editor thumb

Punte de Masura RLC HM 8118

autor:Ing. Gabriel Ghioca - Director Tehnic copy: sursa:Arc Brasov contact:gabriel.ghioca@arc.ro
         

"Prestigiosul producator de aparatura de masura de laborator HAMEG din Germania a lasat recent un instrument care face fata noilor provocari din domeniul testarii componentelor si circuitelor electronice. Este vorba de puntea RLC HM 8118. Cu multiple frecvente de test, posibilitati complete de interfatare, precizie de laborator si adaptare la noile conditii de testare a SMD-urilor, HM 8118 este instrumentul ideal intr-un spectru larg de aplicatii - de la service in electronica pana la domeniul cercetarii."

HM 8118 – Punte RLC de inalta performanta


Cerintele privind proiectarea circuitelor produselor inovatoare cresc constant. Acest articol prezinta puntea RLC cu echilibrare automata HM 8118, care stabileste o noua referinta, prin precizia (0.5% precizie de baza) si versatilitatea sa în domeniile R&D,(cercetare), productie, service si educatie.
 




Presupunere sau masurare precisa?

Dezvoltatorii de hardware pentru automobile,comunicatie, IT si produse de consum sunt confruntati cu noi provocari, care sunt
contradictorii la prima vedere, cum ar fi minimizarea consumului de energie, miniaturizarea, robustetea (6 sigma), reducerea timpului de dezvoltare si a complexitatii, care în general pot fi realizate cu anumite componente cheie. În trecut, un
multimetru RLC simplu (chiar si unul portabil) era suficient pentru verificarea componentelor,pe când pentru caracterizarea componentelor necesara astazi, chiar si puntile RLC actuale ajung adesea la limite. Puntea RLC HM 8118 de la HAMEG ofera nu numai un domeniu larg pentru frecventa de masurare (20Hz ... 200kHz) si o tensiune de masurare variabila (0.10 ...1.50Vrms) dar si o functie de polarizare pentru tensiune (0 ... 5.00V si 0 ... 40V ext.) si curent (0 ... 200mA). Tehnologia de conversie multipanta si generarea sofisticata a semnalului de masurare permite masurarea stabila a condensatorilor pâna la 1 femto-Farad (rezolutie 0.01 fF) si a inductantelor pâna la 0.1 nH (rezolutie 0.01nH). Toate setarile si masuratorile pot fi realizate manual prin comenzile de pe panoul frontal, dar pot fi si comandate de la distanta cu ajutorul interfetei duale incorporate, izolata galvanic (USB si RS232) sau cu ajutorul interfetei optionale IEEE-488 (HO880).


Mai putin frecvent înseamna de fapt mai mult

Pe de o parte integrarea pa scara larga (LSI) a circuitelor, care anterior erau realizate în circuite discrete – de exemplu receptoare GPS, traductoare Bluetooth, tablouri de bord pentru automobile, sau implementarea unui server web pe un singur cip – economiseste spatiu semnificativ pe PCB. Pe de alta parte,produce cerinte speciale pentru caracteristicile putinelor componente externe reziduale. În cazul aparent trivial al unui stabilizator LDO (Low Dropout) de zgomot redus, performanta întregului lant receptor (Lna, mixer, VCO ...) depinde de parametrii si comportamentul unui singur condensator cu rezistenta serie echivalenta mica (Low ESR).


Puntea – calea spre solutii optime

În timp ce în trecut multimetrele RLC simple erau limitate la parametrii ideali cum ar fi capacitatea sau inductanta, noua punte de masurare RLC HM 8118 ofera în special masurarea caracteristicilor non-ideale pentru componente reale. Prin simpla apasare a unui buton va masura Rs pentru un circuit serie echivalent sau Rp pentru un circuit
paralel echivalent pentru un condensator sau o inductanta. Calculeaza de asemenea parametrii derivati, cum sunt factorul de
calitate Q, factorul de disipare D, unghiul de faza Theta, cât si alte valori complexe ale impedantei Z si admitantei Y. A fost acordata atentie în mod special unei interfete cu utilizatorul simpla si practica: toti parametrii care influenteaza masuratoarea, cum sunt frecventa de masurare, tensiunea de masurare c.a., polarizarea (V si / sau I),impedanta sursei (domeniu), viteza de masurare si starea de circuit deschis, scurtcircuit sau ajustare sarcina, cât si rezultatul principal al masuratorii, sunt afisati simultan pe afisajul grafic cu contrast ridicat. Un dispozitiv de fixare de test cu 4 terminale SMD (consultati imaginea) este instalat standard, cât si un cablu de testare cu 4 fire cu doua clipsuri crocodil pentru masurarea facila a componentelor discrete.Pentru componentele THT (Through Hole Technology) este oferit dispozitivul de fixare de test HZ 181, iar pentru transformatoare, HZ 186. Interfata opioionala HO 118 ofera 8 iesiri colector în gol cu ferestre de toleranta corespunzatoare pentru clasificarea componentelor individuale.


Transformatoare ? Nici o problema!

În plus fata de caracterizarea componentelor pasive ca L, C si R, un alt avantaj al HM 8118 este determinarea parametrilor specifici ai ai transformatoarelor, nu doar pentru frecventele fixe 50/60 Hz si 100/120 Hz, ci pe întreg domeniul 20Hz ... 200kHz. Acestia sunt: raportul numarului de spire N (0.96 ...500), inductanta mutuala M (1uH ... 100H), inductanta de scurgere conform principiului de scurtcircuit, cât si capacitatea de cuplare între înfasurari. O aplicatie tipica este determinarea inductantei de scurgere pentru transformatoarele reale de retea, care indica calitatea rezistentei la scurtcircuit, sau evaluarea traductorului unei surse de alimentare în comutatie la frecventa reala de comutatie.


