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BS/BSA系列多通道精密直流电压源
简介:

飞时科技提供的德国Stahl Electronics的BS和BSA系列直流电源提供高达±40V的精确且稳定的电压,内部分辨率为16位(BS)或19位(BSA),并具有精确的电流反馈。设备采用标准19英寸机架式外壳,最多可支持16个通道。与传统直流电源不同,输出电流限制在较小的值,且输出经过优化,以实现高稳定性(ppm级别)、低噪声和非常低的温度漂移。典型响应时间仅为几毫秒,适用于量子计算、离子阱和精密实验等应用。

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产品特点

主要特点:

━ 双极性电压范围:±0.1V 到 ±40V

━ 通道数量:高达16个(可接受客户定制)

   BS系列通道数量:2,4,8,10,16个可选

   BSA系列道数量:1,2,4个可选

━ 编程分辨率:16位(BS型号)或19位(BSA型号)

━ 绝对精度:优于250 ppm

━ 短期波动(均方根值,rms): 0.3 ppm in 1 min / 0.8 ppm in 1 hour / 2.6 ppm in 24 hours

━ 精确电流反馈(源-计量器)

━ 提供5年质保


BS和BSA系列直流电压源提供高达±40V的精确且稳定的电压,内部分辨率为16位(BS)或19位(BSA),并具有精确的电流反馈。与传统直流电源不同,输出电流限制在较小的值,且输出经过优化,以实现高稳定性(ppm级别)、低噪声和非常低的温度漂移。典型响应时间仅为几毫秒,适合用于量子计算或精密测试应用。


设备采用标准的19英寸机架式外壳最多可支持16个通道。用户可以通过简单的PC控制程序控制设备,利用标准USB连接(兼容USB 2.0,可以使用LabVIEW、Python及其他多种语言)。编程电压和测量的输出电流显示在前面的LCD显示屏上,电压和电流可以反馈读取,使得该设备可用作精密的多通道源-计量单元。


BS/BSA设备在电源和输出路径中不包含开关稳压器,从而避免了低成本设备中常见的开关尖峰和不必要的噪声。



短期稳定性


 image.png

该图展示了BSA系列在+10V输出通道上,10分钟内的典型稳定性(ppm级)。

 

控制软件


 image.png

基于LabVIEW™的应用程序可以以一种大多数情况下直观的方式进行操作。如果连接了多个设备,用户可以在左侧窗口中选择设备。完整的源代码可公开获取,方便快速且轻松地集成到自己的程序中。



产品参数

输出规格

输出电压范围

版本:
±0.1V, ±0.3V
±1V, ±2V
±5V, ±10V
±14V, ±20V
±30V, ±40V

注意:某些设备提供约1V的过载保护,例如±14V设备实际上可以输出(在低输出电流下)高达±15V。

输出数量

1, 2, 4, 8, 10, 12 或 16 个输出线路,具体取决于设备配置。

输出连接器

BNC 插座(标准),SubD 25针母头,其他可根据要求提供。

输出电流

每输出

±10mA(四象限操作,|UOUT| < 10V)适用于 ±14V 及以下范围;
±2mA(四象限操作)适用于更高输出范围;
超过 +/-8.6mA 时会有过载指示。
注意:
20V、30V、40V 范围的设备:每台设备的最大输出电流为 10mA。
输出电压 ≤ 1V 的设备可根据要求配备更小的电流范围。

输出
参考地

所有输出共用一个GND,该GND可相对于机壳地浮动至 +/-30V;
电压变化必须慢于 ±2V/µs 以避免损坏。

输出电阻

50Ω ±3%(I < 2mA,±1V 至 ±14V 版本);
2Ω ±15%(I < 6mA,±100mV 版本);
100Ω ±3%(±20V, ±30V, ±40V 版本)。

编程分辨率

BS 系列:16 位;
BSA 系列:19 位

精度


典型误差

最大误差

典型漂移

% 设定值

0.014%

0.02%

0.001% 每天

偏移误差




版本 ±40V

±2.2mV

±3.6mV

±0.35mV 每天

版本 ±30V

±1.5mV

±2.9mV

±0.30mV 每天

版本 ±20V

±1.0mV

±2.4mV

±0.16mV 每天

版本 ±5V 至 ±14V

±0.9mV

±1.8mV

±0.05mV 每天

版本 ±2V

±0.31mV

±0.9mV

±0.02mV 每天

版本 ±1V

±0.25mV

±0.8mV

±0.01mV 每天

版本 ±100mV

±15µV

±50µV

±4µV 每天

版本 ±300mV

±25µV

±100µV

±12µV 每天

温度漂移




版本 +/-1V 到 +/-40V




与量程相关

BS:               5ppm/K




BSA:          2.5ppm/K



与偏移相关

                     15µV/K



版本 +/-100mV, +/-300mV




与量程相关

                20ppm/K



与偏移相关

                     4µV/K



输出波动
(适用于2018年6月之后生产的设备)
注意,Offset-GND 输入需要连接到 0V,或者将 Offset-GND 选择开关设置为“接地”,以确保低噪声和低波动水平。



典型值

最大值

条件

纹波50Hz, 100Hz)



