電阻網(wǎng)絡(luò )器件需要各種測量技術(shù)（二）

雙端電阻網(wǎng)絡(luò )

雙端電阻網(wǎng)絡(luò )器件的特性是每個(gè)電阻器都是由其他電阻器環(huán)路橋接的，形成了并行電流通路。從物理上斷開(kāi)環(huán)路是不可能的。利用一般的測試方法，大部分測試電流將會(huì )流過(guò)并行通路，產(chǎn)生的電阻讀數要低于待測電阻的實(shí)際大小。

圖1. 8針雙端網(wǎng)絡(luò )

圖2. 圖1的等效電路

圖1給出了一種8針雙端器件的示意圖。圖2是該器件的等效電路。

在這個(gè)例子中，#1號電阻(第一個(gè)R1)可以通過(guò)連接四線(xiàn)歐姆表的HI線(xiàn)組到Pin 1以及連接LO線(xiàn)組到Pin 8來(lái)進(jìn)行測量，電流將通過(guò)待測的R1，以及串并回路中另外兩個(gè)電阻R1s和R2s從HI流向LO。歐姆表上的電阻讀數將明顯低于第一個(gè)電阻R1的實(shí)際值。

解決這個(gè)問(wèn)題的辦法是通過(guò)使Pin 4與Pin 1處于同一電位，將并聯(lián)電阻防護起來(lái)，這樣串并回路中就沒(méi)有電流流過(guò)了。所有測試電流將會(huì )從Pin 1流到Pin 8。通過(guò)連接一個(gè)具有足夠驅動(dòng)電流的阻抗防護緩沖器，就可以精確測量#1號電阻了。2400就具有這種類(lèi)型的內置防護緩沖器。

圖3. 2400與雙端網(wǎng)絡(luò )的連接

實(shí)際上，2400的防護緩沖器是一個(gè)單位增益放大器，它能夠將其輸入端之間的電壓保持為接近于零伏。它是通過(guò)使電流流過(guò)Rs直到Pin 4上的電壓等于Pin 1上的電壓來(lái)實(shí)現這一功能的。Rs是電路中所有剩余R1、R2電阻對串/并組合的等效電阻。為了消除由于防護輸出引線(xiàn)上的電壓降而造成的誤差，緩沖器的反向輸入端(稱(chēng)為Guard Sense)也連接到Pin 4，以實(shí)現對Guard Output的反饋控制。

從開(kāi)關(guān)系統將各條引線(xiàn)分配到待測器件上來(lái)看，六線(xiàn)防護式電阻測量方法和標準四線(xiàn)電阻測量方法是類(lèi)似的。引線(xiàn)對總是切換到HI sense/HI source、LO sense/LO source和Guard/Guard Sense等各個(gè)器件管腳上。

圖1中8針雙端器件的開(kāi)關(guān)順序為：

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測量所有R1s：LO線(xiàn)組連接Pin 8，Guard線(xiàn)組連接Pin 4。在進(jìn)行每次測量時(shí)，HI線(xiàn)組掃過(guò)剩余的管腳。

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測量所有R2s：LO線(xiàn)組連接Pin 4，Guard線(xiàn)組連接Pin 8。在進(jìn)行每次測量時(shí)，HI線(xiàn)組掃過(guò)剩余的管腳。

2400防護緩沖器在210V的最大電壓下能夠提供高達50mA的電流。這限制了可用于測試指定器件的最大測試電壓或電流。要想計算出可用于測量單個(gè)元件的最大測試電流或電壓，必須確定從防護線(xiàn)組到LO線(xiàn)組的分路電阻(Rs)。該電壓上容許的最大電壓為：Vmax=Rs·50mA。這也是單個(gè)待測電阻元件上的最大電壓，因此V2=V1。