Features

• Eingangsrauschen bis minimal 180 aA/√Hz
• Bandbreite bis zu 400 kHz
• Transimpedanzverstärker mit einer Verstärkung bis zu 10¹³ V/A
• Flacher Frequenzgang
• Kompakte Abmessungen

 

Warum sollte man kompakte Transimpedanzverstärker-Module benutzen?

Im Gegensatz zu großen Tischgeräten ermöglichen kompakte Vorverstärker-Module die Signalverstärkung unmittelbar an der Quelle. Dadurch werden Verschlechterungen des Störabstandes durch hohe Kabelkapazitäten oder Störeinstreuungen vermieden. Die weitere Signalverarbeitung nach der ersten Verstärkerstufe beeinflusst den Signal-/Störabstand nicht mehr und kann daher durch längere Kabel abgesetzt werden.

 

Verstärkung und Rauschen

Marktübliche Operationsverstärker-ICs können ein Eingangsstromrauschen von weniger als 1 fA/√Hz aufweisen. In der praktischen Beschaltung als niederfrequenter Transimpedanzverstärker (I/U-Wandler) dominiert in der Regel aber das thermische Rauschen des Rückkoppelwiderstandes Rf. Dieses thermische Stromrauschen wird umso geringer, je höher der Widerstand Rf und damit die Verstärkung ist. Daher bietet FEMTO Module mit bis zu 10¹³ V/A Verstärkung an, um Rauschwerte von minimal 0,18 fA/√Hz zu erzielen.

 

Bandbreite und Frequenzgang

Bei üblichen Beschaltungen, wie sie oftmals in den Applikationsschriften der Operationsverstärker-Hersteller zu finden sind, nimmt die Bandbreite und damit die Messgeschwindigkeit bei hohen Verstärkungswerten in der Regel deutlich ab. Bereits bei mittleren Verstärkungen werden damit üblicherweise nur noch wenige Hz Bandbreite erzielt und modulierte oder zeitaufgelöste Messungen sind nahezu unmöglich. Daher wurden bei FEMTO in langjähriger Arbeit spezielle Schaltungstechniken entwickelt, die in Verbindung mit speziell ausgewählten Bauteilen ein außergewöhnlich gutes Ergebnis liefern. Daher können wir professionelle Stromverstärker anbieten, die die Bezeichnung "Ultra Low Noise" wirklich verdienen. Das Rauschverhalten übertrifft bei weitem das von konventionell entwickelten Strom-Spannungs-Wandlern mit Operationsverstärkern bei vergleichbarer Bandbreite. Die LCA-Serie ist konkurrenzlos, es sind die rauschärmsten Strom-Spannungswandlermodule, die der Markt zurzeit bietet.

Neben geringem Rauschen, hoher Bandbreite und viel Verstärkung zeigen FEMTO Transimpedanzverstärker beinahe ideales Verhalten in unterschiedlichsten Anwendungen, ohne Ansprüche an spezielle Adaptionen oder Frequenzkompensationsmaßnahmen zu stellen. Bandbreite und Frequenzgang bleiben konstant, unabhängig von der angeschlossenen Quellkapazität bis zu Werten von 10 nF. Signalüberhöhungen oder Veränderungen der Verstärkung durch wechselnde Quellkapazitäten treten nicht auf.

 

Vorverstärker für Lock-In-Verstärker

Lock-In-Verstärker besitzen üblicherweise einen speziellen Stromeingang. Durch den Einsatz eines rauscharmen Stromvorverstärkermoduls anstelle des Stromeingangs bei rausch-kritischen Anwendungen lassen sich die Empfindlichkeit und die Messgeschwindigkeit selbst von DSP Lock-In Verstärkern beträchtlich steigern. Ströme im Femtoampere-Bereich sind dann innerhalb weniger Millisekunden gemessen.

 

Anwendungen

• Strom-Spannungs-Wandler für Strommessung
• Verstärker für Fotodetektoren
• Spektroskopie
• Raster-Tunnel-Mikroskopie (STM)
• Ionisationsdetektoren
• Pyro- und Piezoelektrische Detektoren

 

Modell	3-dB Bandbreite (DC ...)	Strom- rauschen [/√Hz]	Transimpedanz (Gain)	Anstiegs-/ Abfallzeit	Datenblatt
LCA-2-10T	2 Hz	0,18 fA	1012 und 1013 V/A	200 ms	212 kB
LCA-30-1T	30 Hz	0,5 fA	1 x 1012 V/A	12 ms	259 kB
LCA-30-200G	30 Hz	0,5 fA	2 x 1011 V/A	12 ms	259 kB
LCA-200-100G	200 Hz	1,5 fA	1 x 1011 V/A	2 ms	258 kB
LCA-200-10G	200 Hz	1,5 fA	1 x 1010 V/A	2 ms	258 kB
LCA-1K-5G	1 kHz	3 fA	5 x 109 V/A	400 µs	257 kB
LCA-2K-2G	2 kHz	4,5 fA	2 x 109 V/A	200 µs	259 kB
LCA-4K-1G	4 kHz	6,5 fA	1 x 109 V/A	100 µs	259 kB
LCA-10K-500M	10 kHz	10 fA	5 x 108 V/A	40 µs	260 kB
LCA-20K-200M	20 kHz	14 fA	2 x 108 V/A	20 µs	260 kB
LCA-40K-100M	40 kHz	19 fA	1 x 108 V/A	10 µs	259 kB
LCA-100K-50M	100 kHz	30 fA	5 x 107 V/A	4 µs	260 kB
LCA-200K-20M	200 kHz	40 fA	2 x 107 V/A	2 µs	260 kB
LCA-400K-10M	400 kHz	65 fA	1 x 107 V/A	1 µs	258 kB

 

Anmerkung: Bandbreite und Frequenzgang sind unabhängig von der Detektorkapazität. Garantiert und getestet bis zu 10 nF für jeden Verstärker. (Bis 1 nF für LCA-400K-10M).

Ausgangsspannung ±10 V @ >10 kΩ Last. Offset-Nulleinstellung mittels Trimmpoti. Ausgang kurzschlussfest. Stromversorgung ±15 V über 3-polige Lemo^®-Buchse. Ein passender Stecker wird mitgeliefert. Passendes Netzteil PS-15 ist optional lieferbar. Weitere Einzelheiten siehe Datenblatt!