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技(jì)術(shù)文(wén)章(zhāng)
從噪(zào)聲(shēng)中(zhōng)淘金!SRS 鎖相(xiāng)放大器,精準提取(qǔ) fA/nV 級信號
更新時(shí)間(jiān):2026-05-12
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復雜噪聲(shēng)環(huán)境(jìng)下的微(wēi)弱信號檢(jiǎn)測,往往決定(dìng)了一項(xiàng)實驗的成敗(bài)。精準提(tí)取所(suǒ)需(xū)信(xìn)號(hào)的能力,是測(cè)評一款(kuǎn)鎖(suǒ)相(xiāng)放大(dà)器(qì)的(dí)重(zhòng)要(yào)標準。
鎖相放(fàng)大器:從噪(zào)聲中提(tí)取(qǔ)微弱信(xìn)號(hào)的“專家"
在(zài)光(guāng)電(diàn)探(tàn)測(cè),材料(liào)科學,物理化學交(jiāo)叉(chā)研究等領(lǐng)域,科研人員常(cháng)常麵臨一(yī)個共同的(dí)挑戰(zhàn):如(rú)何在強噪聲(shēng)背景下,精(jīng)準提取極其(qí)微弱(ruò)的待(dài)測信號?
當(dāng)信(xìn)號(hào)被(bèi)噪(zào)聲淹(yān)沒時,常(cháng)規的(dí)放大手(shǒu)段(duàn)往往無能為(wéi)力(lì)——噪聲和信(xìn)號一起(qǐ)被(bèi)放大,信(xìn)噪(zào)比並沒(méi)有(yǒu)改善。這時(shí)就(jiù)需要(yào)用(yòng)上一種專門的儀器:鎖(suǒ)相放大器。
鎖(suǒ)相放大器的(dí)核心(xīn)原(yuán)理是相敏(mǐn)檢測技(jì)術(shù)——它隻(zhī)對與(yǔ)參考(kǎo)信號頻(pín)率(shuài)相同的分量進行響應,而其(qí)他(tā)頻率(shuài)的噪(zào)聲(shēng)和幹(gān)擾則(zé)被(bèi)有(yǒu)效抑(yì)製。通俗(sú)地講,鎖(suǒ)相(xiāng)放大器就像(xiàng)一個(gè)窄帶(dài)濾波器,能(néng)夠(gòu)從寬頻(pín)噪聲中“撈"出(chū)特定頻(pín)率的(dí)微弱信(xìn)號(hào),將信(xìn)噪(zào)比提高(gāo)幾個數量級(jí)。
正是憑(píng)借(jiè)這一獨特(tè)能力(lì),鎖相放(fàng)大器廣泛應(yīng)用於物理,化(huà)學(xué),生(shēng)物和工(gōng)程(chéng)等多個領(lǐng)域(yù),成為微弱信(xìn)號(hào)檢(jiǎn)測場合的常(cháng)用儀(yí)器之一。
而(ér)說到(dào)鎖相(xiāng)放大器(qì)領域的技術標(biāo)*,斯坦(tǎn)福(fú)研(yán)究(jiū)係(xì)統(tǒng)公司(sī)(SRS,Stanford Research Systems)是一個(gè)繞不開的(dí)品牌(pái)。
SR860:500kHz雙(shuāng)相數(shù)字(zì)鎖相(xiāng)放大(dà)器,一(yī)台“安(ān)靜(jìng)卻(què)強(qiáng)*"的精密(mì)儀器(qì)
作(zuò)為(wéi)SRS旗下(xià)鎖相(xiāng)放大(dà)器(qì)家族的優秀成員,SRS SR860 500kHz數(shù)字鎖(suǒ)相放(fàng)大器在性能(néng)和(hé)用戶(hù)體驗(yàn)之(zhī)間找(zhǎo)到了(liǎo)很(hěn)好(hǎo)的(dí)平(píng)衡。

