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2026/01
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安捷伦/是德科技4294A精密阻抗分析仪使用指南
4294A(40Hz-110MHz)是业界广泛使用的高精度阻抗分析仪,特别适用于无源元件、材料和半导体器件的精密测量。以下为安泰测试科技整理的其说明指南,如需详细电子版可在网站搜索型号下载,如下载出现问题或需要技术支持可联系18682985902(同wx)。

一、核心特性速览
频率范围:40Hz - 110MHz(分辨率1mHz)
基本阻抗精度:±0.08%(典型值)
测试信号电平:5mV - 1Vrms,-50dBm - +10dBm
直流偏置:内部±40V/±100mA,外部±100V
关键功能:等效电路分析、元件损耗分析、频率/时间/偏置扫描
二、测试前准备:硬件连接标准化
1. 测试夹具选择表

2. 电缆连接标准流程
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正确连接顺序:
1. 关闭仪器和被测件电源
2. 将测试电缆连接到4294A的【Hp Hc Lp Lc】4个端口
- Hp:高压电位端
- Hc:高压电流端
- Lp:低压电位端
- Lc:低压电流端
3. 连接夹具到电缆(听到咔嗒声)
4. 开启仪器,预热30分钟
三、校准操作:精度保障三步法
第一步:开路/短路/负载校准(必须执行)
按【Calibration】> 【Calibration】进入校准菜单
选择【OPEN】> 连接开路器到夹具 > 按【Execute】
选择【SHORT】> 连接短路器 > 【Execute】
选择【LOAD】> 连接50Ω标准负载 > 【Execute】
按【Save Cal】保存为校准文件(如"Cal_2024_16047E")
第二步:夹具补偿(端口延伸)
当夹具引入额外寄生参数时:
【Calibration】> 【Fixture Compensation】
选择补偿类型:
OPEN:补偿并联电容
SHORT:补偿串联电感
【Execute】执行补偿
验证补偿效果:测量已知标准件,误差应<1%
第三步:偏置补偿(直流偏置测量时)
连接直流偏置源(内部或外部)
【Calibration】> 【Bias Compensation】
按提示完成偏置零点和增益补偿
四、基本测量操作流程
场景1:电容器参数测量
设置测试条件:
text
【Frequency】> 设1kHz(电解电容)或1MHz(MLCC)
【Level】> 设为0.5Vrms(小信号)
【Mode】> Cp-D(并联电容-损耗)
执行测量:
将电容放入16047E夹具
按【Single】单次测量或【Continuous】连续测量
读取:Cp(电容值)、D(损耗因子)、|Z|(阻抗幅值)
频率扫描观察SRF:
【Sweep】> 【Frequency Sweep】
Start=1kHz,Stop=110MHz,Points=401
观察Cp急剧下降点(自谐振频率)
场景2:电感器测量
设置:
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【Mode】> Lp-Q(并联电感-品质因数)
【Frequency】> 设在工作频率点
【Averaging】> 设16次平均(提高稳定性)
关键指标:
Ls/Lp:串联/并联电感量
Q值:品质因数(高频电感要求Q>30)
DCR:直流电阻(使用内部DCR测量功能)
场景3:材料介电常数测试(使用16451B夹具)
夹具准备:
空夹具校准(测量空气电容C0)
放入标准样品验证(如PTFE)
样品测量:
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1. 【Mode】> Cp-D
2. 放入待测材料样品
3. 设置频率扫描:100Hz - 1MHz
4. 按【Bias】加偏压(铁电材料需要)
5. 记录ε'(介电常数)和tanδ(损耗)
五、高级测量模式详解
1. 列表扫描(复杂条件测试)
用于模拟实际工作条件:
【Sweep】> 【List Sweep】
创建频率-偏置组合表:
text
频率表: 偏置表:
1kHz 0V
10kHz 1V
100kHz 5V
1MHz 10V
【Save/Recall】保存列表文件
2. 等效电路分析(阻抗谱拟合)
测量阻抗频率特性
【Analysis】> 【Equivalent Circuit】
选择电路模型:
R || C(电容模型)
R-L-C串联(谐振电路)
R-CPE(材料常相位元件)
执行拟合,查看拟合优度(χ²应<0.01)
3. 直流偏置扫描(C-V特性)
【Sweep】> 【Bias Sweep】
设置:Start=-10V,Stop=+10V,Step=0.1V
固定测试频率(如1MHz)
获得C-V曲线(变容二极管、MOS电容)
六、参数设置优化技巧
提高测量精度
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测量场景 推荐设置
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小阻抗(<10Ω) 【Mode】= Rs-Xs,【Speed】= SLOW2
大阻抗(>1MΩ) 【Mode】= Rp-Xp,【Averaging】= ON
高频测量(>10MHz) 【Port Extension】= ON,使用SMA夹具
低损耗测量(D<0.001) 【Averaging】= 64次,环境温度稳定
减少测量误差
热电动势误差:
启用【Offset Compensate】
保持测试环境恒温
接触电阻误差:
使用开尔文连接
定期清洁测试触点
电缆效应误差:
使用原装测试电缆
电缆长度<1米(高频时)
