Giovanni D'Amore iddiskuta l-użu ta 'analizzaturi ta' impedenza u attrezzaturi professjonali biex jikkaratterizzaw materjali dielettriċi u manjetiċi.
Aħna mdorrijin naħsbu dwar il-progress teknoloġiku minn ġenerazzjonijiet ta 'mudelli ta' mowbajl jew nodes ta 'proċess ta' manifattura ta 'semikondutturi. Dawn jipprovdu avvanzi ta' shorthand utli iżda oskuri fit-teknoloġiji li jippermettu (bħall-qasam tax-xjenza tal-materjali).
Kull min neħħiet CRT TV jew xegħel provvista ta 'enerġija antika jkun jaf ħaġa waħda: Ma tistax tuża komponenti tas-seklu 20 biex tagħmel l-elettronika tas-seklu 21.
Pereżempju, avvanzi mgħaġġla fix-xjenza tal-materjali u n-nanoteknoloġija ħolqu materjali ġodda bil-karatteristiċi meħtieġa biex jinbnew indutturi u capacitors ta 'densità għolja u ta' prestazzjoni għolja.
L-iżvilupp ta 'tagħmir li juża dawn il-materjali jeħtieġ kejl preċiż ta' proprjetajiet elettriċi u manjetiċi, bħall-permeabilità u l-permeabilità, fuq firxa ta 'frekwenzi operattivi u meded ta' temperatura.
Materjali dielettriċi għandhom rwol ewlieni f'komponenti elettroniċi bħal capacitors u iżolaturi. Il-kostanti dielettriċi ta 'materjal jista' jiġi aġġustat billi tikkontrolla l-kompożizzjoni u/jew il-mikrostruttura tagħha, speċjalment iċ-ċeramika.
Huwa importanti ħafna li jitkejlu l-proprjetajiet dielettriċi ta 'materjali ġodda kmieni fiċ-ċiklu ta' żvilupp tal-komponenti biex ibassru l-prestazzjoni tagħhom.
Il-proprjetajiet elettriċi tal-materjali dielettriċi huma kkaratterizzati mill-permitttività kumplessa tagħhom, li tikkonsisti f'partijiet reali u immaġinarji.
Il-parti reali tal-kostanti dielettrika, imsejħa wkoll il-kostanti dielettrika, tirrappreżenta l-abbiltà ta 'materjal li jaħżen l-enerġija meta jkun soġġett għal kamp elettriku. Meta mqabbel ma' materjali b'kostanti dielettriċi aktar baxxi, materjali b'kostanti dielettriċi ogħla jistgħu jaħżnu aktar enerġija għal kull unità ta 'volum , li jagħmilhom utli għal capacitors ta 'densità għolja.
Materjali b'kostanti dielettriċi aktar baxxi jistgħu jintużaw bħala iżolaturi utli fis-sistemi ta 'trażmissjoni tas-sinjali, preċiżament minħabba li ma jistgħux jaħżnu ammonti kbar ta' enerġija, u b'hekk jimminimizzaw id-dewmien tal-propagazzjoni tas-sinjal permezz ta 'kwalunkwe wajers iżolati minnhom.
Il-parti immaġinarja tal-permittività kumplessa tirrappreżenta l-enerġija mxerrda mill-materjal dielettriku fil-kamp elettriku. Dan jeħtieġ ġestjoni bir-reqqa biex tevita li tinħela wisq enerġija f'apparat bħal capacitors magħmula b'dawn il-materjali dielettriċi ġodda.
Hemm diversi metodi ta 'kejl tal-kostanti dielettrika. Il-metodu tal-pjanċa parallela jqiegħed il-materjal taħt test (MUT) bejn żewġ elettrodi. L-ekwazzjoni murija fil-Figura 1 tintuża biex tkejjel l-impedenza tal-materjal u tikkonvertiha f'permittività kumplessa, li tirreferi għall-ħxuna tal-materjal u ż-żona u d-dijametru tal-elettrodu.
Dan il-metodu huwa prinċipalment użat għall-kejl ta 'frekwenza baxxa. Għalkemm il-prinċipju huwa sempliċi, kejl preċiż huwa diffiċli minħabba żbalji ta' kejl, speċjalment għal materjali b'telf baxx.
Il-permitttività kumplessa tvarja skont il-frekwenza, għalhekk għandha tiġi evalwata fil-frekwenza operattiva.Fi frekwenzi għoljin, l-iżbalji kkawżati mis-sistema tal-kejl se jiżdiedu, li jirriżultaw f'kejl mhux preċiż.
L-apparat tat-test tal-materjal dielettriku (bħal Keysight 16451B) għandu tliet elettrodi. Tnejn minnhom jiffurmaw kapaċitatur, u t-tielet jipprovdi elettrodu protettiv. L-elettrodu protettiv huwa meħtieġ għaliex meta jiġi stabbilit kamp elettriku bejn iż-żewġ elettrodi, parti mill- kamp elettriku se jgħaddi mill-MUT installat bejniethom (ara Figura 2).