從(cóng)技術(shù)規格(gé)來看(kàn),SR860的核心能(néng)力非常清晰(xī):頻率(shuài)範圍(wéi)1mHz至(zhì)500kHz,動(dòng)態(tài)保(bǎo)留達(dá)120dB。這樣(yàng)的頻率(shuài)覆(fù)蓋範圍(wéi),足以滿足絕大(dà)多數常(cháng)規(guī)微弱(ruò)信(xìn)號檢(jiǎn)測任(rèn)務的需(xū)求(qiú)。具體(tǐ)而言:
輸(shū)入(rù)靈敏(mǐn)度(dù):電(diàn)壓輸入(rù)範(fàn)圍1nV至(zhì)1V,電流(liú)輸入範圍(wéi)1fA至1μA(配合(hé)內置電(diàn)流放大(dà)器),覆(fù)蓋從極小電流(liú)到(dào)常規電壓信(xìn)號的檢測需求(qiú)。
噪聲性能:電壓輸入在1kHz時噪聲約2.5nV/√Hz,10Hz時(shí)低於10nV/√Hz,能(néng)夠(gòu)從(cóng)強(qiáng)*噪聲(shēng)背景(jǐng)中(zhōng)分(fēn)辨出(chū)極其(qí)微(wēi)弱(ruò)的信(xìn)號(hào)分量(liáng)。
參考頻率與(yǔ)諧(xié)波(bō)檢測:可以(yǐ)在參(cān)考(kǎo)頻(pín)率的(dí)基(jī)波或(huò)高(gāo)達(dá)99次諧(xié)波的條(tiáo)件下進行檢測,諧波分析能(néng)力出色(sè)。
時間常(cháng)數(shù)與濾波(bō):輸出時間(jiān)常(cháng)數範(fàn)圍(wéi)為1µs至30ks,可(kě)選6,12,18,24dB/oct的滾(gǔn)降斜率,信號(hào)處(chǔ)理(lǐ)的靈活度高。
硬件接(jiē)口:配(pèi)備10MHz時基(jī)輸入/輸出功能,可將內部頻(pín)率(shuài)鎖相(xiāng)至其(qí)他(tā)設備,便於構(gòu)建多設備(bèi)協同的測(cè)量(liáng)係(xì)統。同時(shí)提(tí)供HDMI視頻輸(shū)出,USB等多種(zhǒng)計算機連(lián)接選項,方便(biàn)數據(jù)采集(jí)與遠(yuǎn)程(chéng)控製(zhì)。
內(nèi)置(zhì)精(jīng)密(mì)振蕩器(qì):SR860提供一(yī)個(gè)可設(shè)置(zhì)6位頻率(shuài)分(fēn)辨(biàn)率(shuài)的精(jīng)密正弦(xián)波(bō)輸(shū)出,幅度範圍從(cóng)1nV至(zhì)2V,支(zhī)持單端(duān)或(huò)差分輸出(chū)配(pèi)置(zhì),可直接(jiē)作為(wéi)測(cè)量(liáng)激(jī)勵源使用(yòng)。
在數字化與智能化方麵(miàn),SR860搭載(zǎi)先(xiān)進的(dí)DSP架構,兼具不俗(sú)的模擬前(qián)端(duān)性(xìng)能(néng)和強*數字信(xìn)號處理(lǐ)能力(lì)。設(shè)備(bèi)采用現代直觀的用戶界麵設計,操作(zuò)便捷。同時,它還支(zhī)持(chí)通(tōng)過輔(fǔ)助(zhù)輸出接口(kǒu)驅(qū)動(dòng)SR540光(guāng)學(xué)斬波器(qì),並鎖(suǒ)相至(zhì)斬波頻(pín)率,這對(duì)光(guāng)學斬波實(shí)驗等應用場景非常實(shí)用(yòng)。
參數項 | 數值(zhí)/說明(míng) |
頻(pín)率範圍(wéi) | 1mHz 至 500kHz |
動態保(bǎo)留 | 120 dB |
靈敏度(電(diàn)壓輸入) | 1 nV 至(zhì) 1 V |
靈敏度(電(diàn)流輸入) | 1 fA 至 1 μA |
輸入電壓噪聲 | 約(yuē) 2.5 nV/√Hz(1kHz),< 10 nV/√Hz(10Hz) |
參(cān)考模(mó)式 | 雙參(cān)考模(mó)式(shì),支(zhī)持內部/外(wài)部參(cān)考 |
諧波(bō)檢(jiǎn)測(cè) | 基波或高達(dá)99次諧波 |
時間常數(shù) | 1 µs 至 30 ks |
時基 | 10 MHz 輸入(rù)/輸(shū)出 |