Bucurie si tristete la “Point of load”

Tendinta de a descentraliza sursele de alimentare pentru diferitele blocuri functionale ale unui instrument este în principal generata de multitudinea de tensiuni si curenti de operare necesari pentru fiecare dintre aceste blocuri functionale. Adesea, într-un singur instrument se afla aproximativ sase convertoare DC/DC diferite – parintii nostrii obisnuiau sa le numeasca chopere – cu toate interfetele potentiale. Iluminarea unui afisaj LCD, de exemplu, necesita tensiune înalta si curent mic, iar u-controlerul, FPGA sau ASIC ale aceluiasi echipament necesita adesea – datorita progresului tehnic (tehnologia se micsoreaza permanent) – mai multe tensiuni mici si uneori curenti fantastic de mari. Acest concept “Point of load” pe de o parte suporta cerintele de astazi pentru eficienta energiei, dar genereaza cerinte unice privind decuplarea si netezirea pentru componentele L si C, ale caror caracteristici trebuie verificate pentru aplicatii specifice. Datorita cerintelor de spatiu si eficienta a energiei, sursele de alimentare în comutatie de curent înalt cu reactante discrete sunt rareori utilizate la 10kHz. Prin urmare, pentru caracterizarea acestor componente, utilizatorul are nevoie de o punte RLC cu un domeniu de frecvente mai mare decât magicul 100kHz. Care este utilitatea evaluarii componentelor, daca fiind limitata de
specificatiile multimetrului RLC, caracterizarea este posibila doar pana la 20kHz, dar aplicatiile reale ruleaza la frecvente de zece ori mai mari? Factorul de calitate al unei reactante – miezul unui convertor ridicator sau coborâtor – variaza natural mult cu frecventa de operare utilizata în aplicatia reala.

 
Tensiunea este cheia

Desigur, o punte de masurare RLC complet echipata trebuie sa dispuna de o functie de polarizare. Multi dintre ingineri asociaza aceasta cu masuratorile varicap, totusi la o privire mai atenta, tensiunea de formare DC este necesara pentru masurarea conformitatii specificatiilor pentru condensatorii electrolitici. HM 8118 dispune de o tensiune de polarizare în domeniul 0 ...5V cu o rezolutie de 10mV. Daca suntnecesare tensiuni mai mari (ex. pentru caracterizarea unui dispozitiv de acordare varicap) poate fi aplicata la intrarea externa o tensiune externe în domeniul 0 ... 40V. Foarte putine punti RLC ofera si o functie decurent de polarizare. HM 8118 dispune de o sursa de curent de 0 ... 200mA, cu o rezolutie de 1mA. Inginerii RF vor aprecia aceasta functionalitate, deoarece inductanta scade rapid imediat ce un curent c.c. mare trece prin o reactanta RF utilizata ca blocaj RF, de ex. în circuitul de sarcina al unui MMIC (Monolithic Microwave IC).Deasemenea, pentru puntile de masurare RLC nu este oferita ca standard o tensiune c.a. variabila de masurare. Tensiunea generata de HM 8118 poate fi variata îndomeniul 0.05 ... 1.5Vrms, în pasi de 10mV. Aceasta permite masuratori cu valorile specificate în fita tehnica a componentei, sau pastrarea tensiunii sub valoarea tensiunii directe pentru un semiconductor. Cu ajutorul
functiei de monitorizare, tensiunea reala aplicata la DUT (divizor de tensiune între sursa si DUT) poate fi masurata.
Tensiunea variaza cu impedanta DUT si este o functie de frecventa de masurare. Aceleasi principii se aplica si pentru funcaia de monitorizare a curentului AC. poza



Concluzie

Ca rezultat al LSI, cerintele pentru putinele componente pasive ramase au crescut constant în ultimii ani: astazi aceste
componete discrete au o functie cheie care trebuie evaluata cu grija. Cu noul HM 8118, este introdusa pe piata o punte eficienta de masurare 200kHz cu auto-echilibrare, care va seta un nou punct de reper pentru calificarea în timpul fazei de dezvoltare sau re-calificarea componentelor pe timpul duratei de viata. Instrumentul este echipat standard cu o interfata izolata galvanic USB/RS-232, un dispozitiv de fixare de test cu 4 terminale SMD si un cablu Kelvin cu patru fire. Prin versatilitatea, precizia si echiparea sa, HM 8118 reprezinta noua referinte în tehnologia de masurare LCR, pentru un pret mai mic de 1500 Euro.

 

Comentarii:

user-comment-thumb
Scormonel, ieftine sunt doar... comentariile tale la majoritatea articolelor acestei reviste. Ti-am mai spus si intr-o replica trecuta, daca vrei sa-ti cumperi Mercedes la pret de Matiz, orienteaza-te spre piata second-hand-uri, iar pe noi astia cu picioarele pe pamant, lasa-ne in pace! Si inca ceva, daca nu stii sa scrii corect romaneste (pentru cultura ta, se scrie "intr-adevar"), nu ne mai "persecuta" vazul, ca te faci de ras, chiar daca te ascunzi sub un pseudonim predestinat parca. O sa stie toata tara ca Scormonel nu stie sa scrie corect...
comentat de: Fernando, 28-02-2010
user-comment-thumb
Intradevar este un aparat extraordinar, doar pretul ne tine la distanta pe multi........
comentat de: scormonel, 01-02-2010

Adauga comentariul tau:

comentariile inaccesibile
spacer
spacer