美国斯坦福锁相放大器DSP数字锁定放大器

数字精度

SR850的输入端是一个精密的18位A / D转换器，它将256 kHz的输入信号数字化。A / D转换器与高速DSP芯片一起取代了传统锁相器中的模拟解调器（混频器），低通滤波器和DC放大器。SR850不是使用模拟组件，而是通过一系列精.确的数学计算实现的，这些计算消除了模拟组件固有的漂移，偏移，非线性和老化。相同的DSP芯片以数字方式合成参考振荡器，从而提供了一个小于-80 dBc失真，100 mHz频率分辨率和2 mV幅度分辨率的信号源。

数字灵活性

SR850的显示屏支持多种选择。可以以条形图，极坐标图和带状图格式以数字或图形方式查看数据。凭借65,536点的内存和高达512 Hz的数据采集速率，您可以准确地看到数据随时间的变化，而不仅仅是当前的输出值。采集数据后，SR850提供了多种数据缩减选项，例如Savitsky-Golay平滑，曲线拟合和统计分析。标准的RS-232和GPIB接口可轻松将数据传输到您的计算机。

带条形图的数值读数

输入通道

SR850具有一个差分输入，输入噪声为6 nV /√Hz。输入阻抗为10MΩ，Z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，其可选电流增益为10 6和10 8  V / A。提供线路滤波器（50 Hz或60 Hz）和2倍线路滤波器（100 Hz或12 Hz）以消除与线路相关的干扰。但是，与传统的锁相放大器不同，在SR850的输入端不需要跟踪带通滤波器。该过滤器由常规锁定使用增加动态储备。不幸的是，带通滤波器还会引入噪声，幅度和相位误差以及漂移。SR850的基于DSP的设计具有固有的大动态储备，因此无需跟踪带通滤波器。

参考频道

SR850的参考源可以是外部应用的正弦波或方波，也可以是其自己的数字合成参考源。因为内部参考源是从用于乘法输入的同一数字信号中合成的，所以使用内部参考时几乎没有参考相位噪声。内部基准电压源可以固定频率工作，或者可以在1 mHz至102.4 kHz的整个工作范围内线性或对数地扫描。谐波检测可以在参考频率的任何整数谐波下执行，而不仅仅是前几个谐波。

当使用外部基准时，DSP方法也具有明显的优势。获取外部参考的时间仅为2个周期+ 5毫秒 （或40毫秒，以较大者为准），比传统锁定快约十倍。

由于SR850使用数字移相技术而不是模拟移相器，因此基准相位可以以1毫米的分辨率进行调整。此外，X和Y输出正交于一毫米以内。

输出和时间常数

SR850上的输出时间常数以数字方式实现。6、12、18和24 dB /倍频程的低通滤波器衰减可用，时间常数范围为10 µs至30 ks。在200 Hz以下，SR850可以执行同步滤波。同步滤波器对参考频率进行陷波处理，这是低频的一个特别有用的功能，在这种情况下，2f分量的接近度可能需要很长的时间常数才能有效滤波。SR850使在低频下工作成为一项耗时少得多的工作。

高动态储备

在给定的满量程输入电压下，锁相放大器的动态储备是Z大干扰信号与满量程输入电压之比（dB）。Z大干扰信号定义为在锁定无法以其指定的精度测量信号之前可以应用于输入的任何频率的大信号的幅度。

图形，数字和条形图显示

SR850具有所有可用锁定中Z.高的动态保留（100 dB）。在传统的锁相放大器中，动态储备的增加是以稳定性为代价的。由于SR850中滤波和增益过程的数字特性，因此无需牺牲稳定性或准确性即可获得超高动态储备。此外，无需使用模拟带通滤波器即可获得SR850的高动态储备，从而消除了此类滤波器引入的噪声和误差。

痕迹和显示

SR850采集的数据Z多存储在四个用户定义的迹线中。每条迹线可以配置为（A×B）/ C，其中A，B和C选自X，Y，R，Θ，噪声，频率或四个后面板辅助输入中的任何一个。通过定义适当的轨迹，可以实时执行诸如比例之类的常见操作。跟踪值可以显示为带有相关的大型数字显示的条形图，也可以显示为随时间变化的跟踪值的条形图。此外，您可以显示极坐标图，该极坐标图显示由信号的同相和正交分量形成的相量。可以从前面板或通过计算机界面轻松缩放所有显示器，并且可以使用自动缩放功能来快速优化显示器。屏幕可以配置为单个大显示器，也可以配置为两个水平拆分显示器。

方便的自动测量

常用的测量参数可用作单键“自动”功能。增益，相位，动态储备和显示比例都可以通过一次按键设置。对于许多测量，只需使用自动功能就可以完全配置仪器。

辅助A / D和D / As

四个后面板A / D输入允许您以毫伏分辨率测量外部信号。可以将测量值合并到SR850的走线定义中，或者可以将其显示在前面板上，或通过任一计算机界面读取。四个D / A输出可提供固定的输出电压或与SR850的频率扫描同步扫描的电压电平。A / D输入和D / A输出均具有±10 V范围。

​极坐标图显示

分析功能

一旦获取数据，SR850的性能就不会停止-还包括一整套数据处理功能。可以将多范围Savitsky-Golay平滑应用于任何跟踪阵列，并且可以为选定的跟踪区域计算统计信息（平均值，方差，和）。曲线拟合例程可为数据的任何部分计算与直线，指数曲线和高斯曲线的Z佳拟合。跟踪“计算器”使您可以对跟踪数据执行各种简单的算术和三角运算。

接口和复印件

SR850标配RS-232和GPIB接口。可以通过界面查询和控制所有仪器功能。为了方便调试，可以在前面板上查看通过接口接收和发送的字符。SR850提供了几种硬拷贝选项。可以通过标准的Centronics打印机界面将屏幕转储到点矩阵或LaserJet兼容打印机。显示器也可以通过GPIB或RS-232在任何HP-GL兼容绘图仪上进行绘图。

原创作者：深圳奥德赛创精密仪器有限公司