SR860 100 kHz DSP 鎖定放大器

出色的表現(xiàn)。的價(jià)值。它們是您對斯坦福研究系統(tǒng)鎖定放大器的期望。它們由新的 SR860鎖定放大器提供，這是 SRS創(chuàng)新鎖定系列中的**產(chǎn)品。SR860 具有的模擬性能、復(fù)雜的新數(shù)字信號處理功能、現(xiàn)代、直觀的用戶界面和廣泛的計(jì)算機(jī)連接選項(xiàng)，是任何同步檢測應(yīng)用的理想選擇。

憑借 30 多年的鎖定設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，SRS 竭盡全力優(yōu)化 SR860 的每個(gè)細(xì)節(jié)。從消除開關(guān)模式噪聲的重型環(huán)形變壓器到為您的手機(jī)帶來鎖定的 iOS 連接，再到在加快實(shí)驗(yàn)速度的同時(shí)消除更多噪聲的高級 DSP 濾波器，SR860 是真正的鎖定放大器。

信號輸入

鎖定性能從前端開始。SR860 前端提供**的電壓和電流輸入放大器。電壓輸入是一個(gè)可切換的單端/差分 JFET 對放大器，在 1 kHz 時(shí)噪聲為2.5 nV/√Hz ，在 10 Hz 時(shí)噪聲低于10 nV/√Hz。電壓輸入具有 10 MΩ 的輸入阻抗，可以是交流或直流耦合。輸入連接器屏蔽可通過用戶可選的 10 Ω（接地）或 10 kΩ（浮動(dòng)）電阻器連接到儀器接地。

SR860 的內(nèi)置電流放大器與以前的設(shè)計(jì)相比有了顯著的改進(jìn)。電流輸入范圍可選擇 1 μA 或 10 nA。1 μA 范圍具有 400 kHz 的帶寬和130 fA/√Hz的噪聲，而 10 nA 范圍提供 2 kHz 的帶寬和13 fA/√Hz的噪聲。

雖然內(nèi)置電壓和電流放大器適用于大多數(shù)應(yīng)用，但 SR860 還與 SRS 提供的全系列專用前置放大器兼容。SR550   （FET 輸入）、SR552  （BJT 輸入）、SR554  （變壓器輸入）、SR555  （120 kHz 電流放大器）和SR556  （低噪聲電流放大器）都可以直接從 SR860 的后面板前置放大器電源端口供電。

靈敏度和輸入范圍

與以前的儀器一樣，SR860 的靈敏度設(shè)置是產(chǎn)生滿量程輸出的電壓（或電流）。但與以前的設(shè)計(jì)不同，SR860 的輸入范圍可以從前面板明確設(shè)置，而無需參考令人困惑的“動(dòng)態(tài)儲備”方程。只需選擇您的實(shí)驗(yàn)所需的靈敏度，然后選擇不會過載的最小輸入范圍。而已。

SR860的有效動(dòng)態(tài)儲備就是這兩個(gè)設(shè)置的比值。例如，對于 10 nV 靈敏度設(shè)置和 300 mV 輸入范圍，SR860 的有效動(dòng)態(tài)儲備為3 × 10 7，或接近 150 dB。

輸出時(shí)間常數(shù)

SR860 提供 1 µs 至 30 ks 的傳統(tǒng) RC 響應(yīng)輸出時(shí)間常數(shù)，滾降為 6、12、18 和 24 dB/oct。但除此之外，SR860 還提供的數(shù)字濾波器，可以顯著縮短測量時(shí)間，同時(shí)提高信噪比。在 3 秒以下，高級濾波器是高斯 FIR 濾波器，在與 RC 濾波器相同的噪聲帶寬下，具有明顯更好的上升時(shí)間和阻帶衰減。這些濾波器還具有對稱的上升和下降輪廓，可在頻率掃描時(shí)保留特征形狀。在超過 3 秒的時(shí)間常數(shù)下，高級濾波器是線性相位 IIR 濾波器，在等效阻帶衰減下，其穩(wěn)定速度幾乎是 RC 濾波器的兩倍。

也可以在低于 4 kHz 的參考頻率下選擇同步濾波。同步濾波器切出參考頻率的倍數(shù)，并且在進(jìn)行低頻測量時(shí)非常有用，否則會在鎖定輸出中出現(xiàn)參考頻率的倍數(shù)。與以前的設(shè)計(jì)不同，SR860 中的同步濾波器可以在不損失輸出分辨率的情況下進(jìn)行選擇。

