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美国是德Keysight LCR电桥E4980AL-032    20Hz to 300 kHz with DCR
美国是德Keysight LCR电桥E4980AL-052    20Hz to 500 kHz with DCR
美国是德Keysight LCR电桥E4980AL-102    20Hz to 1 MHz with DCR
美国是德KEYSIGHT E4980AL LCR电桥 精密LCR表，20 Hz至2 MHz

测量参数

– Cp-D、 Cp-Q、 Cp-G、 Cp-Rp

– Cs-D、 Cs-Q、 Cs-Rs

– Lp-D、 Lp-Q、 Lp-G、 Lp-Rp、 Lp-Rdc

– Ls-D、 Ls-Q、 Ls-Rs、 Ls-Rdc

– R-X

– Z-qd、 Z-qr

– G-B

– Y-qd、 Y-qr

– Vdc-Idc1

定义

Cp 通过并联等效电路模型测得的电容值

Cs 通过串联等效电路模型测得的电容值

Lp 通过并联等效电路模型测得的电感值

Ls 通过串联等效电路模型测得的电感值

D 损耗因数

Q 品质因数（D 的倒数）

G 通过并联等效电路模型测得的等效并联电导

Rp 通过并联等效电路模型测得的等效并联电阻

Rs 通过串联等效电路模型测得的等效串联电阻

Rdc 直流电阻

R 电阻

X 电抗

Z 阻抗

Y 导纳

qd 阻抗/导纳相位角（角度）

qr 阻抗/导纳相位角（弧度）

B 电纳

Vdc 直流电压

Idc 直流电流

偏差测量功能： 参考值偏差以及参考值偏差百分比可以作为结果输出。

测量等效电路： 并联、串联

阻抗范围选择： 自动（自动范围模式）、手动（保持范围模式）

触发模式： 内部触发（ INT）、手动触发（ MAN）、外部触发（ EXT）、 GPIB 触发（BUS）

美国KEYSIGHT是德LCR电桥E4980A基本技术指标

1. 触发时延范围 0 s - 999 s

分辨率 100 µs (0 s - 100 s)

1 ms (100 s - 999 s)

表 2. 阶跃时延

范围 0 s - 999 s

分辨率 100 µs (0 s - 100 s)

1 ms (100 s - 999 s)

测量端子： 四端子对

测试线缆长度： 0 m、 1 m、 2 m、 4 m

测量时间模式：短时间（SHORT）模式、中等长度时间（MED）模式、长时间（LONG）模式。

表 3. 平均值

范围 1 - 256 次测量

分辨率 1

测试信号

表 4. 测试频率

测试频率 20 Hz - 2 MHz (E4980A)

20 Hz - 1 MHz (E4980AL-102)

20 Hz - 500 kHz (E4980AL-052)

20 Hz - 300 kHz (E4980AL-032)

分辨率 0.01 Hz (20 Hz - 99.99 Hz)

0.1 Hz (100 Hz - 999.9 Hz)

1 Hz (1 kHz - 9.999 kHz)

10 Hz (10 kHz - 99.99 kHz)

100 Hz (100 kHz - 999.9 kHz)

1 kHz (1 MHz - 2 MHz)

测量精度 ±0.01%

表 5. 测试信号模式

常规 在测量端子开路或短路时，程序分别选择的电压或电流。

恒定 无论被测器件阻抗如何变化，均在被测器件上维持选定的电压或电流。

表 6. 测试信号电压

范围 0 Vrms - 2.0 Vrms

分辨率 100 µVrms (0 Vrms - 0.2 Vrms)

200 µVrms (0.2 Vrms - 0.5 Vrms)

500 µVrms (0.5 Vrms - 1 Vrms)

1 mVrms (1 Vrms - 2 Vrms)

精度 常规 ±(10% + 1 mVrms) 测试频率 ≤ 1 MHz：技术指标

测试频率 > 1 MHz：典型值

恒定1 ±(6% + 1 mVrms) 测试频率 ≤ 1 MHz：技术指标

测试频率 > 1 MHz：典型值

表 7. 测试信号电流

范围 0 Arms - 20 mArms

分辨率 1 µArms (0 Arms - 2 mArms)

