Ultra-rauscharme Transimpedanzverstärker (Stromverstärker) LCA

Features

  • Eingangsrauschen bis minimal 180 aA/√Hz
  • Bandbreite bis zu 400 kHz
  • Verstärkung bis zu 1013 V/A
  • Flacher Frequenzgang
  • Kompakte Abmessungen
FEMTO Low-Noise Transimpedance Amplifier Series LCA
Modell -3 dB Bandbreite (DC …) Stromrauschen Transimpedanz (Verstärkung) Anstiegs-/Abfallzeit Datenblatt
LCA-2-10T 2 Hz 0,18 fA/√Hz 1012 und 1013 V/A 200 ms
LCA-30-1T 30 Hz 0,5 fA/√Hz 1 x 1012 V/A 12 ms
LCA-30-200G 30 Hz 0,5 fA/√Hz 2 x 1011 V/A 12 ms
LCA-200-100G 200 Hz 1,5 fA/√Hz 1 x 1011 V/A 2 ms
LCA-200-10G 200 Hz 1,5 fA/√Hz 1 x 1010 V/A 2 ms
LCA-1K-5G 1 kHz 3 fA/√Hz 5 x 109 V/A 400 µs
LCA-2K-2G 2 kHz 4,5 fA/√Hz 2 x 109 V/A 200 µs
LCA-4K-1G 4 kHz 6,5 fA/√Hz 1 x 109 V/A 100 µs
LCA-10K-500M 10 kHz 10 fA/√Hz 5 x 108 V/A 40 µs
LCA-20K-200M 20 kHz 14 fA/√Hz 2 x 108 V/A 20 µs
LCA-40K-100M 40 kHz 19 fA/√Hz 1 x 108 V/A 10 µs
LCA-100K-50M 100 kHz 30 fA/√Hz 5 x 107 V/A 4 µs
LCA-200K-20M 200 kHz 40 fA/√Hz 2 x 107 V/A 2 µs
LCA-400K-10M 400 kHz 65 fA/√Hz 1 x 107 V/A 1 µs

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!

Warum sollte man kompakte Vorverstärkermodule 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. Wir können professionelle Stromverstärker anbieten, die die Bezeichnung ultra-rauscharm 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 Stromverstärker 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

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