Zurich Instruments 锁相放大器
当前位置:泰初科技(天津)有限公司 >> 产品中心 >> Zurich Instruments 锁相放大器 >> 浏览产品
Zurich Instruments 锁相放大器

500k/5MHz锁相放大器MFLI

15114071308672133.jpg15114071214897230.jpg


瑞士苏黎世仪器 (Zurich Instruments) 的 MFLI 是一款数字锁相放大器,为中频和低频范围的测量设定了新标杆。MFLI 提供两种版本,适用于“直流至 500 kHz”和“直流至 5 MHz”的频率范围(并可在有需要时从500kHz升级到5MHz)。凭借精心开发的模拟和数字前端,结合FPGA,使得仪器具有高速数字信号处理功能。MFLI 将优越的性能与出色的LabOne® 软件包融合到了一起。嵌入式数据和网络服务器可直接连接至任何能够运行网络浏览器的设备。


MFLI 主要特点
•    直流 - 500 kHz / 5 MHz,60 MSa/秒,16 位
•    电流和差分电压输入
•    LabOne软件包:示波器,参数扫描仪,频谱分析仪,等等
•    即插即用的浏览器软件 LabOne
•    USB 2.0 和 1 GbE 高速连接
•    同时提供交流和直流供电(可连电池)
•    可在本地升级选件


MFLI 锁相放大器视频介绍



MFLI 应用
•    光学斩波器应用
•    脉冲激光应用(如高能激光)
•    材料研究
•    量子纳米电子学
•    扫描隧道显微镜
•    低温物理学
•    四端子检测
•    地震测量


MFLI 可升级选件



MFLI 功能图解


15116095815340391.jpg

  • 前面板接口
    MFLI 的前面板上有 1 个电流信号输入、1 个差分电压输入、1 个差分信号输出、2 个可作为参考输入的辅助输入和 4 个辅助输出。针对高抗噪声干扰能力的实验,信号输入和输出既可以选择单端模式,也可以选择差分模式。信号接地可以是仪器接地或信号输入的BNC屏蔽层。

  • 电压和电流测量
    仪器标配支持电压测量或电流测量,如需同时测量电流和电压则需要 MF - MD 多解调器选件的支持。模拟前端拥有可变输入阻抗和交流/直流耦合选择以及高频过采样技术,来确保优越的锁相性能和波形的高保真度。

  • 输出通道
    锁相测量的结果(每个解调器的 X、Y、R 和 Θ)可以通过以下方式使用:
    •    前面板上的 4 个辅助模拟输出的任何一个都可以单独设置比例缩放和偏置,612 kSa/秒的采样率确保所有解调信号分量都能在接口上可靠地使用。所有信号的带宽一致且高达 200 kHz。
    •    通过 USB 2.0 或 1 GbE 传输到主机,并显示在 LabOne® 用户界面上,信号可以由任一 LabOne 工具进行分析,或简单地点击几下鼠标将其存储在本地。
    •   仪器提供2个USB口,都可以把数据保存在USB存储设备上。

  • 后面板接口
    后面板提供了更多 BNC 接口,包括 2 个触发输入、2 个触发输出以及 10 MHz 同步时钟的 1 个输入和 1 个输出。以及 1 个可访问所有 DIO 通道的 SCSI 接口。仪器可以使用标准 90 - 240 V 伏交流电源或 12 V 的外部直流电源(例如外部电池组),可切断接地回路。


MF 阈值单元

labone_icon_threshold_512.png

Zurich Instruments 推出了用于状态检测和硬件触发的第一个功能单元,以及锁相放大器和 PID 控制器测量的相关逻辑操作。 每个 MFLI锁相放大器和 MFIA 阻抗分析仪中都包含 MF 阈值单元,当然,功能将随着进一步升级而增加,例如安装 MF-PID 四重 PID/PLL 控制器 选件和 MF-MD 多体制解调器选件。

