数字锁相放大器-上海羽宸光电科技有限公司

数字锁相放大器

锁相放大器用来检测强噪声环境下的微弱交流信号的强度（振幅）和相位的仪器。它们被广泛地应用于提取微弱的光信号。SRS公司生产的数字信号处理DSP锁相放大器SR810和SR830以合理的价格提供给您更高的性能。SR830具有同时显示信号的大小和相位的功能，而SR810只显示信号的大小。它们以数字信号处理技术取代了传统锁向放大中的解调器、输出滤波器和放大器，并且具备了从1mHz到102kHz的工作频率范围和无漂移100dB的动态存储。

频率范围1mHz到102.4kHz

>100dB的动态保留

稳定性为5ppm/°C

0.01度的相位分辨率

时间常数为10us到30ks（24dB/倍频程衰减速率）

具有自动获取，自动定相，自动存储，自动补偿功能

合成参考光源

GPIB和RS-232两种接口

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.,最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，它等于噪声信号与输入电压量程的比值。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°。

频率合成器
内置的直接数字合成源能够产生失真极小（.80 dBc）的参考信号。其产生的单频正弦波频率为1mHz到102 kHz，分辨率为4½位。频率和振幅都可通过仪器的前面板或计算机进行设置。当使用外部参考信号时，合成源则根据参考信号进行相位锁定。

实用特点
自动功能允许仪器对参数进行频繁、自动的调整。只需按一键就可以对增益、相位、补偿和动态存储进行快速优化。补偿和展宽的功能对于测量微小波动是非常有用的。自动补偿可以把输入信号迅速清零，而分辨率则在相关值附近增加，可达100×。谐波探测并不局限于2次谐波，任何阶次的谐波（2次、3次……N次）都可以被探测到，只要其频率不高于102kHz。

模拟输入和输出
SR810和SR830都有用户定义输出通道，用来测量X、R、X－噪声、Aux 1、Aux 2 或者输入信号和外部电压的比值。SR830还有另一个用户定义输出通道，用来测量Y、θ、Y－噪声、Aux 3、Aux 4 或者输入信号和外部电压的比值。这两个型号都有X、Y模拟输出（后面板）可更新为256 kHz。四个辅助输入(16-位ADC)提供最普通的使用——例如对输入信号的光强波动进行规一化。四个程控输出(16-位DAC)提供从.10.5 V到+10.5 V的电压，可通过前面板或计算机进行设置。

操作简便
SR810和SR830操作起来非常简单。所有的功能都被设置在前面板的按键上，并且可以通过一个旋钮来快速的调整参数。在稳定的RAM中存储着九种不同的工具配置，你可以进行简单而快速的安装。可通过标准的RS-232和GPIB(IEEE-488.2)接口将仪器连接到计算机上。