗會(huì)隨著交流信號(hào)的角頻率∞的變化而變化,當(dāng)c增大時(shí),Zc減小:當(dāng)∞減小時(shí),Zc增大。通過虛擬儀器Imped的控制面板,用戶可以直觀量化地觀察電容器阻抗的這一特性。
在圖2-49的Measurement Frequency區(qū)中將測試頻率設(shè)置為10000Hz,其余參數(shù)保持不變,并仍然對同一個(gè)電容器進(jìn)行阻抗特性測試,單擊Run按鈕后,測量結(jié)果如圖2-49所示,在實(shí)際的電路分析和應(yīng)用中,經(jīng)常會(huì)遇到多個(gè)電容串聯(lián)或并聯(lián)的情況,電容串聯(lián)或者并聯(lián)后其阻抗的計(jì)算方法如下所述:
為分析方便,假設(shè)電容上的初始電壓Vc (t)為0,則當(dāng)一個(gè)正弦交流電壓信號(hào)比(f)=Vosin《Dt)通過電容器時(shí),電容上的電壓和電流之間的關(guān)系可以用式(2.5-1)來表示,在式(2.5-1)兩側(cè)進(jìn)行積分運(yùn)算可得式(2.5-9)所示的結(jié)果。
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