微分容量の計算の仕方について教えてください

ロックインアンプを使っての微分容量の求め方について教えてください。

たとえば、あるダイオードに対して2 Vp-pの1 kHz交流電圧をかけたとします。
そのとき2 uAp-pの交流電流が流れたとします。
そのときの微分容量の計算の仕方について教えてください。

どうやって計算したらよいのですか？

No.2 回答者： anachrockt 回答日時： 2009/10/27 23:24

> ・参照信号Vに対し90度進んでいる信号というのは、

ロックインアンプ側で位相を考慮して測定する必要があるということです．
だからAgilentの技術資料にあるように，LCRメーターで測定するのが簡単なわけです．

> ・C=I/(2πfV)
容量：C=Q/Vですが，微分容量：C=dQ/dVは交流測定でQもVも時間的に変動するため
C=dQ/dV=(dQ/dt)(dt/dV)=I/(dV/dt)
となり時間の因子は含まれます(∵I=dQ/dt)．
「電気回路」の教科書に出てますが，
I=jωCV
です（∵ωは角周波数でω=2πf）．
jは位相を表していて，IがVに対し90度進んでいます．
変形して
C=I/(jωV)=I/(j2πfV)
測定したIがVに対し90度進んでいれば絶対値を取って
C=|I/(j2πfV)|=I/(2πfV)
となるわけです．

No.1 ベストアンサー 回答者： anachrockt 回答日時： 2009/10/27 21:46

ダイオードに加えた交流電圧をV，流れた交流電流をI，交流周波数をfとして

C=I/(2πfV)
です．
ただし，Iはロックインアンプで測定するとき，参照信号Vに対し90度進んでいる信号とします．

ところで微分容量とゆうのは，ダイオードに加えた直流逆バイアス電圧VDCに対し，微少交流電圧を加えて測定したときの値ですから，2Vp-pも加えたら微分容量にならないと思いますが．
微分容量とゆうくらいですから，ここのp.5-12に従い20mVrms以下にしたらどうでしょうか？
http://cp.literature.agilent.com/litweb/pdf/5950 …

なお，ロックインアンプで測定するよりもLCRメーターで測定する方が簡単ですよ．
http://www.nfcorp.co.jp/pro/mi/zm/zm2353_54/inde …

この回答へのお礼

ありがとうございます。

２つお聞きしたいのですが、

・参照信号Vに対し90度進んでいる信号というのは、
単純にロックインで測定しただけでは90度とは限らない信号が検出されてしまいますが、これをロックインアンプ側で
考慮して測定する必要があるということなのでしょうか？

・C=I/(2πfV)
という式には時間の因子が含まれていますが、これは構わないのでしょうか？容量は電荷を電圧で割ったものであるはずですが、単に電流を電圧で割るだけで良いのでしょうか？

出来れば、この計算に関して詳述してある書籍を教えて頂けないでしょうか？

よろしくお願い致します。

お礼日時：2009/10/27 22:38