赛恩科仪OE1022 DC~102kHz数字锁相放大器

OE1022锁相放大器 102kHz数字锁相放大器

输入信号通道

锁相放大器OE1022中所采用的低噪声模拟前端放大器能够有效地处理差分信号或者单端信号，其等效输入噪声仅为5nV/√Hz。本通道的输入阻抗为10MΩ，在满量程输出时能够检测到的输入信号电平为1nV至1V。此外，OE1022能够应用于输入电流信号的测量，其前端可变电流增益为10⁶ 或 10⁸ V/A。

参考信号通道

OE1022数字锁相放大器可以选择采用内部参考模式或者外部参考模式。当OE1022设定为内部参考信号模式时，仪器内部的高精度振荡器和数字合成算法能够产生用于和输入信号相乘的正弦波信号，此时的内部参考信号几乎不会受到相位噪声的影响。利用数字移相技术，内部参考信号的相位能够达到0.001°的分辨率精度。本仪器的内部参考信号模式能够在1 mHz至102 kHz的频率范围内正常工作。在外部参考信号模式下，正弦波信号和TTL逻辑电平均可作为外部参考信号。外部参考信号的上升沿或者下降沿会触发内部的锁相环(PLL)进行锁定动作。

显示功能

OE1022选用的是5.6英寸的640×480分辨率的TFT彩色屏作为仪器的主显示屏。本款锁相放大器所能够检测到的数据，例如：信号的X值、Y值、R值、θ值，可以同时以数值、条形图、XY坐标图、极坐标显示等来显示。

多谐波同时测量

传统的锁相放大器中，同一时间只能测量基频信号或者某个谐波信号分量。因此对于某些需要同时多个频率分量的幅值及相位的情况，传统锁相放大器是无法满足测量要求。OE1022的数字端将FPGA与ARM技术相结合，实现更高的处理带宽及更灵活的数字架构，数字处理精度可达到48位，可以同时进行3种频率的谐波的测量，使得1台OE1022相当于3台传统锁相放大器。检测到的谐波信号频率可以到达基频的32767倍，但谐波频率不能超过仪器的工作频率102 kHz。

PC软件操作

本仪器所采用的内部RS232转USB接口保证用户能够在控制计算机上有效地使用OE1022的所有测试功能，包括设定仪器的合理控制参数和读取仪器所测的数据。本款仪器配备有对应的免费LabVIEW程序，这使得OE1022能够简单地应用于复杂的科学实验当中。在LabVIEW的程序界面上，用户能够看到所有的控制命令和仪器反馈的响应。

信号通道
电压输入模式 单端或差分输入
满量程灵敏度 1 nV 至 1 V，以 1-2-5 的倍数顺序步进
电流输入增益 10⁶ 或 10⁸ V/A
输入阻抗
电压 10 MΩ//25 pF，交流或直流耦合
电流 1 kΩ 到虚拟地
共模抑制比 >100 dB 至 10 kHz，以 6 dB/oct 减小
动态储备 >120 dB
增益精度 标准 0.2%， 1%
电压噪声
997Hz时 5 nV/√ Hz
电流噪声
97 Hz时 15 fA/√ Hz
997Hz时 13 fA/√ Hz
工频滤波器 50 Hz 和 100 Hz
输入屏蔽接地 BNC (A/I, B)屏蔽层可直接接地或者通过 10kΩ 电阻接至浮地

参考通道
输入
频率范围 1 mHz 至 102 kHz
参考输入 方波或正弦波
输入阻抗 1 MΩ
方波参考电平 V_IH>3V， V_IL<0.5V
正弦参考信号 >1 Hz
> 400 mVpp
相位
分辨率 0.001°
相位误差 <1°
相对相位误差 <0.001°
正交性
内部参考 在 1 kHz 时： <0.0001°rms
外部参考 在 1 kHz 时： 0.005°rms(时间常数 100 ms， 12 dB/oct)
温漂
低于 10 kHz <0.01°/℃
高于 10 kHz <0.1°/℃

谐波检测 2F, 3F, …nF 至 102 kHz (n<32,767)

采集时间

内部参考 即时采集

外部参考 （2个周期+5ms）或者40ms

解调器

稳定性

数字输出 所有设置均无零点漂移

显示 所有设置均无零点漂移

模拟输出 所有动态储备设置小于5 ppm/℃

谐波抑制 -90 dB

时间常数 10 us至3 ks (<200Hz). 6, 12, 18, 24 dB/oct陡降

10 us至30 s (>200Hz). 6, 12, 18, 24 dB/oct陡降

同步滤波器 低于200 Hz且18,24 dB/oct陡降有效

信号发生器

频率

范围 1 mHz至102 kHz

精度 2 ppm + 10 uHz

分辨率 1 mHz

失真 -80 dBc (f<10 kHz)，-70 dBc (f>10 kHz)

正弦幅值 0.001Vrms至5 Vrms (分辨率1 mVrms)

误差 标准0.5% (f<10 kHz)，1%

温度稳定性 50 ppm/℃

正弦输出 正弦信号，输出阻抗50 Ω

TTL同步输出 5V TTL/CMOS电平，输出阻抗200Ω

显示

屏幕 5.6英寸，640×480的TFT彩色液晶屏

屏幕格式 单通道或双通道显示

显示值 每个通道均可显示X,Y,R,θ值

显示类型 数字显示图，条形图，XY坐标图和极坐标图

颜色风格 黄色，绿色

辅助输入与输出

CH 1 和 CH 2

功能 输出X,Y,R,θ和谐波

幅值 ±10 V

驱动电流 ±30mA max

AUX Inputs

功能 4通道输入

幅值 ±10 V，1 mV分辨率

阻抗 1 MΩ

AUX Outputs

功能 4通道输出

幅值 ±10 V，1 mV分辨率

驱动电流 ±25mA max

Trigger Input

功能 TTL外部触发用于数据存储

Monitor Output

功能 信号放大器的模拟输出

驱动电流 ±40mA max

通讯接口

RS-232 转USB RS-232转USB2.0接口控制和读取仪器参数及数据

IEEE-488接口（可选配件）

其他

电源要求

电压 220~240 V AC

频率 50 Hz

功率 标准30W，不超过40 W

电源噪声抑制 70dB@1MHz

重量 11 KG

尺寸

宽 448 mm

深

包括提手 513 mm

不包括提手 470 mm

高

包括支脚 148 mm

不包括支脚 133 mm

应用领域

扫描显微镜 AFM、STM、SPM

材料科学 载流子迁移率、载流子密度、霍尔效应、超声材料

输运测量 电导测量，阻抗测量

噪声表征 噪声密度，互相关测量

光学实验 光谱分析、光谱测量、THz测量、TDLAS

传感器测量 陀螺仪、光电传感器、谐振器、加速度计

磁性传感 SQUIDs, NV色心, 原子磁强计，VSM

生物医疗 微流控

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