接(jiē)口(kǒu) | HDMI視(shì)頻(pín)輸(shū)出,USB等 |
內(nèi)置(zhì)正弦(xián)波輸(shū)出(chū) | 6位頻率分辨(biàn)率(shuài),1nV至2V幅(fú)度範(fàn)圍(wéi) |
產品(pǐn)參數
SR860的(dí)典型應用(yòng)場景:不隻鎖(suǒ)得住微弱信號,還能“擔(dān)當(dāng)多麵(miàn)手"
憑借其寬(kuān)頻(pín)範圍,高靈敏(mǐn)度和(hé)低噪(zào)聲特性,SR860適配多種實(shí)驗場(cháng)景(jǐng)。以下(xià)幾(jī)個典(diǎn)型應(yīng)用(yòng)案例(lì)或(huò)可帶來一些參考(kǎo)和(hé)啟(qǐ)發(fā):
LCR測量:將SR860的“SINE OUT"端口輸出(chū)小(xiǎo)幅(fú)度(dù)正弦信(xìn)號(hào)接入被(bèi)測器件(jiàn),通(tōng)過(guò)鎖相技術(shù)提(tí)取(qǔ)響應信號(hào)的(dí)幅值(zhí)與相位信息(xī),可實(shí)現高精度(dù)LCR測(cè)量(liáng)。
材料電阻率(shuài)測量(liáng):使(shǐ)用SR860內置(zhì)的函(hán)數(shù)發(fā)生器(qì)輸出低噪(zào)聲交流電(diàn)壓信號(hào)作為(wéi)激(jī)勵(lì)源(yuán),結合(hé)交流(liú)四探針等方(fāng)法,可(kě)以精準測量(liáng)材料的(dí)電阻率(shuài)。
光電信(xìn)號探(tàn)測(cè):在光電(diàn)測量(liáng)中(zhōng),SR860的(dí)頻率範(fàn)圍覆(fù)蓋(gài)1mHz至(zhì)102.4kHz,輸(shū)入電壓(yā)噪(zào)聲(shēng)低至6nV/√Hz,最小可(kě)測信號達(dá)2nV量級(jí),非(fēi)常(cháng)適合從強背(bèi)景(jǐng)光或(huò)電(diàn)磁幹擾(rǎo)中提取微弱的(dí)光電信號。
總(zǒng)的來看(kàn),SR860能夠(gòu)很好(hǎo)地適配光電(diàn)信號探(tàn)測,光(guāng)譜分析(xī),材料表征(zhēng),電(diàn)磁(cí)檢測(cè)等多種科研與工業應用場(cháng)景。
SRS SR860鎖相放大器(qì)由(yóu)斯坦福研究(jiū)係統(tǒng)公司(Stanford Research Systems) 研發(fā)製造(zào),先(xiān)鋒泰(tài)坦(tǎn)(北(běi)京先(xiān)鋒泰坦(tǎn)科技有限公(gōng)司)是SRS在(zài)中(zhōng)國大陸地區的專(zhuān)業授權代理商(shāng)。除了產品(pǐn)銷(xiāo)售(shòu),先(xiān)鋒泰坦還(huán)提(tí)供(gōng)更(gēng)高層級(jí)的服務支持。2026年4月,先鋒(fēng)泰(tài)坦(tǎn)宣(xuān)布SRS國內專屬維修(xiū)中心在(zài)上海正式(shì)落成(chéng),並獲得(dé)了SRS專業(yè)維(wéi)修服(fú)務的原(yuán)廠授權。這(zhè)意味(wèi)著(zhuó),先鋒泰坦從單(dān)純的“美國SRS產(chǎn)品代理",實現了向“產品銷售(shòu)+原廠級售(shòu)後"一體(tǐ)化(huà)服(fú)務(wù)的全新升級(jí)。用戶(hù)購買(mǎi)SRS設(shè)備後(hòu),可以(yǐ)在國內享受到原廠(chǎng)級別的維修保(bǎo)障(zhàng),無需(xū)將(jiāng)儀器(qì)寄(jì)回(huí)美國(guó),這(zhè)無疑(yí)大(dà)大降低(dī)了(liǎo)設備(bèi)維護的(dí)周期(qī)和成(chéng)本。
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