阻抗分析儀E4991B操作指南

阻抗分析儀E4991B是一款 1 MHz-3 GHz 的射頻阻抗材料測試儀,本文介紹儀器的操作流程。 我們將從設(shè)置測試參數(shù)，端面校準(zhǔn),夾具補(bǔ)償,樣品連接，測試結(jié)果讀取幾方面來介紹。

1. 設(shè)置測試參數(shù)

首先要了解被測件的測試參數(shù)，如頻率范圍，電平，偏置等，這些參數(shù)可以在儀器面板上的Stimulus 菜單中設(shè)置。其他的參數(shù)的設(shè)置也都是在顯示屏右側(cè)兩欄中按鍵進(jìn)行。
如下圖所示：

1）阻抗分析儀 E4991B支持的掃描方式有以下幾種：

線性頻率掃描：Lin Freq頻率呈線性方式掃描
對(duì)數(shù)頻率掃描：Log Freq頻率呈對(duì)數(shù)方式掃描
分段掃描：Segment 可以設(shè)置不同的頻率范圍，作為不同的分段掃描 
電平掃描：OSC Level 設(shè)置的激勵(lì)信號(hào)電平的掃描
偏置掃描：DC Bias 儀器需要訂購001偏置選件， 才有直流偏置掃描能力
對(duì)數(shù)偏置掃描：Log DC Bias 同上，一樣需要001選件，直流偏置呈對(duì)數(shù)方式掃描

以上的這幾種掃描掃描方式在測試中都有可能用到，Segment分段掃描可能不好理解，但是通過下面的介紹，就會(huì)了解得到這種掃描方式的靈活和強(qiáng)大之處。

Segment掃描，可以設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的頻率范圍，每個(gè)頻率范圍都可以稱之為一個(gè)分段Segment（只有頻率分段，其他參數(shù)不能做分段），在每個(gè)分段中可以設(shè)置不同的掃描點(diǎn)數(shù)、OSC電平、DC Bias、測試時(shí)間、掃描延時(shí)、掃描時(shí)間.

下圖中是我設(shè)置了4個(gè)頻率分段掃描，在每個(gè)分段中，可以設(shè)置其他的測試參數(shù)，來完成不同的測試需要。比如想在哪個(gè)分段中設(shè)置不同的掃描點(diǎn)數(shù)，大的掃描點(diǎn)數(shù)可以提高測試的分辨率，小的掃描點(diǎn)數(shù)可以快速掃描。

2）參數(shù)的設(shè)置

在上述的分段掃描中，可以在掃描列表中直接設(shè)置對(duì)應(yīng)的電平，偏置，時(shí)間等參數(shù)。如果是普通的頻率掃描模式， 參數(shù)如何設(shè)置呢？

頻率設(shè)置：在Stimulus的菜單鍵下，可以用Start，Stop來設(shè)置開始和截止頻率；或者用Center中心頻率以及頻率范圍Span表征都可以。

OSC Level激勵(lì)信號(hào)電平設(shè)置：進(jìn)入Sweep Setup的菜單鍵中，顯示屏右側(cè)的軟按鍵列表中，第一個(gè)就是OSC level，點(diǎn)擊這個(gè)軟按鍵后，進(jìn)入到電平設(shè)置菜單。默認(rèn)是Voltage Level電壓值，在這個(gè)界面中，只要更改OSC Unit為Power或Current ，激勵(lì)信號(hào)電平就可以設(shè)置為功率dBm和電流mA。

DC Bias直流偏置的設(shè)置：訂購了選件001之后，進(jìn)入Sweep Setup菜單之后，軟按鍵列表中DC Bias State狀態(tài)可以設(shè)置為On，DC Bias才可以設(shè)置。沒有001選件， DC Bias和DC Bias State皆為灰色顯示，不能做任何設(shè)置。

以上的參數(shù)，頻率范圍，OSC level ，DC Bias設(shè)置為多少，都是根據(jù)被測件的要求來設(shè)置，才好驗(yàn)證被測件的工作性能。

