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斯坦福Stanford Research SR830，SR810鎖相放大器
SR810 和 SR830 DSP 鎖定放大器

SR810 鎖定放大器和 SR830鎖定放大器以合理的成本提供高性能。SR830 同時顯示信號的幅度和相位，而 SR810 僅顯示幅度。兩種儀器都使用數(shù)字信號處理 (DSP) 來代替?zhèn)鹘y(tǒng)鎖定中的解調(diào)器、輸出濾波器和放大器。SR810 和 SR830 具有 1 mHz 至 102 kHz 的工作范圍和 100 dB 的無漂移動態(tài)儲備，提供無與倫比的性能。

輸入通道

SR810 和 SR830 鎖定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。該輸入還可配置用于電流測量，可選擇電流增益為 10 6和 10 8 V/A。提供了一個線路濾波器（50 Hz 或 60 Hz）和一個 2× 線路濾波器（100 Hz 或 120 Hz）以消除線路相關(guān)干擾。然而，不同于傳統(tǒng)的鎖定放大器，輸入端不需要跟蹤帶通濾波器。傳統(tǒng)鎖定使用此過濾器來增加動態(tài)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。這些鎖定的基于 DSP 的設(shè)計具有如此大的動態(tài)儲備，因此不需要跟蹤帶通濾波器。

擴展動態(tài)儲備

鎖定放大器在給定滿量程輸入電壓下的動態(tài)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定無法以指定精度測量信號之前，可應(yīng)用于輸入的任何頻率的最大信號幅度。

傳統(tǒng)的鎖定放大器使用模擬解調(diào)器將輸入信號與參考信號混合。動態(tài)儲備被限制在 60 dB 左右，這些儀器的穩(wěn)定性差、輸出漂移、增益和相位誤差過大。SR810鎖定放大器和 SR830鎖定放大器中的解調(diào)是通過使用高精度 A/D 轉(zhuǎn)換器對輸入信號進行采樣，并將數(shù)字化輸入乘以合成參考信號來完成的。這種數(shù)字解調(diào)技術(shù)產(chǎn)生超過 100 dB 的真實動態(tài)儲備（無預(yù)濾波），并且沒有與模擬儀器相關(guān)的誤差。

數(shù)字濾波

數(shù)字信號處理器還處理輸出濾波任務(wù)，允許從 10 μsec 到 30,000 s 的時間常數(shù)，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出參考頻率的倍數(shù)。由于參考的諧波已被消除（特別是 2F），因此可以用更短的時間常數(shù)實現(xiàn)有效的輸出濾波。

數(shù)字相移

模擬相移電路也已被 DSP 計算所取代。相位以 0.01° 分辨率測量，X 和 Y 輸出與 0.001° 正交。

頻率合成器

內(nèi)置直接數(shù)字合成 (DDS) 源可生成極低失真 (-80 dBc) 的參考信號�？梢陨� 1 mHz 至 102 kHz 的單頻正弦波，分辨率為 4? 位�？梢詮那懊姘寤蛴嬎銠C設(shè)置頻率和幅度。當使用外部參考時，合成源被鎖相到參考信號。

自動功能

自動功能允許儀器自動設(shè)置經(jīng)常調(diào)整的參數(shù)。增益、相位、偏移和動態(tài)儲備都可以通過一個按鍵快速優(yōu)化。在檢查測量中的小波動時，偏移和擴展功能很有用。輸入信號通過自動偏移功能快速歸零，并且通過將相對值擴展至高達 100 倍來提高分辨率。諧波檢測不再僅限于 2F 分量�，F(xiàn)在可以在不改變參考頻率的情況下測量高達 102 kHz 的任何諧波（2F、3F、... nF）。

模擬輸入和輸出

兩種儀器都有一個用戶定義的輸出，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。SR830 具有第二個用戶定義的輸出，用于測量 Y、Θ、Y 噪聲、Aux 3、Aux 4 或比率。SR810 和 SR830 都有以 256 kHz 更新的 X 和 Y 模擬輸出（后面板）。提供四個輔助輸入（16 位 ADC）用于通用用途，例如將輸入標準化為源強度波動。四個可編程輸出（16 位 DAC）提供 -10.5 V 至 10.5 V 的電壓，并可通過前面板或計算機接口進行設(shè)置。

內(nèi)部存儲器

SR810 Lock-In 有一個 8,000 點內(nèi)存緩沖區(qū)，用于以高達 512 個樣本/秒的速率記錄測量的時間歷史。SR830 有兩個 16,000 點緩沖器，可同時記錄兩個測量值。使用計算機接口從緩沖區(qū)傳輸數(shù)據(jù)。還提供觸發(fā)輸入以在外部同步數(shù)據(jù)記錄。

操作簡單

SR810 鎖定放大器和 SR830鎖定放大器使用簡單。所有儀器功能均通過前面板鍵盤設(shè)置，并提供旋轉(zhuǎn)旋鈕以快速調(diào)整參數(shù)。多達九種不同的儀器配置可以存儲在非易失性 RAM 中，以便快速輕松地進行儀器設(shè)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。