捷创力高仪器有限公司
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NF回路设计LI5660/LI5655/LI5650/LI5645宽频数字锁相环放大器
所属类别:数字锁相环放大器
产品简介:锁相放大器是一种检测淹没在噪声中的重复信号(交流)的测量仪器。 也可将其看成是一种具有抗噪声性能的高灵敏度交流电压表。在进行测量时,除了一些特殊情况,都需要参照信号。一般情况下,直接把测量用的信号源连接到参照信号输入端。 它广泛地应用在分光分析等物理化学研究领域。
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锁相放大器可检测到被噪声掩盖的非常细微的交流信号,被广泛应用于扫描探针显微镜,大赫兹光谱仪.自旋电子学等最尖端研究领域 
NF的最新型锁相放大器 LI5600系列为 2相位, 2频率数字锁相放大器, 最高 100 dB的优秀动态保留,采用率最高为 1.5 M samples/s(LI5660/LI5655),振幅分辨率达到16bit的高速平稳的输出响应等,具备了提高微小信号测量可靠性的各种基本功能. 
LI5660系列配备最新功能,如同步 2频率测量 (不包含 LI5645) 和分数谐波测量等新功能,可支持各种应用领域的高水平测量要求.


数字锁相放大器
LI5660/LI5655/LI5650/LI5645

以我们的经验和技术底蕴确保了放大器拥有DSP的绝对优势.

锁相放大器可检测到被噪声掩盖的非常细微的交流信号,被广泛应用于扫描探针显微镜,大赫兹光谱仪.自旋电子学等最尖端研究领域 
NF的最新型锁相放大器 LI5600系列为 2相位, 2频率数字锁相放大器, 最高 100 dB的优秀动态保留,采用率最高为 1.5 M samples/s(LI5660/LI5655),振幅分辨率达到16bit的高速平稳的输出响应等,具备了提高微小信号测量可靠性的各种基本功能. 
LI5660系列配备最新功能,如同步 2频率测量 (不包含 LI5645) 和分数谐波测量等新功能,可支持各种应用领域的高水平测量要求.


11 Mhz
次谐波测量
同时2频率
10 MHz 同步输入

LI 5640/LI 5630

频率量程
LI5660: 0.5 Hz 至 11 MHz* *当高频输入端使用时
LI5655: 0.5 Hz 至 3 MHz
LI5650/LI5645: 1 mHz 至 250 kHz

电压测量
LI5660: 10 nV 至 10 V*F.S. *当C输入端使用时
LI5655/LI5650/LI5645: 10 nV to 1 V F.S.

电流测量 10 fA 至 1 μA F.S. (不包含 LI5645)

最小时间常数 
LI5660/LI5655: 1 μs
LI5650//LI5645: 5 μs

动态保留100 dB 或以上

模拟输出刷新率
LI5660/LI5655: 最高约 1.5 M samples/s
LI 5650/LI5645: 最高约 750 k samples/s

双频率同时测量 (LI5660/LI5655/LI5650)
配备2套2相位检波器,同时测量2个频率分量.

分数谐波测量
按基波分数倍的频率(1 至 63) / (1 至 63)进行测量

外部10 MHz同步输入
使用外部基准频率,可与其他设备的频率标准保持同步.

测量参数: X, Y, R, θ, DC, Noise
接口: USB, GPIB, LAN
薄型 2U 尺寸 (88 mm)

数字锁相放大器
LI5660/LI5655/LI5650/LI5645
高速响应和高稳定度

高速响应和高稳定度
时间常数 时间常数设定
时间常数
 

最小时间常数为1 μs 的LI5660/LI5655 (LI5650/LI5645为5 μs).
我们的最新锁相放大器达到了高速响应和高稳定度.

同步滤波
 

这是一个整数周期移动平均滤波器。由检测引起的纹波大大降低,并且输出几乎是在平均间隔(整数周期),所以时间常数可以减少(以获得更快的响应)

即使低频也可高速锁定

  即使在低频率,它只需要大约两个周期,便可锁定参考信号。此外,一个移动的平均滤波器与信号周期同步获得一个小的纹波的高速响应 .
卓越的动态储备
 

相位检测和随后的数字处理。在高增益的输出零点漂移少于模拟系统,可以得到高达100 dB的动态储备(测试可以执行多于灵敏度的100000次噪音,即满量程信号).



