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双通道锁相放大调制解调器

Dual-channel Mini Lock-in Amplifier

 技术介绍

微弱信号锁相放大解调技术,在调谐激光吸收光谱(TDLAS)气体传感,以及扫描探针显微成像(AFM、EFM)等领域有着广泛应用。昕虹公司针对不同客户应用需求,自主研发出一套双通道微型DSP锁相放大模块该产品集调制信号数字产生、探测器信号数字采集、同步锁相放大解调功能于一身,在高度集成的系统上完成了TDLAS及AFM等应用所需的信号处理功能,为科研/工业实验室、工业级产品等应用,提供了高性价比的产品及解决方案。

 

产品特性

√ 参考频率内部同步,无需外部参考信号输入

√ 可解调低至10nV,中心频率500kHz微弱信号

√ 两路独立输入端,实现双通道锁相放大解调方案

 两路调制输出端,输出信号频率、幅度、偏置独立可调

√ 两路低速模拟通道,实时输出解调运算结果

√ USB虚拟串口连接上位机,极简锁相控制界面

√ 尺寸小巧,易于便携及系统集成

√ 可根据用户需求,灵活配置FPGA算法

 

 

产品图片

 

 

 

上位机控制界面

 

 

 

 

产品参数

 

综述

尺寸大小

10 cm x 11 cm

重量

250 g

电源供应

DC 5V/2A (含电源板)

模拟输入

频率范围

AC – 0.5 MHz

输入阻抗

>10MΩ ||10pF

输入噪声

<10nV/Hz1/2 (>10 kHz)

电压范围

-1V - +1V

输入增益

0dB

/数转换

14 bit, 4 MSa/s

模拟输出

输出

2 channels, -1V - +1V

频率范围

DC – 0.5 MHz

/模转换

16 bit, 4 MSa/s

解调器及参考相

解调器数量

2 channels (内部参考)

时间常量

1ms, 10ms

过滤带宽 (Hz)

1000, 100

谐波

1F, 2F, 3F, 4F

参考相位分别率

1.0 degree

辅助设备及其他特征

辅助输出

2 channels, +-1V range

/模转换器

16 bit, 4 MSa/s

/模模拟带宽

10 kHz

标准电脑界面

USB 虚拟 COM

其他通用输入输出接口(GPIOs

UART

   

 

应用案例:氧气TDLAS检测

检测原理图示:

  

检测结果氧气吸收信号:

对比测试

通过原子力显微镜(AFM)检测SRAM芯片样品的表面微观结构。

AFM实验原理图:

 

检测所用SRAM芯片样品:

SRAM芯片基本结构如上。左图为普通AFM 30μm扫描得到表面结构图像,右图为结合SCM(scanning capacitance microscopy)技术包含了半导体掺杂信息的表面结构

样品由 Bruker公司提供(详细信息请参考:http://www.brukerafmprobes.com/Images/SCMSAMPLE%20App%20Note.pdf)

 

测试所用锁相放大器:

:原子力显微镜内置锁相放大器成像(IL)

:某商用锁相放大器 (型号SR7230)成像(SR)

:昕虹光电  锁相放大器 成像(昕虹)

实验中所有锁相放大器的时间常数(TC)均设定为1ms

成像质量对比:

-5dB功率下,SCM输出幅度(dC/dV Amp)和相位(dC/dV Phase)的表面结构成像质量对比

dC/dV Amp

 

 

 

dC/dV Phase

 

 

 

 

IL锁相放大器

SR锁相放大器

昕虹锁相放大器

 

-10dB功率下,SCM输出幅度(dC/dV Amp)和相位(dC/dV Phase)的表面结构成像质量对比。

dC/dV Amp

 

 

 

dC/dV Phase

 

 

 

 

IL锁相放大器

SR锁相放大器

昕虹锁相放大器

 

 

对比可见,使用昕虹自主开发的锁相放大器可以实现更清晰、图像信噪比更高的AFM/SCM成像品质。昕虹专注为科研、工业客户提供低成本、高品质的微弱信号锁相放大产品,详情请咨询:+86-21-61111380。

 

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