SR2124模擬式雙相位鎖相放大器


• 更寬的頻率范圍0.2Hz 到200KHz

半個多世紀以來，鎖定放大器一直是在有噪聲的情況下測量小型交流信號的shou.選儀器。早期的儀器設計有模擬電子設備，多位機械開關，指針指示器等，并且通常使用圖表記錄儀監視測量結果。基于微處理器的設計出現在1980年代，到1990年代初期，連鎖的模擬解調器也被高分辨率ADC和數字信號處理器（DSP）取代。實現了遠程計算機控制，數字讀數和用戶友好的前面板。

現代DSP鎖相放大器在穩定性，動態儲備和靈活性方面的功能具有革命性意義，使其成為跨多個領域的研究人員和工程師的支柱。但是在前進時，留下了一些東西。對于核心用戶群，尤其是低溫研究人員來說，新儀器成為了潛在的高頻干擾源。好的體現是一種儀器PAR124A的持久性，該儀器在停產數十年后仍被許多研究人員積極使用。

返回模擬

意識到一種尺寸并不一定適合所有尺寸，SRS自豪地推出SR124單相和SR2124雙相模擬鎖相放大器。SR124和SR2124受前一代好的鎖相軟件的啟發，但利用了當今的低噪聲模擬組件和設計方法，是低噪聲，高性能模擬儀器中的重要產品。

建筑

SR124 / SR2124設計遵循兩個基本主題。首先，信號路徑wan全由低噪聲模擬電子設備構建：非常好的JFET，晶體管，運算放大器和分立元件。其次，配置控制由微控制器管理，該微控制器的系統時鐘僅在更改增益或濾波器設置所需的短暫時間內振蕩。SRS在SR560電壓前置放大器中首先引入的這種“時鐘停止"架構消除了與機械面板控制相關的不便和可靠性問題，并使這些鎖定的wan全遠程操作成為可能。

不要讓數字顯示蒙騙您-SR124和SR2124確實會在運行期間停止所有數字時鐘。數字顯示屏顯示精度設置信息，例如輸入濾波器頻率，解調器相移和源輸出幅度。驅動電子設備wan全是靜態的，沒有“掃描"或刷新，不會產生干擾。

只要微控制器處于活動狀態，“ CPU活動"指示燈就會點亮，清楚地顯示數字時鐘的運行時間。發生這種情況是由于按下了前面板按鈕或遠程計算機命令。

當它真正重要時-運行靜音！

有時，您需要確信您的實驗將不受干擾：您已將樣品冷卻至幾毫克，所有接線仍然完好無損，并且您一年四季制造的非常好的設備已準備好進行測量。可以將前面板上的鎖定撥動開關設置為“ LOCKED OUT"，即使您按下其他按鈕或旋鈕，也迫使數字時鐘保持關閉狀態。鎖定的模擬配置保持穩定，使您可以根據需要長時間運行數分鐘，數小時，數天。

低噪聲輸入放大器

SR124和SR2124具有電壓和電流輸入。電壓輸入是單端/差分FET前置放大器，具有2.5nV /√Hz的超低輸入噪聲。輸入阻抗為10MΩ，較小滿量程輸入電壓靈敏度為100 nV。電流輸入前置放大器的可選增益為10 6和10 8  V / A。提供了交流和直流耦合，并且儀器可以在接地或浮動模式下運行。

SRS還生產各種遠程前置放大器，包括SR550  （FET輸入），SR551  （Hi-Z輸入），SR552  （BJT輸入）和SR554  （變壓器輸入），這些都可以直接由鎖定式后面板前置放大器供電。電源端口。這些前置放大器具有du特的特性，可針對各種實驗條件進行優化。與SR124或SR2124一起使用時，它們通常可以顯著改善您的測量。

輸入過濾器

SR124和SR2124提供了幾種濾波器類型，可在信號到達相敏檢測器之前對其進行預處理。可以選擇平坦（無濾波），帶通，高通，低通和陷波濾波，并且濾波器的Q因子可以設置為1至100。

在帶通模式下，可調窄帶放大器可抑制通帶以外的信號，從而提供多達60 dB的動態保留。

高通和低通濾波器允許您限制呈現給鎖定放大器的頻率帶，并抑制通帶之外的頻率。這些濾波器的衰減為每倍頻程–12 dB。

在陷波模式下，啟用了可調帶阻濾波器，該濾波器在特定頻率下提供高達80 dB的衰減。

動態儲備

在給定的滿量程輸入靈敏度下，鎖相放大器的動態儲備是 max 干擾信號與滿量程輸入電壓之比。max干擾信號定義為在鎖定無法以其zhi定的精度測量信號之前可以應用于輸入的任何頻率的max信號的幅度。

