Der Zurich Instruments UHFLI ist ein digitaler Lock-in Verstärker, der den Frequenzbereich von DC bis 600 MHz abdeckt. Er bietet eine Zeitkonstante von 30 ns für die Demodulation - was zu einer Demodulationsbandbreite von über 5 MHz führt. Dank der Kombination aus einer grossen Auswahl an verfügbaren Optionen und der Gerätesteuerungssoftware LabOne ist der UHFLI eine ausgezeichnete Wahl für Ihre experimentellen Anforderungen.
600 MHz Lock-in Verstärker
Hauptmerkmale
- 600 MHz Betriebsfrequenz
- 2 unabhängige Lock-in-Einheiten
- 2 Hochleistungs-Signalgeneratoren
- 4 unabhängige Oberschwingungen pro Lock-in-Einheit
- Hochauflösendes 12-bit-Scope mit 65k Samples
- Frequenzgang-Analysator (FRA)
- FFT-Spektrumanalysator
- LabOne® Toolset
Preis
Preise sind 'ex-works Zürich' und gelten nur für die ausgewählte Region.
Haben Sie Fragen? Kontaktieren Sie uns
Preise anfragen
- Einführung
- Anwendungen
- Mehrgeräte-Synchronisierung
- Funktionsbeschreibung
- Spezifikationen
- Fragen & Antworten
- Ressourcen
- Laserspektroskopie: Pump-Probe, THz-Zeitbereich, ultrafast
- Rastermikroskopie: Hochgeschwindigkeits-AFM, SNOM, CARS-SRS
- Industrielle Produktion: Fehleranalyse, Laserspannungsprüfung und Bildgebung
- Quantentechnologien: Quantencomputing, Quantenkommunikation, RF-Reflektometrie
- Sensorik und Aktuatorik (MEMS)
- NMR
Mit der Mehrgeräte-Synchronisierung (Multi-Device Synchronization, MDS) ist es möglich, mehrere UHFLIs als ein einziges Mehrkanalgerät zu betreiben:
- Bedienen Sie alle Instrumente über eine einzige LabOne-Benutzeroberfläche und LabOne-API.
- Phasenrichtiges Synchronisieren aller Geräteoszillatoren (stabile Phasenbeziehung).
- Synchronisieren von Zeitstempeln und Abtastraten für den automatischen Abgleich von Messdaten.
Mit der Mehrgeräte-Synchronisierung ist es auch möglich, ein komplettes Mehrkanal-Signalerzeugungs- und Erfassungssystem aufzubauen, das Lock-in Verstärker, Boxcar, Digitizer und AWG-Funktionalität bis 600 MHz umfasst.
Die 2 Signaleingänge und 2 Signalausgänge bieten effektiv 2 Lock-In-Verstärker in einem Gerät. Jede Lock-In-Verstärkereinheit umfasst 4 Zweiphasen-Demodulatoren, die gleichzeitig X, Y, R und Θ bereitstellen.
Hochpräzise Signaleingänge
Die 2 Signaleingänge des UHFLI bieten hervorragende Rauschspezifikationen und arbeiten im Single-Ended-Modus. Die Eingangskopplung kann sowohl für Niederfrequenz- als auch für Hochgeschwindigkeitsanwendungen auf hohe Impedanz oder 50 Ω eingestellt werden. Für den externen Referenzmodus und die präzise Triggerung bei externen Ereignissen verfügt der UHFLI über 2 zusätzliche Eingänge und 2 bidirektionale Anschlüsse. Duale interne und Dual-Auto-Referenzmodi werden ebenfalls unterstützt.
Signalgeneratoren
Der UHFLI erzeugt 2 verzerrungsarme Sinusausgänge, die sich ideal für die Ansteuerung des Prüflings oder der meisten Modulationsgeräte eignen. Die UHF-MF Multifrequenz-Option bietet 6 zusätzliche Oszillatoren und ermöglicht die Erzeugung einer Linearkombination von bis zu 8 Sinuskurven. Zusätzliche Anschlüsse auf der Frontplatte liefern die demodulierten Amplituden-, Phasen- oder Quadratursignale, Rechteckreferenzen oder Triggersignale für externe Hardware.
