Femto DDPCA-300 是一款低噪聲跨阻/電流放大器，峰峰值輸入噪聲僅為 0.4 fA，噪聲性能更是低至 0.2 fA/√Hz。其增益范圍為 10? 至 1013 V/A，動(dòng)態(tài)范圍超過(guò) 240 dB，可測(cè)量亞飛安至毫安級(jí)的電流。緊湊的外殼設(shè)計(jì)使其能夠靠近信號(hào)源進(jìn)行安裝，而豐富的濾波器選項(xiàng)則支持實(shí)時(shí)飛安級(jí)測(cè)量。
技術(shù)規(guī)格
| Model | DDPCA-300 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Transimpedance [V/A] | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 1010 | 1011 | 1012 | 1013 |
| Bandwidth* (-3 dB) [Hz] | 400 | 400 | 400 | 400 | 150 | 150 | 20 | 20 | 1 | 1 |
| Rise Time* (10 % - 90 %) [ms] | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 2.3 | 2.3 | 17 | 17 | 350 | 350 |
| Integrated Input Noise* (Peak-Peak) | 7 nA | 7 nA | 70 pA | 70 pA | 1.2 pA | 1.2 pA | 50 fA | 50 fA | 2 fA | 2 fA |
| Spectral Input Noise Density [/√Hz] | 45 pA | 45 pA | 0.5 pA | 0.5 pA | 15 fA | 15 fA | 1.3 fA | 1.3 fA | 0.2 fA | 0.2 fA |
| Accuracy Performance | Gain ±1 % | |||||||||
| Adjustable Low Pass Filter | 3 settings: full bandwidth, 0.7 Hz and 0.1 Hz | |||||||||
| Output Performance | ±10 V, ±30 mA | |||||||||
| Bias Voltage | ±10 V, max. 10 mA, connected to amplifier input, adjustable by trimpot or remote control voltage | |||||||||
| Power Supply | ±15 V, +70 mA / -15 mA typ., ±150 mA recommended | |||||||||
| Control Interface | 4 opto-isolated digital inputs, TTL/CMOS compatible, analog bias control voltage input | |||||||||
| Case | 170 x 60 x 45 mm (L x W x H), Weight 320 g (0.74 lb.) | |||||||||
上表中所示的帶寬、上升時(shí)間和積分輸入噪聲值是在低通濾波器設(shè)置為全帶寬的情況下獲得的。將低通濾波器設(shè)置為 0.7 Hz 或 0.1 Hz 可獲得更低的峰峰值噪聲。在增益設(shè)置為 10^12 和 10^13 V/A 且低通濾波器設(shè)置為 0.1 Hz 時(shí)，可獲得 0.4 fA 的最小峰峰值噪聲。
偏移量可通過(guò)微調(diào)電位器調(diào)節(jié)。過(guò)載指示通過(guò) LED 和數(shù)字控制輸出實(shí)現(xiàn)。輸入端具有 ±2 kV 瞬態(tài)電壓保護(hù)。輸出端具有短路保護(hù)。
應(yīng)用案例
UPGRADE OF THE NUCLOTRON EXTRACTED BEAM DIAGNOSTIC SUBSYSTEM.
本子系統(tǒng)用于測(cè)量 Nuclotron 引出束流參數(shù)。在束流傳輸線的四個(gè)位置采用多絲正比室測(cè)量束流橫向剖面。通過(guò)調(diào)節(jié)高壓電源對(duì)氣體放大倍數(shù)進(jìn)行整定。利用電離室、可變?cè)鲆骐娏鞣糯笃?DDPCA-300 及電壓 - 頻率轉(zhuǎn)換器測(cè)量引出束流強(qiáng)度。數(shù)據(jù)由搭載 National Instruments 數(shù)據(jù)采集模塊的工業(yè)計(jì)算機(jī)處理。基于 LabView 開(kāi)發(fā)的客戶端 - 服務(wù)器分布式應(yīng)用，可使操作員通過(guò) TCP/IP 網(wǎng)絡(luò)控制硬件并獲取測(cè)量結(jié)果。
Anomalous Transport in Sketched Nanostructures at the LaAlO3=SrTiO3 Interface
輸運(yùn)實(shí)驗(yàn)在兩個(gè)地點(diǎn)開(kāi)展，分別為匹茲堡大學(xué)(Pitt，器件 C 和 H-H7)與國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室(NHMFL，器件 C2 和 C3)，采用獨(dú)立的測(cè)量裝置。兩處均使用輸入阻抗為 1 TΩ 的真差分電壓放大器(Femto 型號(hào) DLPVA)，從而在電壓感應(yīng)觸點(diǎn)中幾乎不抽取電流。
在匹茲堡大學(xué)，采用同步采樣 24 位數(shù)據(jù)采集卡施加電壓并采集放大后的電壓信號(hào)。通過(guò)計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)處理對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，實(shí)現(xiàn)鎖相放大，可同時(shí)測(cè)量最多 4 個(gè)通道。電流測(cè)量則采用跨阻放大器(Femto DDPCA-300)。
在國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室，使用常規(guī)鎖相放大器完成輸運(yùn)測(cè)量。兩處均采用低頻(約 1 Hz)鎖相檢測(cè)，以最小化電容與電感耦合。
器件在制冷機(jī)中降溫，基底溫度分別為：50 mK(匹茲堡大學(xué))、20 mK(國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室)或 250 mK(國(guó)家強(qiáng)磁場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室)。
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