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UHFLI 鎖相放大器

UHFLI 鎖相放大器


瑞士蘇黎世儀器公司 (Zurich Instruments) 的 UHFLI 是一款數字鎖相放大器,可測量的頻率範圍從直流到 600 MHz 之間。除了能提供所有商用鎖相放大器中最高的操作頻率之外,UHFLI 還能提供 30 ns 的解調最短時間常數 ,解調帶寬超過 5 MHz。精密的模擬前端可提供 4 nV/√Hz 的優秀噪聲性能,在諸多應用中可幫助保持較高的信噪比,同時加速測量進程。UHFLI 與最具創新精神的儀器控製軟件 LabOne® 相結合,是所有瑞士蘇黎世儀器公司 (Zurich Instruments) 產品中的旗艦產品,並代表了當今科學儀器的一流水準。

UHFLI 主要特點


  • 600 MHz 操作頻率
  • 2 個獨立鎖相單元
  • 2 個高性能信號發生器
  • 每個鎖相單元配置 4 個獨立諧波模塊
  • 65k 采樣高清分辨率 12 位示波器
  • 頻率響應分析儀 (FRA)
  • 5 MHz 範圍的 FFT 頻譜分析儀
  •  工具組 ()

  • UHFLI 應用領域

    • 工程研發:振蕩器測試、FFT 頻譜分析儀、頻率響應分析儀 (FRA)、矢量網絡分析儀 (VNA)
    • 工業生產:芯片測試、故障分析、RFID 傳輸解調器、激光電壓探測器 (LVP)、無損測試 (NDT)
    • 激光光譜學、共聚焦顯微鏡:超高速掃描、太赫茲光譜
    • 醫療科技:流式細胞術、電阻抗圖譜
    • 量子與納米物理學:MRFM 磁共振力顯微鏡、單電子晶體管、量子計算、噪聲測量、石墨烯
    • 掃描探針顯微術:高速原子力顯微鏡、掃描近場光學顯微鏡 (SNOM)
    • 傳感器與致動器:MEMS 微電子機械係統、NEMS 納米電磁係統(例如陀螺儀、加速器等)

    UHFLI 功能


    2 個信號輸入和 2 個信號輸出有效地在相同機器內提供了 2 個鎖相放大器。每個鎖相放大器裝置均有 4 個雙相位解調器,可同時提供 X、Y、R 和 Θ。

    高精度信號輸入

    UHFLI 的 2 個信號輸入以單端模式操作,提供了卓越的噪聲規格。將高阻抗用於低頻率和將 50 Ω 阻抗用於高速應用都是有可能的。2 個輸入和 2 個雙向連接器可啟用外部參考模式和針對外部事件的精確觸發。亦支持雙內部和雙自動參考模式。

    信號發生器

    UHFLI 生成 2 個低失真的正弦曲線輸出,在理想情況下能夠驅動測試中的裝置或大多數調製裝置。通過 UHF-MF 多頻選件可提供6 個額外振蕩器,所以有可能生成最多 8 個獨立正弦曲線的線性組合。前板的其他連接器承載解調采樣、方波參考或信號,可觸發外部硬件。

    解調器和慮波器

    八個雙相解調器可用於在每個信號輸入有 4 個諧波頻率時進行同時測量。每個解調器都可以通過自身的濾波器屬性和相移進行配置,而解調采樣可以實時流入主機計算機中。

    觸發器

    參考和觸發網絡可提供高性能運作:參考輸入和輸出工作最多可達 600 MHz,觸發輸入和輸出功能反應時間降低到 100 ns。UHFLI 是首款集專屬硬件和軟件觸發功能於一身的鎖相放大器。硬件觸發器可做到對實際狀況的迅速反應,而軟件觸發器則提供了定義複雜觸發標準的基本結構。觸發器的作用是在確定的時間點輸出解調采樣,或在 UHFLI 內部同步幾個功能域之間的行動。

    Arithmetic Unit

    運算單元可以對多重內部信號進行強大的計算。該處理器可尤其針對同時作用於輔助輸出的值進行處理。例如,它可以添加解調器輸出並能夠按比例調整解調器輸出。

     

    UHFLI 規格

    鎖相操作模式
    內部參考模式 單相和雙相鎖相
    外部參考模式 單相和雙相鎖相
    自動參考模式 單相和雙相鎖相
    三諧波頻率模式 單基波頻率和 3 個諧波頻率(同時)
    多諧波頻率模式 單基波頻率和 7 個諧波頻率(同時),需要 
    任意頻率模式 8 個頻率,需要 
    UHF 信號輸入
    頻率範圍 直流 - 600 MHz
    輸入阻抗 50 Ω 或 1 MΩ || 18 pF
    輸入電壓噪聲 4 nV/√Hz 高於 100 kHz
    動態儲備 100 dB
    輸入範圍 (AC+DC) ±3.5 V
    輸入全範圍靈敏度 1 nV 至 1.5 V
    A/D 轉換 12 位,1.8 GSa/s
    UHF 信號輸出
    頻率範圍 直流 - 600 MHz
    輸出範圍 ±150 mV, ±1.5 V(高阻抗負載)
    -12.5 dBm, 7.5 dBm(50 Ω 負載)
    D/A 轉換 14 位,1.8 GSa/s
    參考及毫微秒觸發
    頻率範圍 10 Hz - 600 MHz(外部參考)
    連接器 2 雙向,2 輸出,2 輸入
    參考頻率分辨率 6 µHz
    參考相位角分辨率 1.0 µ°
    解調器
    頻率範圍 1 mHz - 600 MHz
    解調器數目 8 雙相
    LAN 輸出采樣率 2 MSa/s(所有解調器總計),64 位滿範圍
    USB 輸出采樣率 100 kSa/s(所有解調器總計),64 位滿範圍
    輔助輸出輸出采樣率 28 MSa/s(每個輔助輸出),16 位
    濾波器時間常數 30 ns - 76 s
    濾波器帶寬 80 µHz - 5 MHz
    濾波器斜率 6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct
    輔助信號
    高速輸出 4 通道,±10 V,R,Theta,X,Y 或用戶定義
    D/A 轉換器 16 位,28 MSa/s
    D/A 模擬帶寬 7 MHz
    高速輸入 2 通道,±10 V
    A/D 轉換器 16 位,400 kSa/s
    A/D 模擬帶寬 100 kHz
    連通性及其他
    主機連接 光纖以太網,10 Gbit/s(需要 )
    LAN / 以太網,1 Gbit/s
    USB 2.0 高速,480 Mbit/s
    前置放大器控製總線 2 ZCtrl(RJ45 連接器)專有外圍接口
    數字 I/O 32 位,50 MHz,一般用途
    時鍾 10 MHz,輸入和輸出,超高穩定性恒溫晶體振蕩器 (OCXO)
    0.5 ppm 誤差(使用  0.00005 ppm)
    一般
    尺寸 45 x 35 x 10 cm
    17.7 x 13.6 x 3.9 英寸,適於 19 英寸機架
    重量 6.4 kg
    電源 100-240 V, 50/60 Hz
    操作溫度 +5 °C 至 +40 °C
    信號連接器 前板為 BNC,後板為 SMA
    個人電腦操作係統 32 位和 64 位版本的 Vista,Windows 7、Windows 8、Linux
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