視頻阻抗測試儀的原理及其硬件設計

　　常規的微波檢波二極管、梁式引線二極管視頻阻抗(rv)測試方法與儀器存在與國家測試標準(gb6570-86)不一致的缺陷，急需研制出一種新型的視頻阻抗測試儀以滿足某重點工程對rv測試精度的要求。目前，該類型測試儀的設計與制作尚未見報道。本文根據國家測試標準(gb6570-86)設計出了與之相吻合的視頻阻抗測試儀。該測試儀具有操作便捷，性能可靠和制作成本低等顯著特性，在微波器件視頻阻抗測試中具有廣泛的應用前景。

　　2測量原理

　　視頻電阻是伏安特性曲線在原點及其附近的斜率，它反映了勢壘高度的相對變化，決定著在零偏置或一定偏置條件下低電平射頻到直流的功率轉換效率。它可由肖特基勢壘二極管的伏安特性來表示[1]

　　式中，is是飽和電流，n是理想因子，r是結半徑，a*是理查德遜常數，φ是金屬半導體接觸的勢壘高度。

　　由式(1)可以導出視頻電阻的一般表達式

　　式中，i為偏流。在零偏流下，若取n=1.05，t=290k，則

　　rv=26.2/is(kω)(4)

　　式中，is的單位為μa。

　　3電路設計

　　測試儀電路圖見圖1，它由以下幾部分組成：

　　3.1零偏電路

　　按照gb6570-86方法7.9的要求，二極管上的信號電壓u應足夠小，r1>>r2。故取u≤10mv，r2=10kω，[2]。

　　3.2偏置電路

　　恒流源的工作原理如圖2所示。它由理想電流ii和輸出電阻ro組成。電流源的輸出電流ii=iro+il，如果ro阻值無窮大，此時iro等于零，即負載rl在任何值時，il=ii。事實上ro不可能等于無窮大。ro越大，il越接近ii，電源的穩流性能越好[3]。

　　由式(5)可知si越小，ui的變化對il的影響越小，電源的穩流性能越好。由式(6)可知當ro→∞，δil→0，電源的穩定性越好。恒流源電路見圖3。

　　只要在r端和u-端之間接一只偏置電阻rset就能構成一個不用獨立電源的兩端理想電流浮置源。改變rset就能改變恒流電源值iset,并有iset=67.7mv/rset(25℃時)，電流源兩端工作電壓可從1-30v,其電流調整率可達0.02%/v。(1μa～10ma連續可調)[4]。