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UHFLI
600MHz ロックインアンプ

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Zurich InstrumentsのUHFLIはデジタルロックインアンプで、DCから600 MHzまでの周波数範囲をカバーしています。すべての商用ロックインアンプの中で最高度の作動周波数を提供するだけでなく、UHFLIはまた復調の時定数が30 nsと最小値を誇り、その結果5 MHz以上の復調帯域幅を確保しています。精巧なアナログフロントエンドは4 nV/√Hzという注目に値するノイズ特性を実現し、多くのアプリケーションで高いS/N比を達成し、また測定の高速化にも寄与しています。

最も革新的な機器制御ソフトウェア LabOne® との併用で、UHFLIはZurich Instruments 製品のフラグシップモデルとなり、今日の科学機器の最先端を具現化しています。

  • 作動周波数600 MHz
  • 2つの独立したロックインユニット
  • 2つの高性能信号発生器
  • ロックインユニットあたり4つの独立した高調波
  • 65 kサンプリングの高分解能12ビットスコープ
  • 周波数応答アナライザ (FRA)
  • 5 MHzスパンのFFTスペクトラムアナライザ
  • LabOne® ツールセット(WindowsとLinux)
  • エンジニアリングR&D:発振器ーのテスト、FFTスペクトラムアナライザ、
    周波数応答解析(FRA)、ベクトルネットワークアナライザ(VNA)
  • 工業製品:チップテスト、故障解析、RFID伝送復調器、レーザ電圧プローブ(LVP)、
    非破壊検査(NDT)
  • レーザ分光、共焦点顕微鏡:超高速スキャン、テラヘルツ分光
  • 医療技術:フローサイトメトリー、電気インピーダンス分光
  • 量子物理学、ナノ物理学:磁気共鳴力顕微鏡(MRFM)、単電子トランジスタ、
    量子コンピュータ、ノイズ測定、グラフェン
  • 走査型プローブ顕微鏡:高速AFM、走査型近接場光顕微鏡(SNOM)
  • センサ、アクチュエータ:MEMS、NEMS(例:ジャイロスコープ、加速度計等)

UHFLI 機能系統図


2系統の信号入力と2系統の信号出力が、2つのロックインアンプと同じ筐体内で効率的に装備されています。さらに各ロックインアンプはX、Y、R、Θを同時復調する4つのデュアルフェーズ復調器を有します。


高精度信号入力

シングルエンドモードでの作動では、UHFLIの2系統の信号入力が優れたノイズ仕様を達成します。低周波では高インピーダンス作動が可能です。また高速アプリケーションでは50 Ωインピーダンスで作動します。2入力と2双方向コネクタは外部参照モードと外部イベントの正確なトリガを可能にします。デュアル内部モードとデュアル自動参照モードもサポートされています。


信号生成

UHFLIは2系統の低歪率正弦波出力を発生し、テスト機器やほとんどの変調機器をドライブする理想的な能力を備えています。UHF-MFマルチ周波数オプションでは6つの追加発振器が装備され、最大8系統の独立正弦波の線形結合信号を生成することが可能です。フロントパネルへの追加コネクタは復調サンプル、参照用矩形波または外部ハードウェアのトリガ信号を媒介します。


復調器とフィルタ

1信号入力に付き4高調波周波数が同時計測用できる8つのデュアルフェーズ復調器を備えています。各復調器は自身のフィルタ属性とフェーズシフトを設定でき、復調サンプルはリアルタイムでホストコンピュータにストリームで送られます。


トリガ

参照とトリガネットワークは、高性能オペレーションを提供します:参照入出力は600 MHzまで可能で、トリガー入出力の反応時間は100ナノ秒までなのが特長です。UHFLIは、トリガ機能の専用ハードウェアとソフトウェアを有する初のロックインアンプです。ハードウェアトリガは物理的に速く反応しますが、1方ソフトウェアトリガは複雑なトリガ基準を定める基盤を備えています。トリガは、時間軸上で定めたポイントにおける復調サンプル出力、またはUHFLI中のいくつかの機能ドメイン間のアクションの同期に使用します。


演算ユニット

演算ユニットは多数の内部信号に対しての強力な計算を可能にします。このプロセッサーは、特にAUX出力で得られる値に作用します。例えば、復調器の出力を加算しスケーリングすることができます。

ロックイン オペレーションモード
内部参照モード シングル、デュアルロックイン
外部参照モード シングル、デュアルロックイン
自動参照モード シングル、デュアルロックイン
デュアル高調波モード 基本波と2つの高調波(同時)
マルチ高調波モード 基本波と5つの高調波(同時)、UHF-MF オプション
任意周波数モード 6つの周波数、UHF-MF オプション
UHF 信号入力
周波数レンジ DC ~ 600 MHz
入力インピーダンス 50 Ω or 1 MΩ || 20 pF
入力電圧ノイズ 5 nV/√Hz(> 100 kHz)
ダイナミックリザーブ 100 dB
入力レンジ (AC+DC) ±3.5 V
入力フルレンジ感度 1 nV to 1.5 V
A/D 変換 12 bit、1.8 GS/s
UHF 信号出力
周波数レンジ DC ~ 600 MHz
出力レンジ ±150 mV、±1.5 V
D/A 変換 14 bit、1.8 GS/s
参照、ナノ秒トリガ
周波数レンジ 10 Hz ~ 600 MHz(外部参照)
入出力端子 2系統双方向端子、2系統出力端子、2系統入力端子
参照周波数解像度 6 µHz
参照位相角度解像度 1.0 µ°
復調器
周波数レンジ 1 mHz ~ 600 MHz
復調器の数 8 デュアルフェーズ
LAN出力サンプルレート 2 MSa/s(全復調器の合計)、64ビットフル範囲
USB出力サンプルレート 100 kSa/s(全復調器の合計)、64ビットフル範囲
AUX出力サンプルレート 28 MS/s(各Aux出力)、16ビット
フィルタ時定数 30 ns ~ 76 s
フィルタバンド幅 80 µHz ~ 5 MHz
フィルタスロープ 6、12、18、24、30、36、42、48 dB/Oct
AUX信号
高速出力 4チャンネル、±10 V、R、Theta、X、Y、その他設定可能
D/A 変換 16ビット、28 MSa/s
D/A アナログ帯域幅 7 MHz
高速入力 2 チャンネル、±10 V
A/D 変換 16ビット、400 kSa/s
A/D アナログ帯域幅 100 kHz
接続性およびその他
接続性およびその他 LAN / イーサネット、1 Gbit/s
USB 2.0、480 Mbit/s
プリアンプコントロールバス 2 ZCtrl (RJ45 connectors) 専用ペリフェラルインターフェース
デジタル I/O 32 ビット、50 MHz、多目的
クロック 10 MHz、入出力、恒温槽付水晶発振器(OCXO)
0.5 ppm偏差(UHF-RUB オプション利用時0.00005 ppm)
一般仕様
外形寸法 45 × 35 × 10 cm
17.7 × 13.6 × 3.9 インチ、19インチラックに適合
重量 6.4 kg
電源電圧 100~240 V、50/60 Hz
動作温度 +5 °C から +40 °C
シグナル接続 BNC(前面)、SMA(背面)
PC operating systems 32ビットと64ビットのWindows Vista、Windows 7、Windows 8
Linux

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