Demodulatoren und Filter
Der UHFLI ist mit 8 Zweiphasen-Demodulatoren für die gleichzeitige Messung bei 4 harmonischen Frequenzen pro Signaleingang ausgestattet. Jeder Demodulator hat individuell konfigurierbare Filterparameter. Die gemessenen Amplituden- und Phasendaten werden nach der Demodulation in Echtzeit an den Host-Computer übertragen.
Trigger
Ein Referenz- und Triggernetzwerk sorgt für einen Hochleistungsbetrieb: Referenzeingang und Referenzausgabe arbeiten mit einer Bandbreite von 600 MHz, und Triggereingang und -ausgang weisen Reaktionszeiten von bis zu 100 ns auf. Der UHFLI ist der erste Lock-in-Verstärker mit dedizierten Hardware- und Software-Triggerfunktionalitäten. Hardware-Trigger ermöglichen eine schnelle Reaktion auf physikalische Bedingungen, während Software-Trigger eine Infrastruktur zur Definition komplexer Triggerkriterien bieten. Trigger werden verwendet, um demodulierte Abtastwerte zu bestimmten Zeitpunkten auszugeben oder um Aktionen zwischen mehreren Funktionsbereichen innerhalb des UHFLI zu synchronisieren.
Arithmetische Einheit
Die Arithmetic Unit ermöglicht eine schnelle Berechnung auf einer Auswahl von Messdaten. Die Recheneinheit bietet Addition, Subtraktion, Multiplikation und Division aller Daten, die an den Hilfsausgängen zur Verfügung stehen. Zu den Anwendungen gehören die symmetrische Erkennung, die Normalisierung durch eine Referenz und die Zweifrequenz-Resonanztracking.
Lock-in operating modes
Internal reference mode | Single and dual lock-in |
External reference mode | Single and dual lock-in |
Auto reference mode | Single and dual lock-in |
Triple-harmonic mode | 1 fundamental + 3 harmonics (simultaneous) |
Multi-harmonic mode | 1 fundamental + 7 harmonics (simultaneous), requires UHF-MF option |
Arbitrary frequency mode | 8 frequencies, requires UHF-MF option |
UHF signal inputs
Frequency range | DC - 600 MHz |
Input impedance | 50 Ω or 1 MΩ || 18 pF |
Input voltage noise | 4 nV/√Hz above 100 kHz |
Dynamic reserve | 100 dB |
Input range (AC+DC) | ±3.5 V |
Input full range sensitivity | 1 nV to 1.5 V |
A/D conversion | 12 bits, 1.8 GSa/s |
UHF signal outputs
Frequency range | DC - 600 MHz |
Output ranges | ±150 mV, ±1.5 V (high-impedance load) -12.5 dBm, 7.5 dBm (50 Ω load) |
D/A conversion | 14 bits, 1.8 GSa/s |
Reference and nanosecond triggers
Frequency range | 10 Hz to 600 MHz (external reference) |
Connectors | 2 bidirectional, 2 output, 2 input |
Reference frequency resolution | 6 µHz |
Reference phase angle resolution | 1.0 µ° |
Demodulators
Frequency range | 1 mHz to 600 MHz |
Number of demodulators | 8 dual-phase |
Output sample rate on LAN | 2 MSa/s (total all demodulators), 64-bit full range |
Output sample rate on USB | 100 kSa/s (total all demodulators), 64-bit full range |
Output sample rate on Aux outputs | 28 MSa/s (for each auxiliary output), 16-bit |
Filter time constant | 30 ns - 76 s |
Filter bandwidth | 628 µHz to 5 MHz |
Filter slope | 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 dB/Oct |
Scope
Input channels | Signal inputs,trigger inputs, auxiliary inputs, demodulator oscillator phase, demodulator X/Y/R/Theta, PID, boxcar, AU; certain signals only if options installed |
Scope modes | Time domain, frequency domain (FFT) |
Number of display channels | 1; 2 requires UHF-DIG option |
Trigger channels | Signal inputs, signal outputs, oscillator phases, DIOs |
Trigger modes | Edge |
Sampling rates | 28 kSa/s to 1.8 GSa/s |
Vertical resolution | 12 bits |
Maximum number of samples per shot | 64 kSa; 128 MSa, requires UHF-DIG option |
Bandwidth limit mode, vertical resolution increase | Sample decimation, averaging |
Cursor math | Location, area, wave, peak, tracking, histogram |