二，端口校準(zhǔn)
先進(jìn)入面板中的按鍵Cal ，選擇“Accessory”，選擇使用的夾具型號(hào)，如16192A.然后在儀器的顯示屏的軟面板上選擇Calibration，再選擇Execute Cal，對(duì)E4991B 自帶的 Test Head 端口做校準(zhǔn)。校準(zhǔn)件用儀器自帶的16195B校準(zhǔn)套件，分別和端口連接上Open，Short，Load校準(zhǔn)件，點(diǎn)擊open做開路校準(zhǔn)，校準(zhǔn)完成后會(huì)在open按鍵上打勾，其他的校準(zhǔn)類似。三項(xiàng)校準(zhǔn)完成，在Low Loss Capacitor下方的灰色的Done按鍵自動(dòng)變成亮色的顯示，并且按下Done。至此，Test Head 端口校準(zhǔn)完成。

一般測試時(shí)，低損耗的電容可以不同做校準(zhǔn)。而在一些高頻范圍對(duì)低損耗器件測試時(shí)，可以做電容的校準(zhǔn)，以保證更好的測試結(jié)果。

校準(zhǔn)完成后的顯示如下：

接著上一個(gè)步驟中，按下Done之后，選擇Return返回到上一級(jí)菜單，菜單中第一個(gè)的軟按鍵“Correction”自動(dòng)切換“ON”。再按軟按鍵return 返回之前的Cal 界面。也可以直接按面板上的按鍵Cal，重新進(jìn)入校準(zhǔn)界面。
然后選擇夾具補(bǔ)償Fixture Compen,進(jìn)入夾具補(bǔ)償界面。 一般來說，客戶購買了是徳科技的夾具，夾具的補(bǔ)償可以只做Open和Short補(bǔ)償即可。

Open 補(bǔ)償，即讓夾具的兩個(gè)測試電極或觸點(diǎn)呈開路狀態(tài)，再選中亮色的 Open 軟按鍵，接著儀器會(huì)響一聲，進(jìn)行開路補(bǔ)償，然后最上方灰色的 Open 狀態(tài)會(huì)從 OFF 切換為 ON。
Short 補(bǔ)償，讓夾具的兩個(gè)測試電極或觸點(diǎn)用短路片或短路線連接，使得夾具電極呈短路連接，再點(diǎn)擊亮色的軟按鍵 Short，軟面板上的灰色 Short 的狀態(tài)也會(huì)從 OFF 切換為 ON。
做完以上的操作之后， 夾具補(bǔ)償完成，接著就可以對(duì)被測件做測試了。

三，對(duì)樣品測試

樣品連接上夾具，點(diǎn)擊面板上的按鍵 Meas，進(jìn)行測試功能的選擇，儀器默認(rèn)是Z-Theta即阻抗和損耗角的測試，如果要測試電容或其他參數(shù)，點(diǎn)擊下圖中Trace 1&2，可以選擇其他測試功能。

如下圖，顯示為 R-X 的測試曲線，有時(shí)候在屏幕中看不到測試曲線，這時(shí)可能是測試曲線超出了顯示屏當(dāng)前的顯示范圍。這時(shí)點(diǎn)擊面板上的按鍵 Scale，再選擇 Auto Scale ALL，可以對(duì)所有的顯示曲線做自動(dòng)定標(biāo)的調(diào)整，使得測試曲線的很好地顯示出來，這個(gè)功能比較好用。

如果您不想自動(dòng)定標(biāo)，那么就自行設(shè)置。如對(duì) Scale/Div，Reference Position，Reference Value 等參數(shù)來調(diào)節(jié)，相對(duì)麻煩一些。

四，數(shù)據(jù)的保存

點(diǎn)擊面上的按鍵 Save/Recall，進(jìn)入數(shù)據(jù)的保存菜單。從幾個(gè)常用的功能來介紹：

Save State：保存儀器的狀態(tài)信息

Recall state：調(diào)用儀器的狀態(tài)信息，就不用重新設(shè)置了。

Save Type：保存狀態(tài)，狀態(tài)以及校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，或狀態(tài)和曲線，或all所有。

Save Trace Data：保存數(shù)據(jù)信息，文件為CSV格式，可以直接在excel中查看數(shù)據(jù)，做后期的數(shù)據(jù)分析。

綜上就是阻抗分析儀的操作流程，相信通過以上的內(nèi)容可以幫助您快速地使用儀器。儀器還有更多豐富的功能，等著你們?nèi)ヌ剿骱桶l(fā)現(xiàn)。