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50 MHz / 200 MHz ロックインアンプ
VHFLI

  • DC～50 MHz（VHF-F200M オプション使用時は最大200 MHz）
  • 最大2系統の電流 ・ 電圧信号を高精度に同時計測
  • 高速応答と低ノイズフロアを両立し、微小な信号変化を高い再現性で検出
  • LabOne タイムラインモジュールにより、連続波（CW）およびパルス計測シーケンスの柔軟な制御が可能
  • オシロスコープ、スイーパー、スペクトラムアナライザを統合した計測環境 LabOneを標準搭載
  • 研究内容や用途に応じて拡張できるアップグレードオプションを用意
50 MHz / 200 MHz ロックインアンプ VHFLI
50 MHz / 200 MHz ロックインアンプ VHFLI
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概要

VHFLIは、DCから50 MHz（VHF-F200M オプション使用時は最大200 MHz）までをカバーする、広帯域対応のデジタルロックインアンプです。 高いアナログ性能と柔軟なデジタル処理を組み合わせることで、基礎研究から応用研究まで幅広い計測ニーズに対応します。

フィードバックループの統合、多周波同時測定、任意波形生成、サイドバンド解析など、Zurich Instruments社が培ってきた機能を統合 ・ 洗練。 単一のプラットフォーム上で、複雑な実験系を効率よく構築できる計測環境を提供します。

アプリケーション

VHFLIロックインアンプは、極めて低い入力ノイズ性能に加え、広帯域な信号解析能力と高速な時定数を備えたフィルターを
組み合わせることで、高度な信号解析を必要とするアプリケーションにおいて、信頼性の高い計測環境を実現します。

主な活用分野

  • センサー ： MEMS、NEMS、量子センシング
  • 光学 ・ フォトニクス ： ラマン分光、ポンプ・プローブ、ナノ光メカニクス、光PLL、テラヘルツ分光
  • 故障解析 ： レーザー電圧プロービング、レーザー電圧イメージング
  • 材料科学 ： キャリア移動度、キャリア密度、ホール効果
  • 走査型プローブ顕微鏡 ： AFM、STM、MFM

オプション

VHF-F200M ： 周波数拡張オプション

周波数帯域を最大200 MHzまで拡張するオプションです。ソフトウェアキーによるアップグレードに対応しており、ハードウェアの変更を伴わず、フィールドでの導入が可能です。

  • 周波数帯域を最大200MHzまで拡張
  • ハードウェア変更不要のフィールドアップグレード

VHF-MD ： マルチデモジュレータオプション

独立した 8系統の発振器およびデモジュレータに拡張し、任意に設定した最大8波の周波数を同時に測定できます。各デモジュレータには、任意の入力信号および周波数を割り当て可能です。複雑なマルチトーン信号の生成 ・ 解析においても、高い柔軟性を備えた測定環境を提供します。

  • 最大8波の任意周波数を同時測定
  • 周波数 ・ 位相 ・ 振幅を任意に設定したマルチトーン信号を生成可能

VHF-MOD ： 変調解析オプション

ロックイン検出技術を基盤とし、キャリアおよびサイドバンド双方における変調信号の位相同期（コヒーレント）解析を実現します。サイドバンド生成からアナログ変調スキームの制御まで、柔軟な操作が可能です。

  • AM/FMを含むサイドバンドの生成 ・ 解析および周波数合成に対応
  • 信号変換プロセスを介さず、バイモーダル／マルチモーダル測定を1台で実現

VHF-PID ： クアッド PID / PLL コントローラーオプション

4系統の PIDコントローラーを VHFLI内部にシームレスに統合します。DCから200 MHzまでのすべての測定信号を入力ソースとして使用でき、出力側では信号の振幅、周波数、位相、オフセット、Aux Outputなどを自在に制御可能です。また、LabOneの PID Advisor および Auto-Tune機能により、理想的なフィードバック応答の構築を迅速かつ高精度に支援します。

  • 最大4系統の PIDコントローラーによる高度なフィードバックループ構築
  • Advisor および Auto-Tune機能により、PIDパラメーターを容易に最適化

VHF-AWG ： 任意波形発生器オプション

VHF-AWGオプションは、VHFLIに任意波形発生器（AWG）機能を追加します。LabOne®タイムラインモジュールと連携することで、複雑な信号生成と高度な測定モードを効果的に組み合わせることが可能です。連続波（CW）測定とパルス測定スキームをシームレスに統合でき、多様な測定条件や実験シナリオに柔軟に対応することで、実験の自由度を大きく向上させます。