4 个阈值单元
•    模拟输入参数: 解调器样品(X、Y、R、Θ);PID 错误、PID 输出值、PID 偏移(需要 MF-PID 选件)
•    可以在阈值检测之前应用绝对值和低通滤波
•    阈值检测: 上、下、外、内、上升沿、下降沿
•    可配置的激活和停用时间
•    数字输入信号: 32 DIO 通道、输入和输出溢出等
•    通过 NOT、AND、OR 和 XOR 运算组合最多 3 个逻辑信号
•    最小长度、保持和反转功能


阈值单元对测量数据进行实时逻辑分析。 用户可以从模拟或逻辑测量数据开始定义多个操作,以便检测特定条件并通过 TTL 输出触发反应。

  • LabOne 集成
    LabOne 用户界面中的专用选项卡用上图中的四行表示四个阈值单元。 每行分为左侧的阈值检测部分和右侧的逻辑部分。

    labone_threshold_unit.png

  • 阈值部分
    阈值部分将模拟信号转换为逻辑信号。 测量数据或其绝对值可以通过可调节的一阶低通滤波器帮助使信号平滑并在发生短时小故障时避免虚警。 例如,可以在 LabOne Scope 中方便地显示使用滤波器后得到的阈值信号用于修正错误。 然后,用户可以根据过滤后的阈值信号,定义一个或两个阈值水平,以确定以下条件对应的逻辑信号: 上、下、外、上升沿和下降沿。 可以单独设置激活和停用时间,以确保逻辑信号的时序和可靠性符合要求。
    如果选逻辑信号作为阈值部分的输入,可以采用与模拟信号相同的方式设置激活和停用时间。 可用以下逻辑信号: 32 DIO 通道、2 触发输入、2 触发输出、输入溢出 (I)、输入溢出 (V)、输出溢出、辅助输入溢出、辅助输出溢出、4 PID 输出溢出。

  • 逻辑部分
    在逻辑部分,可以使用 NOT、AND、OR 和 XOR 运算对来自阈值部分和其他来源的最多 3 个逻辑信号进行组合。 这样可以定制反馈条件以满足基于多个模拟和数字信号源的复杂模式。 设置最小信号长度可以确保即使后续硬件不能检测到非常短暂的事件也不会丢失任何事件。 最后,每个逻辑信号都可以在输出前反转。

  • 信号可用性
    阈值单元生成的 4 个逻辑信号都可以分配给 32 条 DIO 通道之一(后面板上的 SCSI 连接器)或 2 个触发输出中的任何一个。
    除了逻辑信号,每个阈值单元都生成过滤后的阈值信号,用于状态检测和触发。 这些信号可以使用偏移、缩放和限制功能通过 4 个辅助输出进行输出。 此外,这些信号可用作示波器中的触发源和显示信号。


应用示例

  • 微流控阻抗谱和细胞分选
    阻抗谱在微流控通道上的一个应用是个体生物细胞的表征。 阈值单元可以进一步解释测量信息并将前馈导出到分离装置。 使用适当的参数集合,可以将不同属性的细胞可靠地分类到不同的容器中。

  • AFM 尖端保护
    MFLI 锁相放大器支持许多原子力显微镜 (AFM) 模式。 通过联合使用 MF-PID 控制器、MF-MD 多体制解调器选件和 MF-MOD 调制选件,可支持以下 AFM 相关功能
    •    自动增益控制 (AGC)
    •    调频 (FM)
    •    开尔文探针力显微镜(FM-KPFM、AM-KPFM)
    •    STS IETS
    •    多频 AFM
    •    旁带分析

    阈值单元通过反馈机制快速增加尖端/探针和表面之间的距离以避免损坏,从而帮助延长尖端的使用寿命。 可以根据各种信号感测紧急情况,例如,频率调制控制环路的 PID 错误或自动增益控制环路的 PID 输出值。


