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SR865A 4 MHz DSP鎖相放大器

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更新時間:2022-12-20 08:02:03瀏覽次數:562次

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產品簡介

SR865A 4 MHz DSP鎖相放大器

詳細介紹

SR865A鎖相放大器具有出色的性能和出色的價值。這是您對斯坦福研究系統鎖定放大器的期望SR865A具有4 MHz的頻率范圍,從1 µs到30 ks的時間常數,極低噪聲的前端放大器以及現代化的直觀用戶界面,是任何同步檢測應用的理想選擇。

憑借30多年的鎖定設計經驗,SRS竭盡全力優化SR865A的每個細節。從消除開關模式噪聲的大型環形變壓器到將手機鎖定功能帶入iOS的iOS連接,到可以在加速實驗的同時消除更多噪聲的高級DSP濾波器,SR865A確實是最終的鎖定放大器

趨勢圖

鎖定性能從前端開始。SR865A前端提供的電壓和電流輸入放大器。電壓輸入是一個可切換的單端/差分 JFET對放大器在1 kHz時噪聲為2.5 nV /√Hz,在10 Hz時噪聲低于10 nV /√Hz電壓輸入的輸入阻抗為10MΩ,可以交流或直流耦合。輸入連接器的屏蔽層可以通過用戶可選的10Ω(接地)或10kΩ(浮動)電阻器連接到儀器接地。

SR865A的內置電流放大器代表了對先前設計的重大改進。電流輸入范圍可以在1μA或10 nA之間選擇。1μA范圍具有400 kHz的帶寬和130 fA /√Hz的噪聲,而10 nA范圍則具有2 kHz的帶寬和13 fA /√Hz的噪聲。

內置電壓和電流放大器適用于大多數應用,而SR865A還與SRS提供的完整系列的專用前置放大器兼容。SR550 (FET輸入),SR552 (BJT輸入),SR554 (變壓器輸入),SR555 (120千赫電流安培)和SR556 (低噪聲電流安培)都可以直接從SR865A的后面板的前置放大器電源端口供電。

靈敏度和輸入范圍

與以前的儀器一樣,SR865A的靈敏度設置是產生滿量程輸出的電壓(或電流)。但是,與先前的設計不同,SR865A的輸入范圍可以從前面板進行顯式設置,而不必參考令人困惑的“動態儲備”方程式。只需選擇實驗所需的靈敏度,然后選擇不會過載的最小輸入范圍。而已。

SR865A的有效動態儲備僅是這兩種設置的比率。例如,在靈敏度設置為10 nV且輸入范圍為300 mV的情況下,SR865A的有效動態儲備為3×10 7,或接近150 dB。

輸出時間常數

數值讀出

SR865A提供傳統的RC響應輸出時間常數,范圍為1 µs至30 ks,衰減為6、12、18和24 dB / oct。但是除此之外,SR865A還提供了*的數字濾波器,可以大大減少測量時間,同時又增加了信噪比。在3秒以下,高級濾波器是高斯FIR濾波器,在與RC濾波器相同的噪聲帶寬下,其上升時間和阻帶衰減明顯更好。這些濾波器還具有對稱的上升和下降曲線,可以在掃描頻率時保留特征形狀。在時間常數大于3 s時,高級濾波器是線性相位IIR濾波器,在等效阻帶衰減方面,其建立速度幾乎是其RC濾波器的兩倍。

也可以在低于4 kHz的參考頻率下選擇同步濾波。同步濾波器對參考頻率的倍數進行陷波,在進行低頻測量時非常有用,在低頻測量中,否則將在鎖定輸出中顯示參考頻率的倍數與以前的設計不同,可以選擇SR865A中的同步濾波器,而不會損失輸出分辨率。

參考頻道

SR865A具有1 mHz至4 MHz的參考頻率范圍。可以在參考頻率的基波或高達99次諧波的條件下進行檢測。有幾種參考模式可用:內部模式使用SR865A的精密內部振蕩器作為參考。外部模式鎖定到外部正弦波或TTL信號。在雙模式下,鎖定將在內部設置的參考頻率與外部施加的同步信號之間的差頻處進行檢測,從而可以直接恢復雙調制信號最后,在斬波模式下,SR865A提供數字PID(比例-積分-微分)控制器信號以同步SR540光學斬波器鎖定的內部振蕩器。通過鎖定直接控制斬波器,實際上可以消除頻率漂移。