高达11 MHz宽频,高频输入终端 (LI5660)
电压测量可由单端完成(A)或差分(A-B)输入,LI5660终端既有10 Vrms输入(C)也有高频(HF)输入。HF输入端可用于高达11MHz的测量.


分次谐波测量 
测量可以在基础波型因数的频率因数(1至63)/(1至63)进行.
提供基本波型次数倍频率的测量。在LI5660/LI5655/LI5645双频测量模式,可设置首次PSD和第二次PSD的个体频率。例如,首次PSD设置为N / M与参考信号的频率,和二次PSD设置为N次类似参考信号的频率或设置为与主要频率不同的频率. 
分次谐波的设置
分次谐波
谐波测量是由两个测量频率之间的整数倍 (f2 = (f1 x n) ). 在这种情况下, 在f1 端信号结果在一个积分多频 (谐波)失真, 不能区分于f2信号. 如果是分数谐波测试, 测试可以以f2 = f1 x n/m 的关系式进行, 这意味着即使失真的谐波产生于f1, 频率也可被设定以便不影响f2. f2 高灵敏度谐波测量是可行的,且不受 f1谐波影响.



双频同时测量
2相位 (Rcosθ, Rsinθ), 2 PSDs (主 PSD, 副 PSD)
LI5660/LI5655/LI5650 搭配2相位敏感检波器 (PSD), 允许包括在一个单一输入信号中的两个频率分量的同时测量. 以往需要使用两台锁相放大器,使用双子束方法只需一台锁相放大器. 
可求出测定量与基准值之比的比例运算,以及主检波器进行与副检波器的联级,可在主检波器对信号进行检波后,再用副检波器进行检波.
检测模式 (Dual 1)
检测模式 (Dual 1)
检测模式
主 PSD
副 PSD
功能
SINGLE* 基波 / 分数谐波 None 1频率2相位检波.
DUAL1 基波 / 分数谐波 基波 / 谐波 同时测量1 个输入信号中包含的基波及其谐波分量
DUAL2 主频率 副频率
同时测量1个输入信号中包含的独立的2个频率分量
CASCADE 主频率 副频率 对主PSD和副PSD进行级联.
* LI5645的检测模式仅为 "单一"模式.


外部10 MHz 同步
使LI5600系列按通用的10 MHz频率源于信号发生器等其他设备同步运行 (可设置) 无需使用外部参考信号(REF IN). 外部10 MHz 参考信号输入设置
外部10 MHz 参考信号输入设置

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薄型而小巧凝缩多种功能
LI5660
LI5660前部面板
 LI5660后部面板


SPM (扫描探针显微镜)的信号处理

材料的光谱反射测量
以 STM (扫描隧道显微镜) 和 AFM (原子力显微镜)为代表的扫描探针显微镜使用纳米级的探针在样本表面上扫描,检测探针与样本之间的信号.观察样本表面的电子状态和结构,物理及化学性质。 
锁相放大器用于控制样本与探针的距离等. 
如采用 LI5600系列,不仅支持 MHz 量程的高谐波频率, 还可通过缩小时间常数 (从 1 μs)实现高速扫描,并可短时间内形成图像. 
另外,通过同步滤波器,大幅降低相位检波输出的波动,不仅提高速度,还有助于实现高画质. 
除STM和ATM,锁相放大器还应用于 KFM (表面电位显微镜)的调制信号解调等信号处理.

透光量的测量 (光源波动的消除)

材料的光谱反射测量
如并用双频同时测量和分数谐波测量的功能,则1台 LI5660/ LI5655/LI5650就可进行双光束法(比例测量)的光源等的波动校正. 
通过基准单元的信号施加负反馈,还可实现光源强度的稳定化. 
可设定参照信号的整数倍(n x), 整数分之一 (1/m x),分数比 (n/m x) ,因此可灵活对应光调制的频率比。另外,在整数比的情况下,与信号失真引起的谐波分量无法区别,而采用分数比就不受到谐波的影响. 
并采用10 MHz同步功能与外部的信号发生器保持同步后,还可进行采用任意2个频率的检测.