一般规格

存储温度+5°C 到 +65°C
存储相对湿度< 95%,不凝结
操作温度+5°C 到 +40°C
操作相对湿度< 90%,不凝结
电耗< 40 W
直流电源进线12 V, 2 A
电源交流线路90 - 240 V, 50/60 Hz
线路电力熔断器250 V,2 A,快速,5 x 20 毫米,F 2A L 250V
环境政策RoHS 认证
尺寸(含减震器)28.3 x 23.2 x 10.2 厘米
11.1 x 9.1 x 4.0 英寸
应要求安装框架
重量(含减震器)3.87 公斤
议校准间隔2 年(参见背面板上的贴纸)
担保1 年,可延长

解调器

频率范围0 到 500 kHz;0 到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
解调器数目1 个双相 (X、Y、R、Θ);4 个双相,要求 MF-MD 选件
解调器输入信号输入 (V/I),辅助输入,辅助输出,触发输入
滤波器时间常数336 毫微秒 - 83 秒
滤波器带宽 (-3 dB)276 μHz - 206 kHz(四阶滤波器)
谐波1 - 1023
滤波器斜率6、12、18、24、30、36、42、48 dB/oct
其他过滤Sinc 滤波器
相位分辨率10 μdeg
频率分辨率1 μHz
辅助输出的输出取样率612 kSa/秒(对于每个辅助输出),18 位, ±10 V
1 GbE 以上的最大传输速率200 kSa/秒(所有解调器),48 位全范围
在本地 USB 驱动器上的最大存储速率50 kSa/秒(所有解调器),48 位全范围
数据传输的触发模式持续,边缘,选通

参考模式

外部参考频率范围1 Hz 到 500 kHz;1 Hz 到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
外部参考输入辅助输入,触发输入,辅助输出,电流信号输入,电压信号输入
外部参考的锁定时间通常少于最大值(100 圈,1.2 毫秒)
外部参考数目1;2 要求 MF-MD 选件
内部参考频率范围直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件

示波器

输入通道信号输入 (V,I),辅助输入,辅助输出,触发输入,触发输出,信号输出,振荡器相位
示波器模式时间域,频率域 (FFT)
数字显示通道1
触发通道信号输入 (V,I),辅助输入,辅助输出,触发输入,触发输出
触发模式边缘
触发滞回完整输入范围
预触发完整输入范围
采样率1.8 kSa/秒 至 60 MSa/秒
垂直分辨率16 位
每镜头最大样本数目16 kSa
最小保持时间1 毫秒
带宽限制模式,垂直分辨率提高采用平均下采样;提高垂直分辨率至 24 位
光标数学位置,区域,波,峰,跟踪,直方图

频谱分析仪

中心频率范围0 到 500 kHz;0 到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
频谱模式FFT(X+iY)、FFT(R)、FFT(Θ)、FFT(f) 和 FFT((dΘ/dt)/2π)
统计选项振幅,谱线密度,电力
平均模式无,指数移动平均
每频谱最大样本数目8 kSa
最大跨度58 kHz
窗口函数矩形函数,汉恩函数,汉明函数,布莱克曼哈里斯函数
光标数学位置,区域,跟踪,波,峰,直方图

扫频仪

扫描参数振荡器频率,解调器相位,辅助偏移,信号输出偏移等。
参数扫描范围全范围,线性和对数
参数扫描分辨率任意,由开始/终止值和扫描点数目定义
显示参数解调器输出(X、Y、R、Θ、f),辅助输入
显示选项单图,双图(例如波特图),多踪
统计选项振幅,谱线密度,电力
预设测量模式参数扫描,噪声幅值测量,频率响应分析,3-欧米茄扫描

