• Schnell
  • Weiter dynamischer Bereich
  • Kompakt

Der Transimpedanzverstärker TZA400 wurde zur präzisen Messung von Strom im Bereich von pA bis mA entwickelt. Der Ausgang ist eine zum Eingangsstrom linear proportionale Spannung. 

Die Verstärkung des TZA400 läßt sich mittels USB oder Steuerinterface kontrollieren. Mit dem Verstärker wird eine grafische Benutzeroberfläche geliefert.

  • Schnittstellen: USB und Steuerinterface (DB25)
  • Anstiegszeit: 1µs (G≤5×105);
      4µs (höhere Verstärkungsstufen)
  • Rauschäquivalente Leistung: 500 (ARMS)
  • Verstärkungsregelung:
      16 Verstärkungsstufen im 1-2-5-Muster oder
      4 Verstärkungsstufen in Dekadensprüngen

FUNKTIONSWEISE

Der TZA400 misst kleine Ströme wie z.B. optische Leistung mittels einer Photodiode. Aufgrund ihrer Empfindlichkeit und Schnelligkeit der Messung lassen sich Photodioden hervorragend zur Leistungsmessung im Sichtbaren und nahen IR nutzen.

Photodioden erzeugen einen Strom, der über einen weiten dynamischen Bereich proportional zur eintretenden Lichtleistung ist.

Der Photodiodenstrom wird über einen präzisen Transimpedanzverstärker in eine Spannung konvertiert. Dieser Verstärker ist über den gesamten Messbereich des Gerätes sehr linear. Der TZA400 hat 4 oder 16 Verstärkerstufen optional. Die Schaltung der Verstärkerstufen erfolgt über ein Halbleiterbauteil und ist somit frei von Verschleiß.
Das analog verstärkte und verarbeitete Signal kann an der BNC-Ausgangsbuchse auf der Frontplatte oder an der entsprechenden Schnittstellenzeile auf der Rückplatte abgegriffen werden.

Im Anschluss wird die generierte Spannung durch einen 12bit-A/D-Wandler in einen digitalen Wert konvertiert. Die Umwandlung, Berechnung und Kommunikation mit dem PC wird von einem Microcontroller durchgeführt. Der Messvorgang wird ausgelöst, sobald ein entsprechendes Kommando über die USB-Schnittstelle gesendet wird (Software-Trigger). Zusätzlich kann auch ein permanenter Messvorgang gestartet werden, der mit 1,5 kHz Messwerte erfasst und ausgibt. An der USB-Schnittstelle wird der gemessene Photodiodenstrom ausgegeben.

ANWENDUNGSGEBIETE

Diese Transimpedanzverstärker lassen sich hervorragend zur Bestimmung des Stroms von Photodioden nutzen. Der Ausgang ist eine Spannung, die linear proportional zum Eingangsstrom ist, und somit zur Eingangsspannung bei Anwendungen zur Qualitätskontrolle von Photodioden. Die schnelle Reaktionszeit bei hohem Signal-zu-Rausch-Verhältnis macht die TZA400-Serie zu idealen Messgeräten in System-Steuerungsschleifen.

Diese Verstärker haben eine besonders hohe Empfindlichkeit und einen weiten dynamischen Bereich. 16 Verstärkerstufen decken 5 Verstärker-Dekaden in einem1-2-5-Muster ab. Eine Abweichung von <1% bei Änderung der Verstärkungsstufe ermöglicht die zuverlässige Aufnahme von Leistungskurven über den gesamten Empfindlichkeitsbereich des Messgerätes: ein Messbereich von 6½ Dekaden. So werden selbst sehr anspruchsvolle Messungen wie die präzise Hochgeschwindigkeitsmessung des Polarisations-Auslöschverhältnisses in Echtzeit zu einer simplen Aufgabe.

Die TZA400-Serie ist aufgrund ihres Designs unempfindlich gegenüber elektromagnetischen Interferenzen, ein wesentlicher Faktor beim Einsatz in „kontaminierter“ industrieller Umgebung. Diese Einheiten werden in einem modularen 19″-Einschub-System angeboten.

ParameterBedingungenMinTypMaxEinheiten
Eingang
Strombereich (Vollausschlag)Maximaler Bereich3,7mA
Minimaler Bereich37nA
Rauschäquivalenter Strom(NEPRMS)Bereich: 3,7mA

2,5

µA
Bereich: 37nA

500

pA
SteckverbinderBNC (Adapter für andere Steckverbinder erhältlich.)
Ausgang03,7V
FunktionLinear analog : Vaus = Skalierungsfaktor x Iin
SteckverbinderBNC (Adapter für andere Steckverbinder erhältlich) und DB25
Ausgangsskala mit 16 Range-Optionen, Range:3,7mA
1,85mA
740µA
370µA
185µA
74µA
37µA
18,5µA
7,4µA
3,7µA
1,85µA
740nA
370nA
185nA
74nA
37nA
1
2
5
0,01
0,02
0,05
0,1
0,2
0,5
1
2
5
0,01
0,02
0,05
0,1
V / mA
V / mA
V / mA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / µA
V / nA
V / nA
V / nA
V / nA
Ausgangsskala mit 4 Range-Optionen, Range:3,7mA
370µA
37µA
3,7µA
1
0,01
0,1
1
V / mA
V / µA
V / µA
V / µA
Ausgangsbereich (Vollausschlag)10V
Anstiegs-/Abfallszeit (10% – 90%)Eingangskapazität < 100pF1µs
Einschwingzeit (1%)Eingangskapazität < 100pF2µs
Genauigkeit± 1%
Ausgangsimpedanz50Ω
Logik
Zum Schalten erforderlicher StromHI = 5V
LO = 0V
-1005
0
100nA
Totzeit beim Wechsel des Bereichs2 (bedingt durch die Einschwingzeit; die logische Schaltung ist innerhalb von 20ns abgeschlossen)µs
Stromversorgung
TypSteckernetzteil (im Lieferumfang enthalten)
Abmessungen
1 Kanal103 x 45 x 116 (B x H x L)mm
4 Kanäle103 x 106 x 116 (B x H x L)mm
19″-Gehäuse3U
  • Anzahl der Verstärkungsstufen: 4, 16
  • Gehäuse: Montageflügel, Laborausführung, 19″-Einschubmodule
  • Anzahl der Kanäle: 1, 2, 3, 4

Schaltbox zur Einstellung der Verstärkung

Unser Software-Development-Kit

Das SDK Paket ist ein fester, kostenfreier Bestandteil beim Kauf eines Gerätes.

Es beinhaltet den Quellcode des Anwendungsprogramms (in VB.net) und ein LabView VI mit den grundsätzlichen Funktionen des Instruments.
Ebenfalls enthalten ist die Beschreibung der Kommunikation mit den Geräten und eine Liste der verwendeten Kommandos.

Für einige Geräte (aktuell LDD100, LIV120 in Vorbereitung) gibt es eine dll Datei (Bibliotheksdatei) mit Dokumentation und Beispielanwendungen in VB.net und LabView.

Das könnte Sie auch interessieren