美国斯坦福Stanford数字锁相放大器

时间：2022-08-24

作者：上海连航机电科技有限公司

SR810—DSP型锁定放大器

SR830—DSP型锁定放大器

频率范围102KHg～1MHg

无预滤波100dB动态存储(稳定度小于5ppm)

自动增益、调相和存储

时间常数从10微秒至30千秒

每八位6、12、18、24分贝衰降

谐波检测(2F、3F、……、nF)

标准RS—232和GPIB接口

功能特点概述：

输入通道

SR810和SR830有6nV/√Hz的微分输入噪声，输入阻抗为10 M., 小量程输入电压的灵敏度为2nV。输入也可以设置成电流测量的模式，其可选的电流增益为106 V/A和108V/A。单线路滤波器(50 Hz 或60 Hz)和双线路滤波器(100 Hz或120 Hz)用来消除线路中有关的干涉。与传统的锁相放大器不同，SR810和SR830在输入端没有跟踪带通滤波器。在传统锁相放大器中，带通滤波器是用来提高动态存储的，但它同时也引入了噪声、振幅和相位的误差以及漂移。SR810和SR830之所以不需要带通滤波器，是因为它的数字信号处理设计使它本身就具有很大的动态存储。

高动态存储

锁相放大器的动态存储在给定输入电压的量程时是这样定义的，它等于大噪声信号与输入电压量程的比值。大噪声信号是指在所有频率中，能够淹没输入信号致使锁相放大器不能够在测量精度范围内测量被测信号的大信号的振幅。传统锁相放大器利用模拟解调器来混合输入信号与参考信号，其动态存储被限制在60dB 左右，并且受到稳定性差、输出漂移、过大增益和相位误差的影响。在SR810 和SR830 中，解调是这样完成的：先用高精度的A/D 转换器对输入信号进行采样，然后将这个被数字化的输入信号乘以一个合成的参考信号。这种数字解调技术可以得到大于100dB 的动态存储（不加前置滤波器），并且不会产生模拟型产品解调时带来的误差。

数字化滤波

数字信号处理器同样可以完成输出滤波的任务，允许的时间常数从10fs到30,000 s，且具有6, 12, 18 和24 dB/倍频程衰减速率。低频测量时（低于200Hz），同步滤波器可以滤去参考频率的高次谐波。当参考信号的谐波被滤去后（特别是2次谐波），有效的输出滤波即完成，得到更短的时间常数。

数字相位移动

模拟相位移动电路也被数字信号处理计算所取代。相位测量的分辨率为0.01°，并且X输出与Y输出正交，分辨率为0.001°。

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