參考頻道

SR860 的參考頻率范圍為 1 mHz 至 500 kHz。檢測可以在基準(zhǔn)頻率的基頻或高達(dá) 99 次諧波上進(jìn)行。有幾種參考模式可用： 內(nèi)部模式使用 SR860 的精密內(nèi)部振蕩器作為參考。外部模式鎖定到外部正弦信號或 TTL 信號。在雙模式下，鎖定檢測內(nèi)部設(shè)置的參考頻率和外部施加的同步信號之間的差異頻率，從而允許直接恢復(fù)雙調(diào)制信號。最后，在斬波模式下，SR860 提供數(shù)字 PID（比例積分微分）控制器信號，以將SR540 光斬波器與鎖定的內(nèi)部振蕩器同步. 通過鎖定直接控制斬波器，可以幾乎消除頻率漂移。

正弦輸出

SR860 提供精密正弦波輸出，可設(shè)置為 6 位數(shù)的頻率分辨率和 1 nV 至 2 V 的幅度范圍。SR860 輸出的之處在于它可以配置為單端或差分 (平衡）信號。高達(dá) ±5 V 的 DC 偏移可應(yīng)用于正弦輸出。還提供了一個(gè)與正弦輸出同步的后面板邏輯電平同步信號。

時(shí)基

提供后面板 10 MHz 輸入和輸出，允許 SR860 鎖定到外部頻率參考（例如FS725 10 MHz 銣頻率標(biāo)準(zhǔn)）。或者，SR860 的 10 MHz 輸出可用于將多個(gè)鎖定或其他測試設(shè)備與 10 MHz 時(shí)基輸入同步。

FFT 顯示

鎖定放大器傳統(tǒng)上是時(shí)域儀器，但有時(shí)更容易理解頻域中的信號。SR860 在這兩個(gè)世界中都是家常便飯。FFT 顯示顯示前端輸入信號的頻譜、混頻器后信號或時(shí)間常數(shù)濾波器后的信號頻譜。使用 FFT 顯示可以簡化跟蹤偷偷摸摸的噪聲源，否則這些噪聲源會丟失在傳統(tǒng)鎖定放大器的“單數(shù)”輸出中。

觸摸屏顯示器

SR860 前面板的是一個(gè)全彩 640 × 480 觸摸屏，可設(shè)置為顯示多達(dá) 4 個(gè)數(shù)據(jù)通道。（當(dāng)需要黑暗的實(shí)驗(yàn)室時(shí)，可以從前面板或遠(yuǎn)程接口將 LCD 屏幕設(shè)為空白。）每個(gè)數(shù)據(jù)通道都可以配置為顯示 X、Y、R、Θ、Aux In (1-4)、Aux出局 (1-2)、X 噪聲、Y 噪聲、正弦振幅、正弦輸出直流電平、參考相位或參考頻率。屏幕可以設(shè)置為將數(shù)據(jù)通道顯示為大數(shù)字，從整個(gè)房間很容易看到，或者顯示為“條形圖”顯示，顯示每個(gè)通道的完整歷史記錄，可選擇時(shí)間范圍從 0.5 s/div 到 2 天/分區(qū)。即使不顯示測量值，SR860 也始終保存所有測量值，確保不會丟失任何數(shù)據(jù)。觸摸屏還不斷顯示關(guān)鍵鎖定設(shè)置參數(shù)，例如相位、參考頻率和正弦幅度。后面板 HDMI 端口允許在任何 HDMI 顯示器或電視上查看 LCD 屏幕。

需要強(qiáng)調(diào)的是，盡管觸摸屏顯示器用于顯示數(shù)據(jù)，但沒有必要使用觸摸屏來控制 SR860 上的常用儀器功能。所有常用控件：時(shí)間常數(shù)、參考頻率、正弦幅度和偏移、輸入配置等，都可以通過專用的前面板旋鈕或按鈕進(jìn)行控制。通過觸摸屏上顯示的菜單可以訪問不經(jīng)常訪問的配置設(shè)置，例如 TCP/IP 設(shè)置和其他通信設(shè)置。

電腦連接

SR860 標(biāo)配幾乎所有可以想象的遠(yuǎn)程接口。當(dāng)然提供了GPIB (IEEE488.2)和RS-232，以及 USB（測試和測量類）和以太網(wǎng)（VXI-11和 telnet）。SR860 擁有自己的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器，只需一個(gè)瀏覽器即可遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制儀器。

前面板 USB 端口允許將數(shù)據(jù)和屏幕截圖傳輸?shù)?USB 閃存驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)可以保存為逗號分隔文件或 MATLAB 兼容的 .MAT 文件。將屏幕截圖和數(shù)據(jù)合并到報(bào)告或電子表格中從未如此簡單。