精准测量未标记电感和电容:简单工具实现高效检测
我们的一位技术人员最近请求帮助确定 SMT 电感器的值。它没有标记,是铁氧体磁芯上的许多匝非常细的导线。电阻测量为 26 Ω,出于某种原因,这让我们古老的 LCR 电桥受到了影响,读数为 30 mH,并带有闪烁的错误消息。技术人员理所当然地认为,这么小的电感不可能是 30 mH。
我没有其他电桥,但我向技术人员保证还有其他方法可以进行测量。一种方法是将已知电容器与未知电感并联焊接以形成 LC 谐振电路,最好使用容差为 5% 或更好的电容器和 C0G (NP0) 等射频质量电介质。然后可以测量得到的谐振频率,并据此计算电感。要测量谐振频率,可以在谐振槽周围构建一个振荡器,但使用标准函数发生器和一些 Clip 引线执行以下操作会更容易、更快捷(参见图 1)。

图 1.
函数发生器以数字逻辑边沿的形式提供电压阶跃,最好是快速上升时间,例如从函数发生器的“同步”输出获得。如果没有函数发生器,可以使用任意数量的施密特反相逻辑门(例如 74xx14)对快速振荡边沿发生器进行试验板测试,如图 2 所示。

图 2.
逻辑系列上升时间越快,LC 槽的激励就越强。边缘之间的实际时间应该足够长,以便有时间让槽路瞬态稳定下来,但如果使用模拟示波器,边缘频率应该足够高,以获得合理的重复 CRT 亮度。




现在,必须通过从测量值中减去已知探头电容来应用探头校正,以获得被测电容器的实际值。对于 15 pF 探头,未知电容器必须为 15 pF。
使用更高质量的 7.5 pF 探头测量的同一电容器产生了图 6 中的曲线。

图 6.
在通信领域,示波器对5G基站和物联网模块的射频信号测试意义重大。它基于电子示波管成像原理,借高带宽、高采样率及丰富触发功能,实现对射频信号特性的精确捕获与分析,可用于5G基站发射机和接收机测试,也适用于物联网模块信号完整性测试与无线通信协议调试。
在射频信号测试中,示波器面临高频宽带信号、复杂调制、噪声干扰等挑战。通过选择高带宽低噪声示波器、优化探头性能、降低噪声干扰、采用合适测试方法等措施,可有效提升测试效率与准确性,为射频技术发展提供可靠支持。
射频信号因高频、高带宽等特性,测试需专业设备,示波器是其一。它能观测射频信号波形、测量关键参数。工作时将信号与参考信号对比成像,使用上与普通示波器不同,要选好频率范围、校准、选对探头等,正确操作才能保障测试有效可靠。
针对未标记电感与电容的测量难题,通过LC谐振电路和电压阶跃响应法实现了高效解决方案。利用函数发生器或自制逻辑边沿发生器触发LC电路谐振,结合示波器测量谐振频率,可精准计算电感值;通过指数充电曲线测量时间常数,结合已知电阻,可准确确定电容值。这些低成本方法适用范围广,为实验室和工程研发提供了实用支持。
示波器经历了从CRT时代到现代数字化设备的技术革命,为电子设计提供了强大的波形捕捉和信号分析能力。从基础的电压测量到复杂的频谱分析,现代示波器集成了高性能ADC、DSP等核心技术,广泛应用于通信、航空、医学等领域,并将在5G及6G通信和人工智能测试中发挥更大作用。

