“片上儀器”（IoC）是電子測(cè)試測(cè)量儀器的新興趨勢(shì)，有著高度集成化、靈活配置的優(yōu)點(diǎn)，可將多種通用儀器功能集成到一個(gè)芯片上并支持二次開發(fā)，為對(duì)便攜性、集成度和成本縮減具有極高要求的用戶提供了新的解決方案。

　　光電信號(hào)測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)上已經(jīng)出現(xiàn)了具有代表性，也表現(xiàn)不凡的片上儀器，比如Moku:Lab這樣的產(chǎn)品，尺寸僅比成年男子手掌略大，重量?jī)H有1.69 kg，卻集成了足足12種儀器功能，不僅有示波器、信號(hào)源、頻譜儀這樣的常見儀器，也有用于光學(xué)測(cè)量的鎖相放大器、相位表、激光鎖盒等的專業(yè)儀器。其中鎖相放大器是一種用途非常廣泛的電子測(cè)量?jī)x器，主要用于微弱信號(hào)的檢測(cè)，能從強(qiáng)噪聲的環(huán)境下提取出已知頻率的待測(cè)交流信號(hào)，并得出信號(hào)的幅值、相位等信息。光學(xué)、材料科學(xué)、物理學(xué)、電子信息、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域都能見到它的身影。

　　鎖相放大器波形分析界面

　　展示了如何操作Moku:Lab鎖相放大器檢測(cè)噪聲中微弱信號(hào)，也能夠同時(shí)了解Moku:Lab作為片上儀器，是如何集成使用其任意波形發(fā)生器、示波器、頻譜儀及鎖相放大器的。在這個(gè)演示中，成都立思方信息技術(shù)有限公司使用Moku:Go的任意波形發(fā)生器模擬生成淹沒在噪聲信號(hào)中的微弱信號(hào)，使用Moku:Lab的示波器觀察輸入信號(hào)的波形、頻譜儀確定在特定頻率下存在微弱信號(hào)，最后使用鎖相放大器檢測(cè)出μV級(jí)別微弱信號(hào)的幅值大小。

　　主要參數(shù)

• 　　解調(diào)頻率范圍：1 mHz 到 200 MHz，分辨率3.55μHz
• 　　動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備：＞120 dB
• 　　可調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù)：32 ns 到 0.537 s
• 　　超快數(shù)據(jù)采集：觸發(fā)模式高達(dá)500 MSa/s，連續(xù)模式可達(dá)1 MSa/s

　　典型應(yīng)用

• 　　泵浦-探測(cè)/超快光譜
• 　　激光掃描顯微鏡（SRS， TA等）
• 　　磁光克爾效應(yīng)
• 　　激光頻率穩(wěn)定
• 　　冷原子與精密光譜測(cè)量

　　Moku優(yōu)勢(shì)

　　可以使用內(nèi)部或外部參考解調(diào)輸入信號(hào)，外部解調(diào)可選PLL支持雙相位解調(diào)；

　　集成PID控制器、示波器和數(shù)據(jù)記錄器。一次可同時(shí)監(jiān)測(cè)兩個(gè)信號(hào)，并用其內(nèi)置的數(shù)據(jù)記錄器以高達(dá)1MSa/s的速度連續(xù)記錄數(shù)據(jù)；

　　雙相位解調(diào)，可在矩形（X/Y模式）或極坐標(biāo)（R/Theta模式）之間切換；

　　Windows 和 Mac 端統(tǒng)一直觀的圖形化軟件，便攜、易操作，確保學(xué)生可以在一個(gè)平臺(tái)上輕松配置他們需要的所有儀器功能。

　　鎖相放大器本機(jī)震蕩源、輔助輸出及PID選擇

　　除了Moku:Lab，Moku系列多功能儀器還有一款Moku:Pro，是一款具有更高性能的片上儀器，大幅擴(kuò)展了Moku產(chǎn)品的應(yīng)用場(chǎng)景。此外，Moku產(chǎn)品還全面支持Python、MATLAB 和LabVIEW 應(yīng)用程序接口（API），使其無論在教學(xué)還是科研應(yīng)用，都具有無與倫比的靈活性。

　　Pro性能亮點(diǎn)

• 　　四個(gè)模擬輸入通道：采樣率5 GSa/s（單通道），1.25GSa/s（四通道）；10位和18位ADC，具備隨頻率變化的信號(hào)混合功能；
• 　　四個(gè)模擬輸出通道：16位，1.25GSa/s DACs；
• 　　卓越的低頻噪聲性能：全輸入帶寬下的噪聲500 μVpp RMS；
• 　　120 GB高速SSD；
• 　　可用戶編程的FPGA：Xilinx Ultrascale+。