L-eżistenza ta 'dan il-qasam marġinali tista' twassal għal kejl żbaljat tal-kostanti dielettrika tal-MUT.L-elettrodu ta 'protezzjoni jassorbi l-kurrent li jgħaddi mill-kamp tal-marġinali, u b'hekk itejjeb l-eżattezza tal-kejl.
Jekk trid tkejjel il-proprjetajiet dielettriċi ta 'materjal, huwa importanti li tkejjel biss il-materjal u xejn else.For din ir-raġuni, huwa importanti li tiżgura li l-kampjun tal-materjal huwa ċatt ħafna biex telimina kwalunkwe vojt ta' arja bejnu u l- elettrodu.
Hemm żewġ modi biex jinkiseb dan.L-ewwel huwa li tapplika elettrodi ta 'film irqiq fuq il-wiċċ tal-materjal li għandu jiġi ttestjat. It-tieni huwa li tiġi derivata l-permittività kumplessa billi titqabbel il-kapaċità bejn l-elettrodi, li hija mkejla fil-preżenza u l-assenza tal-materjali.
L-elettrodu tal-gwardja jgħin biex itejjeb l-eżattezza tal-kejl fi frekwenzi baxxi, iżda jista 'jaffettwa ħażin il-kamp elettromanjetiku fi frekwenzi għoljin. Xi testers jipprovdu tagħmir ta' materjal dielettriku fakultattiv b'elettrodi kompatti li jistgħu jestendu l-firxa ta 'frekwenza utli ta' din it-teknika ta 'kejl. Is-softwer jista' wkoll tgħin biex telimina l-effetti tal-fringing capacitance.
Żbalji residwi kkawżati minn attrezzaturi u analizzaturi jistgħu jitnaqqsu b'ċirkwit miftuħ, ċirkwit qasir u kumpens tat-tagħbija. Xi analizzaturi ta 'impedenza inkorporaw din il-funzjoni ta' kumpens, li tgħin biex tagħmel kejl preċiż fuq firxa wiesgħa ta 'frekwenza.
L-evalwazzjoni ta 'kif il-proprjetajiet tal-materjali dielettriċi jinbidlu mat-temperatura teħtieġ l-użu ta' kmamar ikkontrollati bit-temperatura u kejbils reżistenti għas-sħana. Xi analizzaturi jipprovdu softwer biex jikkontrollaw iċ-ċellula sħuna u l-kit tal-kejbil reżistenti għas-sħana.
Bħal materjali dielettriċi, materjali tal-ferrite qed jitjiebu b'mod kostanti, u jintużaw ħafna f'tagħmir elettroniku bħala komponenti ta 'inductance u kalamiti, kif ukoll komponenti ta' transformers, assorbaturi tal-kamp manjetiku u suppressors.
Il-karatteristiċi ewlenin ta 'dawn il-materjali jinkludu l-permeabilità u t-telf tagħhom fi frekwenzi operattivi kritiċi. Analizzatur tal-impedenza b'apparat ta' materjal manjetiku jista 'jipprovdi kejl preċiż u ripetibbli fuq firxa wiesgħa ta' frekwenza.
Bħal materjali dielettriċi, il-permeabilità tal-materjali manjetiċi hija karatteristika kumplessa espressa f'partijiet reali u immaġinarji. It-terminu reali jirrappreżenta l-abbiltà tal-materjal li jwettaq fluss manjetiku, u t-terminu immaġinarju jirrappreżenta t-telf fil-materjal.Materjali b'permeabilità manjetika għolja jistgħu jiġu użata biex tnaqqas id-daqs u l-piż tas-sistema manjetika.Il-komponent tat-telf tal-permeabilità manjetika jista 'jiġi minimizzat għal effiċjenza massima f'applikazzjonijiet bħal transformers, jew massimizzat f'applikazzjonijiet bħall-ilqugħ.
Il-permeabilità kumplessa hija determinata mill-impedenza tal-inductor iffurmat mill-materjal.Fil-biċċa l-kbira tal-każijiet, tvarja skont il-frekwenza, għalhekk għandha tkun ikkaratterizzata fil-frekwenza operattiva.F'frekwenzi ogħla, kejl preċiż huwa diffiċli minħabba l-impedenza parassitika tal- fixture.Għal materjali b'telf baxx, l-angolu tal-fażi tal-impedenza huwa kritiku, għalkemm l-eżattezza tal-kejl tal-fażi hija ġeneralment insuffiċjenti.
Il-permeabilità manjetika tinbidel ukoll mat-temperatura, għalhekk is-sistema tal-kejl għandha tkun kapaċi tevalwa b'mod preċiż il-karatteristiċi tat-temperatura fuq firxa wiesgħa ta 'frekwenza.
Il-permeabilità kumplessa tista 'tiġi derivata billi titkejjel l-impedenza ta' materjali manjetiċi. Dan isir billi jitgeżwru xi wajers madwar il-materjal u titkejjel l-impedenza relattiva għat-tarf tal-wajer. Ir-riżultati jistgħu jvarjaw skond kif il-wajer ikun ferita u l-interazzjoni tal-kamp manjetiku mal-ambjent tal-madwar tiegħu.
