使用MFIA阻抗分析仪进行直流I-V扫描测试

• 测试过程演示

我们使用了以4端子配置安装在MFITF载体上的高精度 1 kΩ 元件作为测试负载进行演示。

要在MFIA上以DC进行测量，频率应设置为零，如图1中的编号1所示。由于电流可能会在多个电流输入范围内发生变化，因此可以启用编号2中所示的自动量程功能，该功能是MFIA和带MF-IA选项的MFLI独有的。实际的直流偏置电压可以在 IA 选项卡的高级区域中查看，图1中的编号3突出显示了该值。Hcur的输出范围可以在图1中编号4突出显示的信号输出范围菜单中选择。4端子测量的限值为±3V，因此使用2端子进行±10V的偏移测试。扫描参数可以在图1中编号5突出显示的Sweeper设置中选择。最后，通过从图1中编号6突出显示的菜单中选择“Demod 1 Sample R”，可以将测得的电流添加到Sweeper的Y轴组中。

图 1：MFIA（或带有MF-IA选项的MFLI）上DC I-V 扫描所需的设置概述。五个键设置编号如下：1.将振荡器频率设置为零。2. 应启用自动量程 3.实际的静态直流失调电压可以在这里读取。4. Hcur的输出范围可以在这里设置。5. 扫描参数应从参数树中设置为“输出 1 偏移量”。6. 通过将“Demod 1 Sample R”选择到Y轴组，可以将电流添加到Sweeper中。

现在，IA模块和Sweeper模块已准备就绪。我们将组件连接到MFIA并运行扫描。图2显示了在2端子配置下从-10V到+10V的DC I-V扫描结果（蓝色曲线），而橙色曲线表示4端子测量值（由于Hpot和Lpot的顺从输入电压限制，该测量值限制为±3V）。使用Sweeper上的光标，我们读取+10V时的电流为12.85mA。

图 2：LabOne的Sweeper选项卡，显示了在MFIA（或带有 MF-IA 选项的 MFLI）上进行的DC I-V扫描。蓝色迹线显示-10 V至+10V的2端子测量值，叠加的橙色迹线显示-3V至+3V的4端子迹线。

乍一看这与我们预期的电流（10mA）不符，这种差异可以用两个因素来解释：输出/输入阻抗以及显示的电流对应于RMS电流的根号2倍。后者可以通过除以根号2来解析，前者可以通过包括输出的阻抗（固定在50Ω）和输入的阻抗（这取决于电流输入范围而变化，见图 3）来解析。

图 3：LCUR 电流输入示意图，显示了跨阻放大器。下表列出了给定输入范围内LCUR的增益、带宽和输入阻抗。

参考图3中的表格，我们看到这里介绍的I-V输入阻抗为50Ω（+10V偏移）。考虑到这一点，以及50Ω的输出阻抗，我们预计电流为9.09mA。为了确认用光标从Sweeper读取的值，我们可以使用绘图仪测量较长时间内的电流并取平均值。图4显示了绘图仪在+10V偏置电压下获得的结果，其中显示电流值为12.847mA。如果我们除以根号2，得到9.085毫安。这与9.09mA的预期值一致，误差幅度小于0.1%。请注意，LCUR测量电流的典型精度仅为该范围的1%，因为测量的电流没有考虑内部校准，该校准允许MFIA测量到0.05%的基本精度。

图 4：LabOne 绘图仪工具显示了在+10V的偏移直流电压下测得的电流。该工具允许平均，并包括用于计算标准偏差和最小值/最大值的工具，并具有实时更新。直方图对整个20秒内的值进行平均，而在这种情况下，光标区域工具的平均值超过8.6秒。两种电流测量值都符合小数点后三位：12.847 mA。

• 结论

除了使用高精度交流信号进行阻抗分析外，MFIA和带有MF-IA选项的MFLI还可以进行直流下的I-V扫描测试。本文中给出的结果显示了一个示例，其中测得的电流在预期值的0.1%以内。