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OE1201

120kHz小型数字锁相放大器

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主要特性


  • 50mHz至120kHz测量范围
  • 低噪声的电流电压输入
  • 大于100dB的共模抑制比
  • 满量程灵敏度2nV至1V
  • 时间常数为10us至3ks
  • 大于100dB的动态储备
概览
OE1201数字锁相放大器是目前最新款高度集成的高精度测量产品,是一款高性能、高性价比的测量仪器。采用4核DSP架构数字调制、输出滤波器以及低噪声的位数模转换器(ADC)、辅于nV底噪的前级设计,能够精确、快速测量出淹没在大噪声中的有效信号分量。而且,OE1201锁相放大器能够同时测量输入信号的幅度和相位信息,在测量精度、工作频率范围、信噪比、动态储备等核心参数方面,均与国际同行业的顶尖技术相媲美。使得OE1201功能可以满足多种科研及工业用途。
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输入信号通道

       OE1201数字锁相放大器中所采用新一代的低噪声模拟前置放大器设计,能够有效地处理差分信号或者单端信号,其等效输入噪声小于9nV/√Hz。本通道的输入阻抗高达10MΩ,在满量程输出时能够准确检测1nV至1V的电平。此外,OE1201前端可设置为106 108V/A的电流增益,使其能够应用于nA、pA等的微弱电流信号的测量。同时,OE1201设计了两个性能卓越的陷波器(中心频率为50/60Hz和100/120Hz)以限制工频信号干扰。OE1201的动态范围可以达到100dB以上,其可以根据输入信号的幅度,可自动调节内部的可编程的增益放大器,以改变整个系统的动态储备。


参考信号通道

       OE1201数字锁相放大器的参考信号可根据用户的实际情况来灵活选择,分为外部参考信号和内部参考信号。当OE1201设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0.01°的分辨率精度。本仪器的内部参考信号模式能够在50 mHz至120 kHz的频率范围内正常工作。当OE1201设为外部参考信号模式时,正弦波信号和TTL逻辑电平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)。基于参考信号的频率,OE1201可以对信号谐波进行检测,其所能检测到的最大谐波信号频率是基频的32767倍,但最大谐波频率不能超过仪器的工作频率120KHz。


显示功能

       OE1201选用3.5英寸的320×240分辨率的TFT彩色屏作为仪器的主显示屏。直观便捷显示各种设置状态以及测量结果,例如:信号的X值、Y值、R值、θ值。


振荡器

       锁相放大器OE1201内部振荡器能够给仪器提供低失真度(–80dBc)的参考信号。单一正弦波参考信号的频率可以从50 mHz变化至120kHz,同时所产生的参考信号的频率分辨率能够达到0.1mHz。利用OE1201的前面板或者计算机通信,能够设定内部振荡器所产生的参考信号的频率和振幅。而当仪器选用外部参考信号模式时,内部振荡器产生的信号与外部参考信号保持相位锁定的关系。


信号发生器

       基于16位的数模转换器(DAC),OE1201能够产生频率范围在50 mHz到120 kHz之内的正弦波信号,其信号的幅值和相位与仪器内部的振荡器有关,可以通过仪器的控制目录能够设定仪器所产生的正弦信号的幅值。OE1201的信号发生器所能产生的正弦波信号的最大幅值为1 Vrms。


简单易用的操作

       OE1201的所有功能可以通过界面上的旋钮以及左右键进行选择,通过右栏的设置按键直接可以对响应的参数进行设置。本款仪器配备有对应的免费LabVIEW程序,能有效地使用OE1201的所有测试功能,包括设定仪器的合理控制参数和读取并保存仪器所测的数据。这使得OE1201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。



输入信号通道
电压输入模式         单端输入或差分输入
满量程灵敏度         1nV至1V以1-2-5步进递增
电流输入增益         106 或 108 V/A
输入阻抗
        电压输入   10MΩ//25pF,直流耦合或交流耦合
        电流输入    1kΩ至虚地端
共模抑制比          >100dB(在100kHz以内),>90dB(在100kHz以外)
动态储备           >100dB
增益精度           典型值为0.2%,最大值为1%
噪声性能           
        997 Hz时    9nV/√Hz(电压)

0.14pA/√Hz(电流)
        97 Hz时   0.13pA/√Hz(电流)
线路滤波器          50/60Hz和100/120Hz
接地             BNC接头可以直接接地或通过1kΩ电阻接至浮地
稳定性            2ppm/℃
参考信号通道
输入信号  
        频率范围   50mHz至120kHz
        输入信号类型  TTL逻辑电平或正弦波
        输入阻抗    1MΩ//25pF
相位分辨率          0.01°
相位绝对相位误差   <1°
相位相对相位误差   <0.01°
正交性
        内部参考   综合,在1kHz时<0.0005°rms
        外部参考   在1kHz时:0.01°rms(时间常数为100ms,12dB/oct)
温漂             
        低于10kHz   <0.01°/℃
        高于10kHz   <0.1°/℃
采集时间
        内部参考   即时获取
        外部参考   (10个周期+40ms)或100ms
显  示
显示屏            3.5英寸,320×240真彩色TFT
显示值             可显示X、Y、R、θ值等 
其  他
电源              100/120/220/240VAC
频率                  50/60Hz
功率                  15W 
外形宽度              259mm
外形深度              320mm
外形高度              102mm
重量                  3Kg