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            深圳市新瑪科技有限公司

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            鎖相放大器適合于什么類型的測量?

            閱讀:2023      發(fā)布時間:2022-11-22
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            NF鎖相放大器雙頻率測量 (LI5660 / LI5655 / LI5650)

            提供一系列前置放大器,可以與具有不同截止頻率的濾波器和前置放大器搭配使用。鎖相放大器與周邊產(chǎn)品的組合也十分容易,例如,為鎖相放大器的前置放大器裝配電源等。搭配使用“前置放大器+鎖相放大器"或“濾波器+鎖相放大器",性能則有望進一步提升。主要特點

            • -最大測量頻率: 11 MHz

            • -分次諧波測量

            • -雙頻同時測量

            • -外部10 MHz同步輸入

            LI5600

            LI5660 鎖相放大器     CE logo

            什么是鎖相放大器?

            鎖相放大器是通過組合使用PSD和LPF的方式,來測量交流信號的振幅和相位的儀器。輸入交流的“參考信號", 并且只測量與其相同頻率的信號。盡管測量信號中摻雜了交流噪聲,還是可以通過去除噪聲且只測量目標(biāo)頻率的信號。

            什么是 "DR" ?

            DR是用來表現(xiàn)鎖相放大器性能的重要參數(shù)。鎖相放大器的降噪能力是由DR(動態(tài)范圍)規(guī)定的。NF的鎖相放大器DR規(guī)格在100 dB以上。換而言之,當(dāng)1 Vp-p的噪聲信號重疊在10 µV的交流信號上時,也可以完成測量。從而知曉,鎖相放大器通常都具有好的降噪能力。

            鎖相放大器適合于什么類型的測量?

            1: 微小信號測量

            在一般的測試環(huán)境中,存在mV程度的電壓和µA程度的電流殘余噪聲信號。所以想要測量被背景的噪聲信號所覆蓋住的振幅信號,是十分困難的。但是鎖相放大器的降噪能力優(yōu)秀,就算是極其微小的信號也可以測量。

            以下是NF鎖相放大器測量信號的最小量程:

            • -最小電壓范圍: 10 nV (LI5660 / LI5655 / LI5650 /LI5645)

            • -最小電流范圍: 10 fA* (LI5660 / LI5655 / LI5650)

            *"f"為femto = 10-15

            2: 相位測量

            能夠測量到測量信號和參考信號間的相位差。且相位測量的最小分辨率為0.001°。
            可以測量2個信號之間的相位差,就意味著可以測量信號之間十分微小的時間差。

            3. 噪聲測量

            用于鎖相放大器中的PSD不但能夠測量到信號,還可以測量到噪聲。鎖相放大器的操作與BPF相同,通過設(shè)定BPF(帶通濾波器)的頻段來測量噪聲。

            NF鎖相放大器有什么特征?

            1: 數(shù)字鎖相放大器

            測量信號和參考信號在輸入后轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號,PSD和LPF的處理也基本上是采用數(shù)字運算的。

            數(shù)字運算有以下性能及功能上的優(yōu)勢:

            • -信號波形通過順序運算,縮短了低頻段的測量時間

            • -通過減少信號處理端的直流失調(diào),來減少輸出誤差

            2: 高速響應(yīng)

            “時間常數(shù)"的最小設(shè)定值是非常短的。

            • -LI5660/LI5655: 1 µs

            • -LI5650/LI5645: 5 µs

            十分適合需要用于高速圖像處理顯微鏡(如AFM)的信號處理。

            時間常數(shù)設(shè)定

            時間常數(shù)設(shè)定
            3: 寬頻段頻率響應(yīng)

            LI5660的最高頻率為11MHz。且LI5650以及LI5645的低頻率為1mHz。

            • -LI5660: 0.5 Hz ~ 11 MHz

            • -LI5655: 0.5 Hz ~ 3 MHz

            • -LI5650/LI5645: 1 mHz ~ 250 kHz

            在微赫茲級別的低頻段中,十分適合做DLTS等半導(dǎo)體物質(zhì)的深層瞬態(tài)分析。

            頻率設(shè)定

            頻率設(shè)定
            4: 雙PSD

            雙PSD可以在不調(diào)整相位的前提下,同時測量信號的振幅和相位。

            5: 雙頻率測量 (LI5660 / LI5655 / LI5650)

            一般的測量往往通過測量參考信號的頻率,雙頻率測量功能則是通過疊加參考信號頻率,再同時測量其他頻率。

            雙頻率測量示例

            Fractional Harmonic

            分?jǐn)?shù)諧波

            Dual 1 Detection Mode

            Dual 1 檢測模式

            • -諧波信號測量

            • -基準(zhǔn)樣品和對比樣品的差分測量

            在“差分測量"模式下,使用通用鎖相放大器的話一般需要2臺,但如果使用具有雙頻率測量功能的鎖相放大器,只需要一臺即可完成測量。

            6. 顯示采樣的輸出數(shù)據(jù)

            輸出數(shù)據(jù)可以通過以下方式獲取并顯示。

            • -正面板顯示 (可選擇數(shù)值或條形圖顯示)

            • -模擬直流信號 (最多可4個系統(tǒng)同時輸出)

            • -數(shù)字化數(shù)據(jù) (USB, GPIB, 或 LAN界面)

            7: 豐富的周邊產(chǎn)品

            通過增加時間常數(shù)設(shè)定, 鎖相放大器可以測量到摻雜了噪音的信號。增加時間常數(shù)會延長測量時間,并且僅使用鎖相放大器是無法將其縮短的。
            但是,在鎖相放大器的前端連接其他的濾波器或前置放大器,可以改善輸入信號的信噪比,從而實現(xiàn)測量時間的縮短。

            微小信號測量儀

            型號品名概 要詳細
            LI 5660寬頻數(shù)字鎖相放大器5 Hz ~ 11 MHz, 雙相位,雙頻detail
            LI 56555 Hz ~ 3 MHz, 雙相位,雙頻
            LI 5650數(shù)字鎖相放大器0.1 mHz to 250 kHz, 雙相位,雙頻
            LI 56450.1 mHz to 250 kHz, 雙相位,單頻
            LI 5640數(shù)字鎖相放大器
            (多功能型)
            1 mHz ~ 100 kHz, 2 nV / F.S
            相位穩(wěn)定度: 0.01°/°C,
            增益穩(wěn)定度: ±100 ppm/°C
            最小時間常數(shù): 10 µs,
            內(nèi)置振蕩器
            停止銷售的產(chǎn)品
            detail
            LI 5630數(shù)字鎖相放大器
            (將LI 5640的功能濃縮、簡化了的經(jīng)濟型)
            5610B2相位鎖相放大器0.5 Hz ~ 200 kHz,
            100 nV / F.S
            2相位, 自動設(shè)定功能,
            標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)置振蕩器
            detail
            LI-575同步跟蹤鎖相放大器0.5 Hz ~ 200 kHz,
            100 nV / F.S
            配備噪聲測量模式
            停止銷售的產(chǎn)品
            5571微小信號測量儀頻率放大器可將微小信號測量儀的
            頻率增大到最高 5 MHz
            ?輸入頻率: 10 kHz ~ 5 MHz
            ?輸出頻率: 2 kHz / 20 kHz
            停止銷售的產(chǎn)品


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