斯坦福锁相放大器SR2124

低噪声输入放大器

^{SR2124 具有电压和电流输入。电压输入为单端/差分场效应管前置放大器，其输入噪声超低，仅为2.5 nV/√Hz。输入阻抗为 10 MΩ，最小满量程输入电压灵敏度为 100 nV。电流输入前置放大器的增益可选，分别为 106和 108V/A。同时提供交流耦合和直流耦合功能，该仪器可在接地或浮地模式下工作。}

SRS还提供多种远程前置放大器，包括SR550（FET输入）、SR551（高阻输入）、SR552（双极型晶体管输入）和SR554（变压器输入），这些前置放大器均可直接由锁相放大器的后面板前置放大器电源端口供电。这些前置放大器具有独特的特性，针对多种实验条件进行了优化。与SR2124配合使用时，它们通常能显著提升您的测量精度。

输入筛选器

SR2124 提供多种滤波类型，可在信号到达相敏检测器之前对其进行预处理。用户可选择平坦（无滤波）、带通、高通、低通和陷波滤波，并且可以将滤波器的Q值设置在1到100之间。

在带通模式下，可调谐窄带放大器可滤除带外信号，从而提供多达额外60 dB的动态余量。

高通和低通滤波器可让您限制呈现在锁相放大器上的频率范围，并拒绝通带以外的频率。这些滤波器的滚降率为每倍频程–12 dB。

<b在陷波模式下，会启用一个可调谐的带阻滤波器，可在特定频率处提供高达80分贝的衰减。

动态储备

在给定满量程输入灵敏度下，锁相放大器的动态储备是指max干扰信号与满量程输入电压之比。其中，max干扰信号定义为：在任何频率下，施加于输入端时，使锁相放大器无法以指定精度测量信号的max信号幅度。

SR2124 的动态储备最高可达 60 dB，具体数值取决于灵敏度设置和储备模式。启用输入带通滤波器可额外增加 20 至 60 dB 的动态储备，使最大可实现的动态储备达到 100 dB。

输出时间常数

该锁定功能提供两级输出低通滤波。时间常数可选长达300秒，以实现最大程度的降噪；也可选短至1毫秒。可选择每八度-6 dB或-12 dB的滚降斜率。最小时间常数设置会绕过输出滤波器，此时输出信号带宽仅由内部杂散电容决定。

偏移

偏移功能可轻松评估在存在满量程信号时的微小变化。您可手动将偏移量调整至满量程的±1000%（10倍），或使用自动偏移功能，只需按一下按钮即可将偏移量设为与信号值相等。调整好偏移量后，可通过降低灵敏度设置来增加增益（最高可达10倍）。

自动功能

便捷的自动功能可让您快速配置锁定装置的最佳设置。按下增益、相位或偏移按钮，即可启动微控制器，随后该控制器会调整仪器，以实现最佳灵敏度（增益）、使信号最大化所需的相位偏移（相位），或使输出归零（偏移）。 参考范围按钮可打开或关闭频率自动量程功能，该功能使仪器在振荡器解锁时自动设置合适的参考范围。

参考频道

SR2124共有三种参考模式：内部、外部和后部VCO。在所有模式下，频率范围均需先在前面板的参考部分进行选择——可手动选择，也可通过自动参考范围功能自动选择。

在外部参考模式下，仪器可锁定至幅度至少为100 mVpp的外部信号。参考振荡器将与外部参考输入的正零交叉点实现相位锁定。支持锁定至f、2f（二次谐波）或3f（三次谐波）。

在内部模式下运行时，参考频率可通过前面板设置，精度达±0.1%。除了内部和外部参考模式外，SR2124还内置了一个压控振荡器（VCO），该振荡器可用作锁相放大器的参考信号。后面板的VCO输入可接受0至+10 VDC信号，该信号对应于前面板所设频率范围内的最低和最高频率。这一便捷功能使您能够锁定到可变或扫描控制电压。

直流偏置

通过打开“直流偏置”开关，可在参考输出中叠加一个与交流参考振幅无关的双极直流偏置电压。这一功能在进行微分电导及相关输运测量时尤为有用，在这类测量中，必须在一系列不同的偏置值下测定实验的小信号交流响应。<b偏置值可设置为参考幅度的±1000倍，具体取决于幅度。

相位控制

SR2124是一款双相锁相放大器，同时具有X和Y通道的显示功能。通常需要调整参考信号的相位。手动调零相位非常简单——按下相位按钮，然后旋转大旋钮，直至信号归零，再将相位移相90°。或者，只需按下自动相位按钮。相位分辨率是0.01°，在中频段频率下，相位精度为±1°。

交流电压表模式

对于大多数应用，用户通常会在锁定模式下操作，但该模式也可更改为交流电压模式，使锁定功能作为宽带或频率选择性 的交流电压表运行。在此模式下，无需参考信号即可快速测量交流信号的平均绝对值。

计算机控制

对于需要通过计算机控制其锁相放大器的用户，后面板上提供了一个RS-232接口。可通过该接口设置或读取仪器的所有功能。向仪器发送命令时，微控制器将被激活，可能会出现数字噪声。在此期间，前面板的远程活动指示灯会提示您正在进行通信。

为了实现完全电气隔离的远程接口，设备配备了一个后置面板光纤接口。当该接口与SX199 远程计算机接口单元连接时，便可提供一条路径，通过 GPIB（IEEE-488.2）、以太网和 RS-232来控制锁相仪。