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SR830鎖相放大器靈敏度與時間常數怎麽設?斯坦福鎖相放大器參數設置的黃金法則
很多用戶把鎖相放大器當成“帶屏幕的萬用表”,動輒把靈敏度調到最低,時間常數調到最大,以為這樣最精確。大錯特錯! 這兩個參數的組合決定了係統的有效噪聲帶寬(ENBW) ,調錯了,微弱信號會被活活“濾死”或“淹死”。

關於靈敏度(Sensitivity)的深刻理解
這個值決定了前級增益。SR830鎖相放大器的靈敏度以1-2-5序列乘以1、10或100來指示。靈敏度設得太低(如1nA或1µV),前級增益太大。增益太大有兩個副作用:一是容易讓運放進入非線性區(即過載),二是輸出DC漂移被放大。
最優狀態:讓測量到的R值穩定在滿量程的60%~80%。如果R值隻有滿量程的5%,說明靈敏度設得太高了,噪聲占比過大;如果超過100%導致過載,則自動切到更高一檔。
使用SENS命令可以設置或查詢SR830鎖相放大器的靈敏度。
時間常數(TC)和濾波器斜率(Slope)
這裏有個實用的工程口訣—— “慢變信號用大TC,掃頻信號用小TC” 。SR830鎖相放大器的時間常數可從10µs至30s(檢測頻率>200Hz時)或30ks(檢測頻率<200Hz時)設置。
TC=1s,Slope=24dB/oct時,等效噪聲帶寬僅為TC=10ms的幾十分之一。但代價是響應滯後。做變溫霍爾效應測量時(溫度變化慢),TC設為3s很舒服;但做快速掃描光譜時,TC超過100ms會導致峰位嚴重偏移。
SR830鎖相放大器的濾波斜率可選6、12、18和24dB/oct。
動態儲備(Dynamic Reserve)的聯動
SR830鎖相放大器的動態儲備模式有三種:Low Noise、Normal或High Reserve。實際儲備值(dB)取決於靈敏度設置。按【AUTO RESERVE】會將儲備模式改為所需的最小儲備。
請記住:Reserve = 過載電平 / 滿量程。設為“High Reserve”時,雖然能抗住大噪聲,但噪聲會壓縮有效信號的數字分辨率。建議僅在噪聲尖峰明確時使用High,平時放在“Normal”。
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