SR860 100 kHz DSP 锁相放大器
精湛的性能。物超所值。它们就是您对斯坦福研究系统锁相放大器的期望。它们由新的 SR860 锁相放大器提供,这是 SRS 创新锁相系列中的最新产品。SR860 具有无与伦比的模拟性能、先进的新型数字信号处理功能、完全现代、直观的用户界面以及广泛的计算机连接选项,是任何同步检测应用的理想选择。
凭借 30 多年的锁相设计经验,SRS 尽一切努力优化 SR860 的每个细节。从消除开关模式噪声的大型环形变压器,到为您的手机带来锁定的 iOS 连接,再到消除更多噪声同时加快实验速度的高级 DSP 滤波器,SR860 是真正的终极锁相放大器。
信号输入
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锁相性能从前端开始。SR860 前端提供最先进的电压和电流输入放大器。电压输入为可切换单端/差分JFET对放大器,1 kHz时噪声为2.5 nV/√Hz,10 Hz时噪声低于10 nV/√Hz。电压输入具有10 MΩ输入阻抗,可以是交流或直流耦合的。输入连接器屏蔽层可以通过用户可选的 10 Ω(接地)或 10 kΩ(浮动)电阻连接到仪器接地。
SR860 的内置电流放大器与以前的设计相比有了显著的改进。电流输入范围可在 1 μA 或 10 nA 之间选择。1 μA 范围具有 400 kHz 带宽和 130 fA/√Hz 噪声,而 10 nA 范围提供 2 kHz 带宽和 13 fA/√Hz 噪声。
虽然内置电压和电流放大器适用于大多数应用,但 SR860 还兼容 SRS 提供的全系列专用前置放大器。SR550(FET 输入)、SR552(BJT 输入)、SR554(变压器输入)、SR555(120 kHz 电流放大器)和 SR556(低噪声电流放大器)都可以直接从 SR860 的后面板前置放大器电源端口供电。
灵敏度和输入范围
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与以前的仪器一样,SR860 的灵敏度设置是产生满量程输出的电压(或电流)。但与以前的设计不同的是,SR860 的输入范围可以从前面板显式设置,而不必参考令人困惑的“动态储备”方程。只需选择实验所需的灵敏度,然后选择不会过载的最小输入范围。就是这样。
SR860 的有效动态储备就是这两种设置的比率。例如,在 10 nV 灵敏度设置和 300 mV 输入范围的情况下,SR860 的有效动态储备为3 × 107,或近 150 dB。
输出时间常数
SR860 提供 1 μs 至 30 ks 的传统 RC 响应输出时间常数,滚降为 6、12、18 和 24 dB/oct。此外,SR860 还提供先进的数字滤波器,可显著缩短测量时间,同时增加信噪比。低于 3 秒,高级滤波器是高斯 FIR 滤波器,在与 RC 滤波器相同的噪声带宽下,具有明显更好的上升时间和阻带衰减。这些滤波器还具有对称的上升和下降曲线,可在扫描频率时保留特征形状。当时间常数超过 3 秒时,高级滤波器是线性相位 IIR 滤波器,其建立速度几乎是 RC 滤波器的两倍,以实现等效的阻带衰减。
也可以在低于4 kHz的参考频率下选择同步滤波。同步滤波器可切出参考频率的倍数,在进行低频测量时非常有用,否则参考频率的倍数会显示在锁相输出中。与以前的设计不同,SR860 中的同步滤波器可以在不损失输出分辨率的情况下进行选择。
参考通道
SR860 的指定参考频率范围为 1 mHz 至 500 kHz。检测可以在参考频率的基波或高达 99 次谐波时进行。有多种参考模式可供选择:内部模式使用 SR860 的精密内部振荡器作为参考。外部模式锁定至外部正弦波或TTL信号。在双模式下,锁相器检测内部设定的参考频率与外部施加的同步信号之间的差频,从而允许直接恢复双调制信号。最后,在斩波模式下,SR860 提供数字 PID(比例积分微分)控制器信号,以将 SR540 光斩波器与锁相的内部振荡器同步。通过让锁相直接控制斩波器,几乎可以消除频率漂移。
正弦输出
SR860 提供精密正弦波输出,可设置为 6 位频率分辨率和 1 nV 至 2 V 的幅度范围。SR860 输出的独特之处在于它可以配置为单端或差分(平衡)信号。正弦输出可施加高达 ±5 V 的直流失调。此外,该器件还提供与正弦输出同步的后面板逻辑电平同步信号。
时基
后面板提供 10 MHz 输入和输出,允许 SR860 锁定到外部频率基准(例如 FS725 10 MHz 铷频率标准)。或者,SR860 的 10 MHz 输出可用于将多个锁相或其他测试设备与 10 MHz 时基输入同步。
FFT 显示器
![]() FFT分析 |
锁相放大器是传统的时域仪器,但有时更容易理解频域中的信号。SR860 在两个世界都游刃有余。FFT 显示屏显示前端输入信号的频谱、混频后信号或时间常数滤波器后的信号频谱。使用FFT显示器可以简化对偷偷摸摸的噪声源的跟踪,否则这些噪声源会丢失在传统锁相放大器的“一个数字”输出中。
触摸屏显示器
SR860 前面板的中央是一个全彩 640 × 480 触摸屏,可设置为显示多达 4 个数据通道。(当需要黑暗实验室时,可以从前面板或远程界面屏蔽 LCD 屏幕。每个数据通道可配置为显示 X、Y、R、Θ、辅助输入 (1-4)、辅助输出 (1-2)、X 噪声、Y 噪声、正弦振幅、正弦输出直流电平、参考相位或参考频率。屏幕可以设置为将数据通道显示为大数字,从整个房间都很容易看到,也可以设置为“带状图”显示,显示每个通道的完整历史记录,可选时间尺度从 0.5 秒/div 到 2 天/div。即使不显示测量值,SR860 也始终保存所有测量值,确保不会丢失任何数据。触摸屏还持续显示按键锁相设置参数,如相位、参考频率和正弦波幅度。后面板 HDMI 端口允许在任何 HDMI 显示器或电视上查看 LCD 屏幕。
![]() 数字读数 |
需要强调的是,尽管触摸屏显示器在显示数据方面很有用,但没有必要使用触摸屏来控制 SR860 上的常用仪器功能。所有常用控件:时间常数、参考频率、正弦幅度和偏移、输入配置等,都可以通过专用的前面板旋钮或按钮进行控制。不经常访问的配置设置,如 TCP/IP 设置和其他通信设置,可通过触摸屏上显示的菜单进行访问。
计算机连接
SR860 标配几乎所有可以想象到的远程接口。当然,还提供GPIB(IEEE488.2)和RS-232,以及USB(测试和测量等级)和以太网(VXI-11和telnet)。SR860 拥有自己的 Web 服务器,只需浏览器即可远程监控和控制仪器。
前面板 USB 端口允许将数据和屏幕截图传输到 USB 闪存驱动器。数据可以保存为逗号分隔文件或兼容 MATLAB 文件。MAT 文件。将屏幕截图和数据合并到报表或电子表格中从未如此简单。