主要特點:
? 直流 - 500kHz/5MHz,60MSa/s,16位
? 電流和差分電壓輸入
? LabOne?軟件包:示波器、參數掃描儀、頻譜分析儀等
? 即插即用的基于瀏覽器的儀器控制軟件LabOne
? USB 2.0和1 GbE高速連接
? 同時提供交流和直流供電(可連電池)
? 可在本地升級選件
功能圖解:
① 前面板接口
MFLI的前面板上有1個電流信號輸入、1個差分電壓輸入、1個差分信號輸出、2個可作為參考輸入的輔助輸入和4個輔助輸出。信號輸入和輸出既可以選擇單端模式,也可以選擇差分模式, 以滿足實驗的抗干擾要求。信號接地可以是儀器接地或信號輸入的BNC屏蔽層。
② 后面板接口
后面板提供了更多BNC接口,包括2個觸發輸入、2個觸發輸出以及10MHz同步時鐘的1個輸入和1個輸出。以及1個可訪問所有DIO通道的SCSI接口。儀器可以使用標準90V-240V伏交流電源或12V的外部直流電源(例如外部電池組),可切斷接地回路。
③ 電壓和電流測量
儀器標配支持電壓測量或電流測量,如需同時測量電流和電壓則需要MF-MD多解調器選件的支持。模擬前端擁有可變輸入阻抗和交流/直流耦合選擇,以及高頻過采樣技術,來確保優越的鎖相性能和示波器的高保真度。
④ 輸出通道
鎖相測量的結果(每個解調器的X、Y、R和Θ)可以通過以下方式使用:
? 前面板上的4個輔助模擬輸出的任何一個都可以單獨設置比例縮放和偏置,612 kSa/s的采樣率確保所有解調信號分量都能在接口上可靠地使用。所有信號的帶寬一致且高達200kHz。
? 通過USB 2.0或1 GbE傳輸到主機,并顯示在LabOne?用戶界面上,信號可以由任一LabOne工具進行分析,或簡單地點擊幾下鼠標將其存儲在本地。
? 儀器提供2個USB口,都可以把數據保存在USB存儲設備上。
⑤多設備同步
帶多臺儀器同步功能,這樣就能在一臺MFLI界面中,操作多臺MFLI:
? 用一個LabOne軟件界面和API來操作所有的MFLI
? 鎖定所有各臺MFLI的相位、時鐘和振蕩器
? 同步時間戳和采樣率,以實現測量數據的同步
產品規格參數
一般規格 | |
貯存溫度 | +5°C 至 +65°C |
貯存相對濕度 | < 95%, 無凝結 |
運行溫度 | +5°C 至 +40°C |
運行相對濕度 | < 90%, 無凝結 |
規格溫度 | +18°C 至 +28°C |
功耗 | < 40 W |
直流供電 | 12 V, 2 A |
交流供電 | 100 - 240 V (±10%), 50/60 Hz |
交流保險絲 | 250 V, 2 A, fast, 5 x 20 mm, F 2A L 250V |
尺寸(含緩沖) | 28.3 x 23.2 x 10.2 cm |
重量(含緩沖) | 3.8 kg |
推薦校準間隔 | 2年 (詳見背面板貼紙) |
保質期 | 1 年,可延長 |
解調器 | |
頻率范圍 | 0 - 500 kHz; 0 - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
解調器數量 | 1 個雙相位,包含X, Y, R,Θ; 4 個(需要 MF-MD 升級選件) |
解調器輸入信號 | 信號輸入(V/I),輔助輸入,輔助輸出,觸發輸入 |
濾波器時間常數 | 337 ns - 83 s |
濾波器帶寬 (-3 dB) | 276 μHz - 206 kHz (4階) |
諧波 | 1 - 1023 |
濾波器斜率 | 6,12,18, 24, 30, 36, 42, 48 dB/oct |
額外濾波器 | Sinc |
相位分辨率 | 10 μdeg |
頻率分辨率 | 1 μHz |
輔助輸出采樣率 | 612 kSa/s (對每個輔助輸出),18位, ±10 V |
1GbE 連接下最大傳輸速率 | 200 kSa/s (對全部解調器), 全范圍48位 |
使用本地USB 閃存下最大傳輸速率 | 50 kSa/s (對全部解調器), 全范圍48位 |
數據傳輸觸發模式 | 連續,邊緣觸發,門控 |
參考信號 | |
