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600 MHz锁相放大器
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产品简介

瑞士苏黎世仪器 (Zurich Instruments) 的 UHFLI 是一款数字锁相放大器,可测量的频率范围从直流DC到 600 MHz 。除了提供所有商用锁相放大器中**的操作频率之外,UHFLI 还提供 30 ns 的*短解调时间常数,解调带宽超过 5 MHz。UHFLI 与**创新精神的仪器操作软件 LabOne 相结合,是所有瑞士苏黎世仪器 (Zurich Instruments) 产品中的旗舰产品,并代表了当今科学仪器的一流水准。

主要特点:

  • 600 MHz 频率范围

  • 2 个独立锁相单元

  • 2 个高性能信号发生器

  • 每个锁相单元配置 4 个独立谐波检测模块

  • 12 位高分辨率 65k 采样点示波器

  • 频率响应分析仪 (FRA)

  • FFT 频谱分析仪

  • LabOne® 软件包

应用:

  • 工程研发:振荡器测试、FFT 频谱分析仪、频率响应分析仪 (FRA)、矢量网络分析仪 (VNA)

  • 工业生产:芯片测试、失效分析、RFID 传输解调器、激光电压探测器 (LVP)、无损测试 (NDT)

  • 激光光谱学、共聚焦显微镜:泵浦实验、超高速扫描、时域太赫兹光谱

  • 医疗科技:流式细胞仪、阻抗谱

  • 量子与纳米物理学:MRFM 磁共振力显微镜、单晶管、量子计算、噪声测量、石墨烯、射频反射测定法

  • 扫描探针显微镜:高速原子力显微镜、近场扫描光学显微镜 (SNOM)

  • 传感器与执行器:MEMS 微机械结构、NEMS 纳米电磁系统(例如陀螺仪、加速计等)

  • 核磁共振 (NMR)

通过多设备同步,我们可以像控制一台多通道设备一样控制多台 UHFLI:

  • 用一套LabOne UI或者LabOne API控制所有仪器.

  • 可锁相同步所有仪器时钟与振荡器,达到相位稳定

  • 同步时间戳与采样率,自动对齐测量数据

通过多设备同步,可以组件一套可达 600 MHz 完整的信号生成和采集系统,并包含锁相放大器、Boxcar平均器、数字转换器和任意波形发生器功能。

功能图解:

2 个信号输入和 2 个信号输出,在一台仪器上提供了 2 个锁相放大器。每个锁相放大器装置均有 4 个双相位解调器,可同时提供 X、Y、R 和 Θ。

高精度信号输入

UHFLI 的 2 个信号以单端模式输入,拥有了**的噪声控制水平。可选高阻抗和 50 Ω 阻抗匹配,这样既适用于低频应用,也适用于高频应用。UHFLI具有2个输入和2个双向端口,用于外部参考模式和精密外部事件触发。

信号发生器

UHFLI 产生 2 个低失真的正弦曲线输出,适用于驱动测试器件或大多数调制装置。通过 UHF-MF 多频选件可提供 6 个额外振荡器,能够生成 8 个正弦曲线的线性组合。前面板其他端口提供解调幅值、相位或者正交信号、方波参考信号,或者外部触发信号。

解调器和滤波器

UHFLI 有 8 个双相解调器可用于每通道输入信号的 4 个谐波频率同时进行测量。每个解调器都可以单独设置滤波器,解调后的幅值和相位数据可以实时的流盘到计算机中。

触发

参考信号和触发模式性能优异:600 MHz带宽的参考信号的输入和输出,触发输入和输出响应时间低至 100 ns。UHFLI 是首款集硬件和软件触发功能于一身的锁相放大器。硬件触发确保了对实际状况的快速响应,而软件触发器则提供了定义复杂触发标准的基本框架。触发用来在确定的时间点输出解调采样,或用来实现 UHFLI 在几个功能域之间的同步。

算术单元

算术单元可以对大量的测量数据进行快速计算。该算术单元能够对辅助输出的数据进行加-减-乘-除运算。可应用于平衡检测、参考标准化,或者双频谐振跟踪。

锁相操作模式

内部参考模式单相和双相锁相
外部参考模式单相和双相锁相
自动参考模式单相和双相锁相
三谐波频率模式单基波频率和 3 个谐波频率(同时)
多谐波频率模式单基波频率和 7 个谐波频率(同时),需要 UHF-MF 多频选件
任意频率模式8 个频率,需要 UHF-MF 多频选件

