Femto DDPCA-300 是一款低噪声跨阻/电流放大器，峰峰值输入噪声仅为 0.4 fA，噪声性能更是低至 0.2 fA/√Hz。其增益范围为 10⁴ 至 10¹³ V/A，动态范围超过 240 dB，可测量亚飞安至毫安级的电流。紧凑的外壳设计使其能够靠近信号源进行安装，而丰富的滤波器选项则支持实时飞安级测量。
技术规格
| Model | DDPCA-300 | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Transimpedance [V/A] | 104 | 105 | 106 | 107 | 108 | 109 | 1010 | 1011 | 1012 | 1013 |
| Bandwidth* (-3 dB) [Hz] | 400 | 400 | 400 | 400 | 150 | 150 | 20 | 20 | 1 | 1 |
| Rise Time* (10 % - 90 %) [ms] | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 0.8 | 2.3 | 2.3 | 17 | 17 | 350 | 350 |
| Integrated Input Noise* (Peak-Peak) | 7 nA | 7 nA | 70 pA | 70 pA | 1.2 pA | 1.2 pA | 50 fA | 50 fA | 2 fA | 2 fA |
| Spectral Input Noise Density [/√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 |
| Accuracy Performance | Gain ±1 % | |||||||||
| Adjustable Low Pass Filter | 3 settings: full bandwidth, 0.7 Hz and 0.1 Hz | |||||||||
| Output Performance | ±10 V, ±30 mA | |||||||||
| Bias Voltage | ±10 V, max. 10 mA, connected to amplifier input, adjustable by trimpot or remote control voltage | |||||||||
| Power Supply | ±15 V, +70 mA / -15 mA typ., ±150 mA recommended | |||||||||
| Control Interface | 4 opto-isolated digital inputs, TTL/CMOS compatible, analog bias control voltage input | |||||||||
| Case | 170 x 60 x 45 mm (L x W x H), Weight 320 g (0.74 lb.) | |||||||||
上表中所示的带宽、上升时间和积分输入噪声值是在低通滤波器设置为全带宽的情况下获得的。将低通滤波器设置为 0.7 Hz 或 0.1 Hz 可获得更低的峰峰值噪声。在增益设置为 10^12 和 10^13 V/A 且低通滤波器设置为 0.1 Hz 时，可获得 0.4 fA 的最小峰峰值噪声。
偏移量可通过微调电位器调节。过载指示通过 LED 和数字控制输出实现。输入端具有 ±2 kV 瞬态电压保护。输出端具有短路保护。
应用案例
UPGRADE OF THE NUCLOTRON EXTRACTED BEAM DIAGNOSTIC SUBSYSTEM.
本子系统用于测量 Nuclotron 引出束流参数。在束流传输线的四个位置采用多丝正比室测量束流横向剖面。通过调节高压电源对气体放大倍数进行整定。利用电离室、可变增益电流放大器 DDPCA-300 及电压 - 频率转换器测量引出束流强度。数据由搭载 National Instruments 数据采集模块的工业计算机处理。基于 LabView 开发的客户端 - 服务器分布式应用，可使操作员通过 TCP/IP 网络控制硬件并获取测量结果。
Anomalous Transport in Sketched Nanostructures at the LaAlO3=SrTiO3 Interface
输运实验在两个地点开展，分别为匹兹堡大学(Pitt，器件 C 和 H-H7)与国家强磁场实验室(NHMFL，器件 C2 和 C3)，采用独立的测量装置。两处均使用输入阻抗为 1 TΩ 的真差分电压放大器(Femto 型号 DLPVA)，从而在电压感应触点中几乎不抽取电流。
在匹兹堡大学，采用同步采样 24 位数据采集卡施加电压并采集放大后的电压信号。通过计算机数字信号处理对信号进行解调，实现锁相放大，可同时测量最多 4 个通道。电流测量则采用跨阻放大器(Femto DDPCA-300)。
在国家强磁场实验室，使用常规锁相放大器完成输运测量。两处均采用低频(约 1 Hz)锁相检测，以最小化电容与电感耦合。
器件在制冷机中降温，基底温度分别为：50 mK(匹兹堡大学)、20 mK(国家强磁场实验室)或 250 mK(国家强磁场实验室)。
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