2015/01/08 17:22 14K28 IAA とAD IC-Tool での R L …mzh5191.web.fc2.com/a001-b005-c001_d003_The_R-L-C...2015/01/08 17:22 14K28 IAAとAD_IC-Tool でのR･L･C 測定s+.doc P 3

2015/01/08 17:22 14K28 IAA と AD_IC-Tool での R･L･C 測定 s+.doc P 1 / 38

自作ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰと､Analog Devices IC による

｢発振器･ｵｼﾛｸﾞﾗﾌ･電圧計･他｣用ﾂｰﾙでＲ･Ｌ･Ｃを測定する

1.目的･背景

受動素子である R･L･C の､周波数毎にｲﾝﾋﾟ

ｰﾀﾞﾝｽ､ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ､ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽと､電流対電圧の

位相差を測定し､これらを把握して適用する回路において､これらを考慮した上で

､有効に使用する事を目的とする｡

測定の主体となる IAA 内の OP-Amp は､NS 製 LME49720 を使用していて､ﾌﾙｽｲﾝｸﾞで

10MHzまでの実力があるが､ﾌﾟﾘﾝﾄ基板内の配線の都合で､DC～100KHzの範囲で使用

可能となる｡従って､主な用途はｵｰﾃﾞｨｵ回路が対象となる｡

他方､ｽﾋﾟｰｶｰｼｽﾃﾑを設計するに当り､ｽﾋﾟｰｶｰﾕﾆｯﾄ単体の特性や､ﾏﾙﾁｽﾋﾟｰｶｰｼｽﾃﾑを

構成する場合､ﾈｯﾄﾜｰｸ用のﾌｨﾙﾀｰも含めてｴﾝｸﾛｰｼﾞｬに容れた時の､ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ特性等

の把握にも適用可能である｡

ｽﾋﾟｰｶｰｼｽﾃﾑのｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ特性の測定は､別途報告済みの｢自作ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･

ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰを用いた Wave Gene と Wave Spectra によるｽﾋﾟｰｶｰの fo とｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽの測

定/2014.03.01｣*を参照されたい｡

なおこの記事は､以下に示すﾎｰﾑﾍﾟｰｼﾞで､参照可能です｡

*> http://mzh5191.web.fc2.com/a001-b005-c001_The_measurement_technique.htm → ﾌﾞﾗｳｻﾞｰのｱﾄﾞﾚｽ表示枠に､このｱﾄﾞﾚｽを転記して実行下さい｡

2.手段

2-1.R･L･C 測定の準備と IAA 並びに AD_IC-Tool 器材の紹介

写真 1.IAA の拡大外観(上面) 写真 2.AD_IC-Tool の拡大

外観(上面)

注:以下､①｢自作ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞ

ﾌﾟﾀｰ｣を｢ IAA ｣と略称し､② ｢ Analog

Devices IC による｢発振器･ｵｼﾛｸﾞﾗﾌ･電圧

計･他｣用ﾂｰﾙ｣を｢AD_IC-Tool｣と略称する｡


2-2.測定器材間相互の結線

IAA と AD_IC-Tool ﾊｰﾄﾞｳｪｱ､それにそのﾄﾞﾗｲﾊﾞｰｿﾌﾄｳｪｱの Digilent waveforms を

ｲﾝｽﾄｰﾙした､ﾊﾟｰｿﾅﾙｺﾝﾋﾟｭｰﾀ(以下､｢PC｣と略称する)を準備し､相互に結線する(写

真 3～5､図 1 を参照)｡

写真3.IAAと AD_IC-Tool､それにPCを準備

して､相互に結線した様子(白枠内)｡

写真 4.IAA と AD_IC-Tool の拡大

写真 5.測定中素子

(C:0.1μF)の拡大

図 1.IAA と AD_IC-Tool の結線状態を回路図で示す｡

AD_IC-Tool

の正弦波発

振器機能

AD_IC-Tool

の 2 現象ｵｼ

ﾛｸﾞﾗﾌ機能

X s 0.1μF


2-3.Digilent Waveforms の起動

ｺﾃﾞﾝｻｰ 0.1μF を 10KHz で測定する場合の例

AD_IC-Tool 用のﾄﾞﾗｲﾊﾞｰｿﾌﾄを､ﾀﾞｳﾝﾛｰﾄﾞ後にｾｯﾄｱｯﾌﾟする｡

図 3.Digilent Waveforms 起動時拡大図

図 2.Digilent Waveforms の起動


2-4.AD_IC-Tool の正弦波発振器用ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを起動して｢10KHz-1.0VP-P｣に設定する

2-5.AD_IC-Tool のｵｼﾛｸﾞﾗﾌ用ﾌﾟﾛｸﾞﾗﾑを起動して設定する

｢2-4｣の設定例に対応し図5にて､時間軸設定で200μs/divとして､1div当り1.5

～2.5 波形､つまり全体で 15～25 波形になる様に指定する(ここに示すのは 20 波

形の例)｡また C1(e1･･･電流波形/1.0VP-P)･C2(e2･･･電圧波形/1.0VP-P)が自動設定さ

れる｡ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ測定の場合は一例として､測定における最低周波数 10Hz で e2が､

最高周波数 100KHz で e1が､それぞれ最大波形となる様､ﾚﾝｼﾞを設定する｡

図 5.AD_IC-Tool のｵｼﾛｸﾞﾗﾌ設定の状態

図 4.AD_IC-Tool の正弦波発振器設定の状態


2-6.ｵｼﾛｸﾞﾗﾌ上に示される波形ﾃﾞｰﾀの保存

1)｢2-5､図 5(P4)｣で示される赤枠内の[Stop]釦を押し､下の図 6 の様にﾃﾞｰﾀ入力

を停止してから､同じく赤枠内の”Export”をｸﾘｯｸする｡

2)任意にﾊﾟｽとﾌｧｲﾙ名を指定してﾃﾞｰﾀを保存する

図 7.波形ﾃﾞｰﾀを保存する様子

図 6.波形ﾃﾞｰﾀの入力を停止した状態


3)ﾌｧｲﾙの保存先ﾌｫﾙﾀﾞの例

図 8.波形ﾃﾞｰﾀの保存先ﾌｫﾙﾀﾞの例


2-7.ｵｼﾛｽｺｰﾌﾟの波形ﾃﾞｰﾀを IAA 用計算処理ﾌｧｲﾙへ取り込む

2-7-1.ﾃﾞｰﾀの取り

込み

1)｢2-6｣で保存した

CSV 形式のﾌｧｲﾙ

を､右の図 9で示

す様に開き､ｺﾋﾟｰ

の準備をする｡

図 9.CSV形式で保存されたﾃﾞｰﾀを､IAA計算処理ﾃｰﾌﾞﾙへ取り込む準備｡

～


表 1.取り込んだﾃﾞｰﾀに基付き､各種の計算処理を行うﾃｰﾌﾞﾙ｡

E 1

E 2

E 1 '

E 2 '

時間

軸､周

波数

(e2 +3)/(e1 +3)

e 2 -

e 1

纏め

e2 /e1 比

率

最大

幅

(mS)

正側

のﾋﾟｰｸ値

(V)

ﾋﾟｰｸ値

(V)

0.61320

3.00300

3.003

3.003

2.520E-01

801.833

4.386

1.000

最大

幅の

周波

数換

算(Hz)

負側

のﾋﾟｰｸ値

(V)

両波

整流

の実

効

値 (V)

0.38695

1.91994

1.895

1.920

3.968E+03

-0.005

2.790

1.013

1セ

ル当

りの

時間

(mS)

正側

の半

波整

流実

効

値

(V)

ﾋﾟｰｸ値

に対

する

実効

値(V)

0.43360

2.12344

2.123

2.123

2.500E-04

25.880

3.102

1.000

e2 が

e1 に

対し

ての

正の

半ｻｲｸﾙの

位相

差(度

)

e2 が

e1 に

対し

ての

負の

半ｻｲｸﾙの

位相

差(度

)

1セ

ル当

りの

周波

数換

算(KHz)

負側

の半

波整

流実

効

値

(V)

時間

軸単

位

91.800

-91.800

4.000E+03

0.372

us

正の

半ｻｲｸﾙの

回路

状態

負の

半ｻｲｸﾙの

回路

状態

1ｾﾙ当

りの

角度

描画

周

期

該当

周波

数 (Hz)

CC

0.900

2.520

10,000

19

418

G列

の最

大値

(e1 )

H列

の最

大値

(e2 )

G列

の最

小値

(e1 )

H列

の最

小値

(e2 )

