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MFLl低噪聲鎖相放大器

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產品特點

瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) MFLI低噪聲鎖相放大器是一款數字鎖相放大器,為中頻和低頻范圍的測量設定了新標桿。MFLI低噪聲鎖相放大器提供兩種版本,適用于“直流至 500 kHz”和“直流至 5 MHz”的頻率范圍(并可在有需要時從500kHz升級到5MHz)。憑借精心開發的模擬和數字前端,結合FPGA,使得儀器具有高速數字信號處理功能。MFLI低噪聲鎖相放大器將優越的性能與出色的LabOne 軟件包融合到了一起。嵌入式數據和網絡服務器可直接連接至任何能夠運行網絡瀏覽器的設備。

詳細介紹

MFLl低噪聲鎖相放大器

MFLI 低噪聲鎖相放大器.jpg

產品簡介

瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) MFLI低噪聲鎖相放大器是一款數字鎖相放大器,為中頻和低頻范圍的測量設定了新標桿。MFLI低噪聲鎖相放大器提供兩種版本,適用于“直流至 500 kHz”和“直流至 5 MHz”的頻率范圍(并可在有需要時從500kHz升級到5MHz)。憑借精心開發的模擬和數字前端,結合FPGA,使得儀器具有高速數字信號處理功能。MFLI低噪聲鎖相放大器將優越的性能與出色的LabOne 軟件包融合到了一起。嵌入式數據和網絡服務器可直接連接至任何能夠運行網絡瀏覽器的設備。

 

功能圖解

功能圖解.png


規格參數

解調器

頻率范圍

0 到 500 kHz;

解調器數目

1 個雙相 (X、Y、R、Θ);4 個雙相,要求 MF-MD 選件

解調器輸入

信號輸入 (V/I),輔助輸入,輔助輸出,觸發輸入

濾波器時間常數

336 毫微秒 - 83 秒

濾波器帶寬 (-3 dB)

276 μHz - 206 kHz(四階濾波器)

諧波

1 - 1023

濾波器斜率

6、12、18、24、30、36、42、48 dB/oct

其他過濾

Sinc 濾波器

相位分辨率

10 μdeg

頻率分辨率

1 μHz

輔助輸出的輸出取樣率

612 kSa/秒(對于每個輔助輸出),18 位, ±10 V

1 GbE 以上的最 大傳輸速率

200 kSa/秒(所有解調器),48 位全范圍

在本地 USB 驅動器上的最 大存儲速率

50 kSa/秒(所有解調器),48 位全范圍

數據傳輸的觸發模式

持續,邊緣,選通

 

參考模式

外部參考頻率范圍

1 Hz 到 500 kHz;

外部參考輸入

輔助輸入,觸發輸入,輔助輸出,電流信號輸入,電壓信號輸入

外部參考的鎖定時間

通常少于最 大值(100 圈,1.2 毫秒)

外部參考數目

1;2 要求 MF-MD 選件

內部參考頻率范圍

直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,

電壓信號輸入

連接器

前面板上的 2 個同軸電纜接插頭,單端和差分

屏蔽連接

浮充或接地

最 大浮充電壓與接地

±1V

輸入阻抗

50 Ω 和 10 MΩ;范圍 >=300 mV 內 27 pF;范圍 <= 100 mV 內 35 pF

輸入頻率范圍

直流到 500 kHz;

輸入模擬/數字轉換

16 位,0-50 MSa/秒

輸入噪聲振幅

3.3 mV 輸入范圍內,1 kHz 以上 2.5 nV/√Hz,輸入短路電容;10 Hz 時 7 nV/√Hz,1 Hz 時 40 nV/√Hz

輸入噪聲轉角頻率

范圍 <= 10 mV 內通常為 100 Hz

輸入偏置電流

通常為 ±10 pA,最 大 ±200 pA

輸入全范圍敏感性(10 V 鎖定放大器輸出)

1 nV 至 3 V

輸入交流范圍

±1 mV, ±3 mV, ±10 mV, ±30 mV, ±100 mV, ±300 mV, ±1 V, ±3 V

交流耦合截止頻率

1.6 Hz

交流耦合的最 大直流偏移

±10 V

輸入直流范圍

±1 mV, ±3 mV, ±10 mV, ±30 mV, ±100 mV, ±300 mV, ±1 V, ±3 V

輸入增益不準確度

< 1% (< 2 MHz);對于受模擬輸入濾波器限制的更高頻率

模擬輸入濾波器(反走樣)

5 MHz 時 1 dB 抑 制,12 MHz 時 3 dB 抑 制;三階衰減

輸入振幅穩定性

0.1%/°C

輸入偏移振幅

< 最 大值(0.5 mV,1% 的范圍)

動態儲備

最 高 120 dB

諧波失真

頻率 <= 100 kHz 內 80 dBc;頻率 <= 5 MHz 內 65 dBc;載波振幅 1 dBFS

相干拾音器

待定

 

電流信號輸入

連接器

前面板同軸電纜接插頭,浮充/接地

屏蔽連接

浮充或接地

最 大浮充電壓與接地

±1 V

輸入阻抗

參見表 5.9

輸入頻率范圍

直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,需要 MF-F5M 選件

輸入模擬/數字轉換

16 位,60 MSa/秒

輸入噪聲振幅

10 nA 輸入范圍內,100 Hz 以上時 20 fA/√Hz;1 μA 輸入范圍內,10 kHz 以上時 200 fA/√Hz;100 μA 輸入范圍內,1 MHz 以上時 3.5 pA/√Hz;10 mA 輸入范圍內,1 MHz 以上時 300 pA/√Hz;