电压信号输入

连接器前面板上的 2 个同轴电缆接插头,单端和差分
屏蔽连接浮充或接地
最大浮充电压与接地±1V
输入阻抗50 Ω 和 10 MΩ;范围 >=300 mV 内 27 pF;范围 <= 100 mV 内 35 pF
输入频率范围直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
输入模拟/数字转换16 位,60 MSa/秒
输入噪声振幅3.3 mV 输入范围内,1 kHz 以上 2.5 nV/√Hz,输入短路电容;10 Hz 时 7 nV/√Hz,1 Hz 时 40 nV/√Hz
输入噪声转角频率范围 <= 10 mV 内通常为 100 Hz
输入偏置电流通常为 ±10 pA,最大 ±200 pA
输入全范围敏感性(10 V 锁定放大器输出)1 nV 至 3 V
输入交流范围1 mV 至 3 V,8 阶
交流耦合截止频率1.6 Hz
交流耦合的最大直流偏移±10 V
输入直流范围1 mV 至 3 V,8 阶
输入增益不准确度< 1% (< 2 MHz);对于受模拟输入滤波器限制的更高频率
模拟输入滤波器(反走样)5 MHz 时 1 dB 抑制,12 MHz 时 3 dB 抑制;三阶衰减
输入振幅稳定性0.1%/°C
输入偏移振幅 最大值(0.5 mV,1% 的范围)
动态储备最高 120 dB
谐波失真频率 <= 100 kHz 内 80 dBc;频率 <= 5 MHz 内 65 dBc;载波振幅 1 dBFS
相干拾音器待定

电流信号输入

连接器前面板同轴电缆接插头,浮充/接地
屏蔽连接浮充或接地
最大浮充电压与接地±1 V
输入阻抗参见表 5.9
输入频率范围直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,需要 MF-F5M 选件
输入模拟/数字转换16 位,60 MSa/秒
输入噪声振幅10 nA 输入范围内,100 Hz 以上时 20 fA/√Hz;1 μA 输入范围内,10 kHz 以上时 200 fA/√Hz;100 μA 输入范围内,1 MHz 以上时 3.5 pA/√Hz;10 mA 输入范围内,1 MHz 以上时 300 pA/√Hz;
输入泄漏电流±10 pA
输入全范围敏感性(10 V 锁定放大器输出)10 fA 至 10 mA
输入增益不准确度< 1%(对于在输入带宽 10% 以下的频率)
输入偏移振幅1% 的范围
动态储备最高 120 dB
相干拾音器待定

电流信号输入:输入范围,跨阻抗增益,带宽,输入阻抗

电流输入范围跨阻抗增益带宽(-3 dB)直流输入阻抗
10 mA100 V/A5 MHz50 Ω
100 μA10 kV/A5 MHz50 Ω
1 μA1 MV/A150 kHz500 Ω
10 nA100 MV/A2 kHz10 kΩ

差分信号输出

连接器前面板上的 2 个同轴电缆接插头,单端和差分
输出阻抗50 Ω
输出频率范围直流到 500 kHz;直流到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
输出频率分辨率1 μHz
输出相位范围±180°
输出相位分辨率10 μdeg
差分输出正弦波移动 180°
输出数字/模拟转换16 位,60 MSa/秒
输出振幅范围±10 mV、±100 mV、±1 V、±10 V (高阻抗单端)
输出功率24 dBm (±10 V,250 mW),每个同轴电缆接插头
输出增益不准确度所有输出范围内,100 kHz 时小于 1%
最大输出驱动电流100 mA
输出偏移振幅±1 mV 或 1% 的范围(以最大者为准)
谐波失真频率 < 100 kHz 内 85 dBc,频率 < 5 MHz 内 60 dBc;输出范围 <= 1 V;频率 < 100 kHz 内 80 dBc,频率 < 5 MHz 内 50 dBc;输出范围 10V;载波振幅 1 dBFS
模拟加法器辅助输入 1 可以被添加到信号输出中,+/- 10 V,直流 10 MHz

辅助输入

连接器前面板上 2 个同轴电缆接插头
模拟/数字转换器16 位,15 MSa/秒
模拟/数字模拟带宽5 MHz
输入阻抗1 MΩ
振幅±10 V
分辨率0.335 mV

辅助输出

连接器前面板上的 4 个同轴电缆接插头
数字/模拟转换器18 位,612 kSa/秒
数字/模拟模拟带宽200 kHz
输出阻抗50 Ω
振幅±10 V
分辨率< 85 μV
驱动电流20 mA

