Amplificador de bloqueio digital de 10 MHz

Com o pré-amplificador analógico de baixo ruído, a entrada de sinal do DXA-003 pode ser alternada para operar no modo de tensão diferencial ou single-ended, e o ruído de entrada é de 6 nV/√Hz@100 kHz. A impedância de entrada é de 50 Ω ou 10 MΩ e a sensibilidade da tensão de entrada em escala total varia de 1 nV a 1V. Dois filtros de linha (50/60 Hz e 100/120 Hz) são projetados para eliminar a interferência relacionada à linha. O amplificador de ganho programável é fornecido para ajustar a reserva dinâmica do sistema de acordo com a magnitude do sinal de entrada, de modo que o DXA-003 tenha uma reserva dinâmica inerentemente grande de até 120 dB. A taxa de amostragem de 250 MSPS é determinada por um conversor A/D de precisão de 14-bits e um filtro específico é projetado para evitar aliasing.

Para fornecer o sinal de referência para DXA{{0}}, uma onda senoidal ou onda quadrada aplicada externamente, ou sua própria fonte de referência sintetizada internamente, pode ser usada. Quando o instrumento é definido para o modo de referência interna, o oscilador estabilizado de precisão interna e o algoritmo sintetizado digital são usados ​​para gerar saída de onda senoidal que multiplica o sinal de entrada, não há praticamente nenhum ruído de fase de referência ao escolher o modo de referência interna. Aproveitando a técnica de deslocamento de fase digital, a fase do sinal de referência pode ser ajustada com resolução de 0,001 grau. O modo de referência interna pode operar em uma frequência fixa de 1 mHz a 10 MHz. Além disso, a referência externa também é aplicável ao DXA-003, incluindo o sinal de referência de onda senoidal e o sinal de referência lógica TTL. A borda ascendente e a borda de fuga do sinal de referência externa são aplicadas para disparar o Phase Locking Loop (PLL) interno. Com base na frequência do sinal de referência, a detecção harmônica pode ser realizada pelo DXA-003. A frequência máxima dos harmônicos mensuráveis ​​é 32.767 vezes a frequência básica e também é menor que a frequência operacional máxima de 10 MHz.

The key component of the DXA-003 is the digital demodulator. Compared to traditional analog lock-in amplifiers, the DXA-003's internal digital demodulator effectively rejects the measurement errors caused by DC drift and offset. In addition, by optimizing the multiplication of the internal coherent signal of the digital demodulator, the calculation error is minimized so that the instrument can accurately detect the input weak signal. Time constants of the output low-pass filter from 10 ns to 4.4 ks can be selected with a choice of 6,12, 18, 24, 10, 36, 42 and 48 dB/oct roll off. This low-pass digital filter is implemented using a high performance digital filter with a sample rate of 250 MHz. The digital demodulation and the low-pass filter used in DXA-003 guarantee a high dynamic reserve (>120dB) e fase precisa (erro de fase absoluto<1 deg). Moreover, when the frequency of the input signal is lower than 200 Hz, A synchronous filter can be used to eliminate the harmonic influence of the reference signal, ensuring that DXA-003 can detect a low frequency signal quickly and effectively.

O DXA-003 tem um TFT-LCD colorido de 5,6-polegadas 640 x 480. Os resultados da medição do DXA-003, como X, Y, R e θ, são mostrados em forma numérica e gráfico de barras no visor. No gráfico XY, o DXA-003 mostra a tendência dos resultados da medição ao longo do tempo e verifica o valor usando um cursor de controle de botão.

Os usuários podem usar o PC para controlar o DXA-003 por meio de interfaces de comunicação, incluindo a configuração dos parâmetros e a leitura dos dados de medição. O DXA-003 é equipado com um programa LabVIEW gratuito, o que o torna fácil de usar em experimentos científicos complexos.

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1. O que é um amplificador lock-in?

Resposta: Um amplificador lock-in é um instrumento eletrônico de precisão usado para medir e amplificar componentes de frequência específicos em um sinal. Ao fazer o bloqueio de fase com o sinal de entrada, ele pode extrair com precisão sinais fracos enterrados no ruído de fundo. Amplificadores lock-in são comumente usados ​​em pesquisas experimentais e medições precisas em campos como óptica, eletrônica e magnetismo.

2. Como funciona um amplificador lock-in?

Resposta: O princípio básico de um amplificador lock-in é bloquear de forma sincronizada a fase do sinal a ser medido com um sinal de referência e, após filtragem, amplificação, etc., ele emite um sinal no qual as informações de amplitude e fase foram medidas. Este método efetivamente extrai sinais fracos, suprime ruído de fundo e melhora a sensibilidade e a precisão da medição.

3. Quais são as áreas de aplicação dos amplificadores lock-in?

Resposta: Amplificadores lock-in são amplamente usados ​​em pesquisas científicas, produção industrial e campos de instrumentação de precisão. Em experimentos ópticos, amplificadores lock-in são usados ​​para medir interferência óptica, espalhamento óptico e outros fenômenos; no campo eletrônico, eles são usados ​​para detectar sinais fracos e interferência de ruído; no campo biomédico, eles são usados ​​para controle e monitoramento de dispositivos de tratamento, e assim por diante. Em geral, amplificadores lock-in desempenham um papel importante na melhoria da precisão da medição de sinal e supressão de ruído.