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SR830锁相放大器灵敏度与时间常数怎么设?斯坦福锁相放大器参数设置的黄金法则
很多用户把锁相放大器当成“带屏幕的万用表”,动辄把灵敏度调到最低,时间常数调到最大,以为这样最精确。大错特错! 这两个参数的组合决定了系统的有效噪声带宽(ENBW) ,调错了,微弱信号会被活活“滤死”或“淹死”。

关于灵敏度(Sensitivity)的深刻理解
这个值决定了前级增益。SR830锁相放大器的灵敏度以1-2-5序列乘以1、10或100来指示。灵敏度设得太低(如1nA或1µV),前级增益太大。增益太大有两个副作用:一是容易让运放进入非线性区(即过载),二是输出DC漂移被放大。
最优状态:让测量到的R值稳定在满量程的60%~80%。如果R值只有满量程的5%,说明灵敏度设得太高了,噪声占比过大;如果超过100%导致过载,则自动切到更高一档。
使用SENS命令可以设置或查询SR830锁相放大器的灵敏度。
时间常数(TC)和滤波器斜率(Slope)
这里有个实用的工程口诀—— “慢变信号用大TC,扫频信号用小TC” 。SR830锁相放大器的时间常数可从10µs至30s(检测频率>200Hz时)或30ks(检测频率<200Hz时)设置。
TC=1s,Slope=24dB/oct时,等效噪声带宽仅为TC=10ms的几十分之一。但代价是响应滞后。做变温霍尔效应测量时(温度变化慢),TC设为3s很舒服;但做快速扫描光谱时,TC超过100ms会导致峰位严重偏移。
SR830锁相放大器的滤波斜率可选6、12、18和24dB/oct。
动态储备(Dynamic Reserve)的联动
SR830锁相放大器的动态储备模式有三种:Low Noise、Normal或High Reserve。实际储备值(dB)取决于灵敏度设置。按【AUTO RESERVE】会将储备模式改为所需的最小储备。
请记住:Reserve = 过载电平 / 满量程。设为“High Reserve”时,虽然能抗住大噪声,但噪声会压缩有效信号的数字分辨率。建议仅在噪声尖峰明确时使用High,平时放在“Normal”。
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