  • 2チャネル 200 MHz AWG
  • 2 GSa/s、14ビット分解能
  • タイムラインモジュールと連携した高度なシーケンス制御

仕様

信号入力

ロックインユニット数 2
信号入力タイプ 1ロックインユニットに対して
電圧1 （差動およびシングルエンド）
電流1
周波数範囲 DC - 50 MHz, DC – 200 MHz
（VHF-F200Mオプション搭載時）
電圧入力インピーダンス 50 Ω, 10 MΩ, selectable
電圧入力換算ノイズ < 3 nV/√Hz（> 50 kHz）
電流入力換算ノイズ ～50 fA/sqrt(Hz) @ 1kHz
電圧入力レンジ ±5 mV ～ ±2 V
電流入力レンジ ±10 nA ～ ±10 mA
ACカップリングのカットオフ周波数 200 kHz（50 Ω）
A/Dコンバータ 2 GSa/s, 14 ビット
入力コネクタータイプ BNC

信号出力

出力チャネル数 2
信号出力タイプ 電圧（差動およびシングルエンド）
周波数帯域 30 MHz（0.1 dB）, > 200 MHz（3 dB）
出力レンジ ±5 mV, ±50 mV, ±500 mV, ±5 V
信号出力インピーダンス 50 Ω
信号加算器 AUX入力（デジタル処理）
ノイズフロア 40 nV/√Hz（5 Vレンジ）, 4 nV/√Hz（5 mVレンジ）
D/Aコンバータ 2 GSa/s, 14 ビット
出力コネクタータイプ BNC

リファレンスおよびトリガー

トリガー入出力 入力 2、出力 2
周波数分解能 7.1 µHz
位相角度分解能 2.7 µº
トリガーコネクタータイプ BNC（前面パネル）
トリガーInインピーダンス low : 50 Ω, high : 1 kΩ
トリガーInレベル low : ±5 V, high : ±10 V
トリガーOutインピーダンス low : 50 Ω, high : 1 kΩ
トリガーOutレベル 3.3 V TTL

復調器

周波数範囲 DC - 50 MHz, DC – 200 MHz（VHF-F200M オプション搭載時）
復調器数 2位相 / 2系統 （2位相 / 8系統 VHF-MD オプション搭載時）
発振器数 2（8, VHF-MD オプション搭載時）
LAN/USBでのデータレート 最大2 MSa/s（すべてのデモジュレータの合計）
25 MSa/s（トリガーモード）
AUX Outのサンプリングレート 50 MSa/s, 14 ビット
ダイナミックリザーブ 120 dB（代表値）
フィルター時定数 14 ns ～ 21 s
フィルター帯域幅 3.2 mHz ～ 11 MHz
フィルター次数 6, 12, 18, 24 dB/Oct

オシロスコープ

入力信号 信号入力
スコープモード タイムドメイン、周波数ドメイン（FFT）
表示チャネル数 2
トリガーモード エッジ
垂直分解能 14 ビット
カーソル演算 位置、面積、波形、ピーク、トラッキング、ヒストグラム

パラメータースイーパー

掃引パラメーター 発振器周波数、復調器位相シフト、補助オフセット、信号出力振幅、信号出力オフセット
パラメーター掃引範囲 フルレンジ、リニア、対数
パラメーター掃引分解能 任意（スタート / ストップ値、掃引点数で規定）
表示パラメーター 復調器出力（X、Y、R、Θ、f）
表示オプション シングルプロット、デュアルプロット（ボード線図など）、マルチトレース
統計オプション 振幅、スペクトル密度、パワー

スペクトラムアナライザ

中心周波数レンジ 0–50 MHz（200 MHz, VHF-F200Mオプション搭載時）
表示モード FFT (X+iY), FFT (R), FFT (θ), FFT ((dθ/dt) /2π)
統計オプション 振幅、スペクトル密度、パワー
アベレージモード なし、指数移動平均（Exponential Moving Average）
最大測定点数 8.4 MSa
最大スパン幅 1.56 MHz
窓関数 Rectangular, Hann, Hamming, Blackman Harris, Flat Top, Exponential, cosine, cosine squared

AUX入出力

AUX In振幅レンジ 2チャネル, ± 10 V, > 150 MHz BW
AUX Out振幅レンジ 4チャネル, ± 10 V, > 30 MHz BW
AUX Outインピーダンス 50 Ω
AUXポート振幅レンジ ± 10 V, ±1 V, ±100 mV（入出力とも）
AUX Out 振幅分解能 0.012 mV
AUX Out 信号 R, Θ, X, Y, manual, options
コネクタータイプ BNC

接続方法、その他

PC接続 LAN / イーサネット, 1 Gbit/s
USB 3.1（USB-C）
デジタル I/O 32 bits, 50 MHz
基準周波数入力 10 / 100 MHz 入出力

一般

外形寸法 325 x 445 x 100 mm（ハンドル込み）
19インチラック収納対応
重量 6.3 kg
電源 100-240 V, 50/60 Hz
対応OS

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