斯坦福SR860锁相放大器

卓越性能，超值之选。它们正是您对斯坦福研究系统锁相放大器的期待。而这一切，均由全新SR860锁相放大器为您呈现——它是SRS系列创新锁相放大器中的新成员。凭借无与伦比的模拟性能、先进的全新数字信号处理功能、彻底现代化且直观的用户界面，以及丰富的计算机连接选项，SR860是任何同步检测应用的理想之选。

凭借超过30年的锁相设计经验，SRS竭尽全力优化了SR860的每一个细节。从可有效消除开关模式噪声的重型环形变压器，到将锁相功能无缝集成至您手机的iOS连接，再到能进一步降低噪声并加快实验速度的先进数字信号处理滤波器，SR860堪称真正的锁相放大器。

信号输入

趋势图

锁定性能始于前端。SR860前端同时配备了先进的电压和电流输入放大器。电压输入为可切换的单端/差分 JFET对放大器，在1 kHz时噪声低至2.5 nV/√Hz，在10 Hz时噪声低于10 nV/√Hz。该电压输入具有10 MΩ的输入阻抗，可采用交流或直流耦合方式。输入连接器的屏蔽层可通过用户选择的10 Ω（接地）或10 kΩ（浮地）电阻连接至仪器地。

SR860内置的电流放大器相较于以往设计有了显著提升。电流输入量程可选1 μA或10 nA。1 μA量程的带宽为400 kHz，噪声密度为130 fA/√Hz；10 nA量程的带宽为2 kHz，噪声密度为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提供的全系列专用前置放大器。其中，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）均可直接由SR860后面板的前置放大器电源端口供电。

灵敏度与输入范围

条形图记录

与以往的仪器一样，SR860的灵敏度设置是指产生满量程输出时的电压（或电流）。但与以往的设计不同，SR860的输入量程可直接从前面板进行设置，而无需查阅令人困惑的“动态储备”公式。只需选择实验所需的灵敏度，然后选取不会导致过载的min输入量程即可。就这么简单。

^{SR860的有效动态范围即为这两个设置的比值。例如，当灵敏度设置为10 nV、输入量程为300 mV时，SR860的有效动态范围为3 × 107,或接近150 dB。}

输出时间常数

SR860 提供从 1 µs 到 30 ks 的传统 RC 响应输出时间常数，滚降分别为 6、12、18 和 24 dB/八度。此外，SR860 还配备了先进的数字滤波器，可在大幅缩短测量时间的同时提高信噪比。在3秒以下，高级滤波器为高斯FIR滤波器。与RC滤波器具有相同噪声带宽的这些滤波器，在上升时间和阻带衰减方面均显著更优。此外，这些滤波器的上升和下降特性对称，可在频率扫描时保持特征形状不变。在时间常数大于3秒时，高级滤波器是线性相位IIR滤波器，其稳定速度几乎是同等阻带衰减的RC滤波器的两倍。

在低于4 kHz的参考频率下，也可选择同步滤波。同步滤波器会滤除参考频率的倍频，对于进行低频测量极为有用，因为在其他情况下，参考频率的倍频会出现在锁相输出中。与以往的设计不同，SR860中的同步滤波器可进行选择，且不会损失输出分辨率。

参考频道

SR860的指定参考频率范围为1毫赫兹至500千赫兹。检测可在参考频率的基波上进行，也可在高达第99次谐波上进行。提供多种参考模式：内部模式采用SR860内置的高精度振荡器作为参考。外部模式锁定至外部正弦波或TTL信号。在双模式下，锁相检测可识别内部设定参考频率与外部同步信号之间的差频，从而直接恢复双调制信号。最后，在斩波模式下，SR860会向SR540光学斩波器提供一个数字PID（比例-积分-微分）控制器信号，以使锁相放大器的内部振荡器与之同步。通过让锁相放大器直接控制斩波器，几乎可以完全消除频率漂移。