无输出电流

版本 +/-5V 到 +/-14V

BS:    < 5µV rms

14µV rms




BSA:   < 1µV rms

11µV rms


版本 +/-1V, +/-2V, BS/BSA

≤ 2µV rms

7µV rms


版本 +/-20V, BS/BSA

≤ 6µV rms

14µV rms


版本 +/-30V, +/-40V, BS/BSA

≤ 11µV rms

18µV rms


版本 +/-100mV, +/-300mV

≤ 2µV rms

4.5µV rms


噪声 10kHz…10MHz




版本 +/-20V, +/-30V, +/-40V

1mVrms



版本 +/-2V 到 +/-14V

≤ 0.5mV rms



版本 +/-100mV

≤ 0.06mV rms



低频噪声 1Hz…10kHz



50ms内部滤波器激活

版本 +/-10V, +/-14V, +/-20V

10µVrms



版本 +/-30V, +/-40V

20µVrms






采样间隔 1秒,温度 = 恒定

短期波动




版本 +/-30V, +/-40V

80µV pp

140µV pp

观测周期 100秒

@ 输出电压 30V

100µV pp

180µV pp

观测周期 24小时

版本 +/-20V

50µV pp

110µV pp

观测周期 100秒

@ 输出电压 20V

75µV pp

160µV pp

观测周期 24小时

版本 +/-2V BS, BSA

7µV pp

15µV pp

观测周期 100秒

版本 +/-5V 到 +/-14V

9µV pp

22µV pp

观测周期 24小时

@ 输出电压 10V

BS:       21µV pp

BS:        45µV pp

观测周期 100秒



BSA:       8µV pp

BSA:      20µV pp

观测周期 100秒



80µV pp

150µV pp

观测周期 24小时

版本 ±100mV




@ 输出电压 100mV

0.9µV pp


观测周期 100秒



20µV pp


观测周期 24小时

通道隔离

典型值

最大值


版本 +/-1V 到 +/-40V

BS:        1.2ppm

BS:       2ppm

静态通道串扰


BSA:       0.6ppm

BSA:        1.5ppm

无输出电流负载

版本 +/-100mV

250ppm

350ppm

相对于其他通道的电压变化比率

版本 +/-300mV

10ppm

65ppm

LCD 屏幕显示和电压/电流表读数(源表功能)

范围

±100mV 至 ±40V,固定范围,取决于设备版本;
±100µA 至 ±10mA,固定范围,取决于设备版本。

精度

典型值

最大值


刻度误差
(电压/电流读数)

0.02%

0.05%

注意:通道间读数的串扰在 100mV 和 300mV 范围的设备中可能为 10^-3。

偏移误差




电压表




版本 ±20V, ±30V, ±40V

2mV

4mV


版本 ±10V, ±14V

1.5mV

3.5mV


版本 ±1V 至 ±5V

1mV

2mV


版本 ±100mV, ±300mV

50µV

140µV


电流表




版本 +/-20V 到 +/-40V

2µA

5µA


版本 +/-2V 到 +/-14V

1µA

3µA


版本 +/-1V

0.2µA

0.5µA


版本 +/-100mV, +/-300mV

0.1µA

0.3µA


波动




满量程相关

0.01%

0.02%

观测间隔 ΔT = 10s

1)
电压/电流范围分配(除非定制):
+/-2V 到 +/-40V  +/-10mA 电流范围
+/-100mV 到 +/-1V  +/-1mA 电流范围,可选 +/-100µA 电流范围

2) 上述数值适用于 2021 年 8 月之后生产的设备(序列号 017257 及之后)。

远程控制 / 通信参数

远程连接

USB 2.0 兼容连接至 PC,提供完全电气隔离。
设备作为 RS232 控制设备(8N1 协议,无握手),通信波特率可为 9600、115200 或定制值。
备注:‘8N1’ = 8 位数据位,无奇偶校验,1 位停止位。

USB 隔离等级

USB 插座与外壳 GND 之间的最大电压为 +/-100V

命令语言

清晰的 ASCII 代码
命令代码参见附录和程序员指南

设备响应时间

参见附录

软件支持

 需要 USB 驱动程序。
提供基于 LabVIEWTM 的免费用户界面和可执行程序

电源供应

仅包含线性稳压器,无开关电路

交流电源额定值

(根据国家不同)
注意:固定交流输入电压 230VAC,50Hz;保险丝:中速熔断 0.5A
或:交流输入电压 115VAC,50 至 60Hz;保险丝:中速熔断 1A

功耗

典型值 15.6W 至 20.0W
注意:使用错误的主电源电压会损坏设备。

环境条件

存储温度

   -10°C 至 +50°C

磁场

最大允许 5 mT

湿度与温度

非冷凝湿度,温度在 +10°C 至 +28°C 之间

其他

风扇

典型寿命 50,000 至 100,000 小时;故障或低速时发出声音警告。

外壳尺寸

标准机架安装,宽 19.00 英寸,深 12 英寸,2 个高度单位。前面板安装孔配置为 M6 机架螺栓。

重量

3.3 公斤,具体取决于配置

 



应用领域

━ 量子计算

━ 离子阱

━ 半导体测试自动化

━ 低温电子偏置

━ 精密实验

━ 高精度组件测试(ATE)

功能图解

图片.png

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