白皮书

Moku:Pro 的相位计

基于数字实现的锁相环架构,Moku:Pro 的相位计提供卓越的动态范围、零死区时间和测量精度,超过了传统锁定放大器和频率计数器的性能。

Moku:Pro 的相位计测量多达四个输入信号的相位(相对于参考时钟),在 6 kHz 到 1 MHz 的范围内精度优于 300 μradian。 基于数字实现的锁相环架构, Moku:Pro 的相位计 提供卓越的动态范围、零死区时间和测量精度,超过了传统锁定放大器和频率计数器的性能。

Moku:Pro 的 4 通道相位计


图 1:Moku:Pro 相位计的用户界面

作为新 Moku:Pro 平台的一部分,Liquid Instruments 为高精度频率和相位测量提供了独特的解决方案。 与传统的频率计数器或锁定放大器不同,我们的 相位表 实现了一个数字锁相环,可以连续跟踪频率和相位,具有出色的动态范围、零死区时间和自动相位展开。 这种先进的仪器为激光干涉测量、光纤传感以及光学和超声波测距等应用提供了优化的解决方案。

例如,NASA 的科学家们已经使用该仪器开发了一种新型的基于光学的行星际通信系统,该系统克服了传统 X 波段相干无线电链路的等离子感应干扰。 他们使用 Moku:Lab Phasemeter 来表征该系统的基准性能,这是可能的,因为 Phasemeter 可以以极高的精度连续测量信号的相位,没有死区时间。

同时连续测量相位、频率和幅度

Moku:Pro 的相位计基于锁相环 (PLL) 架构,可跟踪和记录多达四个独立信号的相位、频率和幅度。 高精度测量是相对于精度超过 300 ppb 的板载参考时钟进行的,因此在 6 kHz 至 1 MHz 范围内的精度优于 300 μradian。 或者,外部参考时钟可与 10 MHz 同步端口一起使用。 可以在零死区时间进行测量,如果信号意外衰减,续流模式会智能地保持环路状态并在信号返回时自动重新接合。 锁相环跟踪还允许最大的灵活性,可调节跟踪带宽从 10 Hz(低信噪比信号的绝佳选择)到 10 kHz(大动态信号的理想选择)。 请参阅实施 PLL 的示例应用程序 激光频偏锁定 使用 Moku:Pro 的相位计。

集成波形发生器使用户能够产生多达四个频率高达 500 MHz 的正弦波,并可选择将输出锁相到相应的输入信号。 这种集成的、软件定义的仪器设置具有成本效益,因为它不需要额外的独立波形生成设备。

集成数据记录、实时可视化和分析

Phasemeter 通过其集成的数据记录器促进快速数据采集。 用户可以以 30 Hz、120 Hz、477 Hz、1.9 kHz、15.3 kHz 和 122 kHz 的速率将数据直接记录到板载内存,并通过无线连接传输数据。

Phasemeter 使用基于触摸的界面,该界面直观、易于使用且功能全面。 开箱即用的相位计可用于实时可视化和应用数据分析方法,例如功率谱密度、相干性、瑞利谱或艾伦偏差。 有了这些标准功能,用户无需手动进行计算或进行后处理。 Python 和 MATLAB 应用程序编程接口 (API) 也可用于开发自动化测试序列或利用多仪器设置。

Phasemeter 具有出色的动态范围、零死区时间和超出传统锁定放大器和频率计数器性能的测量精度,可以满足您最具挑战性的相位测量需求。 Phasemeter 能够适应不断发展的研究、苛刻的时间表和高性能要求,它只是 Moku:Pro 上可用的众多仪器之一,Moku:Pro 是一个将高性能软件定义仪器带到台式的单一平台。

有疑问或想要可打印版本?

请与我们联系 support@liquidinstruments.com