如何使用Moku进行阻抗测量？

怎样才能用到Moku进行阻抗匹配精确测量？

频段回复研究测试仪

Moku的频率响应分析仪(FRA)在Moku输出上驱动扫描正弦波，并同时测量Moku输入接口接收到的信号幅度（或功率）。FRA可以测量系统或被测设备(DUT)的传递函数，从而创建幅度和相位与频率的关系图，通常称为波特图。

图1 波特构造例

为了测量被测设备的阻抗(Zdut)，我们需要了解 FRA 的功率图。FRA 图使用dbm或相对于一毫瓦(1 mW)的分贝为单位；在这种情况下，一个方便的计量单位。定义为：

Moku FRA测试余弦輸出可以伏特（峰峰峰值）为企业单位使用软件设置。对於余弦曲线方程：

将上式携带(2)式，而犯：

以dBm认为，换算为mW，如果他们已经知道Moku 录入输出阻抗为50 Ω，看出：

我们使用Moku的FRA生成1 Vpp正弦波 ，Moku输出1直接连接到输入1，如图2所示。当然，所得幅度在整个频率范围(0-1 kHz)4.050 dBm处是平坦的，非常接近到计算出的3.979 dBm。差异相当于1.7 mV(0.17%)。

图2 在Moku进入中之间驱动程序的1 V pp的FRA图

内阻检测的

单端口测量：

现在FRA的基本电源单位已经清楚，我们可以进行阻抗测量工作。在第1个示例中，我们将测量一个简单的10 kΩ、10% 容差电阻器的Rdut。等效电路为：

图3 单网络端口自动测量等效电源线路

请要注意，Vout为2 V，这会引致50 Ω阻抗上的的电压为1 V。

Moku FRA的运行频率高达120 MHz，但对于这些电阻测量，绘制至40 kHz 的图就足够了。图4显示了Vin时的Moku FRA幅度响应 = -35.821 dBm 。

图4 10 kΩ、20%、单网络端口DUT的FRA图

完后整理出来(1)式并代入(4)中的P，我们大家也可以测得：

从图4中可得，PdB = -35.821dB，通过(5)式可得Vin=10.23mV

由图3的等效用电线路，能得分压数学公式：

该热敏电阻器的数码电阻值表(DVM)读数显仪表示为9750 Ω。

在这一项方便的单电容在线测量，我们都需要确定报告的格式，Moku 的明确度在 77 Ω(< 1%)内。

低电位差测定：

表面的举例用到了规则10% 容差工率电阻器。大家还能高导致计算精度地自动测量较低的阻抗匹配。在此，大家将用到100 Ω、0.005% 容差的高导致计算精度工率电阻器器。用到可以达到办法，大家受到了工率幅值图。

图5 100 Ω、0.005%、单端口处的 FRA 手机屏幕微信截屏

将测得的-1.972 dBm功率代入方程(5)和(7)，我们计算出Rdut为98.41Ω。这与已知值几乎一致，但我们可以通过双端口测量做得更好。

二网络端口校正：

要改造自己的的衡量，自己的要有考虑到Moku 50 Ω打印输出上DUT的载荷。

人们就可以采用双端口号处在测量来确保这一丝，进行Moku的2、个录入端口号处来查看实际的APP的讯号电平。图6屏幕上显示了利用Moku:Lab的计算机硬件设定实例。

图6 Moku:Lab的两端口搭配

图7 二接口等效用电线路

我们可以根据欧姆定律推导出图6中的Rdut：

将(9)带到(8)可求：

我们使用严格公差100 Ω、0.005%电阻器设置此双端口测量，并捕获图7中的 Moku FRA图。

图7 100Ω、0.005%、两端口的FRA电脑屏幕载图

请注意，黄色线即为我们使用 FRA 数学通道（V2/V1）。在iPad界面上进行配置非常快速且简单。

从(10)中我们可以看出，我们可以根据V2/V1电压比计算Rdut。

FRA统计学安全通道来计算出的工作直流电压比值9.505 dBm，所以说直流电压比值：

代入到(11)中，可得：。我们将该值代入(10)可得Rdut=99.36Ω。

电阻功率测评总结出：

Moku的FRA该用于实行抗阻估测并肯定电阻器值，可靠性强，精密度<1%。

在双网络端口最简单的方法中，测量方法准确度将挺高。

电感测量方法

在本例中，我们将测量一个已知电容器：Wurth Elektronik 7447021。这是一个100μH电容器，额定功率为10kHz,容差为20%，如下图12所示。

