鎖相放大器

鎖相放大器是一種對交變信號進行相敏檢波的放大器。它利用和被測信號有相同頻率和相位關系的參考信號作為比較基準，只對被測信號本身和那些與參考信號同頻（或者倍頻）、同相的噪聲分量有響應。因此，能大幅度抑制無用噪聲，改善檢測信噪比。此外，有很高的檢測靈敏度，信號處理比較簡單，是弱光信號檢測的一種有效方法。美國SRS公司的是世界上應用的，以較其他更大的精度，更高的穩(wěn)定性，和更優(yōu)良的噪聲抑制比來測量信號。更值得推薦的是其價格合理，性價比要比同類產(chǎn)品高。

工作原理圖（僅供參考）

在眾多鎖相中SR830是應用zui廣泛、的雙相DSP，其采用數(shù)字信號處理（DSP）技術，位相穩(wěn)定性比模擬產(chǎn)品高百倍左右，動態(tài)范圍高達到100dB；頻率范圍為0.001Hz到102.4KHz，*一般的光學、電學、磁學等方面的科研。并且SR830可以自動增益、自動存儲、自動調(diào)相、自動偏置，這樣操作起來更加簡單方便。GPIB 和RS232 接口可以方便進行外部通訊，進行遠程編程控制。

以SR830為例，鎖相的性能參數(shù)如下：
信號通道
電壓輸入             Single-ended or differential
分辨率                 2 nV to 1 V
電流輸入             10⁶ or 10⁸ V/A
輸入阻抗
        電壓             10 MΩ + 25 pF, AC or DC coupled
        電流             1 kΩ to virtual ground
增益精度             ±1 % （±0.2 % typ.）
噪聲 （typ.）           6 nV/√Hz at 1 kHz
                              0.13 pA/√Hz at 1 kHz （106 V/A）
                              0.013 pA/√Hz at 100 Hz （108 V/A）
線性濾波             50/60 Hz and 100/120 Hz （Q = 4 ）
CMRR                 100 dB to 10 kHz, decreasing by 6 dB/oct above 10 kHz
動態(tài)范圍              >100 dB （without prefilters）
穩(wěn)定性                  <5 ppm/°C

參考通道
頻率范圍              0.001 Hz to 102.4 kHz
參考輸入              TTL or sine （400 mVpp min.）
輸入阻抗              1 MΩ, 25 pF
相位分辨率          0.01° front panel, 0.008° through computer interface
相位誤差      <1°
相對相位誤差      <0.001°
正交性                  90° ± 0.001°
相位噪聲
               Internal ref. Synthesized, <0.0001° rms at 1 kHz
               External ref. 0.005° rms at 1 kHz （100 ms time constant, 12 dB/oct）
相位漂移             <0.01°/°C below 10 kHz,
                             <0.1°/°C above 10 kHz
諧波檢測             2F, 3F, ... nF to 102 kHz （n < 19,999）
收集時間             （2 cycles + 5 ms） or 40 ms,whichever is larger

解調(diào)器
穩(wěn)定性                 Digital outputs and display: no drift Analog outputs: <5 ppm/°C for all dynamic 
                             reserve settings
諧波抑制器         ?90 dB
時間常數(shù)             10 μs to 30 ks （6, 12, 18, 24 dB/oct rolloff）. Synchronous filters available below 200 Hz.

內(nèi)部振蕩器
范圍                    1 mHz to 102 kHz
頻率精度            25 ppm + 30 μHz
頻率分辨率        4½ digits or 0.1 mHz, whichever is greater
失真                    ?80 dBc （f <10 kHz）, ?70 dBc（f >10 kHz） @ 1 Vrms amplitude
振幅                    0.004 to 5 Vrms into 10 kΩ （2 mV resolution）, 50 Ω output impedance, 50 mA maximum 
                            current into 50 Ω Amplitude accuracy 1 % Amplitude stability 50 ppm/°C Outputs Sine, 
                            TTL （When using an external reference, both outputs are phase locked to the external
                            reference.）

顯示
通道1                   4½-digit LED display with 40-segment LED bar graph. X, R, X-noise, Aux 1 or Aux 2. The 
                              display can also be any of these quantities divided by Aux 1 or Aux 2.
通道2                   （SR830） 4½-digit LED display with 40-segment LED bar graph. Y, θ, Y-noise, Aux 3 or 
                              Aux 4. The display can also be any of these quantities divided by Aux 3 or Aux 4.
補償                      X, Y, R can be offset up to ±105 % of full scale.
放大倍率              X, Y, R can be expanded by 10× or 100×.
參考                      4½-digit LED display

輸入和輸出
CH1輸出              X, R, X-noise, Aux 1 or Aux 2,（±10 V）, updated at 512 Hz
CH2輸出              （SR830） Y, θ, Y-noise, Aux 3 or Aux 4,（±10 V）, updated at 512 Hz
X, Y輸出                In-phase and quadrature components （rear panel） （±10 V）, updated at 256 kHz.
Aux. A/D inputs              4 BNC inputs, 16-bit, ±10 V,1 mV resolution, sampled at 512 Hz
Aux. D/A outputs            4 BNC outputs, 16-bit, ±10 V, 1 mV resolution
正弦                         Internal oscillator analog output
TTL輸出                  Internal oscillator TTL output
數(shù)據(jù)緩沖器             The SR810 has an 8k point buffer.
                                 The SR830 has two 16k point buffers. Data is recorded at rates to 512 Hz and read 
                                  through the computer interfaces.
觸發(fā)輸入 （TTL）      Trigger synchronizes data recording
遠程放大器              Provides power to the optional SR550, R552 and SR554 preamps

規(guī)格
連接口                       IEEE-488.2 and RS-232 interfaces standard. All instrument functions can be 
                                   controlled and read through IEEE-488.2 or RS-232 interfaces.

先鋒公司代理的的型號如下：
SR510/SR530（模擬單/雙通道，0.5Hz—100kHz）
SR810             （單通道DSP，1mHz—102.4kHz）
SR850             （圖形化顯示，雙通道DSP，1mHz—102.4kHz）
SR844             （高帶寬25kHz—200MHz）
可配備SR540光學斬波器，用于光學實驗；可選配SR550，SR552，SR554三種專門用于的前置放大器，以提高靈敏度。