3.010

2.988

-2.996

-3.014

0.975

0.949

0.925

1.000

G列

:H列

間の

時間

差 (mS)

H列

:G列

間の

時間

差 (mS)

G列

:H列

間の

時間

差 (mS)

H列

:G列

間の

時間

差 (mS)

0.026

-0.026

-0.075

0.075

102

-102

-301

301

91.800

-91.800

-270.900

270.900

最大

値

(V)

最大

値

( V )

両波

整流

の実

効値

(V)

( 補

正

値

)

両波

整

流

の

実

効

値

(V)

ﾋﾟｰｸ値

に対

する

実行

値

(V)

ﾋﾟｰｸ値

に

対

す

る

実

効

値

(V)

波形毎の集計

G,H列

の最

大値

に対

する

時間

軸値

(mS)

G,H列

相互

の最

大値

に対

する

ｾﾙ差

列間

の

角

度

G,H列

の最

小値

に対

する

時間

軸値

(mS)

G,H列

相互

の最

大値

に対

する

ｾﾙ差

列間

の

角

度

270.900

91.800

-749.8174

-5.6

2.988

-5.600E-03

2.988E+00

1001

-0.02742

2.98800

-749.81740

2.01441

3.01542

-749.5674

-16.4

2.982

-1.640E-02

2.982E+00

1002

-0.08032

2.98200

-749.56740

2.04885

3.06232

-749.3174

-25.4

2.986

-2.540E-02

2.986E+00

1003

-0.12439

2.98600

-749.31740

2.08165

3.11039

-749.0674

-34.8

2.986

-3.480E-02

2.986E+00

1004

-0.17042

2.98600

-749.06740

2.11551

3.15642

-748.8174

-44.2

2.992

-4.420E-02

2.992E+00

1005

-0.21646

2.99200

-748.81740

2.15265

3.20846

-748.5674

-54.4

2.992

-5.440E-02

2.992E+00

1006

-0.26641

2.99200

-748.56740

2.19199

3.25841

-748.3174

-64

2.986

-6.400E-02

2.986E+00

1007

-0.31342

2.98600

-748.31740

2.22812

3.29942

-748.0674

-73.4

2.982

-7.340E-02

2.982E+00

1008

-0.35946

2.98200

-748.06740

2.26544

3.34146

合計

1010

384.05197

-12.79800

13,230.83049

-396.84997

-0.03332

平均

1011

0.38100

-0.01270

13.12582

-0.39370

-0.03332

e 1 倍

率

e 2 倍

率

e1 倍

率e2 倍

率0.00490

1.00000

2.7.5

1.000E-03

1.000E+00

Time (us)

C1 (mV)

C2 (V)

C1 (V)

C2 (V)

e 1

e 2

(e2 +3)/(e1 +3)

e 2 - e 1

-999.8174

7-3.014

7.000E-03

-3.014E+00

10.03428

-3.01400

-999.81740

-0.00461

-3.04828

-999.5674

15.8

-3.01

1.580E-02

-3.010E+00

20.07738

-3.01000

-999.56740

-0.00325

-3.08738

-999.3174

25.8

-3.01

2.580E-02

-3.010E+00

30.12635

-3.01000

-999.31740

-0.00320

-3.13635

-999.0674

36

-3.01

3.600E-02

-3.010E+00

40.17630

-3.01000

-999.06740

-0.00315

-3.18630

-998.8174

45.6

-3.014

4.560E-02

-3.014E+00

50.22332

-3.01400

-998.81740

-0.00434

-3.23732

-998.5674

54.8

-3.006

5.480E-02

-3.006E+00

60.26837

-3.00600

-998.56740

-0.00184

-3.27437

-998.3174

64.4

-3.006

6.440E-02

-3.006E+00

70.31538

-3.00600

-998.31740

-0.00181

-3.32138

-998.0674

73.8

-3.006

7.380E-02

-3.006E+00

80.36142

-3.00600

-998.06740

-0.00178

-3.36742

-997.8174

82.6

-3.006

8.260E-02

-3.006E+00

90.40451

-3.00600

-997.81740

-0.00176

-3.41051

-997.5674

93

-3.006

9.300E-02

-3.006E+00

10

0.45545

-3.00600

-997.56740

-0.00174

-3.46145

Digilent WaveForms Oscilloscope Data

Analog Discovery

SN:210244546147

目視

の

た

め

の

補

正

計算

のた

めの

修正

自作

IAA出

力電

圧No

時間

軸計

算

処

理

｢10KHz｣ﾜｰｸｼｰﾄ

より転写

2)先頭の Time(us)/C1 (V)/C2 (V)も含み 1+1008(0～1007)ﾃﾞｰﾀ･･･ｾﾙ B5:D1013

範囲を指定し､2 波形分のﾃﾞｰﾀ取得の準備をする｡→ 全ﾃﾞｰﾀは 6+(1+8191)

そして､予め作成して置いた例えば｢14K11

C=0.1μF の計算処理(RNFB100Ω).xls ﾌｧｲ

ﾙ/｢10KHz｣ﾜｰｸｼｰﾄ(計算ﾃｰﾌﾞﾙ)/当頁の表 1｣

を開き､右に示す赤枠で指定した範囲に､先

程のﾃﾞｰﾀをｺﾋﾟｰしてから貼り付ける｡

3)青の数値や文字で示す

ｾﾙ内に設定された式に

より､計算処理が実行さ

れる｡

またこれらを､10,100,

1K,100K Hz についても

同様に繰り返すと､P9/ｸﾞﾗﾌ 1 に示すもの

が作成される｡


2-7-2.計算処理により作成された､e1(電流):e2(電圧)の位相差を示すｸﾞﾗﾌ｡

回路状態: 112.05 C -112.05 C

回路状態: 106.20 C -106.20 C

回路状態: 93.60 C -93.60 C

回路状態: 91.80 C -91.80 C

回路状態: 115.56 C -115.56 C

e1:IAA内部処理の電流値を電圧値に換算した出力波形(実測値) ､ e2:IAA内部処理に置いて素子両端子電圧間差の波形(実測値)


各周波数毎の電流と電圧の波形と位相差




ﾌｨﾙﾑ･ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ0.1μF(RNFB=100Ω)の特性(f:10Hz)

-8.0

-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

8.0

10.0

12.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ﾌｨﾙﾑ･ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ0.1μF(RNFB=100Ω)の特性(f:100Hz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ﾌｨﾙﾑ･ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ0.1μF(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 1.ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 0.1μF/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性

｢f 毎のｸﾞﾗﾌ｣ﾜｰｸ

ｼｰﾄより転写


2-8.R(ﾚｼﾞｽﾀﾝｽ)･L(ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ)･C(ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ)の各値を求める計算ﾃｰﾌﾞﾙ

表 2.R･L･C を求める計算ﾃｰﾌﾞﾙ 1

測定

周波

数(Hz)

E2

RNFB

E1

3.142

正負

4.011

1.003E

+02

112.050

-112.050

CC

2.016

1.003E

+02

106.200

-106.200

CC

2.016

1.003E

+02

93.600

-93.600

CC

1.920

1.003E

+02

91.800

-91.800

CC

0.512

1.003E

+02

115.560

-115.560

CC

31.910

0.387

3.142

31.910

Z =

4.962E+00

×=

4.962E+0

0

1.204

3.142

1.000E+05

N×

31.910

Z =

4.258E-01

=4.2

58E-01

Rx=

=31.91

0=

1.359E+01

=4.5

98E+02

Rx=

=4.598

E+02×

N31.9

10=

3Zx=

Zx=

C = 0.1 (μ

F)

Zx=

45Zx=

20.

0043.

