瑞士苏黎世仪器 (Zurich Instruments) 的 HF2LI 是一款数字锁相放大器,可测量的频率范围从直流 DC 到 50 MHz。它非常适合 MEMS(比如陀螺仪)应用和微流控应用的测量。HF2LI 配套了苏黎世仪器的控制软件 LabOne。该软件提供了基于游览器的用户界面,并内置了频谱分析仪、参数扫描仪和示波器等诸多功能。通过各类升级选件,可扩充 HF2LI 仪器的功能,使其进一步拓展到其它更多的应用中。另外,HF2LI 还能和 HF2TA 电流放大器结合使用,用来读取电流信号。
主要特点
- 频率范围 DC - 50 MHz,采样率 210 MSa/s
- 2 个独立锁相单元,2 个信号发生器
- 每个锁相单元配置基频检测和 2 个谐波检测
- 4 个辅助输出,2 个辅助输入
- 高速USB 2.0,480 Mbit/s
- LabOne® 软件包:内置示波器,参数扫描仪,频谱分析仪等等
通过多设备同步功能(MDS),我们可以像控制一台多通道设备一样控制多台 HF2LI:
- 用一套LabOne UI或者LabOne API控制所有仪器。
- 可锁相同步所有仪器时钟与振荡器,达到相位稳定。
- 同步时间戳与采样率,自动对齐测量数据。
更多详情请参见 MDS 页面。
高精度信号输入
HF2LI 的超低噪声双输入通道,经过了独特的优化设计。高达模拟输入带宽 4 倍的 210 MSa/s 采样率,能保证完整地采样信号并抗混叠。
信号输出
HF2LI 的双路高频输出可以提供 DC 到 50 MHz 频率范围中 6 个正弦信号的线性组合。通过 HF2LI-MF 升级选件,还可以为每个正弦信号分量单独设置幅值、频率和相移。
解调器和滤波器
HF2LI 提供 6 个双相解调器。每个解调器都可以单独设置滤波器,包括从 1 μs 到 500 s 的时间常数(相当于 80 μHz 到 200 kHz 的解调带宽)和 1 到 8 阶的滤波器阶数。这些滤波器基于先进的 128 位数字架构。相比于传统的模拟仪器,HF2LI 具备更高的动态储备、无漂移、精确相移和正交性的特性。
集成软件工具集
LabOne 集成的示波器可存储 2048 个采样,可以直观的显示输入信号时域和频域图。用户可以实时看到输入和输出信号,并借此快速的设置参数。频率响应分析仪可提供精确的频率响应曲线。FFT 频谱分析仪可用来显示由锁相放大器解调出的高分辨率频谱图。
锁相操作模式
内部参考模式 | 单相和双相锁相 |
外部参考模式 | 单相和双相锁相 |
自动参考模式 | 单相和双相锁相 |
双谐波频率模式 | 单基波频率和 2 个谐波频率(同时) |
多谐波频率模式 | 单基波频率和 5 个谐波频率(同时),需要 HF2LI-MF升级选件 |
任意频率模式 | 6个频率,需要 HF2LI-MF升级选件 |
HF 模拟信号输入
频率范围 | 直流 - 50 MHz |
输入阻抗 | 50 Ω 或 1 MΩ || 20 pF |
输入电压噪声 | 5 nV/√Hz(高于 10 kHz) |
动态储备 | 120 dB |
输入范围 | ±3.3 V |
交流输入范围 | ±1.5 V(包括直流耦合) |
满量程输入灵敏度 | 1 nV 至 1.5 V |
A/D 转换 | 14位,210 MSa/s |
HF 模拟信号输出
频率范围 | DC - 50 MHz |
输出量程 | ±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V |
信号叠加 | ±10 V,带宽 DC - 50 MHz |
D/A 转换 | 16位,210 MSa/s |
解调器和参考信号
解调器数目 | 6 个双相解调器 |
输出采样速率 | USB:高达 460 kSa/s 辅助输出:1 MSa/s |
滤波器时间常数 | 1 µs - 500 s |
滤波器带宽 | 83 µHz - 200 kHz |
滤波器斜率 | 6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct |
X, Y, R, Theta | 64 位满范围 |
参考频率分辨率 | 0.7 µHz |
参考相位角分辨率 | 1.0 µ° |
示波器
显示通道 | 输入信号,输出信号 |
显示模式 | 时域,频域 (FFT) |
