Синхронные усилители SR810 & SR830, до 102.4 кГц

Синхронные усилители SR810 и SR830 компании Stanford Research Systems обеспечивают высокую производительность по разумной цене. SR830 одновременно отображает амплитуду и фазу сигнала, а SR810 отображает только амплитуду. Оба прибора используют цифровую обработку сигналов (DSP) для замены демодуляторов, выходных фильтров и усилителей, используемых в стандартных синхронных усилителях. SR810 и SR830 обеспечивают бескомпромиссную производительность с рабочим диапазоном от 1 мГц до 102 кГц и 100 дБ динамического резерва без дрейфа.

Особенности:

- Рабочий диапазон: 0.001 Гц - 102.4 кГц;

- Динамический резерв: >100 дБ;

- Стабильность: 5 ppm/°C;

- Фазовое разрешение: 0.01 градус;

- Постоянные времени: 10 мкс - 30 000 с (до - 24 дБ/октаву);

- Функции автоподстройки коэффициента усиления, фазы, резерва и смещения;

- Источник опорного сигнала;

- Интерфейсы: GPIB и RS-232.

Входной канал

Синхронные усилители SR810 и SR830 Stanford Research Systems имеют дифференциальные входы с входным шумом 6 нВ / √Гц. Входное сопротивление составляет 10 МОм, а минимальная чувствительность - 2 нВ. Ввод также может быть сконфигурирован для измерения тока с возможностью выбора коэффициента усиления тока 10⁶ и 10⁸ В / А. Для устранения помех предусмотрен сетевой фильтр (50 Гц или 60 Гц) и 2 фильтра (100 Гц или 120 Гц). Однако, в отличие от обычных синхронных усилителей, данные устройства не требуют на входе никакого следящего полосового фильтра. Этот фильтр используется стандартными синхронными усилителями для увеличения динамического резерва. К сожалению, полосовые фильтры являются источниками дополнительного шума, ошибок амплитуды и фазы, а также дрейфа. Синхронные усилители Stanford Research Systems на основе DSP имеют по своей природе такой большой динамический резерв, что не требуют такого фильтра.

Расширенный динамический резерв

Динамический резерв синхронного усилителя при заданном максимальном входном напряжении представляет собой отношение (в дБ) наибольшего сигнала помех к максимальному входному напряжению. Максимальный сигнал помех определяется как амплитуда максимального сигнала на любой частоте, которая может быть подана на вход до того, как синхронный усилитель не сможет измерить сигнал с заданной точностью.

Стандартные синхронные усилители используют аналоговый демодулятор для смешения входного сигнала с опорным. Динамический резерв ограничен примерно 60 дБ, и эти устройства обладают плохой стабильностью, дрейфом выходного сигнала, избыточным коэффициентом усиления и фазовой ошибкой. Демодуляция в синхронных усилителях SR810 и SR830 осуществляется путем дискретизации входного сигнала с помощью высокоточного аналого-цифрового преобразователя и умножения оцифрованного входа на опорный сигнал. Этот метод цифровой демодуляции гарантирует более чем 100 дБ истинного динамического резерва (без предварительной фильтрации) и не приводит к ошибкам, возникающим при работе с аналоговыми устройствами.

Цифровая фильтрация

Цифровой процессор сигналов также решает задачу фильтрации выходного сигнала, гарантируя постоянные времени в диапазоне от 10 мкс до 30 000 секунд с выбором наклона 6, 12, 18 и 24 дБ / окт. Для низкочастотных измерений (менее 200 Гц) можно использовать синхронные фильтры для удаления частот кратных опорной частоте. Так как гармоники опорного сигнала были устранены (в частности, 2F), эффективная фильтрация выходного сигнала может быть достигнута с гораздо более короткими постоянными времени.

Цифровой сдвиг фазы

Аналоговые схемы фазового сдвига также были заменены DSP. Фаза измеряется с разрешением 0.01°, выходы X и Y ортогональны (до 0.001°).

Синтезатор частот

Встроенная схема прямого цифрового синтеза (DDS) генерирует опорный сигнал с очень низким искажением (-80 дБн). Одночастотные синусоидальные волны могут генерироваться от 0.001 Гц до 102 кГц с разрешением 4½ разряда. Как частоту, так и амплитуду можно установить на передней панели системы или с помощью компьютера. При использовании внешнего опорного сигнала, синтезатор синхронизирован по фазе с опорным сигналом.

Автоматические функции

Автоматические функции позволяют устройству самостоятельно задавать параметры, которые часто корректируются автоматически. Усиление, фаза, смещение и динамический резерв быстро оптимизируются одним нажатием клавиши. Функции смещения и расширения полезны при рассмотрении небольших колебаний в измерении. Смещение нуля входного сигнала быстро корректируется автоматической функцией. Детектирование гармоник больше не ограничивается только компонентой 2F. Любые гармоники (2F, 3F, ... нФ) до 102 кГц теперь могут быть измерены без изменения опорной частоты.

Аналоговые входы и выходы

Оба прибора имеют выход для измерения X, R, X-шума, Aux1, Aux 2 или отношения входного сигнала к внешнему сигналу напряжению. SR830 имеет второй выход, который измеряет Y, Θ, Y-шум, Aux 3, Aux 4 или соотношение. SR810 и SR830 имеют аналоговые выходы X и Y (задняя панель), которые обновляются с частотой 256 кГц. Также предусмотрены четыре вспомогательных входа (16-разрядные АЦП), например, для нормализации флуктуаций интенсивности входного сигнала. Четыре программируемых выхода (16-разрядные ЦАП) обеспечивают напряжение от -10.5 В до +10.5 В и регулируется с помощью интерфейса на передней панели или компьютерного интерфейса.

Встроенная память

Синхронный усилитель SR810 имеет буфер памяти объемом 8000 точек для записи измерений с течением времени со скоростью до 512 дискретов / с. SR830 имеет два буфера на 16 000 точек для одновременной записи двух сигналов измерения. Данные передаются из буферов с использованием интерфейса компьютера. Триггерный ввод также предусмотрен для внешней синхронизации записи данных.

Простота использования

Синхронные усилители SR810 и SR830 просты в использовании. Все функции прибора регулируются с помощью кнопок и вращающихся ручек на передней панели. Для быстрой и простой настройки прибора можно сохранить до девяти различных наборов конфигураций в RAM. Стандартные интерфейсы RS-232 и GPIB (IEEE-488.2) позволяют подключить систему к компьютеру. Все функции можно контролировать и считывать через интерфейсы.

Технические характеристики усилителей SR810 & SR830 Stanford Research Systems: