美国斯坦福相锁相放大器 SR510＆SR530

SR510和SR530是模拟锁定放大器，在噪声水平大得多的情况下，可以测量小至纳伏的交流信号。单相SR510和双相SR530均具有低噪声电压和电流输入，高动态储备，两级时间常数和一个内部振荡器。此外，这两种锁定功能均具有多种功能，旨在使其易于使用。

正弦波混合

SR510 / SR530的核心是精密模拟正弦波乘法器。锁定 使用乘法器（解调器）将信号输入（以参考频率）转换为直流信号，然后对其进行滤波和放大。许多 锁定使用方波乘法器，该乘法器会引入杂散谐波响应。SR510 / SR530使用干净的正弦波倍增器，它们固有地没有有害的谐波。

信号输入

SR510 / SR530具有差分输入，输入噪声为7 nV /√Hz，输入阻抗为100MΩ。该输入可以配置为电压输入，也可以配置为电流输入， 增益为10 6 V / A，对虚拟地的输入阻抗为1kΩ。提供500 mV至100 nV的满量程灵敏度。

可以选择三个输入预滤波器。第1个是线路陷波滤波器，可在线路频率上提供50 dB的抑制。类似地，第2滤波器在线路频率的第2谐波处提供50 dB的抑制。第3个滤波器是带通滤波器，可自动跟踪参考频率。这3个滤波器可以消除信号放大之前的大部分噪声。

参考输入

基准输入可以设置为锁定正弦波或脉冲基准的任一边沿。参考频率范围为0.5 Hz至100 kHz，并允许在参考的基波和二次谐波上进行检测。方便的内置频率计可不断测量并以4位分辨率显示参考频率。可以从前面板以0.025°的分辨率对基准进行相移，也可以以90°的增量进行相移，以便于测量正交信号。SR530具有自动相位功能，可让您通过一次按键快速确定信号相对于参考的相位。

输出时间常数

相敏检测器遵循两个滤波阶段。时间常数可以选择*.长100秒以*.大程度地降低噪声，也可以选择短至1 ms（修改后为20 µs）以用于实时伺服环路。两个滤波器级允许6或12 dB /倍频程的衰减。

动态储备

在给定的满量程输入电压下，锁相放大器的动态储备是*.大干扰信号与满量程输入电压之比（dB）。大干扰信号定义为在锁定无法以其指定的精度测量信号之前可以应用于输入的任何频率的*.大信号的幅度。

SR510和SR530的动态储备在20 dB到60 dB之间，具体取决于灵敏度范围。选择带通滤波器会额外增加20 dB的动态储备，使这些锁定的*.大动态储备为80 dB。

偏移和扩展

SR510 / SR530的偏移和扩展功能使您可以轻松查看大信号中的细微变化。可以手动选择输出偏移量为满量程的0％到100％，也可以使用自动偏移量来选择，自动偏移量会自动选择一个等于信号值的偏移量。信号偏移后，当查看标称值的微小变化时，可以使用10倍扩展来提供更高的分辨率。

模拟和数字显示

两种锁定方式均标配有精密模拟仪表和4位数字显示器。在SR510上，您可以选择显示信号幅度，信号偏移或测得的噪声。在SR530上，第1对显示器以矩形（X和Y），极性（R和Θ），偏移量，噪声或后面板D / A输出值的形式显示信号分量。可以将两个锁定装置上的另一个数字显示器配置为显示参考相位或参考频率。

噪音测量

SR510 / SR530的噪声测量功能使您可以直接在参考频率下测量信号中的噪声。噪声定义为信号与其平均值的均方根偏差。SR510 / SR530将报告参考频率周围1 Hz和10 Hz带宽内的噪声值。

内部振荡器

内部压控振荡器既提供幅度可调的正弦波输出，又提供同步的固定幅度基准输出。正弦波幅度可以设置为0.01、0.1或1 Vrms，并且可以驱动高达20 mA的电流。振荡器频率由后面板电压输入控制，并且可以在1 Hz至100 kHz之间调节。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频率参考。

A / D和D / As

后面板上有四个A / D和两个D / A，可以灵活地将SR510 / SR530与外部信号接口。这些输入/输出端口可测量和提供范围为±10.24 VDC且分辨率为2.5 mV的模拟电压。A / D以1 kHz的速率数字化信号。D / A输出是控制SR510 / 530内部压控振荡器频率的理想选择。内置比率功能使SR510 / SR530能够在一个A / D端口中计算其输出与信号的比率。在伺服应用中，要保持恒定的环路增益，或者在将信号归一化到强度水平的实验中，此功能很重要。

可用的前置放大器

尽管SR510和SR530完全独立，不需要进行前置放大，但有时可以使用外部前置放大器。远程前置放大器可在*重要的位置提供增益-就在检测器处，然后才因电缆噪声和拾取而使信噪比长久降低。SR550 FET输入前置放大器，SR552双极输入前置放大器和SR554变压器输入前置放大器非常适合与SR510 / SR530锁定装置配合使用。这些前置放大器在测量极低电平信号时特别有用。

电脑介面

RS-232计算机接口是SR510和SR530的标准配置。也提供可选的GPIB接口。可以通过计算机界面查询和设置仪器的所有功能。