霍尔系数的测量 (差频的测量)

材料的光谱反射测量
霍尔电压与2种信号(电流与磁场)之积成正比,其频率为2种信号之差 (或和)频率.使产生电流和磁场的外部信号源 LI5600系列在外部 10 MHz下同步,针对任意不同的两个频率,即使没有外部参照信号 (差频),也可进行差频信号的测量 (如使用双通道输出和频率基准输出的信号发生器等)
如果原有的频率为整数*比,则还可利用分数谐波测量功能进行差频信号的测量。并且,都可以避免由于外部参照信号而造成的串扰.


其它应用

光谱(材料科学使用俄歇电子能谱,光声光谱,拉曼光谱等)

测量光学性能(强度,吸收,散射,传输等)

光学应用测量(光学陀螺,距离检测,速度,振动等)

磁测量(评价磁性材料,振动式磁力计,利用SQUID的磁检测)

评价各种传感器(测量的物理量的光学,磁,和压电元件,化学变化等)

阻抗电桥的零点检测

阻抗测量(分钟阻抗,分钟容量,化学阻抗)

薄膜材料的热扩散系数测量



 
LI5660
LI5655
LI5650
LI5645
LI5640
频率量程 0.5 Hz to 11 MHz 0.5 Hz 至 
3 MHz
1 mHz 至 
250 kHz
1 mHz 至 
250 kHz
1 mHz 至 
100 kHz
信号输入 电压 (A, A-B)



10 Vrms 输入 (C)        
HF 输入 (HF)        
电流 (I)  
灵敏度 输入电压 A, A-B:
10 nV 至 1 V F.S.
(0.5 Hz 至 3 MHz)
C: 1 mV 至 10 V F.S.
(0.5 Hz 至 3 MHz)
HF: 
2 mV 至 1 V F.S.. 
(10 kHz 至 11 MHz)
10 nV 至 1 V F.S. 10 nV 至 1 V F.S.
10 nV 至 1 V F.S.
2 nV 至 1 V F.S.
输入电流 10 fA 至 1 μA F.S. 10 fA 至 
1 μA F.S.
10 fA 至 
1 μA F.S.
  5 fA 至 
1 μA F.S.
输入参考噪声电压 4.5 nV/√Hz
(补充值)
4.5 nV/√Hz
(补充值)
4.5 nV/√Hz
(补充值)
4.5 nV/√Hz
(补充值)
4.5 nV/√Hz (typ.)
PSD 2相位, 2PSDs 2相位, 
2 PSDs
2相位, 
2 PSDs
2相位, 
1 PSD
2相位, 
1 PSD
动态储备 100 dB 100 dB 100 dB 100 dB 100 dB
时间常数 1 μs 至 50 ks 1 μs 至 50 ks 5 μs 至 50 ks 5 μs 至 50 ks 10 μs 至 30 ks
模拟输出最大更新率 约. 
1.5 M samples/s
约. 
1.5 M samples/s
约. 
780 k samples/s
约. 
780 k samples/s
256 k samples/s
分次谐波测量  
双频同时测量    
外部10 MHz同步输入  
测量参数 X, Y, R, θ, DC, NOISE X, Y, R, θ, DC, NOISE X, Y, R, θ, DC, NOISE X, Y, R, θ, DC, NOISE X, Y, R, θ, DC, NOISE
远程控制界面 USB, GPIB, RS-232, LAN USB, GPIB, RS-232, LAN USB, GPIB, RS-232, LAN USB, GPIB, RS-232, LAN GPIB, 
RS-232
周边产品:

周边产品完全支持小信号测量


可编程电流增幅器

SA 系列

CA5350
104/105/106/107/108/109/1010 (V/A)的7量程,可达到10的10次方进行增益设定。


低噪声放大器

SA 系列

SA 系列
SA系列放大器,挑战小信号检测的局限性。除了5种产品阵容外,依据不同的输入方式,可采用专用的低噪声电源和DC偏置电源的传感器提供. 


差分放大器

5307
5307
低噪声差分放大器拥有DC到10MHz的宽带并且最大1000倍增益。必要的功能被整合在一个小信号放大器当中,这符合一个通用的前置放大器或差分放大器的广泛应用.


低噪音前置放大器

LI-75A
LI-75A
为了提高锁相放大器中的灵敏度和共模噪声消除。拥有100倍的增益及DC到1MHz带宽.


电流输入前置放大器

LI-76
LI-76
这是一个电流输入/电压输出前置放大器,用于光电倍增管的信号放大(转换).

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