锁相放大器 SR860 — 500 kHz DSP 锁相放大器

卓越的性能。物超所值。它们是您对斯坦福研究系统锁相放大器的期望。它们由新型 SR860 锁相放大器提供，这是 SRS 创新锁相放大器系列中的最新产品。SR860 具有无与伦比的模拟性能、先进的新数字信号处理功能、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重型环形变压器到锁定手机的iOS连接，再到在加快实验速度的同时消除更多噪声的高级DSP滤波器，SR860是真正的终极锁相放大器。

信号输入

趋势图

锁定性能从前端开始。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，2 kHz时噪声为5.1 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。输入连接器屏蔽可以通过用户可选的 10 Ω（接地）或 10 kΩ（浮子）电阻连接到仪器接地。

SR860 的内置电流放大器比以前的设计有了显著改进。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 还与 SRS 提供的全系列专用前置放大器兼容。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）均可直接从 SR860 的后面板前置放大器电源端口供电。

灵敏度和输入范围

带状图记录

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，SR860 的输入范围可以从前面板明确设置，而无需参考令人困惑的“动态储备”公式。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 的有效动态储备只是这两种设置的比率。例如，在 10 nV 灵敏度设置和 300 mV 输入范围内，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/倍频程。此外，SR860还提供先进的数字滤波器，可以显著缩短测量时间，同时增加信噪比。在3 s以下，高级滤波器为高斯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。这些滤光片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。在时间常数超过3 s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，以实现等效阻带衰减。

同步滤波也可以在低于4 kHz的参考频率下选择。同步滤波器可滤波出参考频率的倍数，在进行低频测量时非常有用，否则参考频率的倍数将显示在锁相输出中。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处进行，也可以在高达99次谐波处进行。提供多种参考模式：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或TTL信号。在双模式中，锁相检测内部设置的参考频率与外部施加的同步信号之间的差异，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 光斩波器同步到锁相的内部振荡器。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 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。还提供与正弦输出同步的后面板逻辑电平同步信号。

时基

提供后面板 10 MHz 输入和输出，允许 SR860 锁定到外部频率参考（例如 FS725 10 MHz 铷频率标准）。或者，SR10 的 860 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

锁相放大器传统上是时域仪器，但有时更容易理解频域中的信号。SR860 在两个世界中都很自如。FFT显示屏显示前端输入信号的频谱、后混频器信号或时间常数滤波器后的信号频谱。使用FFT显示器可以简化跟踪偷偷摸摸的噪声源，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 前面板的中心是一个全彩 640 × 480 触摸屏，可设置为显示多达 4 个通道的数据。（当需要黑暗实验室时，可以从前面板或远程接口屏蔽LCD屏幕。每个数据通道都可以配置为显示X、Y、R、Θ、AUX IN（1-4）、AUX Out（1-2）、X噪声、Y噪声、正弦幅度、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，从整个房间轻松看到，或设置为“带状图”显示，显示每个通道的完整历史记录，可选择从 0.5 秒/格到 2 天/格的时间刻度。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。触摸屏还持续显示关键的锁定设置参数，如相位、参考频率和正弦幅度。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，尽管触摸屏显示器可用于显示数据，但没有必要使用触摸屏来控制 SR860 上的常见仪器功能。所有常用的控制：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的远程接口。当然，还提供GPIB（IEEE488.2）和RS-232，以及USB（测试和测量类）和以太网（VXI-11和telnet）。SR860 拥有自己的网络服务器，只需一个浏览器即可远程监控和控制仪器。

前面板 USB 端口允许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的文件或兼容 MATLAB 的文件。MAT 文件。将屏幕截图和数据合并到报告或电子表格中从未如此简单。