14231.91

0Z =

1Zx=

0.001

31.910

Z =

4.045E+03

×

No

測定

対

象

仮ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ(Ω

)仮

抵

抗

(Ω

)

31.910

ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ (Ω

)

Zx

回路

状

態

=

A3

=1.56

3E+03

1.291E+05

1.000E+01

N=

=

1.467E+04

1.000E+02

f

N:単

独S:直

､P:並

Rx

×

=4.0

45E+03

Rx=

3.142

=1.58

3E+021.000

E+04

N

0.041

=4.8

98E+01

Rx=

Rx=

=

3.142

1.000E+03

31.910

=N

4.898E+01

×31.91

0Z =

Rs:L

直列

値Zx=

A1

Rx=

Z =

A2

==

交流

抵

抗

値

A C R (Ω

)Rp:C

並列

値

イン

ピー

ダン

ス (Z) ･イ

ンダ

クタ

ンス

(L) ･キャ

パシ

タン

ス (C) の

算出

紫

:演

算記

号黒

:必

要な

値を

入力

する

(ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽｱﾅﾗｲｻﾞｰの

出力

値) 緑

:代

数値

青

:定

数値

赤

:演

算結

果太

字:注

目要

RNFB :

(測

定対

象物

によ

り､

ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽｱﾅﾗｲｻﾞｰの

i-e変

換回

路ﾌｨｰﾄﾞﾊﾞｯｸ抵

抗器

の切

換え

によ

って

､e1 が

最大

にな

る位

置を

選択

しそ

の値

を得

る｡) InfM:無

限大

を示

す

√( |

z2

-RS

2| )

×√

( |z2

-RP

2| )

×2π

×f

√( |

1.666E+10-

1.000E-12| )

√( |

2.153E+08-

1.000E-12| )

√( |

2.443E+06-

1.000E-12| )

√( |

2.507E+04-

1.000E-12| )

√( |

1.846E+02-

1.000E-12| )

1.000E+04InfM

L =2.153E+08

=2.054E+03

C =√

( |

=L =

√( |

2.507E+04

1

6.2831.000E+04

×| )

6.283×

×6.283

×1.000E+05

=1.171E-07

6.283×

1.000E+05√

( |1.846E+02

-L =

=0.000E+00

InfM

1.000E+02C =

==

×6.283

×1.000E+02

1

√( |

1.000E-12| )

-

1.000E-12| )

×

2.335E+01

L =6.283

×

6.283×

A4

C =

1.000E+01

1

6.283×

1.000E+01=

1

1.666E+10-

測定

日A5

1.018E-07

1.233E-07

1.085E-07

2014/10/01

1.005E-07

6.283×

1.000E+03=

1

| )×

ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ ( H )ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ ( F )

=L =

=

2π

=

f

6.283L =

0.000E+00×

-1.000E-12

×1.000E+03

1.000E-12√

( |2.443E+06

-C =

2.487E-01

RS:L直

列値

RP:C並

列値

C =

1

| )1.000E-12

C ==

2.162E-05

2.520E-03

直流

抵抗

値D C R (Ω

)InfM

0.000E+00InfM

0.000E+00InfM

0.000E+00

345 2 1 No

｢総合計算処理｣

ﾜｰｸｼｰﾄより転写

2014/11/1

1


2-9.｢2-8､表 2(P10)｣で示した計算ﾃｰﾌﾞﾙで処理した結果

計算処理して結果をまとめたものを､下の表 3 として示す｡

仮ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ仮抵抗(Ω) ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ(Ω) 測定周波数(Hz)

IAA+Excel 4.045E+03 31.910 1.291E+05

DE-5000

IAA+Excel 4.598E+02 31.910 1.467E+04

DE-5000

IAA+Excel 4.898E+01 31.910 1.563E+03

DE-5000

IAA+Excel 4.962E+00 31.910 1.583E+02

DE-5000

IAA+Excel 4.258E-01 31.910 1.359E+01

DE-5000

1.000E+01

1.000E+02

1.000E+03

1.000E+04

No 測定対象測定器区分

1.000E+05

3

2

4

C = 0.1 (μF)

Zx Rx Z f

5

1

No

3

2

4

5

1

ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ(H) ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ(F)

112.050 -112.050 0.000E+00 InfM 2.054E+03 1.233E-07

C C

106.200 -106.200 0.000E+00 InfM 2.335E+01 1.085E-07

C C

93.600 -93.600 0.000E+00 InfM 2.487E-01 1.018E-07

C C

91.800 -91.800 0.000E+00 InfM 2.520E-03 1.005E-07

C C

115.560 -115.560 0.000E+00 InfM 2.162E-05 1.171E-07

C C

測定日

N

N

N

N

直流抵抗 (Ω)

N:単独､S:直列､P:並列

RS:直列値

回路状態

L C

N

RP:並列値｢正,負｣毎の位相差を検出する

2014/11/11

インピーダンス(Z)･インダクタンス(L)･キャパシタンス(C)の測定器毎の比較結果

①IAA:今回製作のｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰ ②DE-5000:既に購入済みのLCRﾒｰﾀｰ ③緑字:他ｼｰﾄのｾﾙからﾃﾞｰﾀを得ている事を示す ④青字:枠内でその値が他に比較して近似している事を示す ⑤赤字:枠内でその値が他に比較して整合性がない事を示す ⑥｢InfM｣は無限大を示す

｢計測器毎の比較｣ﾜｰｸ

ｼｰﾄより転写 1/2

表 3.｢表 2｣をまとめた結果


2-10.｢2-9､表 3(P11)｣より､Ｚ(ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ)･Ｌ(ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ)･Ｃ(ｷｬﾊﾞｼﾀﾝｽ)･θ(位

相差)の各値をｸﾞﾗﾌとして示す｡

得られた各値を､当頁にて見やすいｸﾞﾗﾌ(ｸﾞﾗﾌ 2)として示すために､その直ぐ下

の表 4で示す計算ﾃｰﾌﾞﾙで再処理を行う｡

上:ｸﾞﾗﾌ 2.各値を示すｸﾞﾗﾌ下:表 4.ｸﾞﾗﾌ描画のための計算処理(上段 4 行)と､測定結果とし

ての各値(下段 4行)を示す｡

｢計測器毎の比較｣ﾜｰｸ

ｼｰﾄより転写 2/2

f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.500E+01 8.525E+00 9.081E-01 9.199E-02 7.893E-03

Ｌ 1.000E+02 1.137E+00 1.211E-02 1.227E-04 1.052E-06

Ｃ 9.500E+01 8.358E+01 7.846E+01 7.745E+01 9.027E+01

θ 4.848E+01 4.595E+01 4.050E+01 3.972E+01 5.000E+01

Ｚ (Ω) 1.291E+05 1.467E+04 1.563E+03 1.583E+02 1.359E+01

Ｌ (Ｈ) 2.054E+03 2.335E+01 2.487E-01 2.520E-03 2.162E-05

Ｃ (Ｆ) 1.233E-07 1.085E-07 1.018E-07 1.005E-07 1.171E-07

θ (度) 1.121E+02 1.062E+02 9.360E+01 9.180E+01 1.156E+02

比較値

Ｚ 1.291E+05 9.895E-08 8.906E-08 1.088E-07 7.916E-08 1.187E-07

Ｌ 2.054E+03 寄生Lの平均 2.533E+01 2.545E-01 2.570E-03 2.624E-05

Ｃ 1.233E-07 2.026E+01 2.036E-01 2.056E-03 2.099E-05

1.156E+02 3.040E+01 3.054E-01 3.084E-03 3.149E-05

9.180E+01 最小値(絶対値) 発生Zの平均 7.700E+00 9.025E+00 3.224E+00 1.946E+00

5.390E+00 6.318E+00 2.257E+00 1.362E+00

1.001E+01 1.173E+01 4.191E+00 2.530E+00

f (Hz) 100 1K 10K 100K

5.474E+00

1 0 % 以内 2 0 % 以内

赤字:±10%以内､青字:±20%以内､緑字:±30%以内

比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

最大値

θ

ｸﾞﾗﾌ描画の補助処理

6.397E+00

ﾌｨﾙﾑ･ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 0.1μF (RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


2-11.測定する際に基準となった各素子値

表 5. 基準となった各素子値

10 100 1K 10K 100K 1M

100 3.00000E-06 4.00000E-06 2.50000E-04 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+001K 0.00000E+00 8.00000E-07 9.10000E-06 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+0010K 1.10000E-07 1.50000E-07 1.40000E-06 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00100K 1.74000E-07 1.10000E-07 1.00000E-06 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

8.21000E-07 1.26500E-06 6.53750E-05 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00

100 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 2.50000E-11 1.00000E-12 1.00000E-121K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 9.00000E-13 9.00000E-13 1.00000E-1210K 0.00000E+00 0.00000E+00 0.00000E+00 9.50000E-13 9.50000E-13 1.01000E-12100K 1.49500E-05 0.00000E+00 2.70000E-06 8.80000E-13 8.80000E-13 1.09000E-12

3.73750E-06 0.00000E+00 6.75000E-07 6.93250E-12 9.32500E-13 1.02500E-12

1.05000E+01 9.98000E+01 9.97000E+02 1.00700E+04 1.00400E+05 9.91000E+051.01500E+01 9.99200E+01 1.00010E+03 1.00780E+04 1.00740E+05 9.97600E+05

