SRS SR510锁相放大器

SR510-100 kHz锁相放大器
  • 0.5赫兹至100千赫兹频率范围
  • 电流和电压输入
  • 高达80 dB的动态储备
  • 跟踪带通和线路滤波器
  • 内部参考振荡器(可选。)
  • 四路ADC输入,两路DAC输出
  • RS-232接口
  • GPIB接口(可选。)
概观
SR510是一款模拟锁相放大器,可以在大得多的噪声水平下测量小到纳伏的交流信号。它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。

SR510锁相放大器

SR510是一款模拟锁相放大器,可以在大得多的噪声水平下测量小到纳伏的交流信号。它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,这两种锁都配备了各种功能,旨在使它们易于使用。

正弦波混合

SR510的内核是一个精密模拟器件正弦波乘法器. 锁定使用乘法器(解调器)将信号输入(参考频率)向下转换到DC,并在那里进行滤波和放大。许多锁定使用方波乘法器,这会引入寄生谐波响应。SR510使用干净的正弦波乘法器,本身没有多余的谐波。

信号输入

SR510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,106V/A增益和1kω至虚拟地的输入阻抗。全尺寸灵敏度范围为500 mV至100 nV。

可以选择三个输入前置滤波器。第一个是线路陷波滤波器,在线路频率下提供50 dB的抑制。第二个滤波器类似地在线路频率的二次谐波处提供50 dB的抑制。第三个滤波器是自动跟踪参考频率的带通滤波器。这三个滤波器可以在信号被放大之前消除信号中的大部分噪声。

参考输入

参考输入可以设置为锁定正弦波或脉冲参考的任一边沿。基准频率范围为0.5 Hz至100 kHz,允许检测基准的基波和二次谐波。一个方便的内置频率计不断测量和显示参考频率4位数分辨率。基准电压可以与前面板进行0.025分辨率的相移,或者以90°为增量进行相移,以便于测量正交信号。

输出时间常数

相位敏感检波器之后是两级滤波。时间常数可选择长达100秒以实现最大降噪,或短至1 ms(修改后为20 s)以用于实时伺服环路。两个滤波器级允许6或12 dB/倍频程的滚降。

动态储备

的动态储备占据给定满量程输入电压下的放大器是最大干扰信号与满量程输入电压的比值(dB)。最大干扰信号定义为在之前可施加于输入的任何频率下的最大信号幅度占据无法以指定的精度测量信号。

SR510具有20 dB至60 dB的动态储备,具体取决于灵敏度等级。选择带通滤波器会增加额外的20 dB动态储备,使其达到最大动态储备锁定80 dB.

偏移和扩展

SR510的偏移和扩展功能可以轻松观察大信号中的微小变化。可以手动选择0 %至100 %满量程的输出失调,或者使用自动失调,自动选择与信号值相等的失调。一旦信号发生偏移,当观察与标称值的微小变化时,可以使用10倍扩展来提高分辨率。

模拟和数字显示器

精密模拟仪表和4位数数字显示器是标准的两个锁定。在SR510上,您可以选择显示信号振幅、信号偏移或测得的噪声。两者上的另一个数字显示器锁定可以配置为显示参考相位或参考频率。

噪声的测量

SR510的噪声测量功能可让您在参考频率下直接测量信号中的噪声。噪声定义为信号与其均值的均方根偏差。SR510将报告参考频率附近1 Hz和10 Hz带宽内的噪声值。

内部振荡器

内部压控振荡器提供可调幅度正弦波输出和同步、固定幅度参考输出。正弦波幅度可设置为0.01、0.1或1 Vrms,最高可驱动20 mA。振荡器频率由后面板电压输入控制,可以在1 Hz和100 kHz之间调节。通常,正弦波输出用于激励实验的某个方面,而参考输出为提供频率参考锁定.

可用前置放大器

虽然SR510是完全独立的,不需要前置放大器,但有时外部前置放大器会很有用。远程前置放大器在最重要的地方提供增益——在信噪比被电缆噪声和拾音永久降低之前,就在检波器处。SR550 FET输入前置放大器、SR552双极性输入前置放大器和SR554变压器输入前置放大器非常适合与配合使用。SR510锁定。这些前置放大器在极端测量时特别有用低电平信号.