2 µArms (2 mArms - 5 mArms)

5 µArms (5 mArms - 10 mArms)

10 µArms (10 mArms - 20 mArms)

精度 常规 ±(10% + 10 µArms) 测试频率 ≤ 1 MHz：技术指标

测试频率 > 1 MHz：典型值

恒定1 ±(6% + 10 µArms) 测试频率 ≤ 1 MHz：技术指标

测试频率 > 1 MHz：典型值

输出阻抗： 100 Ω（标称值）

测试信号电平监测功能

– 可以监测测试信号的电压和电流。

– 电平监测精度：

表 8. 测试信号电压监测精度（Vac）

测试信号电压2 测试频率 技术指标

5 mVrms - 2 Vrms ≤ 1 MHz ±（读数的 3% + 0.5 mVrms）

> 1 MHz ±（读数的 6% + 1 mVrms）

表 9. 测试信号电流监测精度（lac）

测试信号电流2 测试频率 技术指标

50 µArms - 20 mArms ≤ 1 MHz

> 1 MHz

±（读数的 3% + 5 µArms）

±（读数的 6% + 10 µArms）

1. 当自动电平控制功能开启时。

2. 这不是输出值，而是显示的测试信号电平。

表 10 列出了屏幕上可以显示的测量值范围。对于有效的测量范围，参见图 1 中的阻抗

测量精度示例。

表 10. 允许的测量值显示范围

参数 测量显示范围

Cs、 Cp ± 1.000000 aF 至 999.9999 EF

Ls、 Lp ±1.000000 aH 至 999.9999 EH

D ±0.000001 至 9.999999

Q ±0.01 至 99999.99

R、 Rs、 Rp、 X、 Z、 Rdc ±1.000000 aΩ 至 999.9999 EΩ

G、 B、 Y ±1.000000 aS 至 999.9999 ES

Vdc ±1.000000 aV 至 999.9999 EV

Idc ±1.000000 aA 至 999.9999 EA

qr ±1.000000 arad 至 3.141593 rad

qd ±0.0001 deg 至 180.0000 deg

∆% ±0.0001% 至 999.9999%

a： 1 x 10-18、 E: 1 x 1018

绝对测量精度

绝对精度使用以下方程式来计算。

|Z|、 |Y|、 L、 C、 R、 X、 G、 B 的绝对精度 Aa（当Dx ≤ 0.1 时， L、 C、 X 和 B 精度适

用，当 Qx ≤ 0.1 时， R 和 G 精度适用）

当 Dx ≥ 0.1，用 Acal 乘以 √1+D2x， 得到 L、 C、 X 和 B 精度

当 Qx ≥ 0.1，用 Acal 乘以 √1+Q2x ，得到 R 和 G 精度

在交流磁场中，可以使用以下方程式来计算测量精度。

A x (1 + B x ( 2 + 0.5 / Vs))

其中 A 绝对精度

B 磁感应强度 [Gauss]

Vs 测试信号电压电平 [V]

方程式 1： Aa = Ae + Acal

Aa 绝对精度（读数的 %）

Ae 相对精度（读数的 %）

Acal 校准精度（%）

其中， G 精度仅适用于 G-B 测量。

D 精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

方程式 2： De +qcal

Dx 测得的 D 值

De D 的相对精度

qcal q 的校准精度（弧度）

当 0.1 < Dx ≤ 1 时，用 qcal 乘以 (1 + Dx)

Q 精度（当 Qx × Da < 1 时）

方程式 3： (Qx2 × Da)

± ————————————

(1 ± Qx × Da)

Qx 测得的 Q 值

Da D 的绝对精度

q 精度

方程式 4： qe + qcal

qe q 的相对精度（角度）

qcal q 的校准精度（角度）G 精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

方程式 5： Bx + Da (S)

1

Bx = 2πfCx = ——————

2πfLx

Dx 测得的 D 值

Bx 测得的 B 值 (S)

Da D 的绝对精度

f 测量频率 (Hz)

Cx 测得的 C 值 (F)

Lx 测得的 L 值 (H)

其中， G 精度适用于 Cp-G 测量。

Rp 的绝对精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

方程式 6： Rpx × Da

±————————— (Ω)

