株式会社エヌエフ回路設計ブロック
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微少信号測定器

プログラマブル電流増幅器

CA5350

特長

高利得・広帯域  

1010 V/AのときにDC〜14kHz、109 V/AのときにDC〜70kHzと、他にはない高利得・広帯域を実現しました。また、106 V/A以下では、DC〜500kHzと高速信号にも対応します。

 

 

利得−周波数特性

スペーサ

スペーサ

 

▲利得−周波数特性

 

 

利得可変 

104 / 105 / 106 / 107 / 108 / 109 / 1010 (V/A)の7レンジ、10倍ステップで利得を設定できます。
測定条件によって変化する電流値やセンサにあわせて、最適な利得に設定できます。
また、出力アンプ利得×10を使えば、最大1011 V/Aの利得を設定可能です。         

 

高速応答・安定動作 

利得106 V/Aで0.7μsの高速応答を実現し、光学系の高速パルス応答の信号処理に対応可能です。
独自の回路設計技術により、センサや接続ケーブルの容量に対しても安定に動作し、発振の心配がありません。また、パルス応答に対してもオーバシュートやリンギングが発生しません。
高速応答と広帯域を両立し、かつ入力側の容量に対しても安定していることにより、多様なセンサに対応します。

パルス応答特性

利得:109 V/A、Cs:入力ーGND間容量

従来型電流増幅器

X軸:100μs/div. Y軸:2V/div.

 

CA5350

X軸:20μs/div. Y軸:2V/div. 

▲従来型電流増幅器

 

▲CA5350

リンギングやオーバシュートがほとんど発生しません。

 

電流サプレッション 

フォトダイオード、フォトトランジスタなどの光電変換素子では、入射光がないときに、暗電流と呼ばれる微弱な電流が流れます。
利得の高い電流増幅器では、入力のわずかな直流電流が出力では大きな電圧となり、増幅器が飽和して、測定が不可能となります。
CA5350はサプレッション電流源を内蔵し、本体の設定で入力の暗電流をキャンセルすることができます。
設定は、±8nA〜±800μAの6レンジを選択可能です。
また、オートサプレッション機能により、暗電流のサプレッションに必要なレンジと電流値を自動で設定することが可能です。

 
電流サプレッション設定画面
▲電流サプレッション設定画面

 

 

低雑音(可変フィルタ内蔵、低雑音直流電源内蔵) 

入力換算雑音2.5fA/√Hz(1010 V/A, 55Hzにおいて)の超低雑音を実現しました。
また、雑音成分を除去して、SN比(信号雑音比)を向上させるため、応答速度を1μs〜300msの範囲で設定可能なフィルタを内蔵しSN比や応答速度をアプリケーションに応じて、最適化できます。
さらに、電源部に当社独自の技術を用いた低雑音直流電源を採用するなど、微弱な電流の増幅に不可欠な“低雑音”を追求しています。

 
フィルタ応答時間
▲フィルタ応答速度(立ち上がり時間)設定画面

 

システム組み込み(インタフェース、入出力端子) 

USB、GPIBインタフェースを標準装備し、リモート制御、自動計測システムへの組み込みに対応します。
入出力端子は、フロントパネルとリアパネルの両方に備えているので、センサとの接続や他の機器の接続など、使い方にあわせて、接続する端子を選択できます。
また、ハーフラックサイズにより、複数台の組み込みも容易です。

 

 

フロントパネル

 

リアパネル

▲フロントパネル

 

▲リアパネル

 

各種計測を組み合わせたシステム計測に。

プログラマブル電流増幅器 CA5350とロックインアンプ、ディジタルオシロスコープ、データアクイジションシステムなど、各種装置を組み合わせることで、システム計測に対応します。

1台用・2台用ラックマウント金具オプションあり

システムラック

各種機能 

  • バイアス電源 −8V ~ +8V
    各種センサにバイアス電圧を印加するバイアス電源
  • 表示器のバックライト輝度
    OFFを含めて3段階設定、光の影響を受けやすい実験でも使用可能
  • 設定メモリ 10通り