外部參考信號頻率范圍 | 1 Hz - 500 kHz; 1 Hz - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件 ) |
外部參考信號輸入 | 輔助輸入,觸發輸入,輔助輸出,電流信號輸入,電壓信號輸入 |
外部參考信號鎖定時間 | 一般低于100周期或1.2 ms中的最大值 |
外部參考信號數量 | 1; 2(需要 MF-MD 升級選件) |
內置參考信號頻率范圍 | DC - 500 kHz; DC - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
示波器 | |
輸入通道 | 信號輸入(V,I),輔助輸入,輔助輸出,觸發輸入,觸發輸出,信號輸出,振蕩器相位 |
示波器模式 | 時域,頻域(FFT) |
顯示通道數量 | 1; 2 (需要MF-DIG 升級選件) |
觸發通道 | 信號輸入(V,I),輔助輸入,輔助輸出,觸發輸入,觸發輸出 |
觸發模式 | 邊緣 |
觸發遲滯 | 全輸入范圍 |
預觸發 | 全樣本范圍 |
采樣率 | 1.8 kSa/s 至 60 MSa/s |
縱向分辨率 | 16 位 |
每幀最大樣本數 | 16 kSa; 2.5 MSa 每通道(需要 MF-DIG 升級選件) |
最低保持時間 | 1 ms |
帶寬限制模式的縱向分辨率 | 通過降采樣率平均,縱向分辨率增至24 位(需要 MF-DIG 升級選件) |
光標數學功能 | 位置,面積,跟蹤,波擬合,峰值,直方圖 |
頻譜分析儀 | |
頻率范圍中心 | 0 - 500 kHz; 0 - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
頻譜模式 | FFT(X+iY), FFT(R), FFT(Θ), FFT(f) and FFT((dΘ/dt)/2π) |
統計方式 | 幅值,頻譜密度,功率 |
平均模式 | 無,指數移動平均 |
每頻譜最大樣本數 | 8 kSa |
最大頻率覆蓋 | 58 kHz |
窗函數 | 矩形, Hann, Hamming, Blackman Harris |
光標數學功能 | 位置,面積,跟蹤,波擬合,峰值,直方圖 |
參數掃描儀 | |
掃描參數 | 振蕩器頻率,解調器相位,輔助輸出偏置,信號輸出偏置等 |
掃描參數范圍 | 全量程,線性或對數間距 |
掃描參數分辨率 | 任意,受起始終點和掃描點數量影響 |
顯示參數 | 解調器輸出(X, Y, R, Θ, f),輔助輸入 |
顯示選項 | 單圖,雙圖(波德圖等),多曲線 |
統計方式 | 幅值,頻譜密度,功率 |
預設測量模式 | 參數掃描,噪音幅值掃描,頻率響應分析,3-omega掃描 |
電壓信號輸入 | |
接口 | 前面板2 個 BNC,單端或差分 |
外殼屏蔽 | 浮地,接地 |
最大浮地電壓 | ±1 V |
輸入阻抗 | 50 Ω 或 10 MΩ; 27 pF (>= 300 mV范圍)或 35 pF (<= 100 mV范圍) |
輸入頻率范圍 | DC - 500 kHz; DC - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
輸入A/D 轉換 | 16 位, 60 MSa/s |
輸入噪聲幅值 | 2.5 nV/√Hz(>1 kHz,使用 3.3 mV 輸入量程和并使用短路帽); 7 nV/√Hz (10 Hz), 40 nV/√Hz (1 Hz) |
輸入噪聲轉折頻率 | 一般100 Hz(<= 10 mV以下輸入范圍) |
輸入電流偏置 | 一般±10 pA,最高 ±200 pA |
滿量程輸入靈敏度 | 3 V 量程下為 1 nV |
AC 輸入范圍 | ±1 mV, ±3 mV, ±10 mV, ±30 mV, ±100 mV, ±300 mV, ±1 V, ±3 V |
AC 耦合切斷頻率 | 1.6 Hz |
AC 耦合最高 DC 偏置 | ±10 V |
DC 輸入范圍 | ±1 mV, ±3 mV, ±10 mV, ±30 mV, ±100 mV, ±300 mV, ±1 V, ±3 V |
