임피던스 분석기

임피던스 분석기(Impedance analyzer)는 테스트 주파수에 따라 복소 온저항을 측정하는 데 사용되는 전자 테스트 장비의 한 종류이다.

임피던스는 전자 부품, 전자 회로 및 부품을 만드는 데 사용되는 재료를 특성화하는 데 사용되는 중요한 매개변수이다. 임피던스 분석은 생체 조직, 식품 또는 지질 샘플과 같이 유전체 거동을 나타내는 재료를 특성화하는 데도 사용될 수 있다.

임피던스 분석기는 세 가지 고유한 하드웨어 구현으로 제공되며, 이 세 가지 구현을 통해 초저주파부터 극초단파까지 탐색할 수 있으며 μΩ에서 TΩ까지 임피던스를 측정할 수 있다.

작동

임피던스 분석기는 주파수에 따라 복소 온저항을 측정하는 계측기 종류이다. 이는 측정 과정에서 측정 주파수가 변경되는 동안 테스트 중인 장치에 인가된 전류 및 전압의 위상 감지 측정을 포함한다. 임피던스 분석기의 주요 사양은 주파수 범위, 임피던스 범위, 절대 임피던스 정확도 및 위상 각도 정확도이다. 추가 사양에는 측정 중 전압 바이어스 및 전류 바이어스를 적용하는 기능과 측정 속도가 포함된다.^[1]

테스트 픽스처가 연결된 직접 I-V 모드 기반 컴퓨터 제어 임피던스 분석기.

임피던스 분석기는 일반적으로 최대 0.05%의 기본 정확도를 갖는 등 매우 정확한 임피던스 측정 기능을 제공하며,^[2] μHz부터 GHz까지의 주파수 측정 범위를 갖는다. 임피던스 값은 μΩ부터 TΩ까지 수십 년에 걸쳐 다양할 수 있으며, 위상 각도 정확도는 10밀리도 범위이다. 측정된 임피던스 값에는 절대 임피던스, 측정된 임피던스의 실수 및 허수 부분, 전압과 전류 사이의 위상이 포함된다. 컨덕턴스, 인덕턴스 및 커패시턴스와 같은 모델 파생 임피던스 매개변수는 교체 회로 모델을 기반으로 계산되어 표시된다.

LCR 미터도 임피던스 측정 기능을 제공하며, 일반적으로 유사한 정확도를 가지지만 주파수 범위는 더 낮다. LCR 미터의 측정 주파수는 일반적으로 스윕되지 않고 고정되며, 그래픽으로 표시할 수 없다.

임피던스 분석기는 세 가지 고유한 하드웨어 구현을 갖는다.

방법	주파수 범위	임피던스 범위	기본 정확도
직접 I-V (직류-전압)[3]	μHz ~ 50 MHz	10 μΩ ~ 100 TΩ	0.05%
ABB (자동 균형 브리지)[2]	20 Hz ~ 120 MHz	10 mΩ ~ 100 MΩ	0.05%
RF-IV (무선 주파수 전류-전압)[2]	1 MHz ~ 3 GHz	100 mΩ ~ 100 kΩ	1%

네 번째 구현인 벡터 네트워크 분석기(VNA)는 별개의 기기로 간주될 수 있다. 임피던스 분석기와 달리 VNA도 임피던스를 측정하지만, 일반적으로 임피던스 분석기보다 훨씬 높은 주파수에서 훨씬 낮은 정확도로 측정한다.^[4]

리액턴스 차트

대부분의 임피던스 분석기에는 특정 주파수에 대한 용량성 리액턴스 X_C 및 유도성 리액턴스 X_L의 리액턴스 값을 보여주는 리액턴스 차트가 함께 제공된다.^[5] 계측기의 정확도는 차트에 전이되어 사용자가 특정 주파수 및 리액턴스에 대해 예상할 수 있는 정확도를 빠르게 확인할 수 있다.

같이 보기

• 온저항
• LCR 미터
• VNA