在過去的幾年里，SIGNAL RECOVERY的5209（單相）和5210（雙相）鎖相放大器已經(jīng)成為了判斷鎖相放大器的基準(zhǔn)。在諸多如光學(xué)，電化學(xué)，電子，機(jī)械和基礎(chǔ)物理學(xué)等學(xué)科研究的科技出版物中, 他們都被廣泛的提及引用。
盡管最近采用數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的儀器的問世，為相敏檢測技術(shù)帶來了一些進(jìn)步，但使用模擬解調(diào)器的儀器依舊是許多實(shí)驗(yàn)的。這包括那些需要真實(shí)的模擬信號(hào)輸出的實(shí)驗(yàn)，如反饋控制回路，或者用來還原載波頻率的包絡(luò)調(diào)制信號(hào)。當(dāng)然，它們還因?yàn)楹鸵郧皩?shí)驗(yàn)設(shè)備兼容而被選擇.
電壓或電流輸入
該儀器包含一個(gè)含有兩個(gè)互阻抗設(shè)置的電流前置放大器，因此可以直接測量電流信號(hào)，如光電二極管。由于輸入阻抗低至25Ω，可以將電流信號(hào)產(chǎn)生的電壓控制到最小，使儀器發(fā)揮更高性能。
連續(xù)滿刻度靈敏度控制
與其他的鎖相放大器一樣，5209和5210擁有一套經(jīng)過校準(zhǔn)的靈敏度設(shè)置范圍。但與其他儀器不同的是，它們還可以將靈敏度由游標(biāo)控制，允許研究人員在校準(zhǔn)的數(shù)值范圍內(nèi)自由設(shè)定靈敏度。假設(shè)您正在進(jìn)行光傳輸實(shí)驗(yàn)，并想要測量傳輸量與參考樣本的百分比，只要將參考樣本置于光路中，然后點(diǎn)擊鎖相放大器上的自動(dòng)游標(biāo)控制就可以了.儀器就會(huì)調(diào)節(jié)靈敏度使讀數(shù)到達(dá)滿刻度。再將參考樣本換成測試樣本，就可以計(jì)算出傳輸量百分比。
的Walsh功能解調(diào)器
在模擬鎖相放大器中，相敏檢波器的的運(yùn)行方法，就是利用由參考頻率驅(qū)動(dòng)的換向開關(guān)，提供較好的線性度、動(dòng)態(tài)范圍和穩(wěn)定性。儀器中包含“方波”解調(diào)器，這使儀器不僅可以以參考頻率響應(yīng)信號(hào)，還能以奇次諧波的形式響應(yīng)。這樣的測量效果要比使用模擬乘法器所得出的更好。因?yàn)楹笳咭蠓浅＜儍舻恼覅⒖夹盘?hào)，當(dāng)遇到較大的干擾信號(hào)時(shí)，它不能保持線性。
| 測量模式 5210能同時(shí)在前面板上顯示如下的輸出 X 相位信號(hào) R 幅度 0 相位角 | - |
| 諧波測量 | F or 2F |
| 噪聲 在一個(gè)以參考頻率F為中心的給定帶寬內(nèi)測量噪聲 | - |
| 顯示 兩個(gè)3½液晶顯示器和模擬指針面板 | - |
| 輸入信號(hào)通道 | - |
| 電壓輸入 模式 | A單端輸入或差分(A-B) |
| 滿刻度靈敏度 | 100 nV to 3 V 按 1-3-10 順序步進(jìn)，可連續(xù)微調(diào) |
| 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 | > 130 dB |
| 阻抗 | 100 MΩ // 25 pF |
| 安全輸入電壓 | 30 V pk-pk |
| 電壓噪聲 | 5 nV/√Hz @ 1 kHz |
| 共模抑制比 | > 100 dB @ 1 kHz |
| 頻率范圍 | 0.001 hz to 120 kHz |
| 增益精度 | 1%在平坦模式，2%在帶通模式 |
| 增益穩(wěn)定性 | 200 ppm/ºC typical |
| 失真 | -90 dB THD (60 dB AC gain, 1 kHz) |
| 接地 | BNC接地或1 kΩ阻抗浮地 |
| 電流輸入 | - |
| 模式 | 10-6 A/V or 10-8 A/V |
| 滿刻度靈敏度 10-6 A/V 10-8 A/V | 100 fA to 3 µA 按照1-3-10順序步進(jìn)，可連續(xù)微調(diào) 1 -A to 300 µA 按照1-3-10順序步進(jìn)，可連續(xù)微調(diào) |
| 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 | > 130 dB |
| 阻抗 10-6 A/V 10-8 A/V | < 250 Ω at 1 kHz <2.5 kΩ at 100 Hz |
| 安全電流輸入 | 15 mA 連續(xù), 1 A 瞬間 |
