SRS美國Stanford SR510?SR530模擬鎖相放大器
SR510 和 SR530 是模擬鎖定放大器,可以在噪聲水平大得多的情況下測量小至納伏的交流信號。單相 SR510 和雙相 SR530 均具有低噪聲電壓和電流輸入、高動態儲備、兩級時間常數和內部振蕩器。 |
SR510 和 SR530 是模擬鎖定放大器,可以在噪聲水平大得多的情況下測量小至納伏的交流信號。單相 SR510 和雙相 SR530 均具有低噪聲電壓和電流輸入、高動態儲備、兩級時間常數和內部振蕩器。此外,這兩種鎖定都配備了各種旨在使其易于使用的功能。
正弦波混頻
SR510/SR530 的核心是精密模擬正弦波乘法器。鎖定?使用乘法器(解調器)將信號輸入(在參考頻率下)轉換為直流電,在那里它可以被過濾和放大。許多?鎖定使用引入寄生諧波響應的方波乘法器。SR510/SR530 使用干凈的正弦波倍增器,這些倍增器本質上沒有不需要的諧波。
信號輸入
SR510/SR530 具有具有 7 nV/√Hz 輸入噪聲和 100 MΩ 輸入阻抗的差分輸入。輸入可配置為電壓輸入,或配置為具有 10?6??V/A 增益和 1 kΩ 到虛擬地的輸入阻抗的電流輸入。可提供從 500 mV 到 100 nV 的滿量程靈敏度。
可以選擇三個輸入前置濾波器。第一個是線路陷波濾波器,在線路頻率下提供 50 dB 的抑制。第二個濾波器類似地在線路頻率的二次諧波處提供 50 dB 的抑制。第三個濾波器是自動跟蹤參考頻率的帶通濾波器。這三個濾波器可以在信號放大之前消除信號中的大部分噪聲。
參考輸入
參考輸入可以設置為鎖定到正弦波或脈沖參考的任一邊沿。參考頻率范圍為 0.5 Hz 至 100 kHz,允許檢測參考的基波和二次諧波。一個方便的內置頻率計以4 位分辨率持續測量和顯示參考頻率。參考可以從前面板以 0.025° 的分辨率進行相移,或者以 90° 的增量進行相移,以便于測量正交信號。SR530 具有自動相位功能,讓您只需按一次按鍵即可快速確定信號相對于參考的相位。
輸出時間常數
兩級濾波跟隨相敏檢測器。時間常數可以選擇長達 100 秒以實現最大降噪,或者選擇短至 1 毫秒(經過修改后為 20 微秒)以用于實時伺服環路。兩個濾波器級允許 6 或 12 dB/倍頻程的衰減。
動態儲備
在給定的滿量程輸入電壓下,鎖定放大器的動態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其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。
SR510 和 SR530 具有 20 dB 至 60 dB 的動態儲備,具體取決于靈敏度等級。選擇帶通濾波器會額外增加 20 dB 的動態儲備,使這些鎖定的最大動態儲備為80 dB?。
偏移和擴展
SR510/SR530 的偏移和擴展功能可以輕松查看大信號中的微小變化。可以手動選擇滿量程 0% 至 100% 的輸出偏移,或使用自動偏移,自動選擇等于信號值的偏移。一旦信號發生偏移,在查看標稱值的微小變化時,可以使用 10 倍擴展來提高分辨率。
模擬和數字顯示
精密模擬儀表和4 位數字顯示器是兩種鎖定裝置的標準配置。在 SR510 上,您可以選擇顯示信號幅度、信號偏移或測得的噪聲。在 SR530 上,第一對顯示器以矩形形式(X 和 Y)、極坐標形式(R 和 Θ)、偏移、噪聲或后面板 D/A 輸出值顯示信號分量。兩個鎖定的另一個數字顯示器可以配置為顯示參考相位或參考頻率。
噪聲測量
SR510/SR530 的噪聲測量功能讓您可以直接測量參考頻率信號中的噪聲。噪聲定義為信號與其均值的均方根偏差。SR510/SR530 將報告參考頻率周圍 1 Hz 和 10 Hz 帶寬中的噪聲值。
內部振蕩器
內部壓控振蕩器提供可調幅度正弦波輸出和同步、固定幅度參考輸出。正弦波幅度可設置為 0.01、0.1 或 1 Vrms,并可驅動高達 20 mA 的電流。振蕩器頻率由后面板電壓輸入控制,可在 1 Hz 至 100 kHz 之間調節。通常,正弦波輸出用于激發實驗的某些方面,而參考輸出為鎖定提供頻率參考。
A/D 和 D/A
后面板上有四個 A/D 和兩個 D/A,可以靈活地將 SR510/SR530 與外部信號連接起來。這些輸入/輸出端口測量和提供模擬電壓,范圍為 ±10.24 VDC,分辨率為 2.5 mV。A/D 以 1 kHz 的速率對信號進行數字化處理。D/A 輸出非常適合控制 SR510/530 內部壓控振蕩器的頻率。內置比率功能允許 SR510/SR530 計算其輸出與其中一個 A/D 端口信號的比率。此功能在伺服應用中很重要,可以保持恒定的環路增益,或者在將信號歸一化為強度水平的實驗中。
可用的前置放大器
雖然 SR510 和 SR530 是完全獨立的并且不需要前置放大器,但有時外部前置放大器會很有用。遠程前置放大器在最重要的地方提供增益——就在檢測器處,在信噪比因電纜噪聲和拾取而永久降低之前。SR550 FET 輸入前置放大器、SR552 雙極輸入前置放大器和 SR554 變壓器輸入前置放大器非常適合與 SR510?/SR530 鎖定一起使用。這些前置放大器在測量極低電平信號時特別有用。
計算機接口
RS-232 計算機接口是 SR510 和 SR530 的標準配置。還提供可選的 GPIB 接口。儀器的所有功能都可以通過計算機接口進行查詢和設置。