L-apparat tat-test tal-materjal manjetiku (ara l-Figura 3) jipprovdi induttur b'dawra waħda li jdawwar il-coil torojdali tal-MUT.M'hemm l-ebda fluss ta 'tnixxija fl-inductance b'dawra waħda, għalhekk il-kamp manjetiku fl-apparat jista' jiġi kkalkulat mit-teorija elettromanjetika .
Meta tintuża flimkien ma 'analizzatur ta' impedenza/materjal, il-forma sempliċi tal-apparat koassjali u l-MUT torojdali jistgħu jiġu evalwati b'mod preċiż u jistgħu jiksbu kopertura ta 'frekwenza wiesgħa minn 1kHz sa 1GHz.
L-iżball ikkawżat mis-sistema tal-kejl jista 'jiġi eliminat qabel il-kejl. L-iżball ikkawżat mill-analizzatur tal-impedenza jista' jiġi kkalibrat permezz ta 'korrezzjoni ta' żball ta 'tliet terminu. Fi frekwenzi ogħla, il-kalibrazzjoni tal-kapaċitatur b'telf baxx tista' ttejjeb l-eżattezza tal-angolu tal-fażi.
L-apparat jista 'jipprovdi sors ieħor ta' żball, iżda kwalunkwe inductance residwu tista 'tiġi kkumpensata billi tkejjel l-apparat mingħajr l-MUT.
Bħal fil-kejl dielettriku, kamra tat-temperatura u kejbils reżistenti għas-sħana huma meħtieġa biex jevalwaw il-karatteristiċi tat-temperatura tal-materjali manjetiċi.
Telefowns ċellulari aħjar, sistemi aktar avvanzati ta’ assistenza tas-sewwieq u laptops aktar veloċi kollha jiddependu fuq avvanzi kontinwi f’firxa wiesgħa ta’ teknoloġiji. Nistgħu nkejlu l-progress tan-nodi tal-proċess tas-semikondutturi, iżda serje ta’ teknoloġiji ta’ appoġġ qed jiżviluppaw malajr biex jippermettu li dawn il-proċessi ġodda jkunu jitqiegħdu fl-użu.
L-aħħar avvanzi fix-xjenza tal-materjali u n-nanoteknoloġija għamluha possibbli li jiġu prodotti materjali bi proprjetajiet dielettriċi u manjetiċi aħjar minn qabel. Madankollu, il-kejl ta 'dawn l-avvanzi huwa proċess ikkumplikat, speċjalment minħabba li m'hemmx bżonn ta' interazzjoni bejn il-materjali u l-attrezzaturi li fuqhom huma installati.
Strumenti u attrezzaturi maħsuba sew jistgħu jegħlbu ħafna minn dawn il-problemi u jġibu kejl affidabbli, ripetibbli u effiċjenti tal-proprjetà tal-materjal dielettriku u manjetiku lill-utenti li m'għandhomx għarfien espert speċifiku f'dawn l-oqsma. l-ekosistema elettronika.
"Electronic Weekly" ikkollaborat ma' RS Grass Roots biex tiffoka fuq l-introduzzjoni tal-aktar inġiniera elettroniċi żgħażagħ brillanti fir-Renju Unit illum.
Ibgħat l-aħbarijiet, il-blogs u l-kummenti tagħna direttament fl-inbox tiegħek! Irreġistra għan-newsletter elettroniku ta' kull ġimgħa: stil, gadget guru, u roundups ta' kuljum u ta' kull ġimgħa.
Aqra s-suppliment speċjali tagħna li jiċċelebra s-60 anniversarju ta 'Electronic Weekly u ħares 'il quddiem lejn il-futur tal-industrija.
Aqra l-ewwel ħarġa ta’ Electronic Weekly online: 7 ta’ Settembru, 1960.Skennajna l-ewwel edizzjoni sabiex tkunu tistgħu tgawdiha.
Aqra s-suppliment speċjali tagħna li jiċċelebra s-60 anniversarju ta 'Electronic Weekly u ħares 'il quddiem lejn il-futur tal-industrija.
Aqra l-ewwel ħarġa ta’ Electronic Weekly online: 7 ta’ Settembru, 1960.Skennajna l-ewwel edizzjoni sabiex tkunu tistgħu tgawdiha.
Isma 'dan il-podcast u isma' lil Chetan Khona (Direttur tal-Industrija, Viżjoni, Kura tas-Saħħa u Xjenza, Xilinx) jitkellem dwar kif Xilinx u l-industrija tas-semikondutturi jirrispondu għall-ħtiġijiet tal-klijenti.
Billi tuża din il-websajt, taqbel mal-użu tal-cookies.Electronics Weekly hija proprjetà ta 'Metropolis International Group Limited, membru tal-Metropolis Group; tista' tara l-politika tagħna dwar il-privatezza u l-cookie hawn.
Ħin tal-post: Diċ-31-2021