瑞士蘇黎世儀器 (Zurich Instruments) 的 HF2LI 是一款數(shù)字鎖相放大器,頻率范圍從直流 (DC)到 50 MHz,它非常適合 MEMS(比如陀螺儀)應(yīng)用和微流控應(yīng)用的測(cè)量。HF2LI 配套了蘇黎世儀器的控制軟件 LabOne,該軟件提供了基于游覽器的用戶界面,并內(nèi)置了頻譜分析儀、參數(shù)掃描儀和示波器等諸多功能。通過各類升級(jí)選件,可擴(kuò)充 HF2LI 儀器的功能,使其進(jìn)一步拓展到其它更多的應(yīng)用中。另外,HF2LI 還能和 HF2TA 電流放大器結(jié)合使用,用來讀取電流信號(hào)。
主要特點(diǎn)
? 頻率范圍DC - 50MHz,采樣率210MSa/s
? 2個(gè)獨(dú)立鎖相單元,2個(gè)信號(hào)發(fā)生器
? 每個(gè)鎖相單元配置基頻檢測(cè)和2個(gè)諧波檢測(cè)
? 4個(gè)輔助輸出,2個(gè)輔助輸入
? 高速USB 2.0,480 Mbit/s
? LabOne?軟件包:內(nèi)置示波器,參數(shù)掃描儀,頻譜分析儀等
可選功能選件
━ HF2LI-MF 多頻解調(diào)器
━ HF2LI-PLL 雙鎖相環(huán)功能
━ HF2LI-PID 四通道 PID 控制器
━ HF2LI-MOD AM和FM 調(diào)制及解調(diào)
━ HF2TA 電流放大器(獨(dú)立配件)
多設(shè)備同步
通過多設(shè)備同步功能(MDS),我們可以像控制一臺(tái)多通道設(shè)備一樣控制多臺(tái) HF2LI:
━ 用一套LabOne UI或者LabOne API控制所有儀器
━ 可鎖相同步所有儀器時(shí)鐘與振蕩器,達(dá)到相位穩(wěn)定
━ 同步時(shí)間戳與采樣率,自動(dòng)對(duì)齊測(cè)量數(shù)據(jù)
①高精度信號(hào)輸入
HF2LI的超低噪聲雙輸入通道,經(jīng)過了獨(dú)特的優(yōu)化設(shè)計(jì)。高達(dá)模擬輸入帶寬4倍的210MSa/s采樣率,能保證完整地采樣信號(hào)并抗混疊。
②解調(diào)器和濾波器
HF2LI提供6個(gè)雙相解調(diào)器。每個(gè)解調(diào)器都可以單獨(dú)設(shè)置濾波器,包括從1μs到500s的時(shí)間常數(shù)(相當(dāng)于80μHz到200kHz的解調(diào)帶寬)和1到8階的濾波器階數(shù)。這些濾波器基于先進(jìn)的128位數(shù)字架構(gòu)。相比于傳統(tǒng)的模擬儀器,HF2LI具備更高的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備、無漂移、精確相移和正交性的特性。
③信號(hào)輸出
HF2LI的雙路高頻輸出可以提供DC到50MHz頻率范圍中6個(gè)正弦信號(hào)的線性組合。通過HF2LI-MF升級(jí)選件,還可以為每個(gè)正弦信號(hào)分量單獨(dú)設(shè)置幅值、頻率和相移。
④集成軟件工具集
LabOne集成的示波器可存儲(chǔ)2048個(gè)采樣,可以直觀的顯示輸入信號(hào)時(shí)域和頻域圖。用戶可以實(shí)時(shí)看到輸入和輸出信號(hào),并借此快速的設(shè)置參數(shù)。頻率響應(yīng)分析儀可提供精確的頻率響應(yīng)曲線。FFT頻譜分析儀可用來顯示由鎖相放大器解調(diào)出的高分辨率頻譜圖。
應(yīng)用領(lǐng)域:
? 傳感和驅(qū)動(dòng):MEMS 陀螺儀,加速度傳感器
? 微流控?