Dx± Da

Rpx 测得的 Rp 值 (Ω)

Dx 测得的 D 值

Da D 的绝对精度

Rs 的绝对精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

方程式 7： Xx × Da (Ω)

1

Xx = ——————= 2πfLx

2πfCx

Dx 测得的 D 值

Xx 测得的 X 值 (Ω)

Da D 的绝对精度

f 测试频率 (Hz)

Cx 测得的 C 值 (F)

Lx 测得的 L 值 (H)

1. 当计算结果为负值时，应用 0 A。

相对精度

相对精度包括稳定度、温度系数、线性度、重复度以及校准内插值误差。相对精度是在满足以下所有条件时规定的：

– 预热时间： 30 分钟

– 测试线缆长度： 0 m、 1 m、 2 m 或 4 m（Keysight 16048A/D/E）

– 没有显示“信号源过载”警告。

当测试信号电流超过下面表 11 中的值时， LCR 表会显示“信号源过载”警告。

表 11.

测试信号电压 测试频率 条件1

≤ 2 Vrms – –

> 2 Vrms ≤ 1 MHz 110 mA 或 130 mA - 0.0015 × Vac × (Fm / 1 MHz) ×

(L_cable + 0.5)，取较小值

> 1 MHz 70 mA - 0.0015 × Vac × (Fm / 1 MHz) × (L_cable + 0.5)

Vac [V] 测试信号电压

Fm [Hz] 测试频率

L_cable [m] 线缆长度

– 已进行了开路和短路校正。

– 偏置电流隔离：关闭

– 直流偏置电流不会超过每个直流偏置电流范围内的设定值

– 通过将被测器件的阻抗与有效测量范围匹配，选择最佳阻抗范围。

|Z|、 |Y|、 L、 C、 R、 X、 G 和 B 精度（当 Dx ≤ 0.1 时， L、 C、 X 和 B 精度适用；当 Qx ≤0.1 时， R 和 G 精度适用）

当 Dx > 0.1 时，用 Ae 乘以 √1+D2x ，得到 L、 C、 X 和 B 精度

当 Qx > 0.1 时，用 Ae 乘以 √1+Q2x ，得到 R 和 G 精度

相对精度 Ae 按下式计算：

方程式 8： Ae = [Ab + Zs /|Zm| × 100 + Yo × |Zm| × 100 ] × Kt

Zm 被测器件阻抗

Ab 基本精度

Zs 短路偏置

Yo 开路偏置

Kt 温度系数

D 精度

当 Dx ≤ 0.1 时， D 精度 De 按下式计算：

方程式 9： De = ±Ae/100

Dx 测得的 D 值

Ae |Z|、 |Y|、 L、 C、 R、 X、 G 和 B 的相对精度

当 0.1 < Dx ≤ 1 时，用 De 乘以 (1 + Dx)

Q 精度（当 Q x De < 1 时）

Q 精度 Qe 按下式计算：

方程式 10： (Qx2 × De)

Qe = ± —————————————

(1± Qx × De)

Qx 测得的 Q 值

De 相对 D 精度

q 精度

q 精度 θ e 按下式计算：

方程式 11: 180 × Ae

qe = (deg)

π × 100

Ae |Z|、 |Y|、 L、 C、 R、 X、 G 和 B 的相对精度

G 精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

G 精度 Ge 按下式计算：

方程式 12： Ge = Bx × De (S)

1

Bx = 2πfCx = ——————

2πfLx

Ge G 相对精度

Dx 测得的 D 值

Bx 测得的 B 值

De D 相对精度

f 测试频率 (Hz)

Cx 测得的 C 值 (F)

Lx 测得的 L 值 (H)

Rp 精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

Rp 精度 Rpe 按下式计算：

方程式 13： Rpx × De (Ω)

Rpe = ± ———————————

Dx ± De

Rpe Rp 相对精度

Rpx 测得的 Rp 值 (Ω)

Dx 测得的 D 值

De D 的相对精度

Rs 精度（当 Dx ≤ 0.1 时）

Rs 精度 Rse 按下式计算：

方程式 14： Rse = Xx × De (Ω)

