苏黎世仪器新品VHFLI甚高频锁相放大器介绍

瑞士苏黎世仪器公司新品VHFLI甚高频锁相放大器介绍

2026-02-02147次

VHFLI是瑞士苏黎世仪器公司最近推出的新锁相放大器，作为备受期待的产品，具有更优秀的硬件性能和更丰富的软件功能。除了继承苏黎世仪器前几代锁相放大器强大的信号分析功能外，现在更是能让锁相放大器成为您实验室的时间管家，不管是产生信号，检测信号，触发外部仪器等动作都可以在VHFLI上通过Timeline按照你想要的时间协议轻松完成！核心新功能：Timeline模块，AWG模块，算数单元模块。

核心新功能：Timeline模块，AWG模块，算数单元模块

核心参数：

01 软件新功能

Timeline模块

以往的锁相测试，对于有严格时间序列的脉冲实验，往往需要配备外部延迟发生器精确产生各个实验装置的控制信号。实验人员要计算各个信号线路之间引进来的额外延迟，而且还有实验在不同实验室重复性差，灵活性不足等缺点。针对这样的锁相放大器使用痛点，苏黎世仪器开发出了协调连续波与脉冲测量方案的新锁相放大器VHFLI 。

对于特定应用方向的实验，例如泵浦探测，扫描显微镜等，传统的实验室仪器搭建方案，锁相放大器是用外部TTL信号触发采集特定感兴趣的信号。但是VHFLI改变了这种传统的方法，将锁相放大器作为我们实验室的时间主控器，由VHFLI统一产生AWG脉冲信号，触发信号，自定义解调信号的持续时间和延迟，达到一机多用的目的。这样可以减少实验室设备的数量，节约实验人员宝贵的精力，使其更专注于研究而非设备之间的整合。

图1. VHFLI Timeline模块

从Timeline模块的示意图中可以看出来，在信号输出部分我们可以自定义想要从锁相放大器输出的波形，结合AWG功能。以此产生例如控制电光调制器，外部器件调制信号等特殊波形的信号。在下方的时间轴上，触发输出，信号输出，解调器窗口都可以按照自己确定的时间长度，延迟来规定各个动作，这样的功能无疑可以大大降低脉冲实验的布置时间和成本。并且提高实验的可重复性和可信度（不再需要实验人员计算线缆之间额外带来的延迟）

AWG模块

此外我们的VHFLI还配备了以往高频锁相系列才配备的AWG任意波形发生器功能。AWG延续了苏黎世仪器优秀的AWG编程理念，根据内置的波形函数快速产生相应的常用波形，支持多个波型的相加，相乘，粘接，切片等操作。此外支持IQ调制，多频复用等调制信号输出，让您全带宽访问包络信号。更多AWG功能请持续关注我们后续更新的内容。

图2. AWG模块示意图

算数单元模块

算术单元（AU）选项卡支持用户实时定义对解调器数据进行的算术运算。运算结果可输出至辅助输出接口或仪器内部其他功能模块例如PID。此模块对于需要对不同解调器进行实施运算并后续以此为基础进一步处理的客户，例如DFRT扫描显微镜应用方向的实验人员，是必要的。

图3. 算数单元模块示意图

02 硬件提升

VHFLI除了在软件上丰富功能，硬件上更是提升锁相放大器的关键指标。

1.频率范围

VHFLI的解调频率最高可扩展至200Mhz（搭配VHF-F200M选件）。更宽的频率范围意味着可以进行更广泛范围的测量应用。对于瞬态变化的阻抗测试，泵浦探测等高频率，严苛的信号条件的实验，VHFLI也能担任检测仪器的重任。

2.低通滤波器带宽

作为锁相的核心参数，低通滤波器时间常数提升至14ns-21s。这意味着我们低通滤波器的带宽最高提升至11Mhz，这样大的带宽允许锁相解调测量出变化更快的信号，捕捉以往难以捕捉的瞬态信息。

3.输入通道

VHFLI在机身上就有电流输入，差分电压输入通道。方便信号从高源阻抗输出，更适合电流测量的客户快速进行电流信号检测。输入通道高达2GSa/S的A/D转化速率，帮助客户不遗漏信号的任何细节。

4.噪声

VHFLI的电压噪声≤3nV/√Hz@30KHz。更低的机器噪声意味着我们可以测试更微弱的信号，对于信噪比非常差的信号，VHFLI依靠其超低的噪声帮助客户从严峻的噪声环境中提取出有用的信号。

5.传输速度

解调传输速度直接影响了测试结果的时间分辨率。高达2MSa/S的传输速率，让您得到亚微秒级别的时间精度的解调结果。配合门控解调器的开关，传输速率还能达到更高。

03 HF2LI和VHFLI对比

HF2LI作为苏黎世锁相放大器的经典产品，即将退出市场。作为HF2LI的替代品，VHFLI不仅具有新的软件功能还拥有更优秀的硬件参数，完全可以作为HF2LI的上位替代。下表详细罗列了HF2LI和VHFLI的主要参数对比。

04 总结

VHFLI依靠其率先布置的Timeline模块，结合AWG模块，彻底颠覆了锁相放大器需要依靠外部延迟发生器才能进行脉冲实验的现状。

苏黎世仪器依靠20年在锁相放大器上的技术积累不断推陈出新，从第一台集成反馈回路功能、多频测量、边带分析和任意波形生成功能的数字锁相放大器到现在可以无缝布置在脉冲和连续波实验上的VHFLI，每一步都极大方便了实验人员的科研实验系统布置和操作。

正如Zurich Instruments首席执行官Andrea Orzati所说的"许多研究实验室面临着复杂的设置、多台仪器同步以及耗时的硬件搭建等挑战，这些因素影响了实验进度，限制了创新和突破的专注度。通过将多种功能整合到一个多功能且价格合理的平台中，解决了这些挑战。它使实验室能够以更少的资源完成更多工作，更快地运行复杂实验，获得更深入的见解，让研究人员能够自由地专注于最重要的科学发现。"

05 相关产品及优势

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