SR510和SR530 锁相放大器
SR510和SR530 锁相放大器 概述
SR510 和 SR530 锁相放大器
SR510 和 SR530 是模拟锁相放大器，可以在噪音水平大得多的情况下测量小至纳米伏特的交流信号。单相 SR510 和双相 SR530 均具有低噪电压和电流输入、高动态储备、两个阶段的时间常数和内部振荡器。此外，两个锁都配备了各种功能，旨在使其易于使用。
- 0.5 赫兹至 100 kHz 频率范围
- 电流和电压输入
- 高达 80 dB 动态储备
- 跟踪带传递和线过滤器
- 内部参考振荡器（选项）
- 四个ADC输入，两个DAC输出
- RS-232 接口
- GPIB 接口（选项）
正弦波混合
SR510/SR530的核心是一个精确的模拟正弦波乘数。锁定使用乘数（演示器）将信号输入（参考频率）转换为直流，在那里可以过滤和放大信号输入。许多锁定使用方波乘数，引入虚假的谐波响应。SR510/SR530 使用清洁的正弦波乘数，这些乘数本质上没有不需要的谐波。
信号输入
SR510/SR530 具有 7 nV/√Hz 输入噪声和 100 MΩ 输入阻抗的差分输入。输入可以配置为电压输入，也可以配置为带 10 的电流输入6V/A 增益和 1 kΩ 到虚拟地面的输入阻抗。提供从 500 mV 到 100 nV 的全范围灵敏度。
可以选择三个输入预过滤器。第一个是线缺口过滤器，在线路频率下提供 50 dB 的拒绝。第二个过滤器同样在线路频率的第二个谐波下提供 50 dB 的拒绝。第三个筛选器是一个带通过滤器，可自动跟踪参考频率。这三个滤镜可以在信号放大之前消除信号中的噪音。
参考输入
参考输入可以设置为锁定到定弦波或脉冲引用的任何边缘。参考频率范围为 0.5 Hz 至 100 kHz，允许在参考的基本谐波和第二谐波处进行检测。方便的内置频率计不断测量和显示参考频率与4位数的分辨率。参考值可从前面板以 0.025° 分辨率进行相位转移，或以 90° 增量换位，以便轻松测量四重奏信号。SR530 具有自动相位功能，可通过单个键压快速确定信号相对于参考的阶段。
输出时间常数
两个阶段的过滤遵循相位敏感探测器。可以选择时间常数长达 100 秒以实现最大降噪，或短至 1 毫秒（修改后为 20 μs），用于实时伺服循环。两个滤波阶段允许 6 或 12 dB/八度转动。
动态储备
在给定的全比例输入电压下，锁相放大器的动态保留是最大干扰信号与全输入电压的比例（在 dB 中）。最大的干扰信号被定义为最大信号的振幅，其频率可以应用于输入，然后锁定无法以指定的精度测量信号。
SR510 和 SR530 的动态储备在 20 dB 和 60 dB 之间，具体取决于灵敏度尺度。选择带通过滤器增加了额外的 20 dB 动态储备，使这些锁定的最大动态储备80 dB。
抵销和扩展
SR510/SR530 的偏移和扩展功能便于查看大信号中的微小变化。可以手动选择 0% 到 100% 的满额表输出偏移，或者使用自动偏移，自动选择等于信号值的偏移。信号被偏移后，当查看标价的微小变化时，可进行 10 × 扩展，以提供更大的分辨率。
模拟和数字显示
精密模拟仪表和4 位数字显示屏是两个锁定的标准。在 SR510 上，您可以选择信号振幅、信号偏移或测量噪声的显示。在 SR530 上，第一对显示器以矩形形式 （X 和 Y）、极性形式 （R 和Θ）、偏移、噪声或后面板 D/A 输出值显示信号组件。可配置两个锁定器上的其他数字显示屏，以显示参考阶段或参考频率。
噪音测量
SR510/SR530 的噪声测量功能可在参考频率下直接测量信号中的噪声。噪声被定义为信号偏离其均值的 rms。SR510/SR530 将报告参考频率周围 1 Hz 和 10 Hz 带宽中噪声的价值。
内部振荡器
内部电压控制振荡器既提供可调振幅振弦波输出，也提供同步的固定振幅参考输出。振弦波振幅可设置为 0.01、0.1 或 1 Vrms，并且可驱动高达 20 mA。振荡器频率由后面板电压输入控制，可在 1 Hz 至 100 kHz 之间进行调整。通常，正弦波输出用于激发实验的某些方面，而参考输出则为锁定提供了频率参考。
A/D 和 D/AS
后面板上有四个 A/D 和两个 D/As，可灵活地将 SR510/SR530 与外部信号对接在一起。这些输入/输出端口测量和供应模拟电压的范围为±10.24 VDC，分辨率为2.5 mV。A/D 以 1 kHz 的速度数字化信号。D/A 输出非常适合控制 SR510/530 内部电压控制振荡器的频率。内置比率功能允许 SR510/SR530 计算其输出与 A/D 端口之一的信号的比例。此功能对于伺服应用以保持恒定环增益或将信号正常化到强度级别的实验非常重要。
可用的预放大器
虽然 SR510 和 SR530 完全自包含，无需预加放大，但有时外部预放大器可能很有用。远程预放大器在最重要的位置提供增益-就在探测器上，信号与噪声比被电缆噪声和拾取永久降解之前。SR550 FET 输入预放大器、SR552 双极输入预放大器和 SR554 变压器输入预放大器非常适合使用SR510/SR530 锁定器。这些预放大器在测量极低级别的信号时特别有用。
计算机接口
SR510 和 SR530 上都标有 RS-232 计算机接口。还提供可选的 GPIB 接口。仪器的所有功能均可通过计算机接口查询和设置。
SR510和SR530规格参数