正弦輸出

SR865A提供精密的正弦波輸出,可以將其設置為6位數字的頻率分辨率,幅度范圍為1 nV至2V。SR865A輸出的之處在于它可以配置為單端或差分(平衡)信號。正弦輸出可施加高達±5 V的直流偏移。還提供了與正弦輸出同步的后面板邏輯電平同步信號。

時基

提供了后面板10 MHz輸入和輸出,可將SR865A鎖定到外部頻率參考(例如FS725 10 MHz id頻率標準)。另外,SR865A的10 MHz輸出可用于將多個鎖定或其他測試設備與10 MHz時基輸入進行同步。

FFT分析

FFT顯示

鎖相放大器傳統上是時域儀器,但有時在頻域中更容易理解信號。SR865A在兩個方面都可以使用。FFT顯示屏顯示前端的輸入信號頻譜,后混頻器信號或時間常數濾波器之后的信號頻譜使用FFT顯示器可以簡化對潛伏噪聲源的追蹤,否則這些噪聲源將在常規鎖定放大器的“一”輸出中丟失

前面板觸摸屏顯示

SR865A前面板的是全彩640×480觸摸屏,可以設置為最多顯示4個數據通道。(當需要黑暗實驗室時,可以從前面板或遠程接口上將LCD屏幕消隱。)每個數據通道都可以配置為顯示X,Y,R,Θ,Aux In(1-4)Aux In出(1-2),X噪聲,Y噪聲,正弦振幅,正弦輸出直流電平,參考相位或參考頻率。可以將屏幕設置為將數據通道顯示為大數目,可以從整個房間輕松看到,也可以顯示為“條形圖”顯示,顯示每個通道的完整歷史記錄,可選的時間范圍為0.5 s / div至2天/ div。即使不顯示測量值,SR865A也會始終保存所有測量值,以確保不會丟失任何數據。觸摸屏還連續顯示按鍵鎖定設置參數,例如相位,參考頻率和正弦振幅。后面板的HDMI端口可在任何HDMI監視器或電視上觀看LCD屏幕。

帶狀圖記錄

應該強調的是,與觸摸屏顯示器一樣,??它對于顯示數據同樣有用,因此不必使用觸摸屏來控制SR865A上的常用儀器功能。所有常用控件:時間常數,參考頻率,正弦振幅和偏移,輸入配置等,都可以通過專用的前面板旋鈕或按鈕進行控制。可通過觸摸屏上顯示的菜單訪問不經常訪問的配置設置,例如TCP / IP設置和其他通信設置。

電腦連接

SR865A幾乎是所有可想象的遠程接口的標準配置。當然提供了GPIB(IEEE488.2)RS-232,以及USB(測試和測量類)和以太網(VXI-11和telnet)。SR865A擁有自己的Web服務器,從而僅通過瀏覽器即可遠程監控儀器。

前面板USB端口允許將數據和屏幕截圖發送到USB閃存驅動器。數據可以另存為逗號分隔文件或與MATLAB兼容的.MAT文件。將屏幕快照和數據合并到報表或電子表格中從未如此簡單。

信號通道

電壓輸入 單端(A)或差分(AB)
靈敏度(產出規模) 1 nV至1 V(電壓輸入)
1 fA至1 µA(電流輸入)
電壓輸入范圍 10 mV至1 V(峰值)。
電流輸入范圍 1 µA或10 nA(峰值)
輸入 1 V(峰值)或1 µA(峰值)
輸入阻抗
電壓輸入 10MΩ+ 25 pF,交流(> 1 Hz)或直流耦合
電流輸入 1kΩ或100Ω到虛擬地
增益精度 ±1%(<200 kHz),±2%(至4 MHz)。信號幅度必須小于輸入范圍的30%。
噪音 1 kHz時為2.5 nV /√Hz(10 mV輸入范圍,典型值)
諧波失真 -80 dB(<100 kHz),-60 dB(> 100 kHz)
CMRR 1 kHz時90 dB(直流耦合,10 mV至100 mV輸入范圍)
動態儲備 120 dB(典型值)

參考頻道

頻率范圍 規定的0.001 Hz至4 MHz
時基 10 MHz輸入/輸出(將內部頻率鎖相到其他SR865A。)
輸入阻抗 1MΩ或50Ω
相位設定分辨率 (360/2 32)度
相位噪聲
詮釋 參考 在1 kHz時<0.0001°rms
(100 ms,12 dB / oct)
分機號 參考(典型值) 1 kHz時<0.001°rms(100 ms,
12 dB / oct)
相位漂移(典型值) 正弦輸出到信號輸入(200 mVrms)
低于20 kHz時<0.002°/°C(直流耦合)
低于200 kHz時
< 0.02 °/°C低于4 MHz時<0.2°/°C
諧波檢測 以N×f ref(N <99,(N×f ref)<4 MHz)進行檢測
雙F參考 檢測在f雙重=│f INT - ?F分機
所有頻率必須小于4兆赫
斬波器參考 SR865A驅動SR540斬波器(通過輔助輸出4)將斬波器鎖定到int

