圖3。Loffset提取的兩種方法的提取電感偏移:
使用SMD電感器和單線電感器,來自[5](©IEEE 2022,使用經(jīng)許可)。
電感測量結(jié)果
圖 4 中的結(jié)果表明,考慮到寄生電感和低頻校正,可以獲得相當精確的電感測量值。校正后的值都在元件的容差范圍內(nèi),而非校正值顯示出相當大的偏差。圖中的誤差條代表元件 公差,較小的電感器公差為 0.1 nH 至 0.3 nH,較大的電 感器公差為 5%。由于測試頻率較低,典型的偏差約為 10-20%,對于 1 nH 以下的電感器,這種偏差無法辨別,但對于 10 nH 及以上的電感器,這種偏差則變得清晰可見。對于 10 nH 以下的電感器,測試頻率偏差的主要原因是偏差來自偏移電感 Loffset,而在電感值較高時,頻率校正 因子則占主導地位。
圖4。在1 Mhz測試頻率下使用HP4284A的小型電感的測量結(jié)果,來自[5](©IEEE 2022,經(jīng)許可使用)。
圖 4 顯示了使用 HP4284A 在 1 MHz 頻率下測試的 01005、0201、0402、0603、0805 和 1008 尺寸電感器的測量結(jié)果。測量結(jié)果、標稱電感值和使用公式 (1) 得出 的校正值如圖所示。圖中顯示,對于小電感值,測量值與標稱值偏差很大,超出元件公差范圍100%以上。偏差程度隨元件尺寸的變化而變化,這是預料之中的,因為測試夾具的幾何形狀,特別是探頭之間的距離,是根據(jù)不同尺寸進行調(diào)整的。這種偏差是由于測試夾具的寄生電感造成的。
鳴謝
作者非常感謝加拿大安大略省多倫多Navair Technology的John Raposo先生的寶貴討論
以及這項工作的技術(shù)援助。
參考
[1] “LCR-Reader-MPA,” Siborg Systems Inc. [Online]. Available: https://www.lcr-reader.com
[2] M. Szyper, “Inductance measurement,” in Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, J. G. Websterand H. Eren, Eds. Boca Raton, Florida, USA: CRC Press, Jan. 2017.
[3] “WE-MK SMT Multilayer Ceramic Inductor Datasheet,” Wurth Elektronik. [Online]. Available: https://www.we-online.com/ catalog/datasheet/7447860015G.pdf.
[4] F. W. Grover, Inductance Calculations. New York, New York, USA: Dover Publications, 2004.
[5] M. Obrecht, “Offset elimination technique for small inductance measurements using two-wire connection,” in Proc. IEEE AUTOTESTCON, Aug. 2022.
Michael S.Obrecht(M’98;obrecht@siborg.ca)是加拿大安大略省滑鐵盧市Siborg Systems股份有限公司的研發(fā)總監(jiān)。他之前是加拿大安大略省滑鐵盧大學電氣與計算機工程系的研究副教授。他目前的研究領(lǐng)域包括高精度電子測量器件,以及半導體器件和工藝的數(shù)值模擬。他分別于1975年和1983年獲得俄羅斯新西伯利亞國立大學的理學碩士和博士學位。