图12 电容（电储槽）器的阐述叁数

他们将用到与图6与图7类似的两端口侧量的方法。

图13 抗阻向量示目的图

因此，如果我们测量频率 f 下的相位，我们就可以确定电感L。

设有与侧量：

图14 Moku:Lab使用

图14体现了 Moku：Lab的设定，大家只需几题钟，不错在 Moku:Lab的iPad APP系统软件上设定研制FRA 测量仪器并提取高难度技巧和的频率与相位的有关图。第三不错通过打开云按钮开关来共亨APP系统软件上的线条，手机屏幕微信截图和拿高分别率数据文件库分析，并可另存到MyFiles、SD 卡或光电电邮中。在本例中，大家将数据文件库分析共亨到Dropbox文档根目录，如图下图15下图。您也不错用PCAPP系统软件将上面的您需用的数据文件库分析之间安装到您的PC上。

图15 100μH、20%、双表层电调节器的FRA手机屏幕微信截图

Moku 输出通道1上生成了1 kHz至10 MHz的扫频正弦波。蓝色线显示通道2(V2)，而红色迹线显示通道1(V1)。Moku数学通道呈橙色，并配置为两通道的除法运算 (ch2/ch1)。我们添加了几个光标来测量10 kHz、100 kHz 和 1 MHz处的相位和幅度。

橙色数学通道光标使我们能够快速查看 10 kHz 频率处的相位差，即∅ = 6.775°。代入到式(12)(13)中可得XL = 5.94Ω,L = 94.5μH，在100 µH±20%的范围内。

虽然电感器的工作频率为10 kHz，但我们也可以在100 kHz下根据图15的测量数据进行测量，其中= 47.619°。再次代入式(13)，得出L = 87.2 &micro;H。这低于标定值，但这是现实线圈电感器的正常现象。

.我施用Moku iPad应该用系统程序，确认Dropbox将夺识别率FRA上升时间和相数字据手机截图到 .CSV压缩文件中，因为.我都可以将其更快的导出来Excel中，并用式(13)出现电感（粉色）和相位（黄绿色）与频次的的关联，如同16图甲中。

这压低校零值，但是真实感磁圈电传感器的正常的后果。

人们便用Moku iPad软件应用手机应用程序，使用Dropbox将好成绩辨率FRA小幅度和相个数据保持到 .CSV文书中，于是人们可将其高速 接入Excel中，并凭借式(13)绘制电感（暗蓝色）和相位（浅绿色）与率的感情，表达16表达。

图16 电感与相位和速度的密切关系图

从图示让我们大家会清地听到，在100 kHz以内，电感固定变低，有一天5 MHz以上，此情此景电感现实环境上为零。发生的这类环境的主观原因是，现实环境上让我们大家食用的电磁铁电红外感应器非是佳的电红外感应器，反而具备着许多电阻值和电容器。等效电路原理现实环境上图甲17表达。

电感器的阻抗随频率线性增加。但现实世jie中的电感器包含了电阻元件Resr、并联的Repr与寄生电容(Cepc)。Resr有时在数据表中被引用为直流电阻，是线圈的电阻；Repr是有效并联或交流电阻，Cepc是由于线圈靠近而产生的并联电容。

从而，共鸣频繁 由下式考虑：

经由查到该电感的数据源表，咱们能能遇到该电传感器的典型性输出阻抗匹配性质。该输出阻抗匹配性质等值线屏幕上显示谐振峰在5 MHz左右两边，就像文中18如图所示

图18 电调节器的举例性能特点曲线图

根据Moku设施能能是非常简易地借助Dropbox将FRA的信息许昌到 .CSV，由于人们能能容易利用Excel提高幅值抗阻与率的相关图，如同19如下图所示。

图19 Moku:Lab测试测试的抗阻曲线方程

估测得见的谐振几率略高出5 MHz，估测特征参数与图18至关统一。

汇报总结

根据用到的Moku:Lab的FRA（速率死机解析仪）科学实验测试医疗仪器，各位的会方面省时省力，方便快捷的用到高定位精度的电位差測試，并拿到了最好的科学实验最终结果。不禁这般，用到的Moku:Go或Moku:Pro一样的也可达到该測試。Moku系列作品货品不禁有速率一定解析仪，锁相变小器，同样弧形发现器、频谱解析仪、大数据备案器、示波器、相位计、PID把控器、弧形发现器、云编译等性能，还是有多科学实验测试医疗仪器串行性能会也用到的若干科学实验测试医疗仪器，热烈期待你与各位的一块互动交流小组讨论！

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