Der Zurich Instruments HF2LI ist ein digitaler Lock-in Verstärker, der den Frequenzbereich zwischen DC und 50 MHz abdeckt. Er ist das Instrument der Wahl für die Charakterisierung von MEMS-Geräten wie Gyroskope und für Messungen im Bereich der Mikrofluidik. Der HF2LI ist mit der Kontrollsoftware LabOne von Zurich Instruments ausgestattet. Die webbasierte Benutzeroberfläche bietet u.a. eine Spektrumanalysator, Sweeper und ein Basisoszilloskop. Eine Reihe von Upgrade-Optionen kann die Funktionalität des HF2LI erweitern, um ihn an verschiedene Anwendungen anzupassen. Darüber hinaus ermöglicht die Kombination des HF2LI mit dem HF2TA Stromverstärker die direkte Strommessung.
50 MHz Lock-in Verstärker
Hauptmerkmale
- DC - 50 MHz, 210 MSa/s
- 2 unabhängige Lock-in-Einheiten, 2 Signalgeneratoren
- 1 Grundschwingung und 2 Oberschwingungen pro Lock-in-Einheit
- 4 Auxiliary Ausgänge, 2 Auxiliary Eingänge
- USB 2.0, 480 Mbit/s
- LabOne®-Toolset einschließlich Scope, Sweeper und Spektrumanalysator
Preis
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- Auslesen und Kontrolle: MEMS-Gyroskope, Beschleunigungsmesser
- Mikrofluidik
- Nicht-lineare Bildgebung: CARS, SRS, Terahertz, etc.
- Laser-Spektroskopie
- Rasterkraftmikroskopie (AFM), Rastersondenmikroskopie (SPM)
- Zerstörungsfreie Prüfung
- Medizinische Technologie
Mit der Mehrgeräte-Synchronisierung (Multi-Device Synchronization, MDS) ist es möglich, mehrere HF2LIs als ein einziges Mehrkanalgerät zu betreiben:
- Sie können alle Instrumente über eine einzige LabOne-Benutzeroberfläche und LabOne API bedienen.
- Die Refernzoszillatoren werden automatisch phasenrichtig synchronisiert (stabile Phasenbeziehung).
- Die Zeitstempel und Abtastraten für den automatischen Abgleich von Messdaten werden automatisch synchronisiert..
Lesen Sie hier mehr über die MDS.
Hochpräzise Signaleingänge
Die 2 Eingangspfade des HF2LI sind für einen rauscharmen Betrieb optimiert. Die Abtastrate von 210 MSa/s entspricht der 4-fachen analogen Bandbreite, um eine vollständige Erfassung des Signals zu gewährleisten und Aliasing zu vermeiden.
Signalausgänge
Der HF2LI erzeugt 2 Hochfrequenzsignalausgänge als Linearkombination von bis zu 6 Sinuskurven im Bereich von DC bis 50 MHz. Die Amplitude, Frequenz und Phasenverschiebung kann für jede Komponente mit der HF2LI-MF Multifrequenz-Option eingestellt werden.
Demodulatoren und Filter
Der HF2LI verfügt über 6 Zweiphasen-Demodulatoren. Die Filtereigenschaften jedes Demodulators können individuell konfiguriert werden, einschließlich der Zeitkonstante (von 1 μs bis 500 s, entsprechend Signalbandbreiten von 80 μHz bis 200 kHz) und der Filterordnung (von 1. bis 8.). Die Filter sind in einer digitalen 128-bit-Architektur implementiert. Die Vorteile gegenüber herkömmlichen analogen Instrumenten sind eine höhere dynamische Reserve, keine Drift, präzise Phasenverschiebungen und Orthogonalität.
Integriertes Toolset
Ein integriertes Oszilloskop mit Speicher für 2048 Abtastwerte liefert direkte Signal-Zeit- und Spektralansichten des Eingangssignals. Ein Überblick über die eingehenden und die erzeugten Signale ist jederzeit verfügbar, so dass die richtigen Einstellungen schnell gefunden werden können. Ein Frequenzganganalysator liefert präzise Signal-vs-Frequenz-Plots. Der FFT-Spektrumanalysator liefert eine hochauflösende Spektralansicht der vom Gerät demodulierten Signale.
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 |
Dual-harmonic mode | 1 fundamental + 2 harmonics (simultaneous) |
Multi-harmonic mode | 1 fundamental + 5 harmonics (simultaneous), with HF2LI-MF |
Arbitrary frequency mode | 6 frequencies, with HF2LI-MF |
HF analog input
Frequency range | DC - 50 MHz |
Input impedance | 50 Ω or 1 MΩ || 20 pF |
Input noise voltage | 5 nV/√Hz (above 10 kHz) |
Dynamic reserve | 120 dB |
Input range | ±3.3 V |
Input AC range | ±1.5 V (with DC coupling) |
Input full range sensitivity | 1 nV to 1.5 V |
A/D conversion | 14 bits, 210 MSa/s |
HF analog output
Frequency range | DC - 50 MHz |
Output ranges | ±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V |
Signal adder | ±10 V, DC to 50 MHz bandwidth |
D/A conversion | 16 bits, 210 MSa/s |
Demodulator and reference
Number of demodulators | 6 dual-phase |
Output sample rate | On USB: up to 460 kSa/s On auxiliary outputs: 1 MSa/s |
Filter time constant | 1 µs - 500 s |
Filter bandwidth | 83 µHz - 200 kHz |
Filter slope | 6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48 dB/Oct |
X, Y, R, Theta | 64-bit full range |
Reference frequency resolution | 0.7 µHz |
Reference phase angle resolution | 1.0 µ° |
Scope
Input channels | Signal inputs, signal outputs |
Scope modes | Time domain, frequency domain (FFT) |
Number of display channels | 1 |
Trigger channels | Signal inputs, signal outputs, oscillator phases, DIOs |
Trigger modes | Edge |
Sampling rates | 6.4 kSa/s to 210 Msa/s |
Vertical resolution | 14 bits |
Maximum number of samples per shot | 2048 |
Bandwidth limit mode, vertical resolution increase | Sample decimation, averaging |
Cursor math | Location, area, wave, peak, tracking, histogram |
Spectrum Analyzer
Center frequency range | 0 - 50 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 | 460 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, etc. |
Parameter sweep ranges | Full range, linear, logarithmic |
Parameter sweep resolution | Arbitrary, defined by start/stop value, 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, amplitude, phase, frequency, X/Y, or user-defined |
D/A converter | 16 bits, 1 MSa/s |
D/A analog bandwidth | 200 kHz |
High-speed inputs | 2 channels, ±10 V |
A/D converter | 16 bits, 400 kSa/s |
A/D analog bandwidth | 100 kHz |
Other interfaces
Host connection | USB 2.0, 480 Mbit/s |
Pre-amplifier control bus | ZCtrl proprietary bus to control external pre-amplifiers |
Synchronization bus | ZSync proprietary bus to locally interconnect ZI instruments |
Digital I/O | 32 bits, general purpose |
General
Dimensions | 45 x 35 x 10 cm (19" rack) |
Weight | 6.2 kg |
Power supply | 110-120 V, 220-240 V, 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 |
Internal oscillator output | Sine, ±1 V, 10 MHz |
Internal oscillator initial accuracy | ±1.5 ppm |
Internal oscillator temperature coefficient | 0.05 ppm/C |