100 1.01300E+01 9.98900E+01 9.99900E+02 1.00720E+04 1.00680E+05 9.97100E+051K 1.01320E+01 9.98700E+01 9.99800E+02 1.00730E+04 1.00690E+05 9.97100E+0510K 1.01290E+01 9.98900E+01 9.99800E+02 1.00730E+04 1.00720E+05 9.96600E+05100K 1.01070E+01 9.98600E+01 9.99600E+02 1.00710E+04 1.00040E+05 9.76000E+05

1.01913E+01 9.98717E+01 9.99367E+02 1.00728E+04 1.00545E+05 9.92567E+05

10μ 1μ 100n 10n 1n 100p

100 2.01700E-01 2.22100E+00 2.53300E+01 2.45700E+02 2.48200E+03 ∞1K 2.13900E-03 2.37700E-02 2.54500E-01 2.46200E+00 2.47900E+01 2.51000E+0210K 2.37300E-05 2.91600E-04 2.57000E-03 2.47000E-02 2.47900E-01 2.51000E+00100K 2.52000E-07 3.70800E-06 2.62400E-05 2.48700E-04 2.47800E-03 2.50800E-02

5.09657E-02 5.61266E-01 6.39677E+00 6.20467E+01 6.26760E+02 8.45117E+01

1.50000E+07 ∞ ∞ ∞ ∞ ∞

100 6.56000E+00 5.01000E+01 7.70000E+00 ∞ ∞ ∞1K 1.33700E+00 1.64370E+01 9.02500E+00 8.60000E+06 ∞ ∞10K 6.81000E-01 3.50600E+00 3.22400E+00 4.86000E+00 ∞ ∞100K 5.35000E-01 1.41600E+00 1.94600E+00 8.27000E-01 8.62000E-01 ∞

3.00000E+06 1.78648E+01 5.47375E+00 2.86667E+06 8.62000E-01 #DIV/0!

Ｃ (Ｆ)MS8229

1K (Hz) 2.54300E-05 1.20100E-06 1.00500E-07 1.04800E-08 1.35000E-09 2.40000E-10

100 1.25620E-05 1.14530E-06 1.00080E-07 1.03160E-08 1.02200E-09 1.01000E-101K 1.18410E-05 1.06900E-06 9.95600E-08 1.02930E-08 1.02250E-09 1.00800E-1010K 1.06710E-05 8.70900E-07 9.95800E-08 1.02540E-08 1.02250E-09 1.00970E-10100K 1.00100E-05 6.83700E-07 9.65800E-08 1.01810E-08 1.02200E-09 1.01030E-10

1.12710E-05 9.42225E-07 9.89500E-08 1.02610E-08 1.02225E-09 1.00950E-10

100ｍ 10ｍ 1ｍ 100μ 10μ 1μ

100 2.56000E-03 計測不能計測不能 1K 2.58800E-05 2.42000E-04 計測不能 10K 2.64200E-07 2.49900E-06 2.47000E-05100K 2.67500E-09 2.54400E-08 2.48400E-07

#DIV/0! #DIV/0! 6.46537E-04 8.15081E-05 1.24742E-05 #DIV/0!

9.00000E-01 2.70000E-01 5.00000E-02

100 8.70000E-01 2.40000E-01 2.00000E-021K 9.22000E-01 2.47000E-01 2.20000E-0210K 1.67200E+00 3.47000E-01 1.80000E-02100K 9.45800E+00 1.14800E+00 1.00000E-03

#DIV/0! #DIV/0! 2.76440E+00 4.50400E-01 2.22000E-02 #DIV/0!

100 9.86000E-04 1.04000E-04 1.00000E-051K 9.78500E-04 1.04300E-04 1.03000E-0510K 9.58200E-04 1.01300E-04 1.02300E-05100K 9.46600E-04 9.95600E-05 1.01970E-05

#DIV/0! #DIV/0! 9.67325E-04 1.02290E-04 1.01818E-05 #DIV/0!作成日:2014.10.14 測定日:2014.10.30

R D C (Ω)MS8229DE-5000

R A C (Ω)

→ Z[DE-5000]

(Hz)

平均

Ｌ (Ｈ)

[DE-5000]

(Hz)

平均

標準コイルの値 (Ｈ)

(Hz)

(Hz)

平均

DE-5000

Ｌ (Ｈ)

[DE-5000]

R A C (Ω)

→ Z[DE-5000]

R D C (Ω)

平均

MS8229

作成日:2014.10.12 測定日:2014.10.30

標準抵抗器の値 (Ω)

(Hz)

R D C (Ω)

L (Ｈ)

[DE-5000]

C (Ｆ)

[DE-5000]

平均

(Hz)

(Hz)

平均

平均

R A C (Ω)

→ Z[DE-5000]

MS8229DE-5000

標準コンデンサーの値 (Ｆ)

Ｃ (Ｆ)

[DE-5000]

(Hz)

平均

作成日:2014.10.14 測定日:2014.10.30

Ｃ (Ｆ)

[DE-5000]

(Hz)

平均


3.結果

3-1.Z･L･C･θ成分の測定

小型で多機能な AD_IC-Tool を併用する事によって､IAA 製作の目的である Z･L･

C･θ各値を､複数の周波数間(任意に設定可)で測定可能となった｡

3-2.測定結果の不一致点

各素子の成分測定精度は､別途購入の LCR ﾒｰﾀｰ DE-5000 で､各素子の Z･L･C 成分

を予め測定して置き､これをIAAでの測定値と計算処理により､自動的に比較した

ものを表 6～14 に示す｡特に､測定結果が一致しなかったのは､①抵抗器の寄生 L

･C 成分 ②ｺｲﾙのｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ ③ｺﾝﾃﾞﾝｻｰのｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽである｡

4.結論

4-1.適用周波数範囲

複数の周波数間で､特性把握が可能となったが､｢1.目的･背景｣でも述べた様に､

適用範囲は DC～100KHz となり､主な用途はｵｰﾃﾞｨｵ回路が対象となる｡

4-2.Ｌ値の正確な測定

Ｌ値の測定の際は､信頼性の高い測定器(例えば､直流抵抗用ﾌﾞﾘｯｼﾞやﾃﾞｨｼﾞﾀﾙﾏﾙ

ﾁﾒｰﾀの抵抗計測ﾚﾝｼﾞ等)で､予め直列直流抵抗値を計測して置き､P10 の表 2に示

す｢RS｣項にこの値を入力すると､ほぼ正確なＬ値を得る事が可能となる｡

5.考察

5-1.周波数特性

IAA 内ﾌﾟﾘﾝﾄ基板上の配線については､実験を兼ねた試作版として､既に IAA を製

作済みであった｡これは､ﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ･ﾌﾟﾘﾝﾄ基板上に配線を行って完成させて置いた

訳である｡しかし､用意周到に配線ﾊﾟﾀｰﾝの版下を設計し､製作したﾌﾟﾘﾝﾄ基板と違

い､配線の無駄が多くなり､またﾉｲｽﾞ防止用にｼｰﾙﾄﾞ線を多用したので､結果とし

て高域の周波数特性を損なう事となった｡

5-2.IAA の電圧検出段の改造

別途報告済み｢R･L･C 測定のためのｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰの製作/2014.01.

31｣**の際に製作したIAAの回路で､電圧検出段の正負双方の入力部分に､既に IAA

回路に適用済みの､OP-Ampで NS製 LME49720をもう一つ追加(2回路が封入されて

いる)して､双方共に電圧ﾌｫﾛﾜｰ回路を構成し､HiZi & LowZo としてこれを追加し

た｡これにより､入力ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽが約1MΩから10MΩに改善され､被測定素子がﾊｲｲﾝ

ﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ状態にある時にも､より正確に電圧値が検出できる様になった｡

**>http://mzh5191.web.fc2.com/a001-b005-c001_The_measurement_technique.htm

→ ﾌﾞﾗｳｻﾞｰのｱﾄﾞﾚｽ表示枠に､このｱﾄﾞﾚｽを転記して実行下さい｡

6.今後の課題

6-1.IAA ﾌﾟﾘﾝﾄ基板の配線について

2台目の製作を行う際は､1台目と同じくﾕﾆﾊﾞｰｻﾙ･ﾌﾟﾘﾝﾄ基板上にて配線を行う予

定だが､綿密に設計を行い最短距離となる様に配慮する｡

6-2.測定精度について

｢3､3-2｣の件は､IAA と DE-5000 どちらの測定結果が正しいか調査する｡


Z Xs=

1/ωC

or ωL

Z > RX の場合

RX

RX Xs=

1/ωC

or ωL

Z < RX の場合

Z

7.測定原理

7-1.ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽを求める

1)次のｾｸｼｮﾝ｢10｣で示す IAA の回路図中で､発振器から与えられた正弦波電圧 esin の電流Isinが､測定対象の素子Xsに流れ､この電流が電圧に変換されたものが､e1 として示されている｡一方､素子Xs両端子間の差電圧が､e2として示されている｡

