斯坦福SR830鎖相放大器
品牌:斯坦福/SRS
SR830鎖相放大器以合理的成本提供高性能。該儀器可同時顯示信號的幅度和相位,并使用數字信號處理 (DSP) 來取代傳統鎖相中的解調器、輸出濾波器和放大器。SR830 提供不折不扣的性能,工作范圍為 1 mHz 至 102 kHz,無漂移動態儲備為 100 dB。
輸入通道
SR830鎖相放大器具有差分輸入,輸入噪聲為6 nV/√Hz。輸入阻抗為10 MΩ,最小滿量程輸入電壓靈敏度為2 nV。輸入還可以配置為電流測量,可選電流增益為 106和 108V/A型。提供線路濾波器(50 Hz 或 60 Hz)和 2× 線路濾波器(100 Hz 或 120 Hz)以消除與線路相關的干擾。然而,與傳統的鎖相放大器不同,輸入端不需要跟蹤帶通濾波器。該濾波器被傳統的鎖相器用于增加動態儲備。不幸的是,帶通濾波器還會引入噪聲、幅度和相位誤差以及漂移。這些鎖相的基于DSP的設計具有如此大的固有動態儲備,因此不需要跟蹤帶通濾波器。
擴展動態儲備
在給定滿量程輸入電壓下,鎖相放大器的動態儲備是最大干擾信號與滿量程輸入電壓的比值(以dB為單位)。最大干擾信號定義為在鎖相無法以指定精度測量信號之前,可以施加到輸入的任何頻率下最大信號的幅度。
傳統的鎖相放大器使用模擬解調器將輸入信號與參考信號混合。動態儲備被限制在60 dB左右,這些儀器的穩定性差、輸出漂移、增益和相位誤差過大。SR830鎖相放大器中的解調是通過使用高精度A/D轉換器對輸入信號進行采樣,并將數字化輸入乘以合成的參考信號來實現的。這種數字解調技術可產生超過100 dB的真實動態儲備(無預濾波),并且沒有與模擬儀器相關的誤差。
數字濾波
數字信號處理器還處理輸出濾波任務,允許 10 μs 至 30,000 s 的時間常數,可選擇 6、12、18 和 24 dB/oct 滾降。對于低頻測量(低于200 Hz),可以使用同步濾波器來切除參考頻率的倍數。由于基準電壓源的諧波已被消除(特別是2F),因此可以在更短的時間常數下實現有效的輸出濾波。
數字相移
模擬移相電路也被DSP計算所取代。相位以 0.01° 分辨率測量,X 和 Y 輸出正交至 0.001°。
頻率合成器
內置直接數字合成 (DDS) 源可產生非常低失真 (-80 dBc) 的參考信號。單頻正弦波可產生 1 mHz 至 102 kHz,分辨率為 41/2 位。頻率和振幅都可以從前面板或計算機設置。使用外部基準時,合成的源與基準信號鎖相。
自動功能
自動功能允許儀器自動設置經常調整的參數。增益、相位、失調和動態儲備均可通過按鍵快速優化。偏移和擴展功能在檢查測量中的微小波動時非常有用。通過自動偏移功能,輸入信號可快速歸零,并通過圍繞相對值擴展多達 100× 來提高分辨率。諧波檢測不再局限于2F分量。任何諧波(2F、3F、...nF),現在可以在不改變參考頻率的情況下測量高達102 kHz的頻率。
模擬輸入和輸出
SR830 具有用戶定義的輸出,用于測量 X、R、X 噪聲、Aux 1、Aux 2 或輸入信號與外部電壓的比率。它具有第二個用戶定義的輸出,可測量 Y、Θ、Y 噪聲、Aux 3、Aux 4 或比率。該儀器還具有 X 和 Y 模擬輸出(后面板),更新頻率為 256 kHz。提供 4 個輔助輸入(16 位 ADC)用于通用用途,例如將輸入歸一化為源強度波動。4路可編程輸出(16位DAC)提供-10.5 V至+10.5 V電壓,可通過前面板或計算機接口進行設置。
內部存儲器
SR830 具有兩個 16,000 點緩沖器,可同時記錄兩次測量。數據通過計算機接口從緩沖區傳輸。此外,還提供觸發輸入,用于對外部同步數據記錄。
操作簡單
SR830鎖相放大器使用簡單。所有樂器功能均可通過前面板鍵盤進行設置,并提供旋轉旋鈕以快速調整參數。非易失性RAM中可存儲多達9種不同的儀器配置,可實現快速簡便的儀器設置。標準 RS-232 和 GPIB (IEEE-488.2) 接口允許與計算機通信。所有功能都可以通過接口進行控制和讀取。
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