UHF 信号输入

频率范围直流 DC - 600 MHz
输入阻抗50 Ω 或 1 MΩ || 18 pF
输入电压噪声4 nV/√Hz (大于 100 kHz 时)
动态储备100 dB
输入范围 (AC+DC)±3.5 V
满量程输入灵敏度1.5 V 量程下为1 nV
A/D 转换12 位,1.8 GSa/s

UHF 信号输出

频率范围直流 DC - 600 MHz
输出范围±150 mV, ±1.5 V(高阻抗负载)

-12.5 dBm, 7.5 dBm(50 Ω 负载)

D/A 转换14 位,1.8 GSa/s

参考与纳秒触发

频率范围10 Hz - 600 MHz(外部参考)
连接器2 个双向,2 个输出,2 个输入接口
参考信号频率分辨率6 μHz
参考信号相位角分辨率1.0 μ°

解调器

频率范围1 mHz - 600 MHz
解调器数目8 个双相解调器
LAN 输出采样率2 MSa/s(所有解调器总计),64 位满范围
USB 输出采样率100 kSa/s(所有解调器总计),64 位满范围
辅助输出采样率28 MSa/s(每个辅助输出),16 位
滤波器时间常数30 ns - 76 s
滤波器带宽80 μHz - 5 MHz
滤波器斜率6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct

示波器

显示通道信号输入,触发输入,辅助输入,解调器振荡器相位,解调器X/Y/R/Θ,PID,Boxcar平均器,算术单元;其他信号(若有选件)
显示模式时域,频域 (FFT)
显示通道数1 个;2 通道需要 UHF-DIG 选件
触发通道输入信号,输出信号,振荡器相位,DIO
触发模式升降沿
采样率28 kSa/s 到 1.8GSa/s
垂直分辨率12 位
单次**采样长度64 kSa; 128 MSa, 需要 UHF-DIG 选件
带宽限制模式,提高垂直分辨率样本抽取, 平均
光标计算位置,区间,波形,峰值,追踪,直方图

频谱分析仪

中心频率范围直流DC 到 600 MHz
频谱模式FFT(X+iY), FFT(R), FFT(Θ), FFT(f) and FFT((dΘ/dt)/2π)
统计选项幅值,频谱密度,功率
平均模式无平均,指数移动平均值
每个频谱的**采样长度8.4 MSa
**跨度800 kHz
窗函数Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris
光标计算位置,区间,波形,峰值,追踪,直方图

参数扫描仪

扫描参数振荡器频率,解调器相移,辅助偏置,信号输出幅值与偏置,PID设置点,Boxcar延迟和时间;其他参数(若有选件)
参数扫描范围全范围,线性和对数
参数扫描分辨率任意,由起止点和扫描点数定义
显示参数解调器输出(X,Y,R,Θ,f),辅助输入
显示选项单幅图,双幅图(例如波特图),多迹线
统计选项幅值,频谱密度,功率
预设测量模式参数扫描,噪声幅值测量,频率响应分析,3-Omega 扫描

辅助信号

高速输出4 通道,±10 V,R,Θ,X,Y 或用户定义
D/A 转换16 位,28 MSa/s
D/A 模拟带宽7 MHz
高速输入2 通道,±10 V
A/D 转换16 位,400 kSa/s
A/D 模拟带宽100 kHz

通讯及其他

主机连接LAN / 以太网,1 Gbit/s

USB 2.0 高速,480 Mbit/s

前置放大器控制总线2 ZCtrl(RJ45 连接器)专有外围接口
数字 I/O32 位,50 MHz,一般用途
时钟10 MHz,输入和输出,超高稳定性恒温晶体振荡器 (OCXO)

0.5 ppm 误差(使用 UHF-RUB 选件后为 0.00005 ppm)

一般规格

尺寸45 x 35 x 10 cm

17.7 x 13.6 x 3.9 英寸,适于 19 英寸机架

重量6.4 kg
电源100-240 V (±10%), 50/60 Hz
操作温度+5 °C 至 +40 °C
操作环境IEC61010, 室内, 安装等级 II, 污染等级 2
海拔低于2000米
信号连接前面板为 BNC,后面板为 SMA
电脑操作系统Windows 7、Windows 8、Windows 10、Linux

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