锁相放大器 SR810 和 SR830 — 100 kHz

SR810锁相放大器和SR830锁相放大器以合理的成本提供高性能。SR830 同时显示信号的幅度和相位，而 SR810 仅显示幅度。两种仪器都使用数字信号处理 （DSP） 来取代传统锁相中的解调器、输出滤波器和放大器。SR810 和 SR830 提供无与伦比的性能，工作范围为 1 mHz 至 102 kHz，无漂移动态储备为 100 dB。

输入通道

SR810 和 SR830 锁相放大器具有差分输入，输入噪声为 6 nV/√Hz。输入阻抗为10 MΩ，最小满量程输入电压灵敏度为2 nV。输入也可以配置为电流测量，可选电流增益为10⁶和 10⁸V/A.提供线路滤波器（50 Hz 或 60 Hz）和 2× 线路滤波器（100 Hz 或 120 Hz），以消除线路相关干扰。然而，与传统锁相放大器不同，输入端不需要跟踪带通滤波器。该滤波器被常规锁定用于增加动态储备。遗憾的是，带通滤波器也会引入噪声、幅度和相位误差以及漂移。这些锁相器件的基于DSP的设计具有固有的大动态储备，因此不需要跟踪带通滤波器。

扩展动态储备

锁相放大器在给定满量程输入电压下的动态储备是最大干扰信号与满量程输入电压的比值（以dB为单位）。最大干扰信号定义为在锁定无法以指定精度测量信号之前，可在任何频率施加到输入的最大信号的幅度。

传统的锁相放大器使用模拟解调器将输入信号与参考信号混合。动态储备限制在约60 dB，并且这些仪器存在稳定性差、输出漂移以及增益和相位误差过大等问题。SR810锁相放大器和SR830锁相放大器的解调是通过高精度A/D转换器对输入信号进行采样，然后将数字化输入乘以合成的参考信号来实现的。这种数字解调技术可实现超过100 dB的真实动态储备（无预滤波），并且没有与模拟仪器相关的误差。

数字滤波

数字信号处理器还处理输出滤波任务，允许从10 μsec到30，000 s的时间常数，可选择6、12、18和24 dB/oct滚降。对于低频测量（低于200 Hz），可以使用同步滤波器来陷波参考频率的倍数。由于消除了基准电压源的谐波（特别是2F），因此可以用更短的时间常数实现有效的输出滤波。

数字移相

模拟移相电路也被DSP计算所取代。相位测量分辨率为0.01°，X和Y输出正交于0.001°。

频率合成器

内置直接数字频率合成 （DDS） 源可生成极低失真 （-80 dBc） 的参考信号。单频正弦波可以产生从 1 mHz 到 102 kHz 的分辨率为 4/<> 位。频率和幅度都可以从前面板或计算机设置。使用外部基准时，合成源与基准信号锁相。

自动功能

自动功能允许仪器自动设置经常调整的参数。增益、相位、失调和动态储备均可通过一键快速优化。偏移和扩展特征在检查测量中的小波动时非常有用。输入信号通过自动偏移功能快速调零，并且通过围绕相对值扩展高达100×来提高分辨率。谐波检测不再仅限于2F分量。任何谐波（2F，3F，...nF），现在可以在不改变参考频率的情况下测量高达 102 kHz 的频率。

模拟输入和输出

两种仪器都有一个用户定义的输出，用于测量 X、R、X 噪声、辅助 1、辅助 2 或输入信号与外部电压的比值。SR830 具有第二个用户定义的输出，用于测量 Y、Θ、Y 噪声、辅助 3、辅助 4 或比率。SR810 和 SR830 都具有 X 和 Y 模拟输出（后面板），以 256 kHz 更新。提供四个辅助输入（16位ADC）用于通用用途，例如将输入归一化以源强度波动。四个可编程输出（16位DAC）提供-10.5 V至+10.5 V的电压，可通过前面板或计算机接口进行设置。

内部存储器

SR810 锁定具有 8，000 点内存缓冲区，用于以高达 512 个样本/秒的速率记录测量的时间历史。SR830 具有两个 16，000 点缓冲器，可同时记录两个测量值。数据使用计算机接口从缓冲区传输。还提供触发输入以外部同步数据记录。

操作简单

SR810 锁相放大器和 SR830 锁相放大器使用简单。所有仪器功能均通过前面板键盘设置，并提供旋转旋钮以快速调整参数。非易失性RAM中可存储多达九种不同的仪器配置，以便快速轻松地设置仪器。标准RS-232和GPIB（IEEE-488.2）接口允许与计算机通信。所有功能都可以通过接口进行控制和读取。