Der Transimpedanzverstärker TZA500 wurde zur präzisen Messung von Strom im Bereich von pA bis mA entwickelt. Der Ausgang ist eine Spannung linear proportional zum Eingangsstrom.
Die USB- bzw. Steuerinterface-gesteuerte Gain-, Bandbreiten- und Polaritätsregelung macht den TZA500 sehr flexibel. Eine grafische Benutzeroberfläche wird mitgeliefert.
Der TZA500 dient zur Messung kleiner Ströme wie z.B. optischer Leistung mittels einer Photodiode. Aufgrung 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 TZA500 hat 6 Verstärkungsstufen. Die Schaltung der Verstärkungsstufen erfolgt über ein Halbleiterbauteil und ist somit frei von Verschleiß.
Ein herausragendes Leistungsmerkmal des TZA500 ist seine Auto-Null-Funktion. Außerdem verfügt er über Signal-Inversion und Bandbreiten-Reduktion. Das analoge Ausgangssignal steht an der BNC-Buchse auf der Frontplatte sowie an der entsprechenden Schnittstellenzeile auf der Rückplatte zur Verfügung.
Die generierte Spannung wird dann mittels eines 12bit A/D-Wandlers in einen digitalen Wert konvertiert. Sowohl dieser Prozess als auch alle Kalkulationen sowie die Kommunikation mit dem PC wird über einen Microcontroller gesteuert. Der Messprozess wird durch einen Befehl über die USB-Schnittstelle ausgelöst (Software-Trigger). Alternativ kann auch eine kontinuierliche Messung gestartet werden, die mit 1,5 kHz abfragt.
Der gemessene Photostrom kann dann über die USB-Schnittstelle eingelesen werden.
Diese Transimpedanzverstärker lassen sich hervorragend zur Messung des Stroms von Photodioden verwenden. 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 diese TZA-Serie zu idealen Messgeräten in System-Steuerungsschleifen.
Die hohe Empfindlichkeit sowie der weite dynamische Bereich ermöglichen Messungen eines breiten Spektrums optischer Quellen wie z.B. Laser und LEDs mittels einer Vielfalt an Photodioden für diese Anwendungen wie etwa Si und InGaAs.
Die TZA500-Serie ist aufgrund ihres Designs unempfindlich gegenüber elekromagnetischen Interferenzen, ein wesentlicher Faktor beim Einsatz in „kontaminierter“ industrieller Umgebung. Als Alleinstellungsmerkmal erlaubt die Auto-Null-Funktion einen Nullabgleich von bis zu 10V. Dies ist insbesondere hilfreich, um Dunkelströme oder eine DC-Signalkomponente auszuschalten. So lassen sich Signaländerungen leichter nachweisen, wie z.B. beim Burn-In von Komponenten oder beim Life-Time-Testing.
| Parameter | Bedingungen | Min | Typ | Max | Einheiten | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Input | ||||||||||
| Strombereiche (Vollausschlag) | 10 1 100 10 1 100 | mA mA µA µA µA nA | ||||||||
| Rauschäquivalenter Strom (NEIRMS), Bereich: | 10mA 1mA 100µA 10µA 1µA 100nA | 300 30 3 300 30 3 | nA nA nA pA pA pA | |||||||
| Impedanz | 0 (virtuelle Masse) | Ω | ||||||||
| Steckverbinder | BNC und BR2 (Adapter für andere Steckverbinder auf Anfrage erhältlich.) | |||||||||
| Ausgang | ||||||||||
| Funktion | Linear analog : Vaus = Skalierungsfaktor x Iein | |||||||||
| Ausgangsskala, Bereich: | 10mA 1mA 100µA 10µA 1µA 100nA | 1 10 0,1 1 10 0,1 | V/mA V/mA V/µA V/µA V/µA V/nA | |||||||
| Steckverbinder | BR2 und DB25 (Adapter für andere Steckverbinder auf Anfrage erhältlich.) | |||||||||
| Ausgangsbereich (Vollausschlag) | 10 | V | ||||||||
| Anstiegs-/Abfallszeit (10% – 90%) | Kleines Signal (-1 → +1V) Großes Signal (-10 → +10V) | 45 65 | µs | |||||||
| Bandbreite (-3dB) | 10 | kHz | ||||||||
| Einschwingzeit (1%) | Kleines Signal (-1 → +1V) Großes Signal (-10→ +10V) | 100 140 | µs | |||||||
| Genauigkeit | ± 1 | % | ||||||||
| Linearität | ± 0,1 | ± 0,2 | dB | |||||||
| Ausgangsimpedanz | 50 | Ω | ||||||||
| Logik | ||||||||||
| Zum Schalten benötigter Strom | -10 | 0,01 | 10 | µA | ||||||
| Schaltzeit | 150 (Logisches Schalten <1µs; effektive Schaltzeit wird bedingt durch die Einschwingzeit) | µs | ||||||||
| Stromversorgung | ||||||||||
| Typ | Netzstecker (im Lieferumfang enthalten) | |||||||||
| Abmessungen | 30 x 50 x 60 | mm | ||||||||
| Dimensionen | ||||||||||
| 1 Kanal | 105 x 45 x 116 (B x H x L); B=130mm incl. Montageflügel | mm | ||||||||
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Artifex Software-Development-Kit
Das SDK 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.
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