2)得られた瞬時値の e1,e2群を､両波整流波平均の実効値に変換してから､ｵｰﾑの

法則を適用すると､仮りｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽとしての値が得られる｡

3)この回路では i-e 変換を行っている関係上､このままの値が最終的に求めるｲﾝ

ﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ値とはならず､変換回路上の都合を考慮しなければならない｡

4)それは､OP-Amp2 の負帰還回路を構成する抵抗器 RNFBの事であり､測定の際に取

り扱う周波数や､素子 Xs の種類によって e1,e2値が変化する｡

例えば L の場合は､低い周波数側で 6ヶの RNFBから､e1がｵｼﾛｸﾞﾗﾌの画面上で出

来得る限り大きな値となる様に､ﾃﾞｨｯﾌﾟｽｲｯﾁによって選ぶ｡

一方 C の場合は､高い周波数側で 6 ヶの RNFBから､e1がｵｼﾛｸﾞﾗﾌの画面上で出来

得る限り大きな値となる様に､ﾃﾞｨｯﾌﾟｽｲｯﾁによって選ぶ｡

なお､ｵｼﾛｸﾞﾗﾌの画面上で､波形を見やすくするための調整は､ﾚﾝｼﾞ切り換えで

行う｡

5)e2については､｢4)｣と同じくL･C素子にて､低高逆(高低)の周波数側でｸﾞﾗﾌ上に

て可能な限り､大きな波形が描画できる様､同じくﾚﾝｼﾞ切り換えで調整する｡

これらによって､S/N 比の低下を避けて､測定精度を向上する事が可能となる｡

6)OP-Amp1の負帰還回路を､半固定抵抗器により増幅度をGp(倍)に調整してある｡

また､OP-Amp2の負帰還抵抗器RNFBを考慮し､｢1)～5)｣で上げた事も含め､これら

を総合すると次の様になる｡

7-2.ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ(F)とｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ(H)を求める

1)ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽは次の式で求める｡つまり､

2)ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽは次の式で求める｡つまり､

なお､ﾙｰﾄ内の絶対記号は､

Z > RX あるいは Z < RX ど

ちらの値となっても､対応可

能となるための配慮である｡

抗値はｺｲﾙの直列直流抵･･･ )( 2

22

RSHf

RSZL

π

−=

列直流抵抗値はｺﾝﾃﾞﾝｻｰの並･･･ )( 2

122

RPFRPZf

C−∗

=π

値｡両波整流波平均の実効の､瞬時値群は､但し ) e , e ( e , 212a11

2a

a

aX e

ee

z =

となる｡ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ値

最終的に求めるこれが､

)(

Ω

1

2 抗値を得る｡直流化を実現しその抵となり､つまり､これはEE

Z X =

#1

#2

1

2

1

2 1 * , I

E E

R *

GE

G

R *

EE

* RZZG

RR NFB

PP

NFBXX

P

NFBX =====そして､


7-3.ｺﾝﾃﾞﾝｻｰの損失係数 Dとｺｲﾙの品質係数 Q を求める

7-4.電流波形と電圧波形間の位相差θを求める

1)｢P8/表 1｣で示す緑色枠内は､e1,e2の瞬時値群であり､ﾋﾟｰｸ･ﾂｰ･ﾋﾟｰｸ値(e1 P-P,e2 P-P)を描画するためのﾃﾞｰﾀである｡

但しこの値は､描画波形の高さを揃えて見やすくするために､e1,e2が共に自動

的に処理された値になっている｡

2)これらのﾃﾞｰﾀ列 e1･ﾃﾞｰﾀ列 e2を相互に比較して､それぞれの最大値間と最小値

間の位相差を求め､最大値間の位相差がθ<180°であれば最大値間の位相差を､

最大値間の位相差がθ≧180°であれば最小値間の位相差を取得する｡

これは､e1,e2の瞬時値群ﾃﾞｰﾀの開始点が､θ=0°とならないための配慮である｡

以上により得られた値を､表中の赤色と青色に示すｾﾙ内で表示している｡つま

り､10KHz で測定の場合 91.800°と-91.800°となっている｡

3)なお参考までに､θを求める事とは直接関係はないが､灰色で示すｾﾙは自由な

計算式を設定して､波形演算を行うためのｴﾘｱである｡

8.参考文献

1)ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽの測定

http://www.orixrentec.jp/cgi/tmsite/knowledge/know_impe1.html

2)LCR ﾒｰﾀ､日本電気計測器工業会･技術解説

http://tech.jemima.or.jp/70901.html

3)ABCDEFG ｻｲﾄ/ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽｱﾅﾗｲｻﾞｰ(ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰ)の自作

http://abcdefg.jpn.org/eleworks/impanalyzer/cc.html

9.当書及び当書中で紹介しているﾂｰﾙの関連ｻｲﾄ

1)当書(自作ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰと､Analog Devices IC による｢発振器･ｵｼ

ﾛｸﾞﾗﾌ･電圧計･他｣用ﾂｰﾙで､R･L･C を測定する)の掲載ｻｲﾄ

http://mzh5191.web.fc2.com/a001-b005-c001_The_measurement_technique.htm

2)AD_IC-Tool(｢発振器･ｵｼﾛｸﾞﾗﾌ･電圧計･他｣ﾂｰﾙ)

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-07738/

3)LCR ﾒｰﾀｰ DE-5000

http://akizukidenshi.com/catalog/g/gM-06264/

◎ 動作原理の回路が必要な方は､｢8.参考文献/2),3)｣で示すｻｲﾄも､参考にされて

下さい｡基本的にはこの両ｻｲﾄを参考にし､私の考えも織り込んで設計していま

すが原理は同じです｡

但し､当書中に示す回路図を元にして､趣味で製作するのは構いませんが､製品

化し販売する目的には使えません｡

とする｡は時の､は時のなお､となる｡

これは無効の値は算出可能だが､となり､で場合は､の｣表｢

となる｡ｺｲﾙ計測の時はとなりと置くと､

1 0 1 )( 10-6.398E 1 2/10

22

Ω=Ω∞=

=

==−=

μRSMMfnIRPQDKHzP

RSXQ

XRPDRXZX S

SS


10.ＩＡＡの回路図



11.資料(｢2-1～2-10｣に示した手順で､他の受動素子も同様に測定した結果を､以下に示す｡)

11-1.抵抗器 10Ωを測定する

ｸﾞﾗﾌ 3.抵抗器 10Ω/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性

回路状態: 0.00 R 0.00 R

回路状態: -1.80 L 1.80 L

回路状態: 0.00 L 0.00 L

回路状態: 1.35 C -1.35 C

回路状態: 32.40 C -32.40 C







金属皮膜抵抗器10Ω(RNFB=100Ω)の特性(f:10Hz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器10Ω(RNFB=100Ω)の特性(f:100Hz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器10Ω(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.308E+01 7.156E+01 7.500E+01 7.059E+01 5.855E+01

Ｌ 1.000E+02 8.965E+00 1.120E+00 8.245E-02 8.437E-03

Ｃ 9.500E+01 1.060E+01 8.481E-01 1.152E-01 1.126E-02

θ 0.000E+00 -2.778E+00 -4.934E-13 2.083E+00 5.000E+01

Ｚ (Ω) 1.141E+01 1.118E+01 1.171E+01 1.103E+01 9.144E+00

Ｌ (Ｈ) 8.309E-02 7.449E-03 9.308E-04 6.851E-05 7.011E-06

Ｃ (Ｆ) 3.048E-03 3.400E-04 2.721E-05 3.697E-06 3.613E-07

θ (度) 0.000E+00 -1.800E+00 -3.197E-13 1.350E+00 3.240E+01

比較値

Ｚ 1.171E+01 1.019E+01 9.172E+00 1.121E+01 8.153E+00 1.223E+01

Ｌ 8.309E-02 寄生Lの平均 3.000E-06 0.000E+00 1.100E-07 1.740E-07

Ｃ 3.048E-03 2.100E-06 0.000E+00 7.700E-08 1.218E-07

3.240E+01 3.900E-06 0.000E+00 1.430E-07 2.262E-07

1.800E+00 最小値(絶対値) 寄生Cの平均 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 1.495E-05