计算机接口

RS-232计算机接口是SR510的标准配置。还提供可选的GPIB接口。仪器的所有功能都可以通过计算机界面进行查询和设置。

SR510 Specifications

Signal Channel

Inputs
   VoltageSingle-ended or differential
   Current106 V/A
Impedance
   Voltage100 MΩ + 25 pF, AC coupled
   Current1 kΩ to virtual ground
Full-scale sensitivity
   Voltage100 nV to 500 mV
   Current100 fA to 0.5 µA
Maximum inputs
   Voltage100 VDC, 10 VAC damage threshold, 2 Vpp saturation
   Current10 µA damage threshold, 1 µApp saturation
Noise
   Voltage7 nV/√Hz at 1 kHz (typ.)
   Current0.13 pA/√Hz at 1 kHz (typ.)
Common Mode
   Range1 Vp
   Rejection100 dB (DC to 1 kHz, degrades by 6 dB/oct above 1 kHz)
Gain accuracy1 % (2 Hz to 100 kHz)
Gain stability200 ppm/°C
Signal filters60 Hz notch, -50 dB (Q=10, adjustable from 45 to 65 Hz)
120 Hz notch, -50 dB (Q=10, adjustable from 100 to 130 Hz)
Tracking band pass (Q=5). Filter adds 20 dB to dynamic reserve.
Dynamic reserveLOW (20 dB), 5 ppm/°C (1 µV to 500 mV sensitivity)
NORM (40 dB), 50 ppm/°C (100 nV to 50 mV sensitivity)
HIGH (60 dB), 500 ppm/°C (100 nV to 5 mV sensitivity)

Reference Channel

Frequency0.5 Hz to 100 kHz
Input impedance1 MΩ, AC coupled
Trigger
   Sine100 mV minimum, 1 Vrms nominal
   Pulse±1 V, 1 µs minimum width
ModeFundamental or 2nd harmonic (2f)
Acquisition time25 s (1 Hz ref.), 6 s (10 Hz ref.), 2 s (10 kHz ref.)
Slew rate1 decade per 10 s at 1 kHz
Phase control90° shifts, fine shifts in 0.025° steps
Phase noise0.01° rms at 1 kHz (100 ms, 12 dB/oct rolloff time constant)
Phase drift0.1°/°C
Phase errorLess than 1° above 10 Hz
Orthogonality*90° ± 1°

Demodulator

Stability5 ppm/°C (LOW dynamic reserve)
50 ppm/°C (NORM dynamic reserve)
500 ppm/°C (HIGH dynamic reserve)
Time constants
   Pre1 ms to 100 s (6 dB/octave)
   Post1 s, 0.1 s, none (6 dB/octave)
OffsetUp to 1× full scale (10× on expand)
Harmonic rejection-55 dB (band pass filter in)

Outputs and Interfaces

Channel 1 outputsX (RcosΘ), X Offset, X Noise
Output meters2 % precision analog meter
Output LCD4-digit LCD display shows same value as the analog meter.
Output BNC±10 V corresponds to full scale input (<1 Ω output impedance)
X outputX (RcosΘ), ±10 V, <1 Ω output impedance
Reference LCD4-digit LCD display for reference phase shift or frequency
X1 to X44 analog inputs, 13-bit, ±10.24 V
X5, X62 analog outputs, 13-bit, ±10.24 V
RatioRatio output equals 10× signal output divided by the denominator of the input.
Internal oscillator
   Range1 Hz to 100 kHz
   Accuracy10 %
   Stability150 ppm/°C (frequency), 500 ppm/°C (amplitude)
   Distortion2 % THD
   Amplitude10 mVrms, 100 mVrms, 1 Vrms
Computer interfacesRS-232 standard, GPIB optional. All instrument functions can be controlled and read through the interfaces.

General

Power35 W, 100/120/220/240 VAC, 50/60 Hz
Dimensions17″ × 3.5″ × 17″ (WHL)
Weight12 lbs.
WarrantyOne year parts and labor on defects in materials and workmanship

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