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SR860锁相放大器
概述
新的SR860锁相放大器是SRS公司一系列创新锁相放大器中的产品。凭借模拟性能、数字信号处理功能、现代直观的用户界面以及广泛的计算机连接选项，SR860是任何同步检测应用的理想选择。
凭借超过30年的锁相放大器设计经验，SRS在SR860的每一个细节上都进行了优化。从消除开关模式噪声的沉重 toroidal 变压器，到将锁相放大器带到您手机的 iOS 连接，再到消除更多噪声并加速您的实验的高级 DSP 滤波器，SR860 确实是
信号输入
锁定性能从前端开始。SR860前端提供的电压和电流输入放大器。电压输入是一个可切换的 单端/差分JFET对放大器，在1 kHz时噪声为2.5 nV/√Hz，
在10 Hz以下是10 nV/√HzSR860 内置的电流放大器相比之前的电路有显著的改进。电流输入范围可选择 1 μA 或 10 nA。1 μA 范围内带宽为 400 kHz，
噪声为 130 fA/√Hz，而 10 nA 范围内带宽为 2 kHz，噪声为 13 fA/√Hz。虽然内置的电压和电流放大器适用于大多数应用，但SR860也兼容SRS提供
的全部专用前置放大器。 SR550 （FET输入），SR552 （BJT输入），SR554 （变压器输入），SR555 （120 kHz电流放大器）和SR556 （低噪声电
流放大器）都可以直接从SR860背面的前置放大器电源端口供电。
灵敏度 & 输入范围
与之前的仪器一样，SR860的灵敏度设置是产生满刻度输出的电压（或电流）。但是与之前的 designs 不同，SR860 的输入范围可以通过前面板明确设置
，而不需要查阅令人困惑的“动态储备"方程。只需选择您的实验所需的灵敏度，然后选择不会过载的最小输入范围。就是这样。SR860的有效动态储备只是
这两个设置的比率。例如，灵敏度设置为10 nV，输入范围设置为300 mV时，SR860的有效动态储备是3 × 107，或近似于150 dB。
输出时间常数
SR860 提供了从 1 µs 到 30 ks 的传统 RC 响应输出时间常数，并具有 6、12、18 和 24 dB/dec 的滚降。此外，SR860 还提供了数字滤波器，这些
滤波器可以显著减少测量时间，同时提高信噪比。在 3 秒以下，滤波器是高斯 FIR 滤波器，它们与 RC 滤波器具有相同的噪声带宽，但在上升时间
和平带衰减方面有显著的改进。这些滤波器还具有对称的上升和下降特性，扫描频率时能保持特征形状。在时间常数长于 3 秒时，滤波器是线性相位
IIR 滤波器，其在等效停止带衰减的情况下，几乎比其 RC 对应者快一倍。同步滤波也可以在参考频率低于4 kHz时选择。同步滤波器可以消除参考频率的
倍数，并且在进行低频测量时非常有用，否则参考频率的倍数将会出现在锁定输出中。与之前的 designs 不同，SR860中的同步滤波器可以选择，并且不
会损失输出分辨率。
参考频道SR860的指定参考频率范围是1 mHz到500 kHz。检测可以在参考频率的基波或高达99次谐波进行。有几种参考模式可供选择：内部模式使用
SR860的精密内部振荡器作为参考。外部模式锁定到外部正弦或TTL信号。在双模式下，锁相检测内部设定的参考频率和外部应用的同步信号之间的差频，
从而直接恢复双调制信号。最后，在切碎模式下，SR860提供一个数字PID（比例-积分-微分）控制器信号，以使SR540光学切碎器与锁相的内部振荡器同
步。通过将锁定直接控制斩波器，可以几乎消除频率漂移。正弦输出SR860 提供了一个精确的正弦波输出，可以设置6位频率分辨率，幅度范围从1 nV到2
V。SR860 的输出独特之处在于它可以被配置为单端或差分（平衡）信号。正弦输出可以施加高达 ±5 V 的直流偏移。后部面板提供了一个与正弦输出同
步的逻辑电平同步信号。时间基提供后面板10 MHz输入和输出，允许SR860锁定到外部频率参考（例如FS725 10 MHz 铯频标准）。或者，SR860的
10 MHz输出可以用于同步多个锁相环或其他具有10 MHz时间基准输入的测试设备。
FFT 显示
锁定放大器传统上是时间域仪器，但有时在频率域中更容易理解信号。SR860 在这两个世界中都游刃有余。FFT 显示屏在前端显示输入信号、混频器后的
信号或信号在时间常数滤波器后的频谱。使用 FFT 显示屏可以简化追踪隐藏的噪声源，这些噪声源在传统锁定放大器的“单一数值"输出中会被丢失。
触摸屏显示
SR860前面板的中心是一个全彩640×480触摸屏，可以设置显示多达4个数据通道。当需要暗实验室时，液晶显示屏可以从前面板或远程接口进行空白处
理。每个数据通道可以配置为显示X、Y、R、Θ，Aux In (1-4)X 噪声, Y 噪声, 正弦幅度, 正弦输出直流电平, 参考相位, 或参考频率。屏幕可以设置为
显示数据通道为大数字，以便从房间的另一端轻松看到，或者显示每个通道的完整历史记录的“条形图"，时间尺度可选，从0.5秒/格到2天/格。即使不显示
测量结果，SR860也会自动保存所有测量结果，以确保不会丢失任何数据。触摸屏还不断显示重要的锁相设置参数，如相位、参考频率和正弦幅度。后部面
板上的HDMI接口允许LCD屏幕在任何HDMI显示器或电视上查看。
应当强调的是，尽管触摸屏显示对数据显示非常有用，但在SR860上，触摸屏并不是控制常用仪器功能所必需的。所有常用控制：时间常数、参考频率、正
弦幅度和偏移、输入配置等，都可以通过专用前面板旋钮或按钮进行控制。不常访问的配置设置，例如TCP/IP设置和其他通信设置，是通过触摸屏上显示的
菜单访问的。
计算机连接SR860 标准配备了几乎所有可以想象的远程接口。GPIB (IEEE488.2) 和 RS-232 当然提供，同时还有 USB (测试和测量类) 和以太网
(VXI-11 和 telnet)。SR860 自带 web 服务器，允许通过浏览器远程监控和控制仪器。前面板的USB端口允许将数据和屏幕截图保存到USB闪存驱动器。
数据可以保存为逗号分隔文件或MATLAB兼容的.MAT文件。将屏幕截图和数据整合到报告或电子表格中从未如此简单。
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