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600 MHz鎖相放大器

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筱曉(上海)光子技術有限公司

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產品介紹

瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的 UHFLI 是一款數字鎖相放大器,可測量的頻率范圍從直流DC到 600 MHz 。除了提供所有商用鎖相放大器中**的操作頻率之外,UHFLI 還提供 30 ns 的*短解調時間常數,解調帶寬超過 5 MHz。UHFLI 與**創新精神的儀器操作軟件 LabOne 相結合,是所有瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 產品中的旗艦產品,并代表了當今科學儀器的一流水準。

主要特點:

  • 600 MHz 頻率范圍

  • 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 個獨立諧波檢測模塊

  • 12 位高分辨率 65k 采樣點示波器

  • 頻率響應分析儀 (FRA)

  • FFT 頻譜分析儀

  • LabOne® 軟件包

應用:

  • 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、失效分析、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:泵浦實驗、超高速掃描、時域太赫茲光譜

  • 醫療科技:流式細胞儀、阻抗譜

  • 量子與納米物理學:MRFM 磁共振力顯微鏡、單晶管、量子計算、噪聲測量、石墨烯、射頻反射測定法

  • 掃描探針顯微鏡:高速原子力顯微鏡、近場掃描光學顯微鏡 (SNOM)

  • 傳感器與執行器:MEMS 微機械結構、NEMS 納米電磁系統(例如陀螺儀、加速計等)

  • 核磁共振 (NMR)

通過多設備同步,我們可以像控制一臺多通道設備一樣控制多臺 UHFLI:

  • 用一套LabOne UI或者LabOne API控制所有儀器.

  • 可鎖相同步所有儀器時鐘與振蕩器,達到相位穩定

  • 同步時間戳與采樣率,自動對齊測量數據

通過多設備同步,可以組件一套可達 600 MHz 完整的信號生成和采集系統,并包含鎖相放大器、Boxcar平均器、數字轉換器和任意波形發生器功能。

功能圖解:

2 個信號輸入和 2 個信號輸出,在一臺儀器上提供了 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 個信號以單端模式輸入,擁有了**的噪聲控制水平。可選高阻抗和 50 Ω 阻抗匹配,這樣既適用于低頻應用,也適用于高頻應用。UHFLI具有2個輸入和2個雙向端口,用于外部參考模式和精密外部事件觸發。

信號發生器

UHFLI 產生 2 個低失真的正弦曲線輸出,適用于驅動測試器件或大多數調制裝置。通過 UHF-MF 多頻選件可提供 6 個額外振蕩器,能夠生成 8 個正弦曲線的線性組合。前面板其他端口提供解調幅值、相位或者正交信號、方波參考信號,或者外部觸發信號。

解調器和濾波器

UHFLI 有 8 個雙相解調器可用于每通道輸入信號的 4 個諧波頻率同時進行測量。每個解調器都可以單獨設置濾波器,解調后的幅值和相位數據可以實時的流盤到計算機中。

觸發

參考信號和觸發模式性能優異:600 MHz帶寬的參考信號的輸入和輸出,觸發輸入和輸出響應時間低至 100 ns。UHFLI 是首款集硬件和軟件觸發功能于一身的鎖相放大器。硬件觸發確保了對實際狀況的快速響應,而軟件觸發器則提供了定義復雜觸發標準的基本框架。觸發用來在確定的時間點輸出解調采樣,或用來實現 UHFLI 在幾個功能域之間的同步。

算術單元

算術單元可以對大量的測量數據進行快速計算。該算術單元能夠對輔助輸出的數據進行加-減-乘-除運算。可應用于平衡檢測、參考標準化,或者雙頻諧振跟蹤。

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 UHF-MF 多頻選件
任意頻率模式8 個頻率,需要 UHF-MF 多頻選件

UHF 信號輸入

頻率范圍直流 DC - 600 MHz
輸入阻抗50 Ω 或 1 MΩ || 18 pF
輸入電壓噪聲4 nV/√Hz (大于 100 kHz 時)
動態儲備100 dB
輸入范圍 (AC+DC)±3.5 V
滿量程輸入靈敏度1.5 V 量程下為1 nV
A/D 轉換12 位,1.8 GSa/s

UHF 信號輸出

頻率范圍直流 DC - 600 MHz
輸出范圍±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

參考與納秒觸發

頻率范圍10 Hz - 600 MHz(外部參考)
連接器2 個雙向,2 個輸出,2 個輸入接口
參考信號頻率分辨率6 μHz
參考信號相位角分辨率1.0 μ°

解調器

頻率范圍1 mHz - 600 MHz
解調器數目8 個雙相解調器
LAN 輸出采樣率2 MSa/s(所有解調器總計),64 位滿范圍
USB 輸出采樣率100 kSa/s(所有解調器總計),64 位滿范圍
輔助輸出采樣率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

示波器

顯示通道信號輸入,觸發輸入,輔助輸入,解調器振蕩器相位,解調器X/Y/R/Θ,PID,Boxcar平均器,算術單元;其他信號(若有選件)
顯示模式時域,頻域 (FFT)
顯示通道數1 個;2 通道需要 UHF-DIG 選件
觸發通道輸入信號,輸出信號,振蕩器相位,DIO
觸發模式升降沿
采樣率28 kSa/s 到 1.8GSa/s
垂直分辨率12 位
單次**采樣長度64 kSa; 128 MSa, 需要 UHF-DIG 選件
帶寬限制模式,提高垂直分辨率樣本抽取, 平均
光標計算位置,區間,波形,峰值,追蹤,直方圖

頻譜分析儀

中心頻率范圍直流DC 到 600 MHz
頻譜模式FFT(X+iY), FFT(R), FFT(Θ), FFT(f) and FFT((dΘ/dt)/2π)
統計選項幅值,頻譜密度,功率
平均模式無平均,指數移動平均值
每個頻譜的**采樣長度8.4 MSa
**跨度800 kHz
窗函數Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris
光標計算位置,區間,波形,峰值,追蹤,直方圖

參數掃描儀

掃描參數振蕩器頻率,解調器相移,輔助偏置,信號輸出幅值與偏置,PID設置點,Boxcar延遲和時間;其他參數(若有選件)
參數掃描范圍全范圍,線性和對數
參數掃描分辨率任意,由起止點和掃描點數定義
顯示參數解調器輸出(X,Y,R,Θ,f),輔助輸入
顯示選項單幅圖,雙幅圖(例如波特圖),多跡線
統計選項幅值,頻譜密度,功率
預設測量模式參數掃描,噪聲幅值測量,頻率響應分析,3-Omega 掃描

輔助信號

高速輸出4 通道,±10 V,R,Θ,X,Y 或用戶定義
D/A 轉換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16 位,400 kSa/s
A/D 模擬帶寬100 kHz

通訊及其他

主機連接LAN / 以太網,1 Gbit/s

USB 2.0 高速,480 Mbit/s

前置放大器控制總線2 ZCtrl(RJ45 連接器)專有外圍接口
數字 I/O32 位,50 MHz,一般用途
時鐘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 UHF-RUB 選件后為 0.00005 ppm)

一般規格

尺寸45 x 35 x 10 cm

17.7 x 13.6 x 3.9 英寸,適于 19 英寸機架

重量6.4 kg
電源100-240 V (±10%), 50/60 Hz
操作溫度+5 °C 至 +40 °C
操作環境IEC61010, 室內, 安裝等級 II, 污染等級 2
海拔低于2000米
信號連接前面板為 BNC,后面板為 SMA
電腦操作系統Windows 7、Windows 8、Windows 10、Linux

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600 MHz鎖相放大器

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