1

Xx = —————–—= 2πfLx

2πfCx

Rse Rs 的相对精度

Dx 测得的 D 值

Xx 测得的 X 值 (Ω)

De D 的相对精度

f 测试频率 (Hz)

Cx 测得的 C 值 (F)

Lx 测得的L 值 (H)

C-D 精度计算示例

测量条件

测试频率： 1 kHz

测得的 C 值： 100 nF

测试信号电压： 1 Vrms

测量时间模式： MED

测量温度： 23°C

Ab = 0.05%

|Zm| = 1 / (2π × 1 × 103 × 100 × 10-9) = 1590 Ω

Zs = 0.6 mΩ × (1 + 0.400/1) × (1 + √(1000/1000) = 1.68 mΩ

Yo = 0.5 nS × (1 + 0.100/1) × (1 + √(100/1000) = 0.72 nS

C 精度： Ae = [0.05 + 1.68 m/1590 × 100 + 0.72 n × 1590 × 100] × 1 = 0.05%

D 精度： De = 0.05/100 = 0.0005

基本精度

基本精度 Ab 可通过表 12、 13、 14、 15 获得。

表 12. 测量时间模式 = SHORT

测试

频率 [Hz]

测试信号电压

5 mVrms ≤ -

< 50 mVrms

50 mVrms ≤ -

< 0.3 Vrms

0.3 Vrms ≤ -

1 Vrms

1 Vrms < -

≤ 10 Vrms

10 Vrms < -

≤ 20 Vrms

20 - 125 (0.6%) ×

(50 mVrms/Vs)

0.60% 0.30% 0.30% 0.30%

125 - 1 M (0.2%) ×

(50 mVrms/Vs)

0.20% 0.10% 0.15% 0.15%

1 M - 2 M (0.4%) ×

(50 mVrms/Vs)

0.40% 0.20% 0.30% 0.30%

表 13. 测量时间模式 = MED、 LONG

测试

频率 [Hz]

测试信号电压

5 mVrms ≤ -

< 30 mVrms

30 mVrms ≤ -

< 0.3 Vrms

0.3 Vrms ≤ -

≤ 1 Vrms

1 Vrms < -

≤ 10 Vrms

10 Vrms < -

≤ 20 Vrms

20 - 100 (0.25%) ×

(30 mVrms/Vs)

0.25% 0.10% 0.15% 0.15%

100 - 1 M (0.1%) ×

(30 mVrms/Vs)

0.10% 0.05% 0.10% 0.15%

1 M - 2 M (0.2%) ×

(30 mVrms/Vs)

0.20% 0.10% 0.20% 0.30%

Vs [Vrms] 测试信号电压

被测器件阻抗的效应

表 14. 被测器件阻抗低于 30 Ω 时，添加以下值。

测试频率 [Hz] 被测器件阻抗

1.08 Ω ≤ |Zx| < 30 Ω |Zx| < 1.08 Ω

20 - 1 M 0.05% 0.10%

1 M - 2 M 0.10% 0.20%

表 15. 被测器件阻抗高于 9.2 k Ω 时，添加以下值。

测试频率 [Hz] 被测器件的阻抗

9.2 kΩ < |Zx| ≤ 92 kΩ 92 kΩ < |Zx|

10 k - 100 k 0% 0.05%

100 k - 1 M 0.05% 0.05%

1 M - 2 M 0.10% 0.10%

电缆延长的效应

当电缆延长时，每一米增加以下元素。

0.015 % × (Fm/1 MHz)2 × (L_cable)2

Fm [Hz] 测试频率

L_cable [m] 电缆长度

短路偏置 Zs

表 16. 被测器件阻抗 > 1.08 Ω

测试

频率 [Hz]

测量时间模式

SHORT MED、 LONG

20 - 2 M 2.5 mΩ × (1 + 0.400/Vs) ×

(1 + √(1000/Fm))

0.6 mΩ × (1 + 0.400/Vs) ×

(1 + √(1000/Fm))

表 17. 被测器件阻抗 ≤ 1.08 Ω

测试

频率 [Hz]

测量时间模式

SHORT MED、 LONG

20 - 2 M 1 mΩ × (1 + 1/Vs) × (1 + √(1000/Fm)) 0.2 mΩ× (1 + 1/Vs)× (1 + √(1000/Fm))