SR124和SR2124的動態保留高達60 dB，具體取決于靈敏度設置和保留模式。與輸入帶通濾波器配合使用可以增加20至60 dB的動態儲備，使 max 可實現的動態儲備為100 dB。

輸出時間常數

鎖定提供兩個階段的輸出低通濾波。時間常數可以選擇較長300 s以 max 程度地降低噪聲，也可以選擇短至1 ms。每個倍頻程衰減可以選擇–6 dB或–12 dB。時間常數設置繞過輸出濾波器，輸出信號帶寬僅由內部雜散電容確定。

抵消

偏移功能使評估滿量程信號存在時的微小變化變得容易。您可以在滿量程的±1000％（10×）之間手動調整偏移，也可以使用自動偏移功能通過按一下按鈕將偏移設置為等于信號值。調整偏移量后，您可以通過降低靈敏度設置來增加增益（*多10倍）。

汽車功能

便捷的自動功能使您可以快速配置鎖定的設置。按下“增益"，“相位"或“偏移"按鈕將啟動微控制器，然后微控制器將儀器調整為靈敏度（增益），相移以大信號（相位）或使輸出為零（偏移）。Ref Range（參考范圍）按鈕可打開和關閉頻率自動量程功能，這使儀器在振蕩器解鎖時自動設置適當的參考范圍。

參考頻道

SR124和SR2124中有三種參考模式：內部，外部和后VCO。在所有模式下，頻率范圍都shou先在前面板的參考區域中選擇-手動或通過自動參考范圍功能。

在外部參考模式下，儀器鎖定到幅度至少為100 mVpp的外部信號。參考振蕩器將鎖相到外部參考輸入的正零交叉點。支持鎖定為f，2f（二次諧波）或3f（三次諧波）。

在內部模式下運行時，可從前面板以±0.1％的精度設置參考頻率。除了內部和外部參考模式外，SR124和SR2124還具有內置壓控振蕩器（VCO），可以用作鎖定參考。后面板VCO輸入接受0至+10 VDC信號，該信號對應于前面板設置范圍內的較低和Highest 頻率。這項方便的功能使您可以鎖定可變或掃描控制電壓。

同步參考輸出信號始終存在于前面板Ref Out BNC連接器上。正弦波和方波均可選擇，并且輸出幅度可以設置在100 nV至10 V之間。后面板上也提供基準。在0°，90°，180°和270°的四個相移1 Vrms輸出可用于多種應用。

直流偏置

通過打開“ DC Bias"，可以將與AC參考幅度無關的雙極性DC偏置電壓添加到參考輸出。在進行差分電導和相關傳輸測量時，此功能特別有用，在該測量中，必須在不同的偏置值范圍內測量實驗的小信號交流響應。根據幅度，可以將偏置值設置為參考幅度的±1000倍。

相控

SR2124是一個雙相鎖定放大器，具有X和Y的顯示。SR124是單相鎖定放大器，僅具有一個X的顯示。通常需要調整參考相位。手動將相位調零很容易-按下相位按鈕并旋轉大旋鈕直到信號調零，然后將相位偏移90°。或者，只需按自動相位按鈕。在中頻帶，相位分辨率為0.01°，相位精度為±1° 。

交流電壓表模式

對于大多數應用程序，用戶通常將在鎖定模式下操作，但是可以將模式更改為交流電壓，從而允許鎖定操作為寬帶或頻率交流電壓表。在這種模式下，無需參考信號即可快速測量AC信號的平均絕.對值。

電腦控制

對于那些需要計算機控制鎖定放大器的用戶，后面板有一個RS-232接口。可以通過界面設置或讀取儀器的所有功能。向儀器發送命令時，微控制器將被激活，并且可能會出現數字噪音。在這些時間內，前面板的“遠程活動" LED會提醒您正在進行通信。

為了實現wan全電氣隔離的遠程接口，提供了一個后面板光纖接口。當連接到SX199遠程計算機接口單元時，它提供了用于通過GPIB （IEEE-488.2），以太網和RS-232控制鎖定的路徑。

SR124和SR2124模擬鎖相放大器