Amplificador de corriente sub femto amperio y ganacia variable DDPCA-300

Descripción

CARACTERÍSTICAS

0,4 fA de ruido de pico a pico
Ganancia de transimpedancia de 10 4 a 10 13 V / A
Rango dinámico de 240 dB para mediciones de sub-fA a mA
Voltaje ajustable en la entrada para polarización del dispositivo bajo prueba
Carcasa compacta para usar cerca de la fuente de señal
Mando manual y remoto

SENSIBILIDAD SUBFEMTO AMPERIO
El amplificador subfemtoamperio de ganancia variable DDPCA-300 es la última incorporación a la amplia gama de amplificadores de transimpedancia de bajo ruido de FEMTO. Su diseño excepcional logra valores de ruido de entrada de hasta 0,2 fA / √Hz y 0,4 fA pico a pico.

La ganancia se puede establecer en un rango muy amplio desde 10 4 hasta 10 13V / A ya sea manualmente o mediante una interfaz remota. Por lo tanto, el amplificador cubre un amplio rango dinámico de más de 240 dB para la medición de corrientes desde subfemto amperios hasta mili amperios simplemente cambiando el rango de ganancia. La carcasa compacta está optimizada para su uso cerca de la fuente de señal evitando perturbaciones de señal o captación de ruido debido a cables largos.

Se integran varios filtros para adaptar el ancho de banda del amplificador a las diferentes condiciones de la señal. Por lo tanto, la relación señal / ruido y la velocidad de medición se pueden optimizar seleccionando la configuración de filtro adecuada para una aplicación específica. E incluso en los ajustes de ganancia más altos, la velocidad de medición es suficiente para medir las corrientes de femtoamperios en tiempo real sin la necesidad de promedios externos o períodos de prueba prolongados (consulte la figura 1 a continuación).

DESVIACIÓN BAJA PARA UN RENDIMIENTO ESTABLE A LARGO PLAZO
En el nivel de femtoamperios, las corrientes de deriva y compensación pueden causar fácilmente errores de medición y cambios en las líneas de base. El diseño del DDPCA-300 está optimizado para una estabilidad a largo plazo y una deriva extremadamente baja. La siguiente figura muestra la desviación de la línea base del amplificador de menos de 0.5 fA medida durante un período de más de 7 horas. En caso de compensaciones inevitables (por ejemplo, relacionadas con la temperatura), se proporciona un trimpot para cancelar las corrientes de compensación no deseadas y para anular la línea de base.

CARACTERIZACIÓN DEL DISPOSITIVO POR POLARIZACIÓN DE LA FUENTE
La muy alta sensibilidad del DDPCA-300 se puede utilizar en aplicaciones de baja corriente como la caracterización de semiconductores de alta resistencia (por ejemplo, MOS o JFET) o dispositivos de puntos cuánticos. Se suministra un voltaje ajustable directamente en la entrada del amplificador para polarizar el dispositivo bajo prueba (DUT).

Cambiar el voltaje de polarización manualmente o mediante la interfaz remota en el rango de ± 10 V permite la caracterización del DUT para diferentes voltajes de polarización en mediciones espectroscópicas. Para aplicaciones que no requieren un voltaje de polarización, como las mediciones de fotocorriente o el monitoreo del haz en física de partículas, el voltaje de polarización se puede desactivar fácilmente.

APLICACIONES

Amplificador detector de foto e ionización
Caracterización I / V de estructuras MOS y JFET
Medición de CC de corrientes ultrabajas
Experimentos cuánticos y biotecnológicos
Espectroscopia
Medidas de alta resistencia
Complemento de amplificador FEMTO fácil de usar para voltímetro digital o convertidor A / D existente

Modelos y Especificaciones

Modelo	DDPCA-300
Transimpedancia [V / A]	10 ⁴10 ⁵10 ⁶10 ⁷10 ⁸10 ⁹10 ¹⁰10 ¹¹10 ¹²10 ¹³
Ancho de banda * (-3 dB) [Hz]	400 400 400 400 150 150 20 20 1 1
Tiempo de subida * (10% – 90%) [ms]	0.8 0.8 0.8 0.8 2.3 2.3 17 17 350 350
Ruido de entrada integrado * (pico-pico)	7 nA 7 nA 70 pA 70 pA 1,2 pA 1,2 pA 50 fA 50 fA 2 fA 2 fA
Densidad de ruido de entrada espectral [/ √Hz]	45 pA 45 pA 0,5 pA 0,5 pA 15 fA 15 fA 1,3 fA 1,3 fA 0,2 fA 0,2 fA
Rendimiento de precisión	Ganancia ± 1%
Filtro de paso bajo ajustable	3 configuraciones: ancho de banda completo, 0,7 Hz y 0,1 Hz
Rendimiento de salida	± 10 V, ± 30 mA
Tensión de polarización	± 10 V, máx. 10 mA, conectado a la entrada del amplificador, ajustable por trimpot o voltaje de control remoto
Fuente de alimentación	± 15 V, +70 mA / -15 mA típ., ± 150 mA recomendado
Interfaz de control	4 entradas digitales optoaisladas, compatibles con TTL / CMOS, entrada de voltaje de control de polarización analógica
Dimensiones y peso	170 x 60 x 45 mm (largo x ancho x alto), peso 320 g (0,74 libras)
Hoja de datos

* Los valores de ancho de banda, tiempo de subida y ruido de entrada integrado indicados en la tabla anterior se logran con el filtro de paso bajo configurado en ancho de banda completo. Se pueden lograr valores de ruido de pico a pico más bajos configurando el filtro de paso bajo en 0,7 Hz o 0,1 Hz. El ruido mínimo pico a pico de 0,4 fA se consigue en los ajustes de ganancia 10^12 y 10^13 V / A con el filtro de paso bajo ajustado a 0,1 Hz.

Fuente de alimentación opcional PS-15 disponible.