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

超低雑音増幅器

SA-200シリーズ

世界最高レベルの低雑音を実現した微小電圧増幅用のシングルエンド入力アンプ    SA-200F3

サブµVから数mVまで。 広い電圧範囲で信号を増幅

低周波はDCから高周波は100MHzまで、広帯域をカバー

低インピーダンスから高インピーダンスまで多様なセンサからの入力信号に対応

 

 

 

センサからの信号

低周波信号

高周波信号

低インピーダンス

SA-200F3

DC~700kHz、20Vp-p出力

SA-230F5

1kHz~100MHz、1.8Vp-p出力

高インピーダンス

※カスタム対応を承ります。

SA-220F5

1kHz~80MHz、2Vp-p出力

 

広い測定範囲を実現

入力電圧―周波数

    SA-200シリーズは・・・
  • 1µV未満の超微小入力電圧も超低ノイズで増幅。

     入力範囲

 

 

 

 

世界最高レベルのノイズ密度で、極めて小さい信号も高品質に増幅 

低周波の信号も高周波の信号も低ノイズ。   

入力換算雑音電圧密度―遮断周波数

    SA-200シリーズは・・・
  • 『周波数帯域 DC~100MHz』において、世界最高レベルの低雑音信号増幅

     遮断周波数

 

※2017年6月16日調査

 

 

大多数の電圧型センサに対応する、豊富なラインナップ 

低入力インピーダンスモデルも高入力インピーダンスモデルも低ノイズ。

入力換算雑音電圧密度―入力インピーダンス

    SA-200シリーズは・・・
  • 幅広い信号源インピーダンスに対応出来るラインナップ

     入力インピーダンス

 

※2017年6月16日調査


   

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微小信号のパルス応答特性  

100µVp-pの方形波を入力した時の出力波形 

上の波形: アンプ出力直結時の波形
下の波形: アンプ出力の後に1MHzのLPFを入れた時の波形
  •  SA-200F3
 

100Hz

 

1kHz

 

10kHz

SA製品画像

 

100Hz

 

て

 

10kHz

 Zin=1k,10k,100kΩ、G=40dB

DC~700kHz、0.5nV/√Hz 

 

100kHz

1MHz

10MHz

 

100kHz

  1MHz  

10MHz

  •  SA-220F5
 

100Hz

 

1kHz

 

10kHz

SA製品画像

Zin=1MΩ, G=46dB, 

1kHz~80MHz, 0.5nV/√Hz

 

100Hz

 

1kHz

 

10kHz

 

100kHz

1MHz

10MHz

 

100k

  1MHz  

10MHz

  •  SA-230F5
 

100Hz

 

1kHz

 

10kHz

SA製品画像

Zin=50Ω,  G=46dB,

1kHz~100MHz, 0.25nV/√Hz

 

100Hz

 

1kHz

 

10kHz

 

100kHz

1MHz

10MHz

 

100kHz

  1MHz  

10MHz

信号周波数別『おすすめ』機器

  • 10kHz以下:SA-200F3
  • 10kHz以上:SA-220F5もしくはSA-230F5

 

   

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活用事例: 電源ノイズの測定  

シグナルアナライザを使用し、当社製 低雑音直流電源 LP5394の出力雑音を測定 

  • プリアンプ無し
    (シグナルアナライザのみ)


シグナルアナライザ

7.6nV/√Hz@200kHz

 

【測定結果】

プリアンプなし

計測器のノイズで電源ノイズの計測不可 

 

  

 

 

 

 

  • プリアンプ有り(with SA-220F5)

 

シグナルアナライザ
シグナルアナライザ

&

SA製品画像  
SA-220F5

0.5nV/√Hz@200kHz 

 

 

【測定結果】

SA-220F5あり

2kHz~30kHzまでの電源ノイズの検出に成功 
※検出感度が10倍以上改善

 

 

  • プリアンプ有り(with SA-230F5)

 

シグナルアナライザ
シグナルアナライザ

&

SA製品画像  
SA-230F5

0.26nV/√Hz@200kHz 

 

 

【測定結果】

SA-230F5あり

2kHz~40kHzまでの電源ノイズの検出に成功 
※検出感度が20倍以上改善

 

 

 

 

 NFの低雑音増幅器を使用すれば・・・

検出限界に優れる機器や装置を使用する場合でも、信号入力の前段にて、超低ノイズのプリアンプ(SAシリーズ)を使用することにより、今まで見ることが出来なかった信号を検出できます。


   

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信号検出限界への挑戦 ― µVのリアルタイム信号検出―

SA-200F3(1段、利得40dB)にて増幅し、オシロスコープ(帯域幅1MHz)で表示

  blue arrowblue arrowblue arrow 5µVp-pの正弦波のリアルタイム信号検出波形

推奨測定条件:LPFを使用することで低周波域で精度が向上(信号周波数に対し約5倍のLPF)

55Hz,LPF=300Hz

入力 55Hz
LPF=300Hz

  550Hz LPF=3kHz

入力 550Hz
LPF=3kHz

 

5.5kHz LPF=30kHz

入力 5.5kHz
LPF=30kHz

  55kHz LPF=300kHz

入力 55kHz
LPF=300kHz

LPFを使用しない場合
55kHz

入力 55Hz

  550Hz

入力 550Hz

  5.5kHz

入力 5.5kHz

  55kHz

入力 55kHz

 

  blue arrowblue arrowblue arrow 5µVp-pの方形波のリアルタイム信号検出波形

推奨測定条件:LPFを使用することで低周波域で精度が向上(信号周波数に対し約5倍のLPF)

55Hz,LPF=300Hz

入力 55Hz
LPF=300Hz

  550Hz LPF=3kHz

入力 550Hz
LPF=3kHz

  5.5kHz LPF=30kHz

入力 5.5kHz
LPF=30kHz

  55kHz LPF=300kHz

入力 55kHz
LPF=300kHz

LPFを使用しない場合
55Hz

入力 55Hz

  550Hz

入力 550Hz

  5.5kHz

入力 5.5kHz

  55kHz

入力 55kHz


   

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信号検出限界への挑戦 ― nVの繰り返し信号検出―

SA-200F3 + SA-410F3(2段)にて増幅した繰り返し信号をオシロスコープで平均化処理 

平均化処理:512回   

  blue arrowblue arrowblue arrow 40nVp-pの信号検出に成功

  • 入力:40nVp-p、55Hz、パルス幅: 1.82ms
    測定帯域:1kHz

50nV, 55Hz, Duty 10%

 

  • 入力 40nVp-p、550Hz、パルス幅:0.182ms
    測定帯域:10kHz

50nV, 550Hz, Duty 10%

 

 

 

平均化処理:1万回

  blue arrowblue arrowblue arrow 4nVp-pの信号検出に成功

  • 入力:4nVp-p、55Hz、パルス幅:1.82ms
    測定帯域:1kHz

5nV, 55Hz, Duty 10%

 

  • 入力:8nVp-p、55Hz、パルス幅:1.82ms
    測定帯域:1kHz

5nV, 550Hz, Duty 10%

 

 

 

測定時のブロック図

 測定系イメージ

 

   

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