如何使用鎖相放大器SR850進(jìn)行雙頻測量

鎖相放大器SR850作為高精度信號檢測儀器，廣泛應(yīng)用于微弱信號的提取與分析。在復(fù)雜實驗環(huán)境中，常需對包含多個頻率成分的信號進(jìn)行測量，即“雙頻測量”。雖然SR850本身主要設(shè)計用于單參考頻率鎖相檢測，但通過合理配置與外部輔助手段，仍可實現(xiàn)有效的雙頻測量。

進(jìn)行雙頻測量的核心在于參考信號的選擇與信號分離策略。SR850具備內(nèi)部和外部兩種參考模式，若待測信號包含兩個不同頻率分量，建議優(yōu)先采用外部參考模式。將兩個頻率中幅值較強或更穩(wěn)定的信號作為外部參考源，輸入至“REF IN”接口，確保參考頻率與主信號頻率匹配，避免市電50Hz倍頻干擾，防止引入噪聲。

對于第二個頻率信號的檢測，可采取分時測量法：先固定參考頻率為f?，測量對應(yīng)信號的X、Y分量及合成幅值R?；隨后切換參考頻率為f?，重新設(shè)置靈敏度與時間常數(shù)，再測得R?。通過兩次獨立測量，實現(xiàn)雙頻信息提取。此方法要求信號源可調(diào)且實驗系統(tǒng)穩(wěn)定，避免因切換引入誤差。

參數(shù)設(shè)置至關(guān)重要。根據(jù)信號頻率設(shè)置時間常數(shù)，若頻率低于200Hz，應(yīng)開啟200Hz同步濾波以抑制諧波干擾；對于微弱信號，適當(dāng)增大時間常數(shù)（如設(shè)為1s）可提升信噪比。靈敏度需根據(jù)輸入信號幅度調(diào)整，通過“AUTOGAIN”與“GAINTC”功能，使R值占據(jù)顯示條的50%左右，避免過載或分辨率不足。

信號接入方面，待測信號應(yīng)接入“模擬輸入1”端口，采用BNC線纜連接，注意阻抗匹配，推薦使用高阻抗差分輸入方式以減少噪聲干擾。開機前應(yīng)按住電源鍵與“←”鍵執(zhí)行清零操作，完成自檢后調(diào)節(jié)屏幕亮度至清晰可視。

測量過程中，利用“AUTOSCALE”與“AUTOPHASE”功能自動優(yōu)化幅值與相位，確保信號準(zhǔn)確解調(diào)。由于SR850不具備同時雙頻解調(diào)功能，不可依賴單一設(shè)置獲取兩個頻率的完整響應(yīng)。如需高效率雙頻同步測量，建議升級至SR860等支持多解調(diào)器的型號，或配合外置濾波器進(jìn)行頻帶分離。

實驗結(jié)束后，應(yīng)及時保存數(shù)據(jù)，可通過GPIB或RS-232接口連接上位機，記錄R、θ、X、Y等參數(shù)，便于后期分析。

綜上，使用SR850實現(xiàn)雙頻測量需依賴分步操作與精準(zhǔn)參數(shù)調(diào)控，雖有一定局限，但在合理設(shè)計下仍能獲得可靠結(jié)果。熟練掌握其工作原理與操作規(guī)范，是實現(xiàn)高精度雙頻檢測的關(guān)鍵。