| 噪聲 10-6 A/V 10-8 A/V | 130 fA/√Hz at 1 kHz 13 fA/√Hz at 500 Hz |
| 頻率范圍 10-6 A/V 10-8 A/V | -3 dB at 60 kHz -3 dB at 330 Hz |
| 增益精度 | 1%在平坦模式下，2%在帶通模式下 |
| 增益穩(wěn)定性 | 200 ppm/ºC typical |
| 接地 | BNC接地或1 kΩ阻抗浮地 |
| 信號(hào)通道濾波器 | |
| 線路頻率抑制濾波器 中心頻率, F (工廠設(shè)置) 模式 | 50/100 or 60/120 Hz Off, F, 2F, F & 2F |
| 主信號(hào)通道濾波器 模式 頻率 | 四階低通，帶通，帶阻或平坦（無濾波器） 自動(dòng)或手動(dòng)設(shè)定 |
| 信號(hào)監(jiān)視 | 前面板BNC連接器，在解調(diào)器之前查看信號(hào) |
| 參考通道 | - |
| TTL輸入（后面板） 頻率范圍 | 0.5 Hz to 120 kHz |
| 模擬輸入（前面板） 正弦輸入 水平 頻率范圍 方波輸入 水平 頻率范圍 注意：模擬輸入可以使用的更低的電平，這樣會(huì)更大的相位誤差 | 1 mΩ // 30 pF 1.0 V rms* 0.5 Hz to 120 kHz 250 mVrms* 2 Hz to 120 kHz |
| 相位分辨率 | 0.005º 增量 |
| 相位設(shè)置精度 | ± 1º |
| 相位噪聲 | 0.005º rms @ 1 kHz, 100 ms, 12 dB TC |
| 相位漂移 | < 0.05º/ºC |
| 正交性 | ± 0.5º above 5 Hz, degrading to ± 5º at 0.5 Hz |
| 采集時(shí)間 | 100 ms + 2 cycles |
| 鎖定指示燈 | 頻率或相位未鎖定的提示LED燈 |
| 解調(diào)器及輸出處理 | - |
| 模式 | 正弦波(Walsh 解調(diào)器+ BP/LP濾波器)或方波 |
| 模式 | 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 濾波器開 | 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 濾波器關(guān) | 零點(diǎn)穩(wěn)定性 |
| 高動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 | 130 dB | 60 dB | 500 ppm/ºC |
| 正常 | 110 dB | 40 dB | 50 ppm/ºC |
| 高穩(wěn)定性 | 90 dB | 20 dB | 5 ppm/ºC |
| 諧波抑制 | > 80 dB，在低通模式， > 60 dB，在帶通模式 |
| 輸出濾波器 時(shí)間常數(shù) 滾降 | 1 ms – 3 ks (1-3-10 sequence) 6 dB/oct or 12 db/oct for all TC settings |
| 補(bǔ)償 | 自動(dòng)和手動(dòng)X and/or Y: ±99%（滿刻度擴(kuò)展） |
| 振蕩器 頻率范圍 幅度范圍 幅度分辨率 0 – 500 mV 500 mV – 2 V | 0.5 Hz – 120 kHz 0 – 2 V rms (front panel or computer); 5 V rms fixed (computer only) 1 mV 4 mV |
| 失真 (THD) | 0.5% |
| 輸出 | 正弦波（900 Ω阻抗源） |
| 輔助輸出 | - |
| ADC 1, 2, 3 and 4 輸入分辨率 精度 輸入阻抗 采樣速率 觸發(fā)模式 觸發(fā)輸入 | ±15 V 1 mV ±20 mV 1 MΩ // 30 pF 100 Hz 內(nèi)部、外部、參考同步 TTL 信號(hào)兼容 |
| 輸出 | - |
| 解調(diào)器監(jiān)視 | 100 µs TC @ 6 dB/octave (5210: X output only) |
| 主模擬輸出 (CH1 and CH2) | - |
| 5210: | Two ±10 V FS (X, Y or R, 0) |
| 分辨率 | 1 mV |
| 阻抗 | 1 kΩ |
| 更新速率 | 100 Hz |
| 擴(kuò)展 | 擴(kuò)展X輸出 |
| 輔助 D/A 輸出 | - |
| 5210 | 單輸出 , ±15 V |
| 分辨率 | 1 mV |