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 1.047E-05

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 1.944E-05

f (Hz) 100 1K 10K 100K

最大値

θ


8.210E-07

3.738E-06

比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )


2 0 % 以内1 0 % 以内

金属皮膜抵抗器10Ω(RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-2.抵抗器 1 ＫΩを測定する

回路状態: 0.45 C -0.45 C

回路状態: -1.80 L 1.80 L

回路状態: 1.80 C -1.80 C

回路状態: 5.40 C -5.40 C

回路状態: 30.24 C -30.24 C







金属皮膜抵抗器1KΩ(RNFB=100Ω)の特性(f:10Hz)

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器1KΩ(RNFB=100Ω)の特性(f:100Hz)

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器1KΩ(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-2.5

-2.0

-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 5.抵抗器 1KΩ/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.500E+01 7.382E+01 7.385E+01 7.373E+01 6.059E+01

Ｌ 1.000E+02 9.317E+00 9.337E-01 9.269E-02 6.796E-03

Ｃ 9.500E+01 1.020E+01 1.018E+00 1.025E-01 1.398E-02

θ 7.440E-01 -2.976E+00 2.976E+00 8.929E+00 5.000E+01

Ｚ (Ω) 1.145E+03 1.127E+03 1.128E+03 1.126E+03 9.253E+02

Ｌ (Ｈ) 8.886E+00 8.279E-01 8.296E-02 8.237E-03 6.039E-04

Ｃ (Ｆ) 2.851E-05 3.059E-06 3.053E-07 3.075E-08 4.194E-09

θ (度) 4.500E-01 -1.800E+00 1.800E+00 5.400E+00 3.024E+01

比較値

Ｚ 1.145E+03 9.994E+02 8.994E+02 1.099E+03 7.995E+02 1.199E+03

Ｌ 8.886E+00 寄生Lの平均 2.500E-04 9.100E-06 1.400E-06 1.000E-06

Ｃ 2.851E-05 1.750E-04 6.370E-06 9.800E-07 7.000E-07

3.024E+01 3.250E-04 1.183E-05 1.820E-06 1.300E-06

1.800E+00 最小値(絶対値) 寄生Cの平均 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 2.700E-06

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 1.890E-06

0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 3.510E-06

f (Hz) 100 1K 10K 100K


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

6.538E-05

6.750E-07

1 0 % 以内 2 0 % 以内

θ


最大値

金属皮膜抵抗器1KΩ(RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-3.抵抗器 1 ＭΩを測定する

回路状態: 0.90 C -0.90 C

回路状態: -0.90 L 0.90 L

回路状態: 4.05 C -4.05 C

回路状態: 0.90 C -0.90 C

回路状態: 20.52 C -20.52 C

e1:IAA内部処理の電流値を電圧値に換算した出力波形(実測値) ､ e2:IAA内部処理に置いて素子両端子電圧間差の波形(実測値) ､当回路は､電圧入力側の+-双方に､OP AmpでHiZ回路を構成し､追加改良して測定を行っている｡






金属皮膜抵抗器1MΩ(RNFB=100KΩ)Newの特性(f:10Hz)

-8.0

-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器1MΩ(RNFB=100KΩ)Newの特性(f:100Hz)

-8.0

-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

金属皮膜抵抗器1MΩ(RNFB=100KΩ)Newの特性(f:1KHz)

-8.0

-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-8.0

-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-6.0

-4.0

-2.0

0.0

2.0

4.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 7.抵抗器 1MΩ/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 6.699E+01 7.385E+01 7.457E+01 7.500E+01 6.755E+01

Ｌ 1.000E+02 8.368E+00 8.169E-01 8.045E-02 9.882E-03

Ｃ 9.500E+01 1.135E+01 1.163E+00 1.181E-01 9.613E-03

θ 2.193E+00 -2.193E+00 9.868E+00 2.193E+00 5.000E+01

Ｚ (Ω) 7.610E+05 8.390E+05 8.471E+05 8.520E+05 7.674E+05

Ｌ (Ｈ) 1.027E+04 8.591E+02 8.386E+01 8.259E+00 1.015E+00

Ｃ (Ｆ) 2.467E-08 2.949E-09 3.021E-10 3.067E-11 2.497E-12

θ (度) 9.000E-01 -9.000E-01 4.050E+00 9.000E-01 2.052E+01

比較値

Ｚ 8.520E+05 9.926E+05 8.933E+05 1.092E+06 7.941E+05 1.191E+06

Ｌ 1.027E+04 寄生Lの平均 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

Ｃ 2.467E-08 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

2.052E+01 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00 0.000E+00

9.000E-01 最小値(絶対値) 寄生Cの平均 1.000E-12 1.000E-12 1.010E-12 1.090E-12

7.000E-13 7.000E-13 7.070E-13 7.630E-13

1.300E-12 1.300E-12 1.313E-12 1.417E-12

f (Hz) 100 1K 10K 100K

θ


1.025E-12

当回路は､電圧入力側の+-双方にOP AmpでHiZ回路を構成し､追加改良を行っている｡赤字:±10%以内､青字:±20%以内､緑字:±30%以内

比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

0.000E+00

最大値

1 0 % 以内 2 0 % 以内

金属皮膜抵抗器1MΩ(RNFB=100KΩ)New Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-4.コイル 10μＨを測定する

回路状態: -34.20 L 34.20 L

回路状態: -51.30 L 51.30 L

回路状態: -80.10 L 80.10 L

回路状態: -81.90 L 81.90 L

回路状態: -64.26 L 64.26 L







多重ｺｲﾙ 10μH(RNFB=100Ω)の特性(f:10Hz)

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

多重ｺｲﾙ 10μH(RNFB=100Ω)の特性(f:100Hz)

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

多重ｺｲﾙ 10μH(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 9.ｺｲﾙ 10μH/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性


上:ｸﾞﾗﾌ10.各値を示すｸﾞﾗﾌ下:表9.ｸﾞﾗﾌ描画のための計算処理(上段4行)と､測定結果とし


f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 5.685E-01 5.290E-01 1.068E+00 9.270E+00 7.500E+01

Ｌ 1.000E+02 1.092E+01 1.620E+00 1.945E+00 1.578E+00

Ｃ 9.500E+01 8.703E+00 5.866E-01 4.885E-03 6.020E-05

θ -2.088E+01 -3.132E+01 -4.890E+01 -5.000E+01 -3.923E+01

Ｚ (Ω) 3.836E-02 3.570E-02 7.209E-02 6.256E-01 5.061E+00

Ｌ (Ｈ) 5.104E-04 5.571E-05 8.266E-06 9.925E-06 8.055E-06

Ｃ (Ｆ) 4.963E-01 4.547E-02 3.064E-03 2.552E-05 3.145E-07

θ (度) -3.420E+01 -5.130E+01 -8.010E+01 -8.190E+01 -6.426E+01

比較値

Ｚ 5.061E+00 1.018E-05 9.164E-06 1.120E-05 8.145E-06 1.222E-05

Ｌ 5.104E-04 発生Zの平均 2.000E-02 2.200E-02 1.800E-02 1.000E-03

Ｃ 4.963E-01 1.600E-02 1.760E-02 1.440E-02 8.000E-04

-3.420E+01 2.400E-02 2.640E-02 2.160E-02 1.200E-03

8.190E+01 最小値(絶対値) 寄生Cの平均計測不能計測不能 2.470E-05 2.484E-07

計測不能計測不能 1.976E-05 1.987E-07

計測不能計測不能 2.964E-05 2.981E-07

f (Hz) 100 1K 10K 100K

θ

ｸﾞﾗﾌ描画の補助処理 1 0 % 以内 2 0 % 以内

最大値


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

1.525E-02

1.247E-05

多重ｺｲﾙ 10μH (RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-5.コイル 1 ｍＨを測定する

回路状態: -13.50 L 13.50 L

回路状態: -38.25 L 38.25 L

回路状態: -78.75 L 78.75 L

回路状態: -82.35 L 82.35 L

回路状態: -68.04 L 68.04 L







多重ｺｲﾙ 1mH(RNFB=100Ω)の特性(f:10Hz)

-0.1

-0.1

-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

多重ｺｲﾙ 1mH(RNFB=100Ω)の特性(f:100Hz)

-0.1

-0.1

-0.1

-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

多重ｺｲﾙ 1mH(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 11.ｺｲﾙ 1mH/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性


