SR830 DSP鎖相放大器

SR830數字信號處理器（DSP）鎖相放大器以合理成本實現高性能。該儀器可同步顯示信號幅值與相位，采用數字信號處理（DSP）技術替代傳統(tǒng)鎖相系統(tǒng)中的解調器、輸出濾波器及放大器。SR830在1 mHz至102 kHz的工作范圍內提供無損性能，動態(tài)儲備達100 dB且無漂移。

性能特點

· 1 mHz 至 102.4 kHz 范圍
· >100 dB 動態(tài)儲備
· 5 ppm/°C 穩(wěn)定性
· 0.01 度相位分辨率
· 時間常數從 10 μs 到 3 ks
·（高達 24 dB/oct 滾降）
· 自動增益、-相位、-reserve & -offset
· 參考來源
· GPIB 和 RS-232 接口

輸入通道

SR830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。輸入端還可配置為電流測量，可選擇106和108 V/A的電流增益。提供了一種線路濾波器（50 Hz或60 Hz）和一種2×線路濾波器（100 Hz或120 Hz），以消除線路相關干擾。然而，與傳統(tǒng)鎖相放大器不同，輸入端不需要跟蹤帶通濾波器。傳統(tǒng)鎖相放大器使用該濾波器以增加動態(tài)儲備。遺憾的是，帶通濾波器也會引入噪聲、幅度和相位誤差以及漂移。這些鎖相放大器的DSP設計具有如此大的固有動態(tài)儲備，因此不需要帶通濾波器。

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參考信號來完成的。這種數字解調技術產生超過 100 dB 的真實動態(tài)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，允許從 10 μsec 到 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出參考頻率的倍數。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實現有效的輸出濾波。

數字相移

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

內置直接數字合成 (DDS) 源可生成極低失真 (-80 dBc) 的參考信號。可以生成 1 mHz 至 102 kHz 的單頻正弦波，分辨率為 4? 位。可以從前面板或計算機設置頻率和幅度。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置經常調整的參數。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。現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置。

內部存儲器

SR810 Lock-In 有一個 8,000 點內存緩沖區(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)傳輸數據。還提供觸發(fā)輸入以在外部同步數據記錄。

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置，并提供旋轉旋鈕以快速調整參數。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。

技術參數

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