锁相放大器

锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器。它利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那些与参考信号同频（或者倍频）、同相的噪声分量有响应。因此，能大幅度抑制无用噪声，改善检测信噪比。此外，有很高的检测灵敏度，信号处理比较简单，是弱光信号检测的一种有效方法。美国SRS公司的是世界上应用的，以较其他更大的精度，更高的稳定性，和更优良的噪声抑制比来测量信号。更值得推荐的是其价格合理，性价比要比同类产品高。

工作原理图（仅供参考）

在众多锁相中SR830是应用zui广泛、的双相DSP，其采用数字信号处理（DSP）技术，位相稳定性比模拟产品高百倍左右，动态范围高达到100dB；频率范围为0.001Hz到102.4KHz，*一般的光学、电学、磁学等方面的科研。并且SR830可以自动增益、自动存储、自动调相、自动偏置，这样操作起来更加简单方便。GPIB 和RS232 接口可以方便进行外部通讯，进行远程编程控制。

以SR830为例，锁相的性能参数如下：
信号通道
电压输入             Single-ended or differential
分辨率                 2 nV to 1 V
电流输入             10⁶ or 10⁸ V/A
输入阻抗
        电压             10 MΩ + 25 pF, AC or DC coupled
        电流             1 kΩ to virtual ground
增益精度             ±1 % （±0.2 % typ.）
噪声 （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）
线性滤波             50/60 Hz and 100/120 Hz （Q = 4 ）
CMRR                 100 dB to 10 kHz, decreasing by 6 dB/oct above 10 kHz
动态范围              >100 dB （without prefilters）
稳定性                  <5 ppm/°C

参考通道
频率范围              0.001 Hz to 102.4 kHz
参考输入              TTL or sine （400 mVpp min.）
输入阻抗              1 MΩ, 25 pF
相位分辨率          0.01° front panel, 0.008° through computer interface
相位误差      <1°
相对相位误差      <0.001°
正交性                  90° ± 0.001°
相位噪声
               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
谐波检测             2F, 3F, ... nF to 102 kHz （n < 19,999）
收集时间             （2 cycles + 5 ms） or 40 ms,whichever is larger

解调器
稳定性                 Digital outputs and display: no drift Analog outputs: <5 ppm/°C for all dynamic 
                             reserve settings
谐波抑制器         ?90 dB
时间常数             10 μs to 30 ks （6, 12, 18, 24 dB/oct rolloff）. Synchronous filters available below 200 Hz.

内部振荡器
范围                    1 mHz to 102 kHz
频率精度            25 ppm + 30 μHz
频率分辨率        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.）

显示
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.
补偿                      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×.
参考                      4½-digit LED display

输入和输出
CH1输出              X, R, X-noise, Aux 1 or Aux 2,（±10 V）, updated at 512 Hz
CH2输出              （SR830） Y, θ, Y-noise, Aux 3 or Aux 4,（±10 V）, updated at 512 Hz
X, Y输出                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输出                  Internal oscillator TTL output
数据缓冲器             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.
触发输入 （TTL）      Trigger synchronizes data recording
远程放大器              Provides power to the optional SR550, R552 and SR554 preamps

规格
连接口                       IEEE-488.2 and RS-232 interfaces standard. All instrument functions can be 
                                   controlled and read through IEEE-488.2 or RS-232 interfaces.

先锋公司代理的的型号如下：
SR510/SR530（模拟单/双通道，0.5Hz—100kHz）
SR810             （单通道DSP，1mHz—102.4kHz）
SR850             （图形化显示，双通道DSP，1mHz—102.4kHz）
SR844             （高带宽25kHz—200MHz）
可配备SR540光学斩波器，用于光学实验；可选配SR550，SR552，SR554三种专门用于的前置放大器，以提高灵敏度。