輸入泄漏電流

±10 pA

輸入全范圍敏感性(10 V 鎖定放大器輸出)

10 fA 至 10 mA

輸入增益不準確度

< 1%(對于在輸入帶寬 10% 以下的頻率)

輸入偏移振幅

1% 的范圍

動態儲備

最 高 120 dB

相干拾音器

待定

電流信號輸入:輸入范圍,跨阻抗增益,帶寬,輸入阻抗

電流輸入范圍

跨阻抗增益

帶寬 (-3 dB)

直流輸入阻抗

10 mA

100 V/A

5 MHz

50 Ω

100 μA

10 kV/A

5 MHz

50 Ω

1 μA

1 MV/A

150 kHz

500 Ω

10 nA

100 M/A

2 kHz

10 kΩ

差分信號輸出

連接器

前面板上的 2 個同軸電纜接插頭,單端和差分

輸出阻抗

50 Ω

輸出頻率范圍

直流到 500 kHz;

輸出頻率分辨率

1 μHz

輸出相位范圍

±180°

輸出相位分辨率

10 μdeg

差分輸出

正弦波移動 180°

輸出數字/模擬轉換

16 位,0-60 MSa/秒

輸出振幅范圍

±10 mV、±100 mV、±1 V、±10 V (高阻抗單端)

輸出功率

24 dBm (±10 V,250 mW),每個同軸電纜接插頭

輸出增益不準確度

所有輸出范圍內,100 kHz 時小于 1%

最 大輸出驅動電流

100 mA

輸出偏移振幅

±1 mV 或 1% 的范圍(以最 大者為準)

諧波失真

頻率 < 100 kHz 內 85 dBc,頻率 < 500Hz 內 60 dBc;輸出范圍 <= 1 V;頻率 < 100 kHz 內 80 dBc,頻率 < 5 00KHz 內 50 dBc;輸出范圍 10V;載波振幅 1 dBFS

模擬加法器

輔助輸入 1 可以被添加到信號輸出中,+/- 10 V,直流 10 MHz

輔助輸入

連接器

前面板上 2 個同軸電纜接插頭

模擬/數字轉換器

16 位,15 MSa/秒

模擬/數字模擬帶寬

5 MHz

輸入阻抗

1 MΩ

振幅

±10 V

分辨率

0.335 mV

輔助輸出

連接器

前面板上的 4 個同軸電纜接插頭

數字/模擬轉換器

18 位,612 kSa/秒

數字/模擬模擬帶寬

200 kHz

輸出阻抗

50 Ω

振幅

±10 V

分辨率

< 85 μV

驅動電流

20 mA

觸發輸入

連接器

后面板上的 2 個同軸電纜接插頭

觸發輸入阻抗

1 kΩ

頻率范圍外部參考

1 Hz 到 500 kHz;1 Hz 到 5 MHz,要求 MF-F5M 選件

觸發振幅范圍

±5 V

最小脈寬

35 毫微秒

觸發電平

5 V,3.66 mV 分辨率

觸發滯回

< 20 mV

觸發輸出

連接器

后面板上的 2 個同軸電纜接插頭

觸發輸出阻抗

50 Ω

頻率范圍外部參考

1 μHz 到 500 kHz;1 μHz 到 5 MHz,要求 MF-F5M 選件

觸發振幅

5 V

內部頻率參考

類型

TCXO

初始精確度

< ±1.5 ppm

長期精確度/老化

第 一年 < ±1 ppm

短期穩定性(0.1 秒)

< 2·10-10

溫度系數

0.05 ppm/°C (@23°C)

相位噪聲(1 kHz 時)

-140 dBc/Hz

相位噪聲(10 kHz 時)

-150 dBc/Hz

連接性和其他

主連接

LAN,1 GbE;USB 2.0,480 Mbit/秒

USB 主機

背面板上 2 個連接器,用于大容量存儲或 WLAN 模塊

DIO,數字輸入/輸出

4 x 8 位,通用數字輸入/輸出端口,3.3 V TTL VHDCI 68 針母連接器

內置存儲器

4.7 GB 測量數據內存, 250 MB 設置文件存檔, 250 MB 日志文件存檔

拓展功能:

MF5M 頻率拓展功能選件: 頻率范圍從DC-500KHz  拓展到DC-5MHz;

MF-MD 多頻解調功能選件:額外增加3個振蕩器,3個解調器器,可同時解調 4個任意頻率信號;

MF-PID四通道PID / PLL控制器:4個具有PLL功能的獨立PID控制器;

MF-DIG數字化器功能選件:具有16位,60 MSa / s,FFT的雙跡示波器;

MF-MOD AM / FM調制功能選件:可以進行 AM / FM調制信號輸出;

MF-IA 阻抗測試功能選件:阻抗測試范圍1mΩ至1TΩ,0.05%的精度;

 

應用領域

材料科學:載流子遷移率,載流子密度,霍爾效應

傳輸測量:電導測量,2和4端電阻器

吸收光譜

傳感和驅動(MEMS):陀螺儀,諧振器,加速度計

量子測試和輸運:量子點,量子位

磁感應:SQUID,NV中 心,原子磁力計,VSM

掃描顯微鏡:AFM,STM

噪聲表征:噪聲密度,互相關測量

 


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