| 信号通道 | 输出和接口 | |||
| 输入 | 通道 1 输出 | X(RcosΘ)，x偏移，X噪音，R*，R偏移*，X5(外显D/A)* | ||
| 电压 | 单端或差价 | 通道 2 输出* | Y（RsinΘ），Y偏移，Θ，Y 噪音，X6（外显D/A） | |
| 当前 | 106V/A | 输出仪表 | 2% 精密模拟仪表 | |
| 阻抗 | 输出液晶显示器 | 4 位 LCD 显示屏显示与模拟仪表具有相同的值。 | ||
| 电压 | 100 MΩ+25 pF，交流耦合 | 输出 BNC | ±10 V 对应于全比例输入（<1 Ω输出阻抗） | |
| 当前 | 1 kΩ到虚拟地面 | X 输出* | X （RcosΘ）， ±10 V， <1 Ω输出阻抗 | |
| 全范围灵敏度 | Y 输出* | Y （RsinΘ）， ±10 V， <1 Ω输出障碍 | ||
| 电压 | 100 nV 至 500 mV | 参考液晶显示器 | 用于参考相移或频率的 4 位 LCD 显示屏 | |
| 当前 | 100 fA 至 0.5 μA | X1 至 X4 | 4 个模拟输入，13 位，±10.24 V | |
| 最大输入 | X5， X6 | 2 个模拟输出，13 位，±10.24 V | ||
| 电压 | 100 VDC，10 VAC损坏阈值，2 Vpp饱和度 | 率 | 比率输出等于 10× 信号输出除以输入的分母。 | |
| 当前 | 10 μA 损坏阈值，1 μApp 饱和度 | 内部振荡器 | ||
| 噪声 | 范围 | 1赫兹至100千赫 | ||
| 电压 | 7 nV/√赫兹在 1 kHz （typ.） | 准确性 | 0.1 | |
| 当前 | 0.13 pA/√Hz 在 1 kHz （typ.） | 稳定性 | 150ppm/°C（频率），500ppm/°C（振幅） | |
| 常用模式 | 失真 | 2% THD | ||
| 范围 | 1 副总裁 | 波幅 | 10毫克，100毫克，1个虚拟机 | |
| 拒绝 | 100dB（直流至1kHz，降解6分贝/八分之一以上1千赫） | 计算机接口 | RS-232 标准，GPIB 可选。 | |
| 获得准确性 | 1% （2 赫兹至 100 kHz） | 所有仪器功能均可通过接口进行控制和读取。 | ||
| 获得稳定性 | 200ppm/°C | |||
| 信号过滤器 | 60赫兹档次，-50分贝（Q=10，可调至45至65赫兹） 120赫兹档次，-50分贝（Q=10，可调于100至130Hz） 跟踪带通（Q=5）。过滤器在动态储备中添加20dB。 |
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| 动态储备 | 低（20dB），5 ppm/°C（1μV至500mV敏感度） NORM（40dB）,50ppm/°C（100nV至50mV灵敏度） 高（60dB），500ppm/°C（100nV至5mV敏感度） |
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| 参考频道 | 解调器 | |||
| 频率 | 0.5赫兹至100千赫 | 谐波拒绝 | -55 dB（带通过滤器） | |
| 输入障碍 | 1 MΩ，交流耦合 | 时间常数 | ||
| 触发 | 前 | 1 毫秒至 100 秒 （6 分贝/八度） | ||
| 正弦 | 最低 100 mV， 1 Vrms 名义 | 发布 | 1 s， 0.1 s， 无 （6 dB/八度） | |
| 脉冲 | ±1 V，最低宽度1μs | 抵消 | 最高 1× 全规模 （10× 扩大） | |
| 模式 | 基本或2和谐波 （2f） | 稳定性 | 5 ppm/°C （低动态储备） 50 ppm/°C（NORM 动态储备） 500 ppm/°C （高动态储备） |
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| 收购时间 | 25s(1Hz参考)，6s(10Hz参考)，2s(10khz参考) | |||
| 斯劳率 | 每10秒10次1千赫 | 常规 | ||
| 相控 | 90° 班次，0.025° 步骤中的精细班次 | 权力 | 35 W， 100/120/220/240 VAC， 50/60 Hz | |
| 相位噪声 | 0.01°rms在1kHz（100毫秒，12dB/八点滚动时间恒定） | 尺寸 | （SR510） 17" × 3.5" × 17" （WHL） | |
| 相漂移 | 0.1°/°C | （SR530） 17" × 5.25" × 17" （WHL） | ||
| 相位错误 | 低于 1° 10 赫兹以上 | 重量 | 12 磅（SR510），16 磅（SR530） | |
| 正交性* | 90°±1° | 保证 | 一年零件和劳动力在材料和工艺缺陷 | |
| *仅限SR530 | ||||
型号：SR510和SR530
名称：锁相放大器
特色：SR510 和 SR530 是模拟锁相放大器，可以在噪音水平大得多的情况下测量小至纳米伏特的交流信号。单相 SR510 和双相 SR530 均具有低噪电压和电流输入、高动态储备、两个阶段的时间常数和内部振荡器。
