Zurich Instruments 鎖相放大器
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Zurich Instruments 鎖相放大器

50MHz雙通道鎖相放大器HF2LI


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瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的 HF2LI鎖相放大器(高頻,雙通道)是可以測量從直流到 50 MHz 頻率范圍的數字鎖相放大器。它具備雙輸入通道,可以替代許多需要用到2 臺單通道鎖相放大器的情況。128 位的數字信號處理提供卓越的精確度,因而提高噪聲性能和動態儲備。通過這些前所未有的功能,HF2LI 把鎖相放大器提高到了新的水平,并能夠應用到頻率要求更高的更多的場合,以前模擬儀器的頻率范圍受到了極大的限制。高速數據采集可通過高速 USB 連接計算機來實現。HF2LI 具有強大的圖形用戶界面和多種編程接口,使用非常方便。


HF2LI 主要特點
•    采樣率210 MSa/s,頻率范圍DC - 50 MHz
•    2 個獨立鎖相通道,2 個信號源
•    每通道提供基波和 2 個諧波測量
•    4 個輔助輸出,2 個輔助輸入
•    高速 USB 2.0,480 Mbit/s
•    LabOne® 軟件包:示波器,參數掃描儀,頻譜分析儀等等


HF2LI 應用領域
•    原子力顯微鏡 (AFM),掃描探針顯微鏡 (SPM)
•    非線性成像(CARS、SRS、太赫茲等等)
•    傳感器與執行器、微機械機構,譬如陀螺儀和加速度計
•    激光光譜學
•    傳感器與執行器(微機械機構)
•    天文學
•    無損檢測 (NDT)
•    醫療技術、放射學和超聲波
•    工業加工


HF2LI 可升級選件


 


HF2LI 功能圖解


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HF2LI 結合了最新的信號采樣模擬電路前端以及高性能數字信號處理器。
•    高精度輸入
HF2LI 的 雙輸入通道經優化設計達到超低噪聲水平。高達模擬輸入帶寬 4 倍的210 MSa/s 采樣率充分保證信號的完全捕獲信號并避免混疊。
•    信號輸出
HF2LI 的2路高頻輸出來源于最多6 個 直流到 50 MHz 的正弦波線性組合。當啟用 HF2LI-MF 多頻選件時,即可以為每個正弦波分量設置振幅、頻率和相移。
•    解調器和濾波器
HF2LI 提供 6 個雙相解調器。每個解調器都可通過自帶的濾波器做獨立設置,包括從 1 μs 到 500 s 的時間常數(相當于 80 μHz 到 200 kHz的解調信號帶寬)和1 到 8 階濾波器。濾波器基于先進的128 位數字架構。相對普通模擬儀器來說,優勢是具備更高的動態儲備、零點漂移、精確相移和正交性。
•    集成工具組
2048 點存儲深度的集成示波器提供直觀的輸入信號時域和頻域視圖。用戶可以隨時看到輸入的和生成的信號,由此可迅速找到正確的設置。頻率響應分析儀可提供精確的頻響圖。FFT 頻譜分析儀可提供由鎖相放大器解調出的高分辨率頻譜圖。


HF2LI 規格


鎖相操作模式
內部參考模式單通道和雙通道鎖相
外部參考模式單通道和雙通道鎖相
自動參考模式單通道和雙通道鎖相
雙諧波頻率模式單基波頻率和 2 個諧波頻率(同時)
多諧波頻率模式單基波頻率和 5 個諧波頻率(同時),需要 HF2LI-MF
任意頻率模式6 個頻率,需要 HF2LI-MF


HF 模擬輸入
頻率范圍直流 - 50 MHz
輸入阻抗50 Ω 或 1 MΩ || 20 pF
輸入噪聲電壓5 nV/√Hz(高于 10 kHz)
動態儲備120 dB
輸入范圍±3.3 V
輸入交流范圍±1.5 V(含直流耦合)
輸入全范圍靈敏度1 nV 至 1.5 V
A/D 轉換14 位,210 MSa/s


HF 模擬輸出
頻率范圍直流 - 50 MHz
輸出范圍±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V
信號疊加±10 V,直流到 50 MHz 寬帶
D/A 轉換16 位,210 MSa/s


解調器和參考
解調器數目6 個雙相
輸出采樣速率使用 USB:高達 460 kSa/s
在輔助輸出:1 MSa/s
濾波器時間常數1 μs - 500 s
濾波器帶寬80 μHz - 220 kHz
濾波器斜率6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct
X, Y, R, Theta64 位全范圍
參考頻率分辨率0.7 μHz
參考相位角分辨率1.0 μ°


示波器
顯示通道輸入信號,輸出信號
顯示模式時域,頻域 (FFT)
顯示通道數1
觸發通道輸入信號,輸出信號,振蕩器相位,數字I/O
觸發模式升降沿
采樣率6.4 kSa/s 到 210 Msa/s
垂直分辨率14位
最大記錄長度2048 點
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
中心頻率范圍直流到50 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,光譜密度,功率
平均模式無,指數移動平均值
每個頻譜的最大采樣長度8.4 MSa
最大跨度460 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,輔助偏移,信號輸出幅值等等
參數掃描范圍全程,線性和對數
參數掃描分辨率任意,起止點和掃描點數
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,光譜密度,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,幅值,相位,頻率,X/Y 或用戶定義
D/A 轉換器16 位,1 MSa/s
D/A 模擬帶寬200 kHz
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


其他界面
主機連接高速 USB 2.0,480 Mbit/s
前置放大器控制總線控制外部前置放大器的 ZCtrl 專有總線
同步總線本地互聯 ZI 儀器的 ZSync 專有總線
數字 I/O32 位,通用


一般
尺寸45 x 35 x 10 cm(19 英寸機架)
重量6.2 kg
電源110-120 V, 220-240 V, 50/60 Hz
操作溫度+5 °C 至 +40 °C
內部振蕩器輸出正弦,±1 V,10 MHz
內部振蕩器穩定性30 ppm,檢查 HF2LI-UHS 超高穩定性選件
個人電腦操作系統32 位和 64 位版本的 Windows XP,Vista、Windows 7、Linux


HF2LI鎖相放大器產品介紹

HF2LI鎖相放大器使用手冊——LabOne版本

HF2LI鎖相放大器使用手冊——ziControl版本

HF2系列產品操作軟件LabOne18.05下載

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