斯坦福Stanford Research SR830，SR810鎖相放大器

SR810 和 SR830 DSP 鎖定放大器

SR810 鎖定放大器和 SR830鎖定放大器以合理的成本提供高性能。SR830 同時顯示信號的幅度和相位，而 SR810 僅顯示幅度。兩種儀器都使用數字信號處理 (DSP) 來代替傳統鎖定中的解調器、輸出濾波器和放大器。SR810 和 SR830 具有 1 mHz 至 102 kHz 的工作范圍和 100 dB 的無漂移動態儲備，提供無與倫比的性能。

輸入通道

SR810 和 SR830 鎖定放大器具有差分輸入，輸入噪聲為6 nV/√Hz 。輸入阻抗為 10 MΩ，最小滿量程輸入電壓靈敏度為 2 nV。該輸入還可配置用于電流測量，可選擇電流增益為 10 6和 10 8  V/A。提供了一個線路濾波器（50 Hz 或 60 Hz）和一個 2× 線路濾波器（100 Hz 或 120 Hz）以消除線路相關干擾。然而，不同于傳統的鎖定放大器，輸入端不需要跟蹤帶通濾波器。傳統鎖定使用此過濾器來增加動態儲備。不幸的是，帶通濾波器還會引入噪聲、幅度和相位誤差以及漂移。這些鎖定的基于 DSP 的設計具有如此大的動態儲備，因此不需要跟蹤帶通濾波器。

擴展動態儲備

鎖定放大器在給定滿量程輸入電壓下的動態儲備是最大干擾信號與滿量程輸入電壓的比值（以 dB 為單位）。最大干擾信號定義為在鎖定無法以指定精度測量信號之前，可應用于輸入的任何頻率的最大信號幅度。

傳統的鎖定放大器使用模擬解調器將輸入信號與參考信號混合。動態儲備被限制在 60 dB 左右，這些儀器的穩定性差、輸出漂移、增益和相位誤差過大。SR810鎖定放大器和 SR830鎖定放大器中的解調是通過使用高精度 A/D 轉換器對輸入信號進行采樣，并將數字化輸入乘以合成參考信號來完成的。這種數字解調技術產生超過 100 dB 的真實動態儲備（無預濾波），并且沒有與模擬儀器相關的誤差。

數字濾波

數字信號處理器還處理輸出濾波任務，允許從 10 μsec 到 30,000 s 的時間常數，可選擇 6、12、18 和 24 dB/oct 滾降。對于低頻測量（低于 200 Hz），可以使用同步濾波器來切出參考頻率的倍數。由于參考的諧波已被消除（特別是 2F），因此可以用更短的時間常數實現有效的輸出濾波。

數字相移

模擬相移電路也已被 DSP 計算所取代。相位以 0.01° 分辨率測量，X 和 Y 輸出與 0.001° 正交。

頻率合成器

內置直接數字合成 (DDS) 源可生成極低失真 (-80 dBc) 的參考信號。可以生成 1 mHz 至 102 kHz 的單頻正弦波，分辨率為 4? 位。可以從前面板或計算機設置頻率和幅度。當使用外部參考時，合成源被鎖相到參考信號。

自動功能

自動功能允許儀器自動設置經常調整的參數。增益、相位、偏移和動態儲備都可以通過一個按鍵快速優化。在檢查測量中的小波動時，偏移和擴展功能很有用。輸入信號通過自動偏移功能快速歸零，并且通過將相對值擴展至高達 100 倍來提高分辨率。諧波檢測不再僅限于 2F 分量。現在可以在不改變參考頻率的情況下測量高達 102 kHz 的任何諧波（2F、3F、... nF）。

模擬輸入和輸出

兩種儀器都有一個用戶定義的輸出，用于測量 X、R、X 噪聲、Aux 1、Aux 2 或輸入信號與外部電壓的比率。SR830 具有第二個用戶定義的輸出，用于測量 Y、Θ、Y 噪聲、Aux 3、Aux 4 或比率。SR810 和 SR830 都有以 256 kHz 更新的 X 和 Y 模擬輸出（后面板）。提供四個輔助輸入（16 位 ADC）用于通用用途，例如將輸入標準化為源強度波動。四個可編程輸出（16 位 DAC）提供 -10.5 V 至 +10.5 V 的電壓，并可通過前面板或計算機接口進行設置。

內部存儲器

SR810 Lock-In 有一個 8,000 點內存緩沖區，用于以高達 512 個樣本/秒的速率記錄測量的時間歷史。SR830 有兩個 16,000 點緩沖器，可同時記錄兩個測量值。使用計算機接口從緩沖區傳輸數據。還提供觸發輸入以在外部同步數據記錄。

操作簡單

SR810 鎖定放大器和 SR830鎖定放大器使用簡單。所有儀器功能均通過前面板鍵盤設置，并提供旋轉旋鈕以快速調整參數。多達九種不同的儀器配置可以存儲在非易失性 RAM 中，以便快速輕松地進行儀器設置。標準 RS-232和 GPIB (IEEE-488.2)接口允許與計算機通信。所有功能都可以通過接口進行控制和讀取。