輸入增益精度 | < 1% (< 2 MHz);更高頻會受模擬輸入濾波器限制 |
模擬輸入濾波器(抗混疊) | 1 dB 抑制(5 MHz), 3 dB(12 MHz); 3階滾降 |
輸入幅值穩定度 | 0.1%/°C |
輸入幅值偏置 | 在0.5 mV 或 1% 輸入范圍中取較大值 |
動態儲備 | 最大120 dB |
諧波失真 | 80 dBc (<= 100 kHz); 65 dBc (<= 5 MHz); 載波幅度 1 dBFS |
相干拾取 | < ?140 dB (<= 5 MHz, 50 Ω輸入阻抗) |
< ?180 dB (<= 100 kHz,50 Ω輸入阻抗) | |
電流信號輸入 | |
接口 | 前面板BNC,浮地/接地 |
外殼屏蔽 | 浮地,接地 |
最大浮地電壓 | ±1 V |
輸入阻抗 | 參照MFIA User Manual 表格 5.9 |
輸入頻率范圍 | DC - 500 kHz; DC - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
輸入A/D 轉換 | 16 位, 60 MSa/s |
輸入噪聲幅度 | 20 fA/√Hz (>100 Hz, 10 nA輸入范圍); 200 fA/√Hz (>10 kHz, 1 μA輸入范圍); 3.5 pA/√Hz (>1 MHz, 100 μA輸入范圍); 300 pA/√Hz (>1 MHz, 10 mA輸入范圍) |
輸入漏電流 | ±10 pA |
滿量程輸入靈敏度 | ±10 mA 量程下為 ±10 fA |
輸入增益精度 | < 1% (當頻率低于輸入帶寬的10%) |
輸入偏置幅值 | 1% 輸入量程 |
輸入偏置電壓 | 最大±2.2 mV |
動態儲備 | 最大120 dB |
相干拾取 | < 90 GΩ (<= 5 MHz, 100 μA輸入范圍) |
< 140 TΩ (<= 100 kHz,10 nA輸入范圍) | |
差分信號輸出 | |
接口 | 前面板2 個 BNC,單端或差分 |
輸出阻抗 | 50 Ω |
輸出頻率范圍 | DC - 500 kHz; DC - 5 MHz (參見MF-F5M升級選件) |
輸出頻率分辨率 | 1 μHz |
輸出相位范圍 | ±180° |
輸出相位分辨率 | 10 μdeg |
差分輸出 | 正弦波(180°相移) |
輸出D/A 轉換 | 16 位, 60 MSa/s |
輸出幅值范圍 | ±10 mV, ±100 mV, ±1 V, ±10 V (單端,高阻抗負載) |
輸出功率 | 對每個BNC,24 dBm (±10 V, 250 mW) |
輸出增益精度 | < 1% (100 kHz, 所有輸出量程) |
最大輸出驅動電流 | 100 mA |
輸出幅值偏置 | ±1 mV 或 1% 輸出量程的較大值 |
諧波失真 | 1V 以下輸出量程:85 dBc (頻率 < 100 kHz), 60 dBc (頻率 < 5 MHz); 10V 輸出量程: 80 dBc (< 100 kHz), 50 dBc (< 5 MHz), 載波幅值1 dBFS |
模擬加法器 | 輔助輸入1 可被加到信號輸出, ±10 V, DC - 2 MHz |
輸出范圍 | 輸出噪聲密度 |
10 mV | 43 nV/√Hz |
100 mV | 43 nV/√Hz |
1 V | 48 nV/√Hz |
10 V | 104 nV/√Hz |
輔助輸入 | |
接口 | 前面板2 個 BNC |
A/D 轉換 | 16 位, 15 MSa/s |
A/D 模擬帶寬 | 5 MHz |
輸入阻抗 | 1 MΩ |
幅值 | ±10 V |
分辨率 | 0.335 mV |
輔助輸出 | |
接口 | 前面板4 個 BNC |
D/A 轉換 | 18 位, 612 kSa/s |
D/A 模擬帶寬 | 200 kHz |
輸出阻抗 | 50 Ω |
幅值 | ±10 V |
分辨率 | < 85 μV |
驅動電流 | 20 mA |
