斯坦福研究系统 SR850 DSP 锁定放大器
斯坦福研究系统 SR850 是一款基于创新数字信号处理 (DSP) 架构的数字锁定放大器。与传统锁定放大器相比,其显着的性能优势包括更高的动态储备、更低的漂移、更低的失真以及更高的相位分辨率。此外,CRT 显示器和 65,536 点存储器可以显示和处理传统锁定无法提供的各种格式的数据。
斯坦福研究系统公司 SR850 DSP 锁相放大器的特性和规格包括:
- 1 mHz 至 102.4 kHz 频率范围
- >100 dB 动态储备
- 0.001 度相位分辨率
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时间常数从 10 µs 到 30 ks
(高达 24 dB/oct 滚降) - 自动增益、相位、保留和偏移
- 数据记录(z多 65k 个样本)
- 平滑、曲线拟合和统计
- GPIB、RS-232 和 3.5" 磁盘驱动器
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数字精度:使用以下方式取代模拟解调器(混频器)、低通滤波器和直流放大器:
- 输入端有 18 位 A/D 转换器
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高速DSP芯片
- 数字合成参考振荡器
- 执行精确的数学计算,消除漂移、偏移、非线性和老化
- 数字灵活性:7 英寸 CRT 显示器支持多种显示选项
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输入通道:
- 差分输入,输入噪声为 6 nV/vHz
- 输入阻抗为 10 MO,z小满量程输入电压灵敏度为 2 nV
- 输入端不需要跟踪带通滤波器
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参考频道:
- 参考源可以是外部施加的正弦波或方波,也可以是其自身的数字合成参考源。
- 由于内部参考源是由用于乘以输入的同一数字信号合成的,因此使用内部参考时实际上不存在参考相位噪声。
- 内部参考源可以在固定频率下工作,也可以在 1 mHz 至 102.4 kHz 的整个工作范围内进行线性或对数扫描。
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高动态储备:
- SR850 具有所有可用锁定中z高的动态储备 (100 dB)。
- 在SR850中,无需牺牲稳定性或精度即可获得超高动态储备,并且无需使用模拟带通滤波器,从而消除了此类滤波器引入的噪声和误差。
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轨迹和显示:
- 采集的数据z多存储在四个用户定义的轨迹中。
- 可以通过定义适当的跟踪来实时执行常见操作,例如比率。
- 迹线值可以显示为具有相关大数字显示的条形图,或显示为时间函数的迹线值的条形图。
- 可以显示j坐标图,显示由信号的同相和正交分量形成的相量。
- 可以通过前面板或计算机界面轻松缩放显示。
- 自动缩放功能可用于快速优化显示。
- 屏幕可以配置为单个大显示屏,或两个水平分割的显示屏。
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方便的自动测量:
- 常用测量参数可作为单键“自动”功能使用。
- 增益、相位、动态储备和显示缩放均可通过单次按键进行设置。
- 对于许多测量,只需使用自动功能即可完全配置仪器。
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辅助 A/D 和 D/A:
- 四个后面板 A/D 输入允许以毫伏分辨率测量外部信号,并且测量值可以合并到 SR850 的迹线定义之一中,或者可以显示在前面板上,或者通过任一计算机接口读取。
- 四个 D/A 输出可提供固定输出电压或与 SR850 频率扫描同步扫描的电压电平。
- A/D 输入和 D/A 输出的范围均为 ±10 V。
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分析特点:
- 多范围 Savitsky-Golay 平滑可以应用于任何迹线阵列,并且可以计算选定迹线区域的统计信息(均值、方差、总和)。
- 曲线拟合例程计算数据任何部分的直线、指数曲线和高斯曲线的z佳拟合。
- 迹线“计算器”可让您对迹线数据执行各种简单的算术和三角运算。
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接口和硬拷贝:
- SR850 标配 RS-232 和 GPIB 接口。
- 所有仪器功能均可通过接口查询和控制。
- 为了方便调试,可以在前面板查看接口接收和发送的字符。
- 有多种硬拷贝选项可供选择。
- 屏幕可以通过标准 Centronics 打印机接口转储到点阵或 LaserJet 兼容打印机。
- 还可以通过 GPIB 或 RS-232 在任何 HP-GL 兼容绘图仪上绘制显示内容。
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信号通道:
- 电压输入:单端或差分
- 灵敏度:2 nV 至 1 V
- 电流输入:10 6或 10 8 V/A
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输入阻抗:
- 电压输入:10 MO + 25 pF,交流或直流耦合
- 电流输入:1 kO 至虚拟地
- 增益精度:±1%(±0.2%典型值)
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噪音:
- 1kHz 时为 6nV/vHz
- 1 kHz 时为 0.13 pA/vHz (10 6 V/A)
- 100 Hz 时为 0.013 pA/vHz (10 8 V/A)
- 线路滤波器:50/60 Hz 和 100/120 Hz (Q=5)
- CMRR:10 kHz 时为 100 dB,高于 10 kHz 时降低 6 dB/oct
- 动态储备:>100 dB(无预滤波器)
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参考频道:
- 频率范围:0.001 Hz 至 102.4 kHz
- 参考输入:TTL 或正弦波(z小 400 mVpp)
- 输入阻抗:1 MO,25 pF
- 相位分辨率:0.001°
- 绝对相位误差:<1°
- 相对相位误差:<0.001°
- 正交度:90°±0.001°
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相位噪声:
- 内部参考:1 kHz 时 <0.0001° rms
- 外部参考:1 kHz、100 ms、12 dB/oct 时为 0.005° rms
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相位漂移:
- 10 kHz 以下 <0.01°/°C
- <0.1°/°C,10 kHz 至 100 kHz
- 谐波检测:2F、3F、...nF 至 102.4 kHz
- 采集时间:(2 个周期 + 5 ms)或 40 ms,以较大者为准
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解调器:
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稳定:
- 数字输出:无漂移
- 模拟输出:
- 谐波抑制:-90 dB
- 偏移/扩展:±100%偏移,扩展至256×
- 时间常数:10 µs 至 30 ks(6、12、18、24 dB/oct 滚降)。同步滤波可低于 200 Hz
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稳定:
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内部振荡器:
- 范围:1 mHz 至 102.4 kHz
- 精度:25 ppm + 30 µHz
- 分辨率:0.01 % 或 0.1 mHz(以较大者为准)
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失真:
- -80 dBc(f < 10 kHz)
- 1 Vrms 时 -70 dBc (f > 10 kHz)
- 幅度:10 kO 时为 0.004 至 5 Vrms(2 mV 分辨率)
- 输出阻抗:50Ω
- 幅度精度:1%
- 幅度稳定性:50 ppm/°C
- 输出:正弦波和 TTL(两者都可以锁相到外部参考)
- 扫描:线性和对数
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输入和输出:
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接口:
- IEEE-488.2、RS-232 和 Centronics 接口标准。
- 所有仪器功能都可以通过接口进行控制和读取。
- X、Y 输出:±10 V,以 256 ksamples/s 更新
- CH1 输出:X、R 或迹线 1 至 4 的 ±10 V 输出
- CH2 输出:Y、T 或迹线 1 至 4 的 ±10 V 输出
- 辅助 A/D 输入:4 个 BNC 输入,1 mV 分辨率,±10 V
- 辅助 D/A 输出:4 个 BNC 输出,1 mV 分辨率,±10 V(固定或扫描幅度)
- 正弦输出:内部振荡器模拟输出
- TTL Out:内部振荡器TTL输出
- 触发输入:TTL 信号启动内部振荡器扫描或触发仪器数据采集(速率为 512 Hz)。
- 远程前置放大器:为可选的 SR550、SR552 和 SR554 前置放大器提供电源
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接口:
-
显示:
- 屏幕格式:单显或双显
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显示数量:
- 每个显示屏显示一条轨迹。
- 迹线定义为 A×B/C 或 A×B/C 2,其中 A、B、C 选自 X、Y、R、T、X 噪声、Y 噪声、R 噪声、Aux 1 至 4 或频率。
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显示类型:
- 大数字读数
- 条状图
- j坐标图
- 带状图
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数据缓冲区:
- 64k 数据点
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可以配置为:
- 具有 64k 点的单条迹线
- 2 条迹线,每条迹线 32k 点
- 或 4 条迹线,每条迹线 16k 点
- 采样率:0.0625 Hz 至 512 Hz,外部 512 Hz
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分析功能:
- 平滑:5、9、17、21、25 点 (萨维茨基-戈莱)
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曲线拟合:
- 线性
- 指数
- 或高斯
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计算器:
- 算术
- 三角函数
- 和对数计算
-
统计数据:
- 意思是
- 标准差
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一般:
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硬拷贝:
- 屏幕转储到点阵或 LaserJet 打印机
- 绘制到 HP-GL 绘图仪(RS-232 或 GPIB)
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磁盘驱动器:
- 3.5" MS-DOS 兼容格式,1.44 MB
- 数据和仪器设置的存储(二进制或 ASCII)
- 屏幕可以保存为 PCX 文件
- 功率:60 瓦,100/120/220/240 伏交流电,50/60 赫兹
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硬拷贝: