最大测量频率: 11 MHz
分次谐波测量
双频同时测量
外部10 MHz同步输入
LI5660 锁相放大器
锁相放大器是通过组合使用PSD和LPF的方式,来测量交流信号的振幅和相位的仪器。输入交流的“参考信号", 并且只测量与其相同频率的信号。尽管测量信号中掺杂了交流噪声,还是可以通过去除噪声且只测量目标频率的信号。
DR是用来表现锁相放大器性能的重要参数。锁相放大器的降噪能力是由DR(动态范围)规定的。NF的锁相放大器DR规格在100 dB以上。换而言之,当1 Vp-p的噪声信号重叠在10 µV的交流信号上时,也可以完成测量。从而知晓,锁相放大器通常都具有好的降噪能力。
在一般的测试环境中,存在mV程度的电压和µA程度的电流残余噪声信号。所以想要测量被背景的噪声信号所覆盖住的振幅信号,是十分困难的。但是锁相放大器的降噪能力优秀,就算是极其微小的信号也可以测量。
以下是NF锁相放大器测量信号的最小量程:
最小电压范围: 10 nV (LI5660 / LI5655 / LI5650 /LI5645)
最小电流范围: 10 fA* (LI5660 / LI5655 / LI5650)
*"f"为femto = 10-15
能够测量到测量信号和参考信号间的相位差。且相位测量的最小分辨率为0.001°。
可以测量2个信号之间的相位差,就意味着可以测量信号之间十分微小的时间差。
用于锁相放大器中的PSD不但能够测量到信号,还可以测量到噪声。锁相放大器的操作与BPF相同,通过设定BPF(带通滤波器)的频段来测量噪声。
测量信号和参考信号在输入后转换成数字信号,PSD和LPF的处理也基本上是采用数字运算的。
数字运算有以下性能及功能上的优势:
信号波形通过顺序运算,缩短了低频段的测量时间
通过减少信号处理端的直流失调,来减少输出误差
“时间常数"的最小设定值是非常短的。
LI5660/LI5655: 1 µs
LI5650/LI5645: 5 µs
十分适合需要用于高速图像处理显微镜(如AFM)的信号处理。
时间常数设定
LI5660的最高频率为11MHz。且LI5650以及LI5645的低频率为1mHz。
LI5660: 0.5 Hz ~ 11 MHz
LI5655: 0.5 Hz ~ 3 MHz
LI5650/LI5645: 1 mHz ~ 250 kHz
在微赫兹级别的低频段中,十分适合做DLTS等半导体物质的深层瞬态分析。
频率设定
双PSD可以在不调整相位的前提下,同时测量信号的振幅和相位。
一般的测量往往通过测量参考信号的频率,双频率测量功能则是通过叠加参考信号频率,再同时测量其他频率。
双频率测量示例
分数谐波
Dual 1 检测模式
谐波信号测量
基准样品和对比样品的差分测量
在“差分测量"模式下,使用通用锁相放大器的话一般需要2台,但如果使用具有双频率测量功能的锁相放大器,只需要一台即可完成测量。
输出数据可以通过以下方式获取并显示。
正面板显示 (可选择数值或条形图显示)
模拟直流信号 (最多可4个系统同时输出)
数字化数据 (USB, GPIB, 或 LAN界面)
通过增加时间常数设定, 锁相放大器可以测量到掺杂了噪音的信号。增加时间常数会延长测量时间,并且仅使用锁相放大器是无法将其缩短的。
但是,在锁相放大器的前端连接其他的滤波器或前置放大器,可以改善输入信号的信噪比,从而实现测量时间的缩短。
型号 | 品名 | 概 要 | 详细 |
---|---|---|---|
LI 5660 | 宽频数字锁相放大器 | 5 Hz ~ 11 MHz, 双相位,双频 | |
LI 5655 | 5 Hz ~ 3 MHz, 双相位,双频 | ||
LI 5650 | 数字锁相放大器 | 0.1 mHz to 250 kHz, 双相位,双频 | |
LI 5645 | 0.1 mHz to 250 kHz, 双相位,单频 | ||
LI 5640 | 数字锁相放大器 (多功能型) | 1 mHz ~ 100 kHz, 2 nV / F.S 相位稳定度: 0.01°/°C, 增益稳定度: ±100 ppm/°C 最小时间常数: 10 µs, 内置振荡器 | 停止销售的产品 |
LI 5630 | 数字锁相放大器 (将LI 5640的功能浓缩、简化了的经济型) | ||
5610B | 2相位锁相放大器 | 0.5 Hz ~ 200 kHz, 100 nV / F.S 2相位, 自动设定功能, 标准内置振荡器 | |
LI-575 | 同步跟踪锁相放大器 | 0.5 Hz ~ 200 kHz, 100 nV / F.S 配备噪声测量模式 | 停止销售的产品 |
5571 | 微小信号测量仪频率放大器 | 可将微小信号测量仪的 频率增大到最高 5 MHz ・输入频率: 10 kHz ~ 5 MHz ・输出频率: 2 kHz / 20 kHz | 停止销售的产品 |