噪聲密度 | 高阻抗負載,200 μV/√Hz(大于 1 kHz) |
噪聲RMS | 高阻抗負載,12 MHz 測量帶寬下 90 μVrms |
觸發輸入 | |
接口 | 背面板2 個 BNC |
觸發輸入阻抗 | 1 kΩ |
外部參考頻率范圍 | 1 Hz - 500 kHz; 1 Hz - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
觸發幅值范圍 | ±5 V |
最低脈沖寬度 | 35 ns |
觸發電平 | ±5 V, 3.66 mV 分辨率 |
觸發遲滯 | < 20 mV |
觸發輸出 | |
接口 | 背面板2 個 BNC |
觸發輸出阻抗 | 50 Ω |
外部參考頻率范圍 | 1 μHz - 500 kHz; 1 μHz - 5 MHz (參見 MF-F5M 升級選件) |
觸發幅值 | 5 V |
10 MHz 同步 | |
接口 | 背面板2 個 BNC,10 MHz 時鐘輸入和輸出 |
10 MHz 輸入,阻抗 | 50 Ω |
10 MHz 輸入,頻率范圍 | 9.98 - 10.02 MHz |
10 MHz 輸入,幅值范圍 | 200 mV - 3 V |
10 MHz 輸出,阻抗 | 50 Ω |
10 MHz 輸出,幅值范圍 | 1 Vpp (50 Ω), 正弦 |
內置參考頻率 | |
類型 | TCXO |
初始精度 | < ±1.5 ppm |
長期精度/老化 | 第一年< ±1 ppm |
短期穩定度(0.1 s) | < 2·10-10 |
溫度系數 | 0.05 ppm/°C (@23°C) |
1 kHz下相位噪音 | -140 dBc/Hz |
10 kHz下相位噪音 | -150 dBc/Hz |
接口和其它規格 | |
PC接口 | LAN, 1 GbE; USB 2.0, 480 Mbit/s |
USB主機接口 | 背面板2 個,支持 WiFi 模塊和大容量存儲 |
DIO | 4 x 8位, 通用數字輸入/輸出,3.3 V TTL |
VHDCI 68 pin磁性接口 | |
內存 | 4.7 GB數據, 250 MB設定文件,250 MB日志文件 |
LabOne GUI的部署環境要求 | |
操作系統 | 任意,基于網絡瀏覽器 |
輸入設備 | 觸屏,鍵盤,鼠標 |
CPU | 雙核或以上,支持瀏覽器硬件加速渲染 |
瀏覽器 | Chrome, Firefox, Safari, Opera, Edge |
PC接口 | 1 GbE, 100 MbE, USB 2.0 |
LabOne API的部署環境要求 | |
操作系統 | Windows 8.x 64-bit, Windows 7 64-bit |
32-bit 和 64-bit of Linux, Ubuntu 14.04 LTS (i386, AMD64), 64-bit 需要需要 IA32 擴展 | |
Mac OS X | |
CPU | AMD K8 (Athlon 64, Sempron 64, Turion 64等), AMD Phenom, Intel Pentium 4, Xeon, Celeron, Celeron D, Pentium M, Celeron M, Core, Core 2, Core i5, Core i7, Atom |
內存 | 4GB+ |
PC接口 | 1 GbE, 100 MbE, USB 2.0 |
支持語言 | LabVIEW 2009 (32-bit, 64-bit)或更新; Python 2.6x, 2.7x (32-bit, 64-bit); MATLAB 2009 或更新; C/C++ |
應用領域
? 材料科學:載流子遷移率、載流子密度、霍爾效應
? 輸運測量:電導測量,2和4端子電阻測量
? 吸收光譜
? 傳感和執行MEMS:陀螺儀、諧振器、加速度計
? 量子傳感和量子輸運:量子點和量子比特
? 磁性傳感:SQUIDs, NV 色心, 原子磁強計,VSM
? 掃描顯微鏡:AFM、STM
? 噪聲表征:噪聲密度,互相關測量