Spectrum Analyzer
Center frequency range | 0 - 600 MHz |
Spectrum modes | FFT(X+iY), FFT(R), FFT(Θ), FFT(f) and FFT((dΘ/dt)/2π) |
Statistical options | Amplitude, spectral density, power |
Averaging modes | None, exponential moving average |
Maximum number of samples per spectrum | 8.4 MSa |
Maximum span | 800 kHz |
Window functions | Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris |
Cursor math | Location, area, wave, peak, tracking, histogram |
Sweeper
Scan parameters | Oscillator frequency, demodulator phase shift, auxiliary offset, signal output amplitudes, signal output offset, PID setpoint, boxcar delay and time; certain parameters only if options installed |
Parameter sweep ranges | Full range, linear and logarithmic |
Parameter sweep resolution | Arbitrary, defined by start/stop value and number of sweep points |
Display parameters | Demodulator output (X, Y, R, Θ, f), auxiliary input |
Display options | Single plot, dual plot (e.g., Bode plot), multi-trace |
Statistical options | Amplitude, spectral density, power |
Preset measurement modes | Parameter sweep, noise amplitude measurement, frequency response analyzer, 3-omega-sweep |
Auxiliary signals
High-speed outputs | 4 channels, ±10 V, R, Θ, X, Y, or user defined |
D/A converter | 16 bits, 28 MSa/s |
D/A analog bandwidth | 7 MHz |
High-speed inputs | 2 channels, ±10 V |
A/D converter | 16 bits, 400 kSa/s |
A/D analog bandwidth | 100 kHz |
Connectivity and others
Host connection | LAN / Ethernet, 1 Gbit/s USB 2.0 high-speed, 480 Mbit/s |
Pre-amplifier control bus | 2 ZCtrl (RJ45 connectors) proprietary peripheral interface |
Digital I/O | 32 bits, 50 MHz, general purpose |
Clock | 10 MHz, input and output, ultra-high stable ovenized oscillator (OCXO) 0.5 ppm deviation (0.00005 ppm with UHF-RUB option) |
General
Dimensions | 45 x 35 x 10 cm 17.7 x 13.6 x 3.9 inch, suited for 19 inch rack |
Weight | 6.4 kg |
Power supply AC line | 100-240 V (±10%), 50/60 Hz |
Operating temperature | +5 °C to +40 °C |
Operating environment | IEC61010, indoor location, installation category II, pollution degree 2 |
Operating altitude | Up to 2000 m |
Signal connectors | BNC on front panel, SMA on back panel |
PC operating systems | See LabOne Compatibility |
UHFLI Fragen & Antworten
-
Ja, das Ziel von Zurich Instruments ist es, die Komplexität zu reduzieren, indem alle Funktionalitäten gleichzeitig zur Verfügung gestellt werden. Zum Beispiel: Nutzen Sie die Option UHF-AWG, um Impulse für die elektrische Pump-Probe-Spektroskopie zu erzeugen, und analysieren Sie die Signale mit dem Boxcar (durch Aktivierung der Option UHF-BOX), während Sie den Cantilever mit der Lock-in-Funktionalität und der PLL/PID-Option kontrollieren.
-
Nein, alle Optionen werden durch Änderungen der Firmware auf Ihrem Gerät aktiviert. Daher können Optionen durch die Bereitstellung eines spezifischen Aktivierungscodes hinzugefügt werden. Eine Ausnahme bildet die Option UHF-RUB, da die Implementierung eines Atomfrequenzstandards das Hinzufügen einer Rubidium-Atomuhr zur Hardware erfordert - daher muss das Instrument in diesem Fall an Zurich Instruments zurückgeschickt werden.
-
Ja, die beiden Signaleingänge sind völlig unabhängig. Sie können sie entweder als Eingänge für die Detektion in einem Experiment verwenden oder auch für verschiedene Experimente einsetzen. Sie können diese Funktionalität als die von zwei Lock-in-Verstärkern in einem einzigen Gehäuse betrachten.
-
Nein, die UHFLI wird in einer Hardware-Konfiguration mit zwei Signaleingängen und zwei Signalausgängen geliefert. Für Anwendungen, die mehr Kanäle erfordern, können mehrere UHFLI dank der Multi-Device-Synchronisation (MDS) kombiniert werden.