斯坦福 SR865A 锁相放大器单端与差分输入如何正确选择？

SR865A 是美国斯坦福研究系统（SRS）的 4 MHz DSP 数字锁相放大器，电压输入端支持单端（A）与差分（A–B）两种模式，输入阻抗 10 MΩ+25 pF，可 AC/DC 耦合，电压灵敏度 1 nV～1 V。两种模式看似只是接法不同，却直接决定微弱信号的测量精度与抗干扰能力。本文给出可落地的选型与接线建议。

一、两种输入模式的工作原理

单端模式以 A 通道 BNC 芯线为正端、电缆屏蔽层为参考地，检测芯线与外壳间电压。仪器不强制把屏蔽层接仪器地，而是经用户可选电阻接地：选 Ground（10 Ω）或 Float（10 kΩ），可消除实验装置与锁相放大器间因地电位不同引起的地环路。

差分模式测量 A、B 两通道芯线的电压差（A–B），两条输入线共有的共模噪声（电源干扰、电磁拾取）被输入级共模抑制比自动抵消。

二、什么时候用单端输入

单端接法最方便，一根同轴电缆即可，适合信号源与锁相放大器共地良好、信噪比足够的场景，如函数发生器驱动、常规阻抗测量。注意两点：一是屏蔽层拾取的噪声无法被放大器抑制，会直接叠加进结果，故应使用高质量屏蔽电缆并尽量缩短引线；二是实验地与仪器地存在明显电位差时，应将屏蔽选为 Float（10 kΩ），让屏蔽层准浮地跟随实验地电位，避免地环路。

三、什么时候用差分输入

当环境电磁干扰较强，或探测器与锁相放大器之间存在地电位差时，应切到差分模式。典型场景包括光电探测器桥式 / 探头输出、材料阻抗谱测试、需长线传输的微弱信号等。差分接法下，两条线缆拾取的共模干扰在输入端被抵消，抗干扰能力显著优于单端，是获取最佳精度的首选。代价是接线稍复杂：A、B 两端须完整接入信号正负端，否则会丢失部分信号。

四、操作与验证建议

在 Input 菜单切换输入模式（Single-ended A 或 Differential A–B）及 AC/DC 耦合方式。

信号频率低于 1 Hz 务必用 DC 耦合，防止低频成分被隔直电容衰减。

输入电压不得超过 1 V（峰值）上限，避免前级过载。

切换模式后对比同条件读数，若差分模式噪声底明显更低，说明共模干扰确实存在。

五、结论

单端输入接线简便，适合共地良好、干扰可控的常规测量；差分输入以牺牲接线便捷性换取更强的共模抑制，是低噪声高精度测量的首选。建议以有无地电位差、有无共模干扰为首要判断依据，精度要求高的场景优先采用差分接法，并配合 Float/Ground 选择消除地环路，即可充分发挥 SR865A 的微弱信号检测能力。