赛恩科学 102kHz数字锁相放大器OE1022锁相放大器

OE1022锁相放大器

102kHz数字锁相放大器

DC至102kHz测量范围

时间常数10us至3ks

噪声低至5nV/√Hz

多谐波同时测量

动态储备高至130dB

附带FFT频谱分析功能

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

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。检测到的最大谐波信号频率可以到达基频的32767倍，但最大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%，最大1%
        电压噪声
                997Hz时                 5 nV/√ Hz
        电流噪声
                97Hz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10 kΩ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                     1u°
                绝对相位误差        <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40 ms

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)，最大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200 Ω

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                          ±10V

                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                 ±25 mA 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，最大不超过40 W

        电源噪声抑制                70 dB@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

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注：该产品未在中华人民共和国食品药品监督管理部门申请医疗器械注册和备案，不可用于临床诊断或治疗等相关用途