解調器

直流穩定度 數字量輸出值無偏移漂移
時間常數 1 µs至30 ks
低通濾波器 典型的RC型濾波器或高級高斯/相線濾波器
過濾斜率 6、12、18或24 dB / oct滾降
同步濾波器 在4 kHz以下可用
諧波抑制 -80分貝
低延遲輸出 后面板BlazeX輸出具有小于2 µs的延遲(加上LPF上升/下降時間)。

內部振蕩器

頻率 1 mHz至4 MHz,
頻率精度 25 ppm + 30 µHz(帶內部時基)
外部時基 后面板上的10 MHz時基輸入/輸出
頻率解析度 6位數字或0.1 mHz(以較大值為準)

正弦輸出

產出 差分或單端
輸出阻抗 50Ω源
振幅 1 nVrms至2 Vrms(的幅度在50Ω負載中是差分的)。單端使用時,輸出幅度減半。輸出幅度加倍成為高阻抗負載

振幅分辨率 3位數或1 nV,以較大者為準
直流偏移 ±5 V,差分或共模
偏移分辨率 3位數或0.1 mV,以較大者為準
輸出極限 ±6 V,直流偏移和峰值幅度之和
同步 后面板上的邏輯電平同步(通過BlazeX輸出)

數據

數據通道 顯示并繪制了4個數據通道(綠色,藍色,黃色,橙色)
數據源 可以為每個數據通道分配以下任何數據源:
X,Y,R,Θ,輔助輸入1至4,輔助輸出1至2,X噪聲,Y噪聲,正弦輸出幅度,
正弦輸出直流電平,參考相位,或參考頻率
資料記錄 所有數據源均以所有圖表顯示時間尺度連續存儲。
任何數據源的完整存儲歷史記錄都可以隨時顯示。
抵消 X,Y和R最多可偏移輸出比例的±999%
擴張 X,Y和R可以擴大×10或×100
比率 X和Y可以通過輔助輸入3進行比例分配。R可以通過輔助輸入4進行比例分配。
捕獲緩沖區 1 Mpoints內部數據存儲。
以高達1.25 MHz的采樣率存儲(X),(X和Y),(R和Θ)或(X,Y,R和Θ)這是圖表顯示的數據歷史記錄的補充。
數據流 通過以太網接口以1.25 MHz的采樣率實時傳輸(X),(X和Y),(R和Θ)或(X,Y,R和Θ)數據
掃描 可以掃描以下參數之一:f int,正弦輸出振幅,正弦輸出直流電平,輔助輸出1或2。

快速傅立葉變換

資源 輸入ADC,解調器輸出或濾波器輸出
記錄長度 1024個垃圾箱
平均化 指數均方根

輸入和輸出

CH1輸出 與X或R成比例,
通過50Ω達到±10 V滿量程
CH2輸出 與Y或Θ成比例,
通過50Ω達到±10 V滿量程
X&Y后面板輸出 與X和Y成比例,
通過50Ω達到±10 V滿量程
BlazeX X的低延遲輸出,±50 V滿量程或邏輯電平參考同步輸出,通過50Ω
輔助輸出 4個BNC D / A輸出,
±10.5 V至50Ω,分辨率1 mV
輔助輸入 4個BNC A / D輸入,
±10.5 V,1 mV分辨率,1MΩ輸入
觸發輸入 TTL輸入觸發存儲到內部捕獲緩沖區中
監控輸出 信號放大器的模擬輸出
HDMI接口 視頻輸出到外部監視器或電視,
640×480,60 Hz
時基I / O 1 Vrms,10 MHz時鐘,用于將內部參考頻率與其他單元同步

一般的

介面 IEEE488.2,RS-232,USB設備和以太網。
USB隨身碟 前面板插槽,用于存儲屏幕快照和數據的USB閃存
前置放大器電源 9針D型連接器,可為SRS前置放大器供電
力量 60 W,100/120/220/240 VAC,50/60赫茲
方面 17英寸×5.25英寸×17英寸(WHL)
重量 22磅
保修單 一年的零件和人工因材料和工藝上的缺陷


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