Vs [Vrms] 测试信号电压

Fm [Hz] 测试频率

电缆延长的效应（短路偏置）

表 18. 当电缆延长后， Zs 增加以下值（与测量时间模式无关）。

测试

频率 [Hz]

电缆长度

0 米 1 米 2 米 4 米

20 - 1 M 0 0.25 mΩ 0.5 mΩ 1 mΩ

1 M - 2 M 0 1 mΩ 2 mΩ 4 mΩ

开路偏置 Yo

表 19. 测试信号电压 ≤ 2.0 Vrms

测试

频率 [Hz]

测量时间模式

SHORT MED、 LONG

20 - 100 k 2 nS × (1 + 0.100/Vs) × (1 + √(100/Fm)) 0.5 nS × (1 + 0.100/Vs) × (1 + √(100/Fm))

100 k - 1 M 20 nS × (1 + 0.100/Vs) 5 nS × (1 + 0.100/Vs)

1 M - 2 M 40 nS × (1 + 0.100/Vs) 10 nS × (1 + 0.100/Vs)

表 20. 测试信号电压 > 2.0 Vrms

测试

频率 [Hz]

测量时间模式

SHORT MED、 LONG

20 - 100 k 2 nS × (1 + 2/Vs) × (1 + √(100/Fm)) 0.5 nS × (1 + 2/Vs) × (1 + √(100/Fm))

100 k - 1 M 20 nS × (1 + 2/Vs) 5 nS × (1 + 2/Vs)

1 M - 2 M 40 nS × (1 + 2/Vs) 10 nS × (1 + 2/Vs)

Vs [Vrms] 测试信号电压

Fm [Hz] 测试频率

说明

由于剩余响应，在 40 至 70 kHz 和 80 至 100 kHz

范围内，开路偏置可能变大为原来的三倍。

电缆长度的效应

表 21. 当电缆延长后，用 Yo 乘以以下因数。

测试

频率 [Hz]

电缆长度

0 米 1 米 2 米 4 米

补偿功能

表 28. E4980A 提供了三种补偿功能：开路补偿、短路补偿和负载补偿。

补偿类型 描述

开路补偿 补偿测试夹具的杂散导纳（C, G）导致的误差。

短路补偿 补偿测试夹具的剩余阻抗（L, R）导致的误差。

负载补偿 补偿用户所需的测量条件下实际测量值与已知标准值之间的误差。

列表扫描

点数： 最大点数为 201 点。

第一个扫描参数（一次参数）： 测试频率、测试信号电压、测试信号电流、直流偏置信号的测试信号电压、直流偏置信号的测试信号电流、直流电源电压。

第二个扫描参数（二次参数）： 无、阻抗范围、测试频率、测试信号频率、测试信号电压、测试信号电流、直流偏置信号的测试信号电压、直流偏置信号的测试信号电流、直流电源电压

触发模式

顺序模式： 一旦触发 E4980A，它会在所有扫描点测量器件。 /EOM/INDEX 只输出一次。

步进模式： 每次触发 E4980A 时，扫描点都会递增。在每个点上都会输出 /EOM/INDEX，但只有在最后一个/EOM 输出后，列表扫描的比较器功能才会提供结果。

说明

为两个参数中的其中一个择的参数无法再为另一个参数选中。无法设置测试信号电压与测试信号电流组合，或直流偏置信号的测试信号电压与直流偏置信号的测试信号电流组合之一。

二次参数只能通过 SCPI 命令设置。

美国KEYSIGHT是德LCR电桥E4980A

列表扫描的比较器功能： 比较器功能支持为每个测量点设置一对上下限值。

您可以选择： 通过第一个扫描参数进行判断/通过第二个参数进行判断/不用于每对

限值。

时间戳功能： 在顺序模式下，可以将 FW 检测到触发信号的时间定义为 0，以记录每个

测量点上的测量开始时间，而后通过 SCPI 命令获取该时间。

比较器功能

Bin 排序： 一次参数可以排序为 9 个 BIN、 OUT_OF_BINS、 AUX_BIN 和 LOW_C_

REJECT。二次参数排序为 HIGH、 IN 和 LOW。可以选择顺序模式和容限模式作为分类模式。

限值设置： 设置中可以使用绝对值、偏差值 和 % 偏差值。

BIN 计数： 可从 0 记录至 999999。

直流偏置信号

表 29. 测试信号电压

范围 0 V 至 +2 V

分辨率 仅限 0 V / 1.5 V / 2 V

精度 0.1% + 2 mV (23°C ± 5°C)