触发输入

连接器后面板上的 2 个同轴电缆接插头
触发输入阻抗1 kΩ
频率范围外部参考1 Hz 到 500 kHz;1 Hz 到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
触发振幅范围±5 V
最小脉宽35 毫微秒
触发电平5 V,3.66 mV 分辨率
触发滞回< 20 mV

触发输出

连接器后面板上的 2 个同轴电缆接插头
触发输出阻抗50 Ω
频率范围外部参考1 μHz 到 500 kHz;1 μHz 到 5 MHz,要求 MF-F5M 选件
触发振幅5 V

10 MHz 同步

连接器2 个同轴电缆接插头,后面板上的 10 MHz 时钟输入和输出
10 MHz 输入,阻抗50 Ω
10 MHz 输入,频率范围9.98 至 10.02 MHz
10 MHz 输入,振幅范围200 mV 至 3 V
10 MHz 输出,阻抗50 Ω
10 MHz 输出,振幅1 V 

内部频率参考

类型TCXO
初始精确度< ±1.5 ppm
长期精确度/老化第一年 < ±1 ppm
短期稳定性(0.1 秒)< 2·10-10
温度系数0.05 ppm/°C (@23°C)
相位噪声(1 kHz 时)-140 dBc/Hz
相位噪声(10 kHz 时)-150 dBc/Hz

连接性和其他

主连接LAN,1 GbE;USB 2.0,480 Mbit/秒
USB 主机背面板上 2 个连接器,用于大容量存储或 WLAN 模块
DIO,数字输入/输出4 x 8 位,通用数字输入/输出端口,3.3 V TTL VHDCI 68 针母连接器
内置存储器4.7 GB 测量数据内存, 250 MB 设置文件存档, 250 MB 日志文件存档

最大额定值

参数
破坏阈值电流信号输入 I-5 V5 V
破坏阈值电压输入 +V/-V 差分-10 V 10 V 
破坏阈值信号输出 +V/-V-12 V12 V
破坏阈值辅助输入 1、2-12 V12 V
破坏阈值辅助输出 1、2、3、4-12 V12 V
破坏阈值记时器 10 MHz 输入/输出-5 V5 V
破坏阈值触发输出 1、2-1 V1 V
破坏阈值触发输入 1、2-8 V8 V
破坏阈值数据输入输出 32 位-1 V1 V
破坏阈值直流输入0 V26 V

LabOne 用户界面要求

操作系统任意,网络浏览器基础
输入设备触屏,键盘,鼠标
中央处理器2+ 内核,浏览器硬件加速渲染
浏览器Internet Explorer 10+、Firefox 27+、Chrome 36+、Safari 6+、Opera 23+
网络连接1 GbE、100 MbE、USB 2.0

LabOne 应用程序接口要求

操作系统Windows 8.x 64 位、Windows 7 64 位
32 位和 64 位 Linux、Ubuntu 14.04 LTS (i386、AMD64)、64 位系统要求 IA32 扩展
Mac OS X
中央处理器AMD K8(Athlon 64、Sempron 64、Turion 64 等)、AMD Phenom、Intel Pentium 4、Xeon、Celeron、Celeron D、Pentium M、Celeron M、Core、Core 2、Core i5、Core i7、Atom
随机访问内存4GB+
网络连接1 GbE、100 MbE、USB 2.0
支持语言LabVIEW 2009(32 位、64 位)和更新版本;Python 2.6x、2.7x(32 位、64 位);Matlab 2009 和更新版本; C/C++


MFLI锁相放大器产品页介绍

MFLI锁相放大器使用手册

MFLI锁相放大器操作软件LabOne18.05下载


相关:锁相 放大 放大器 大器
上一篇:600MHz信号平均器UHF-Boxcar
下一篇:600MHz双通道锁相放大器UHFLI
Copyright©2017 泰初科技(天津)有限公司(Techu Scientific (Tianjin) Co., Ltd.) ICP主体备案号:津ICP备18001023号