? 非線性成像:相干反斯托克斯拉曼散射(CARS)、受激拉曼散射(SRS)、太赫茲等
? 激光光譜
? 原子力顯微鏡(AFM),掃描探針顯微鏡(SPM)
? 非破壞性檢驗(yàn)
? 醫(yī)療科技
鎖相操作模式 | |
內(nèi)部參考模式 | 單相和雙相鎖相 |
外部參考模式 | 單相和雙相鎖相 |
自動(dòng)參考模式 | 單相和雙相鎖相 |
雙諧波頻率模式 | 單基波頻率和 2 個(gè)諧波頻率(同時(shí)) |
多諧波頻率模式 | 單基波頻率和 5 個(gè)諧波頻率(同時(shí)),需要 HF2LI-MF升級(jí)選件 |
任意頻率模式 | 6個(gè)頻率,需要 HF2LI-MF升級(jí)選件 |
HF 模擬信號(hào)輸入 | |
頻率范圍 | 直流 - 50 MHz |
輸入阻抗 | 50 Ω 或 1 MΩ || 20 pF |
輸入電壓噪聲 | 5 nV/√Hz(高于 10 kHz) |
動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 | 120 dB |
輸入范圍 | ±3.3 V |
交流輸入范圍 | ±1.5 V(包括直流耦合) |
滿量程輸入靈敏度 | 1 nV 至 1.5 V |
A/D 轉(zhuǎn)換 | 14位,210 MSa/s |
HF 模擬信號(hào)輸出 | |
頻率范圍 | DC - 50 MHz |
輸出量程 | ±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V |
信號(hào)疊加 | ±10 V,帶寬 DC - 50 MHz |
D/A 轉(zhuǎn)換 | 16位,210 MSa/s |
解調(diào)器和參考信號(hào) | |
解調(diào)器數(shù)目 | 6 個(gè)雙相解調(diào)器 |
輸出采樣速率 | USB:高達(dá) 460 kSa/s |
輔助輸出:1 MSa/s | |
濾波器時(shí)間常數(shù) | 1 μs - 500 s |
濾波器帶寬 | 83 μHz - 200 kHz |
濾波器斜率 | 6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct |
X, Y, R, Theta | 64 位滿范圍 |
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(hào),輸出信號(hào) |
顯示模式 | 時(shí)域,頻域 (FFT) |
顯示通道數(shù) | 1 |
觸發(fā)通道 | 輸入信號(hào),輸出信號(hào),振蕩器相位,DIO |
觸發(fā)模式 | 升降沿 |
采樣率 | 6.4 kSa/s 到 210 MSa/s |
垂直分辨率 | 14位 |
單次最大采樣長(zhǎng)度 | 2048 |
帶寬限制模式,提高垂直分辨率 | 樣本抽取, 平均 |
光標(biāo)計(jì)算 | 位置,區(qū)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(tǒng)計(jì)選項(xiàng) | 幅值,頻譜密度,功率 |
平均模式 | 無平均,指數(shù)移動(dòng)平均值 |
每個(gè)頻譜的最大采樣長(zhǎng)度 | 8.4 MSa |
最大跨度 | 460 kHz |
窗函數(shù) | Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris |
光標(biāo)計(jì)算 | 位置,區(qū)間,波形,峰值,追蹤,直方圖 |
參數(shù)掃描儀 | |
掃描參數(shù) | 振蕩器頻率,解調(diào)器相移,輔助偏置,信號(hào)輸出幅值等等 |
參數(shù)掃描范圍 | 全范圍,線性和對(duì)數(shù)軸 |
參數(shù)掃描分辨率 | 任意,由起止點(diǎn)和掃描點(diǎn)數(shù)定義 |
顯示參數(shù) | 解調(diào)器輸出(X,Y,R,Θ,f),輔助輸入 |
顯示選項(xiàng) | 單幅圖,雙幅圖(例如波特圖),多跡線 |
統(tǒng)計(jì)選項(xiàng) | 幅值,頻譜密度,功率 |
預(yù)設(shè)測(cè)量模式 | 參數(shù)掃描,噪聲幅值測(cè)量,頻率響應(yīng)分析,3-Omega 掃描 |
輔助信號(hào) | |
高速輸出 | 4 通道,±10 V,幅值,相位,頻率,解調(diào)器 X/Y 數(shù)據(jù)或用戶定義 |
D/A 轉(zhuǎn)換 | 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(zhuǎn)換 | 16位,400 kSa/s |
A/D 模擬帶寬 | 100 kHz |
其他連接 | |
主機(jī)連接 | 高速 USB 2.0,480 Mbit/s |
前置放大器控制總線 | ZCtrl 專有接口,可控制外部前置放大器 |
同步總線 | ZSync專有接口,可本地互聯(lián) ZI 儀器 |
數(shù)字 I/O | 32位,通用接口 |
一般規(guī)格 | |
尺寸 | 45 x 35 x 10 cm(19 英寸機(jī)架) |
重量 | 6.2 kg |
電源 | 110-120 V, 220-240 V, 50/60 Hz |
工作溫度 | +5 °C 至 +40 °C |
工作環(huán)境 | IEC61010,室內(nèi),安裝類別II,污染等級(jí)2 |
工作海拔 | 最高 2000 米 |
內(nèi)部振蕩器輸出 | 正弦,±1 V,10 MHz |
內(nèi)部振蕩器穩(wěn)定性 | ±1.5 ppm |
內(nèi)部振蕩器溫度系數(shù) | 0.05 ppm/°C |