显示通道数 | 1 |
触发通道 | 输入信号,输出信号,振荡器相位,DIO |
触发模式 | 升降沿 |
采样率 | 6.4 kSa/s 到 210 MSa/s |
垂直分辨率 | 14位 |
单次最大采样长度 | 2048 |
带宽限制模式,提高垂直分辨率 | 样本抽取, 平均 |
光标计算 | 位置,区间,波形,峰值,追踪,直方图 |
频谱分析仪
中心频率范围 | 直流到 50 MHz |
频谱模式 | FFT(X+iY), FFT(R), FFT(Θ), FFT(f) and FFT((dΘ/dt)/2π) |
统计选项 | 幅值,频谱密度,功率 |
平均模式 | 无平均,指数移动平均值 |
每个频谱的最大采样长度 | 8.4 MSa |
最大跨度 | 460 kHz |
窗函数 | Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris |
光标计算 | 位置,区间,波形,峰值,追踪,直方图 |
参数扫描仪
扫描参数 | 振荡器频率,解调器相移,辅助偏置,信号输出幅值等等 |
参数扫描范围 | 全范围,线性和对数轴 |
参数扫描分辨率 | 任意,由起止点和扫描点数定义 |
显示参数 | 解调器输出(X,Y,R,Θ,f),辅助输入 |
显示选项 | 单幅图,双幅图(例如波特图),多迹线 |
统计选项 | 幅值,频谱密度,功率 |
预设测量模式 | 参数扫描,噪声幅值测量,频率响应分析,3-Omega 扫描 |
辅助信号
高速输出 | 4 通道,±10 V,幅值,相位,频率,解调器 X/Y 数据或用户定义 |
D/A 转换 | 16位,1 MSa/s |
D/A 模拟带宽 | 200 kHz |
高速输入 | 2 通道,±10 V |
A/D 转换 | 16位,400 kSa/s |
A/D 模拟带宽 | 100 kHz |
其他连接
主机连接 | 高速 USB 2.0,480 Mbit/s |
前置放大器控制总线 | ZCtrl 专有接口,可控制外部前置放大器 |
同步总线 | ZSync专有接口,可本地互联 ZI 仪器 |
数字 I/O | 32位,通用接口 |
一般规格
尺寸 | 45 x 35 x 10 cm(19 英寸机架) |
重量 | 6.2 kg |
电源 | 110-120 V, 220-240 V, 50/60 Hz |
工作温度 | +5 °C 至 +40 °C |
工作环境 | IEC61010,室内,安装类别II,污染等级2 |
工作海拔 | 最高 2000 米 |
内部振荡器输出 | 正弦,±1 V,10 MHz |
内部振荡器稳定性 | ±1.5 ppm |
内部振荡器温度系数 | 0.05 ppm/°C |
These specifications have been translated from English. Please note that the official reference for product specifications is always the user manual.
Related Webinars
Lock-in Amplifier or Boxcar Averager? Choosing the Right Measurement Tool for Periodic Signals
Lock-in Amplifier or Boxcar Averager? Choosing the Right Measurement Tool for Periodic Signals
Boost Your Signal-to-Noise Ratio with Lock-in Detection
Boost Your Signal-To-Noise Ratio with Lock-in Detection
Quantum Materials: from Characterization to Resonator Measurements
Quantum Materials: from Characterization to Resonator Measurements
新产品发布会:微波锁相放大器 GHFLI 和 SHFLI
【中文在线研讨会】微波锁相放大器 GHFLI 和 SHFLI 新品发布会 | 苏黎世仪器 Zurich Instruments