I-V轉換器

I-V轉換器

低噪聲高穩定性 (LNHS) 電流I-電壓V 轉換器具備超低噪聲、優異的穩定性,以及獨特功能,例如浮動輸入和外接偏壓電壓的選項。我們精心篩選並僅選用最佳、最低噪聲的晶體管作為輸入級。

這些設備體積小、重量輕,可輕鬆安裝在靠近實驗的位置,例如直接安裝於分線盒或低溫恆溫器上。電流-電壓轉換器提供五個數量級的增益範圍,從 10^5 到 10^9 V/A,並內建截止頻率在 30 Hz 至 100 kHz 之間的低通濾波器。配備遠端控制單元,可遠端調整增益和濾波器設置。帶寬範圍從最大增益(10^9 V/A)下的 1.7 kHz 到最小增益(10^5 V/A)下的 600 kHz。

用戶可以在電流-電壓轉換器的輸入端施加外部偏壓電壓,包括 ±100 mV(型號 SP983c)、±1 V(型號 SP983c01)或 ±2 V(型號 SP983c02),從而能在任意偏壓電壓下測量電流或進行對稱的源漏電壓偏壓。外部施加的輸入偏壓電壓會在內部被抵消,並不會疊加到輸出信號上。

雖然所有前置放大器的輸入端都會輸出微小的電壓偏壓,我們的電流-電壓轉換器是唯一能透過主動反饋迴路將輸入電壓偏壓穩定到低於 0.2 μV/K 的前置放大器。在 μV 級電壓對實驗至關重要的情況下,穩定的輸入電壓偏壓尤為寶貴。而其他商用儀器的輸入電壓可能會隨時間漂移數十微伏。

我們的設備專為低溫(稀釋製冷機)實驗設計。IF3602 輸入級(參見下文輸入級選項)針對大型負載電容進行了優化,例如低溫實驗中經過大量濾波的導線。

電流-電壓轉換器的輸出地與電源和電腦介面隔離。因此,來自實驗的電纜提供測量接地。這種接地方案無需使用電池即可避免接地迴路,從而實現超低噪聲的設定。

 

 

我們為I-V 轉換器的輸入級提供兩種不同的 J-FET 選項:

LSK389A:適用於 R > 1 MΩ 和 C < 1 nF

  • 較低的輸入電流噪聲
    (在 10^8 和 10^9 V/A 增益範圍內尤為顯著)

IF3602:適用於 R < 1 MΩ 或 C > 1 nF

  • 較低的輸入電壓噪聲
  • 更大的增益帶寬積(600 MHz),使在高輸入電容情況下的輸出噪聲顯著減小。

 

應用

低噪聲與低漂移電流測量

  • 適用於低溫實驗,例如稀釋制冷機中的量子傳輸。
  • 高電容之濾波線的優化(IF 模型)。
  • 適合高阻抗負載,例如量子比特自旋阻塞讀出(LSK 模型)。

掃描隧道顯微鏡前置放大器

  • 可以在同一導線上施加偏壓並同時測量電流。

高偏壓穩定性的精密電流測量

  • 輸入電壓經主動穩定處理,確保漂移可忽略不計。

低光強檢測

  • 適用於光電二極管或光電倍增管的應用。

 

Model: SP983c

-IF

01-IF

-LSK

02-LSK

Input J-FET

IF3602, best for

R< 1MΩ or C>1nF

LSK389A, best for

R> 1MΩ or C< 1nF

Stable, low-noise and overload protected input current

Current noise @10 Hz & 109V/A (fA/Hz )

Current noise @1 KHz & 109V/A (fA/Hz )

6

9

5

8

Leakage current magnitude (pA)

40

50 *

3

3 *

Stable, low-drift and low-noise input voltage (low voltage noise relevant for R< 1MΩ)

Input voltage noise @10 Hz (nV//Hz )

Input voltage noise@1 KHz  (nV//Hz )

2.0

1.2

2.6 *

2.0 *

4.5

1.9

5.0 *

2.7 *

Input voltage drift

0.15μV/K @25°C- feedback stabilized

Input bias voltage

(internally subtracted at output)

±100mV

±1V

±100mV

±2V

Gain

Five decades 105 to 109 V/A- remote controllable

Integrated low-pass filter

30Hz to 100Hz- remote controllable

DC input impedance

33Ω~ 46Ω

GBWP

600MHz

68MHz

Dimensions and weight

Small size, low weight

  1. 55x 35 mm, 165g
             

Table shows typical specs

* Noise and leakage current values are measured at zero bias and may change with bias voltage. The noise of the extremally applied voltage (divided by 2, 5, or 10 depending on the model) adds to the input voltage noise. Therefore, it’s important to use a very low-noise voltage source, such as BASPI’s LNHR DACII

Bandwidth

Gain (V/A)

109

108

107

106

105

Typical Bandwidth (-3dB) @1V

1.7KHz

24KHZ

94KHZ

315KHZ

580KHZ

 

https://www.baspi.ch/