上:ｸﾞﾗﾌ 12.各値を示すｸﾞﾗﾌ下:表 10.ｸﾞﾗﾌ描画のための計算処理(上段 4 行)と､測定結果と

しての各値(下段 4行)を示す｡

f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 1.929E-01 2.018E-01 1.133E+00 1.088E+01 7.500E+01

Ｌ 1.000E+02 1.131E+01 9.992E+00 9.687E+00 6.681E+00

Ｃ 9.500E+01 8.403E+00 9.507E-02 9.807E-04 1.422E-05

θ -8.197E+00 -2.322E+01 -4.781E+01 -5.000E+01 -4.131E+01

Ｚ (Ω) 1.107E+00 1.158E+00 6.497E+00 6.238E+01 4.302E+02

Ｌ (Ｈ) 1.025E-02 1.159E-03 1.024E-03 9.928E-04 6.847E-04

Ｃ (Ｆ) 2.472E-02 2.186E-03 2.474E-05 2.552E-07 3.699E-09

θ (度) -1.350E+01 -3.825E+01 -7.875E+01 -8.235E+01 -6.804E+01

比較値

Ｚ 4.302E+02 9.673E-04 8.706E-04 1.064E-03 7.739E-04 1.161E-03

Ｌ 1.025E-02 発生Zの平均 8.700E-01 9.220E-01 1.672E+00 9.458E+00

Ｃ 2.472E-02 6.960E-01 7.376E-01 1.338E+00 7.566E+00

-1.350E+01 1.044E+00 1.106E+00 2.006E+00 1.135E+01

8.235E+01 最小値(絶対値) 寄生Cの平均 2.560E-03 2.588E-05 2.642E-07 2.675E-09

2.048E-03 2.070E-05 2.114E-07 2.140E-09

3.072E-03 3.106E-05 3.170E-07 3.210E-09

f (Hz) 100 1K 10K 100K

θ


最大値

3.231E+00

6.465E-04


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

1 0 % 以内 2 0 % 以内

多重ｺｲﾙ 1mH (RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5

周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-6.コンデンサー100ｐＦを測定する

回路状態: 75.15 C -75.15 C

回路状態: 31.05 C -31.05 C

回路状態: 55.80 C -55.80 C

回路状態: 117.90 C -117.90 C

回路状態: 130.68 C -130.68 C







ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=100Ω) の特性(f:10Hz)

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=100Ω) の特性(f:100Hz)

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=100Ω) の特性(f:1KHz)

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

20.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=10KΩ) の特性(f:10KHz)

-15.0

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=10KΩ) の特性(f:100KHz)

-10.0

-5.0

0.0

5.0

10.0

15.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 13.ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.500E+01 6.450E+01 7.194E+01 3.351E+01 3.381E+00

Ｌ 1.000E+02 8.600E+00 9.592E-01 4.468E-02 4.508E-04

Ｃ 9.500E+01 1.105E+01 9.904E-01 2.126E-01 2.107E-01

θ 2.875E+01 1.188E+01 2.135E+01 4.511E+01 5.000E+01

Ｚ (Ω) 2.933E+05 2.522E+05 2.813E+05 1.310E+05 1.322E+04

Ｌ (Ｈ) 4.667E+03 4.014E+02 4.477E+01 2.086E+00 2.104E-02

Ｃ (Ｆ) 5.427E-08 6.310E-09 5.658E-10 1.215E-10 1.204E-10

θ (度) 7.515E+01 3.105E+01 5.580E+01 1.179E+02 1.307E+02

比較値

Ｚ 2.933E+05 1.010E-10 9.086E-11 1.110E-10 8.076E-11 1.211E-10

Ｌ 4.667E+03 寄生Lの平均 ∞ 2.510E+02 2.510E+00 2.508E-02

Ｃ 5.427E-08 ∞ 2.008E+02 2.008E+00 2.006E-02

1.307E+02 ∞ 3.012E+02 3.012E+00 3.010E-02

3.105E+01 最小値(絶対値) 発生Zの平均 ∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞

∞ ∞ ∞ ∞

f (Hz) 100 1K 10K 100K

θ


最大値

1 0 % 以内 2 0 % 以内


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

8.451E+01

∞

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 100pF (RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-7.コンデンサー0.01μＦを測定する

回路状態: 92.70 C -92.70 C

回路状態: 120.60 C -120.60 C

回路状態: 93.60 C -93.60 C

回路状態: 96.30 C -96.30 C

回路状態: 114.48 C -114.48 C







ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=100Ω) の特性(f:10Hz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=100Ω) の特性(f:100Hz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=100Ω) の特性(f:1KHz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=10KΩ) の特性(f:10KHz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=10KΩ) の特性(f:100KHz)

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 15.ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 0.01μF/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.500E+01 6.313E+01 1.230E+01 1.310E+00 1.075E-01

Ｌ 1.000E+02 8.417E+00 1.641E-01 1.747E-03 1.433E-05

Ｃ 9.500E+01 1.129E+01 5.790E+00 5.439E+00 6.628E+00

θ 3.843E+01 5.000E+01 3.881E+01 3.993E+01 4.746E+01

Ｚ (Ω) 9.755E+04 8.211E+04 1.601E+04 1.704E+03 1.398E+02

Ｌ (Ｈ) 1.553E+03 1.307E+02 2.547E+00 2.712E-02 2.225E-04

Ｃ (Ｆ) 1.631E-07 1.938E-08 9.944E-09 9.341E-09 1.138E-08

θ (度) 9.270E+01 1.206E+02 9.360E+01 9.630E+01 1.145E+02

比較値

Ｚ 9.755E+04 1.026E-08 9.235E-09 1.129E-08 8.209E-09 1.231E-08

Ｌ 1.553E+03 寄生Lの平均 2.457E+02 2.462E+00 2.470E-02 2.487E-04

Ｃ 1.631E-07 1.966E+02 1.970E+00 1.976E-02 1.990E-04

1.206E+02 2.948E+02 2.954E+00 2.964E-02 2.984E-04

9.270E+01 最小値(絶対値) 発生Zの平均 ∞ 8.600E+06 4.860E+00 8.270E-01

∞ 6.020E+06 3.402E+00 5.789E-01

∞ 1.118E+07 6.318E+00 1.075E+00

f (Hz) 100 1K 10K 100K

2.867E+06

1 0 % 以内 2 0 % 以内

最大値


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

6.205E+01

θ


ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10nF (RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-8.コンデンサー10μＦを測定する

回路状態: 85.05 C -85.05 C

回路状態: 86.40 C -86.40 C

回路状態: 85.50 C -85.50 C

回路状態: 53.10 C -53.10 C

回路状態: 79.92 C -79.92 C







ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=100Ω) の特性(f:10Hz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=100Ω) の特性(f:100Hz)

-4.0

-3.0

-2.0

-1.0

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=100Ω) の特性(f:1KHz)

-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=10KΩ) の特性(f:10KHz)

-0.2

-0.1

-0.1

0.0

0.1

0.1

0.2

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=10KΩ) の特性(f:100KHz)

-0.1

-0.1

-0.1

0.0

0.0

0.0

0.0

0.0

0.1

0.1

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

ｸﾞﾗﾌ 17.ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性




f (Hz) 10 100 1K 10K 100K

Ｚ 7.500E+01 8.306E+00 8.836E-01 1.061E-01 4.915E-02

Ｌ 1.000E+02 1.107E+00 1.178E-02 1.414E-04 6.554E-06

Ｃ 9.500E+01 8.578E+01 8.064E+01 6.716E+01 1.450E+01

θ 4.922E+01 5.000E+01 4.948E+01 3.073E+01 4.625E+01

Ｚ (Ω) 1.172E+03 1.297E+02 1.380E+01 1.657E+00 7.678E-01

Ｌ (Ｈ) 1.865E+01 2.065E-01 2.197E-03 2.637E-05 1.222E-06

Ｃ (Ｆ) 1.359E-05 1.227E-05 1.153E-05 9.605E-06 2.073E-06

θ (度) 8.505E+01 8.640E+01 8.550E+01 5.310E+01 7.992E+01

比較値

Ｚ 1.172E+03 1.127E-05 1.014E-05 1.240E-05 9.017E-06 1.353E-05

Ｌ 1.865E+01 寄生Lの平均 2.017E-01 2.139E-03 2.373E-05 2.520E-07

Ｃ 1.359E-05 1.614E-01 1.711E-03 1.898E-05 2.016E-07

8.640E+01 2.420E-01 2.567E-03 2.848E-05 3.024E-07

5.310E+01 最小値(絶対値) 発生Zの平均 6.560E+00 1.337E+00 6.810E-01 5.350E-01

4.592E+00 9.359E-01 4.767E-01 3.745E-01

8.528E+00 1.738E+00 8.853E-01 6.955E-01

f (Hz) 100 1K 10K 100K

θ


最大値

5.097E-02

2.278E+00


比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

1 0 % 以内 2 0 % 以内

ｺﾝﾃﾞﾝｻｰ 10μF (RNFB=10KΩ) Z,L,Cの変化

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5周波数(10～100,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-9.東京ｺｰﾝ紙㈱製ｽﾋﾟｰｶ F77G98 を測定する