(0.1% + 2 mV) × 4

(0 至 18°C 或 28 至 55°C）

输出阻抗： 100 Ω（标称值）

辅助测量功能

数据缓存功能： 每个批次最多可以读取 201 个测量结果。

保存/调用功能：

– 可以向内置非易失性存储器中写入或从其中读出最多 10 个设置条件。

– 可以向 USB 存储器中写入或从其中读出最多 10 个设置条件。

– 在将设置条件写入到 USB 存储器的寄存器 10 时，执行自动调用功能。

按键锁定功能： 可以锁定前面板按键。

GPIB： 引脚 D-Sub（D-24 型），阴头；符合 IEEE488.1、 2 和 SCPI 标准

USB 主机端口： 通用串行总线插座， Type-A（4 个触点位置，触点 1 位于您的左侧），

阴头（仅限连接 USB 存储器）。

USB 接口端口： 通用串行总线插座， Type Mini-B（ 4 个触点位置）；符合 USBTMC-USB488 和 USB 2.0 标准；阴头；用于连接外部控制器。

USBTMC： USB 测试与测量分类的缩写

LAN： 10/100 BaseT 以太网， 8 个引脚（两个速度选项）

LXI 一致性： C 类（仅适用于固化软件版本 A.02.00 或更高版本的设备）

说明

可以使用以下 USB 存储器。

符合 USB 1.1 标准；大容量存储器类别，

FAT16/FAT32 格式；最大消耗电流低于 500 mA。

推荐使用的 USB 存储器： 4 GB USB 闪存

（Keysight PN 1819-0637）和 16GB USB 闪

存（Keysight PN 1819-1235）。

使用专门推荐 E4980A 使用的 USB 存储器，

否则，以前保存的数据可能被清除。如果您没

有使用推荐的 USB 存储器，那么数据可能无

法正常保存或调用。

对于因使用 E4980A 导致的 USB 存储器数据丢失，是德科技不承担责任。

当直流偏置隔离设置为开启时，开路偏置 Yo 增加以下值。

方程式 20： Yo_DCI1 × (1 + 1/(Vs)) × (1 + √(500/Fm)) + Yo_DCI2

Zm [Ω] 被测器件阻抗

Fm [Hz] 测试频率

Vs [V] 测试信号电压

Yo_DCI1,2 [S] 利用表 61 和 62 计算此值

Idc [A] 直流偏置隔离电流

表 66. Yo_DCI1 值

直流偏置电流范围 测量时间模式

SHORT MED、 LONG

20 µA 0 S 0 S

200 µA 0.25 nS 0.05 nS

2 mA 2.5 nS 0.5 nS

20 mA 25 nS 5 nS

100 mA 250 nS 50 nS

表 67. Yo_DCI2 值

直流偏置电流

范围

测量时间模式

≤ 100 Ω 300 Ω, 1 k Ω 3 k Ω, 10 k Ω 30 k Ω, 100 k Ω

20 µA 0 S 0 S 0 S 0 S

200 µA 0 S 0 S 0 S 0 S

2 mA 0 S 0 S 0 S 3 nS

20 mA 0 S 0 S 30 nS 30 nS

100 mA 0 S 300 nS 300 nS 300 nS

直流偏置建立时间

当直流偏置设置为开启时，建立时间增加以下值：

表 68. 直流偏置建立时间

偏置 建立时间

1 标配 被测器件电容 × 100 × loge (2/1.8 m) + 3 m

2 选件 001 被测器件电容 × 100 × loge (40/1.8 m) + 3 m

10 msec

100 msec

1 sec

10 sec

100 sec

1.

2.

1 µF 10 µF 100 µF 1 mF 10 mF 100 mF

被测器件电容

图 建立时间

12. 直流偏置建立时间