ｸﾞﾗﾌ 19.ｽﾋﾟｰｶｰ(8Ω)/RNFB=100Ω､10,100,1K,10K,100KHz 時､e1(電流/桃色):e2(電圧/紺色)の位相特性

回路状態: -14.06 L 14.06 L

回路状態: -29.70 L 29.70 L

回路状態: 33.07 C -33.07 C

回路状態: 1.69 C -1.69 C

回路状態: -10.80 L 10.80 L







｢東京ｺｰﾝ紙/口径75mmｽﾋﾟｰｶｰ/F77G98｣(RNFB=100Ω)の特性(f:50Hz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

｢東京ｺｰﾝ紙/口径75mmｽﾋﾟｰｶｰ/F77G98｣(RNFB=100Ω)の特性(f:1KHz)

-0.5

-0.4

-0.3

-0.2

-0.1

0.0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2

回路状態: -34.59 L 34.59 L

回路状態: -38.70 L 38.70 L

回路状態: -42.59 L 42.59 L





-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-1.0

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


-1.5

-1.0

-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

1 101 201 301 401 501 601 701 801 901 1,001

時間軸

電圧

(V)

e1 e2


上:ｸﾞﾗﾌ 20.各値を示すｸﾞﾗﾌ下:表14.ｸﾞﾗﾌ描画のための計算処理(上段4行)と､測定結果とし


f (Hz) 50 100 167(fo) 500 1,000 5,000 10,000 20,000

Ｚ 2.190E+01 2.840E+01 4.317E+01 2.174E+01 2.311E+01 3.577E+01 5.009E+01 7.500E+01

Ｌ 7.913E+01 8.820E+01 1.000E+02 7.568E+00 5.101E+00 2.590E+00 2.004E+00 1.577E+00

Ｃ 9.500E+01 2.131E+01 6.739E+00 9.933E+00 3.685E+00 2.903E-01 9.378E-02 2.980E-02

θ -1.651E+01 -3.487E+01 3.882E+01 1.981E+00 -1.268E+01 -4.061E+01 -4.544E+01 -5.000E+01

Ｚ (Ω) 7.713E+00 1.000E+01 1.520E+01 7.656E+00 8.139E+00 1.259E+01 1.764E+01 2.641E+01

Ｌ (Ｈ) 1.017E-02 1.134E-02 1.285E-02 9.727E-04 6.555E-04 3.329E-04 2.576E-04 2.026E-04

Ｃ (Ｆ) 9.963E-04 2.235E-04 7.067E-05 1.042E-04 3.864E-05 3.044E-06 9.835E-07 3.125E-07

θ (度) -1.406E+01 -2.970E+01 3.307E+01 1.688E+00 -1.080E+01 -3.459E+01 -3.870E+01 -4.259E+01

比較値

Ｚ 2.641E+01 1.578E-03 1.420E-03 1.736E-03 1.262E-03 1.894E-03

Ｌ 1.285E-02 発生Zの平均 7.840E+00 7.734E+00 1.229E+01 3.966E+01

Ｃ 9.963E-04 6.272E+00 6.187E+00 9.834E+00 3.173E+01

3.307E+01 9.408E+00 9.281E+00 1.475E+01 4.759E+01

4.259E+01 最小値(絶対値) 寄生Cの平均 4.350E-04 1.070E-04 1.357E-06 2.969E-08

3.480E-04 8.563E-05 1.086E-06 2.375E-08

5.220E-04 1.284E-04 1.628E-06 3.563E-08

f (Hz) 100 1K 10K 100K

1.359E-04注意:SPの測定時､部屋の状態や障害物またSPの向きにより､その値が変わる｡

θ

ｸﾞﾗﾌ描画の補助処理 1 0 % 以内 2 0 % 以内

最大値

赤字:±10%以内､青字:±20%以内､緑字:±30%以内､灰枠:比較対象外

比較値 ( D E - 5 0 0 0 で計測した値 )

1.688E+01

｢東京ｺｰﾝ紙/口径75mmｽﾋﾟｰｶｰ/F77G98｣(RNFB=100Ω) Z,L,Cの変化

-60

-40

-20

0

20

40

60

80

100

120

1 2 3 4 5 6 7 8

周波数(50～20,000Hz)

各

値

Z

L

C

θ


11-10.受動素子測定時の各ﾊﾟﾗﾒｰﾀ

以上

表 15.受動素子の各ﾊﾟﾗﾒｰﾀ

作成

日:2014/03/02

記号

名称

読み

単位

Z ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ

電

流の

通り

難さ

Z=E/I=Rs+jXs=1/Y

R ﾚｼﾞｽﾀﾝｽ

Rs:Zの

実数

部 Rp=1/Gp

X ﾘｱｸﾀﾝｽ

Xs:Zの

虚数

部 Xp=1/Bp

Y ｱﾄﾞﾐﾀﾝｽ

電

流の

通り

易さ

Y=I/E=Gp+jBp=1/Z

G ｺﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ

Gp:Yの

実数

部 Gs=1/Rs

B ｻｾﾌﾟﾀﾝｽ

Bp:Yの

虚数

部 Bs=1/Xs

C ｷｬﾊﾟｼﾀﾝｽ

ﾌｧﾗｯﾄﾞ

Ｆ電

荷qを

蓄積

する

能力

q=Cv , B=ω

C

L ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ

電

流の

変化

を妨

げ､逆

起電

力を

発生

させ

る能

力 v=L(di/dt) , X=ω

L

M 相

互ｲﾝﾀﾞｸﾀﾝｽ

電

磁誘

導に

よっ

て､相

手回

路に

電圧

を発

生さ

せる

能力

v=M(di/dt)

θ 位

相角

Zま

たは

Yの

位相

角｡電

圧と

電流

の位

相差

に等

しい

｡ θ

z=tan-1(Xs/Rs)=-θ

y

Q 質

の係

数回

路の

良さ

ｴﾈﾙｷﾞｰ散

逸の

少な

さ Q=|Xs|/Rs=1/D

D 損

失係

数損

失係

数ｴﾈﾙｷﾞｰ散

逸の

多さ

D=Rs/|Xs|=tanδ

δ=90ﾟ-|θ

|:損

失角

ESR

等

価直

列R

ｵｰﾑ

ΩESL

等

価直

列L

ﾍﾝﾘｰ

Ｈ

RLS

RCP

ﾚｼﾞｽﾀﾝｽ

ｵｰﾑ

ＳＨ

詳細

ｵｰﾑ

ｼｰﾒﾝｽ

ﾍﾝﾘｰ

受動

素

子

測

定

時

の

各

パ

ラ

メ

ー

タ

Ω

度･deg･rad

添

字の

S:直

列等

価回

路に

存在

する

値､添

字の

P:並

列等

価回

路に

存在

する

値､太

字:ﾍﾞｸﾄﾙ量

を示

す

単に

数値

の読

み

Rsに

等し

い Lsに

等し

い

Lの

直列

抵抗

値

Cの

並列

抵抗

値

Ω


六兵衛

出版所

著者みずほの六兵衛

発行者みずほの六兵衛

発行所六兵衛出版所

著者の横顔:羽村市のゆとろぎ館

ﾋﾞﾔﾎｰﾙにて､2014.8.31 に撮影｡

自作ｲﾝﾋﾟｰﾀﾞﾝｽ･ｱﾅﾗｲｻﾞｰ･ｱﾀﾞﾌﾟﾀｰと､Analog

Devices IC による｢発振器･ｵｼﾛｸﾞﾗﾌ･電圧

計･他｣用ﾂｰﾙで､

Ｒ･Ｌ･Ｃを測定する

来歴

2014 年 12 月 1 日第 1 版

Documents

2015/01/08 17:22 14K28 IAA とAD IC-Tool での R L …mzh5191.web.fc2.com/a001-b005-c001_d003_The_R-L-C...2015/01/08 17:22 14K28 IAAとAD_IC-Tool でのR･L･C 測定s+.doc P 3