輸入信號通道

鎖相放大器OE2031中所采用的低噪聲模擬前端放大器能夠有效地處理單端信號或者差分信號，其等效輸入噪聲為3nV/√Hz@1MHz。本通道的輸入阻抗50Ω或10MΩ，在滿量程輸出時能夠檢測到的輸入信號電平為1nV至1V。OE2031的動態(tài)范圍可以達到120dB以上，其可以根據輸入信號的幅度來調節(jié)內部的可編程的增益放大器以改變整個系統(tǒng)的動態(tài)儲備。高精度的14位ADC的采樣率為250MSPS，在ADC前面的抗混疊濾波器能夠有效地防止信號混疊。

參考信號通道

OE2031數字鎖相放大器的參考信號可根據用戶的實際情況來選擇正弦波信號或者是方波信號，同時也可以利用儀器內部數字合成的參考信號。當OE2031設定為內部參考信號模式時，儀器內部的高精度振蕩器和數字合成算法能夠產生用于和輸入信號相乘的正弦波信號，此時的內部參考信號幾乎不會受到相位噪聲的影響。利用數字移相技術，內部參考信號的相位能夠達到0.001°的分辨率精度。本儀器的內部參考信號模式能夠在1mHz至10 MHz的頻率范圍內正常工作。此外OE2031也能夠使用外部參考信號模式，正弦波信號和TTL邏輯電平可作為外部參考信號。外部參考信號的上升沿或者下降沿會觸發(fā)內部的鎖相環(huán)(PLL)?；趨⒖夹盘柕念l率，OE2031可以對信號諧波進行檢測，其所能檢測到的最大諧波信號頻率是基頻的32767倍，但最大諧波頻率不能超過儀器的最高測量頻率10 MHz。

數字調制器和輸出濾波器

OE2031的核心部件是調制器。相比于模擬的信號乘法器，這款儀器內部的數字調制器能夠有效地遏制直流偏移和失調所帶來的潛在測量誤差。同時，通過優(yōu)化該數字調制器內部相干信號的乘法運算，使得其計算誤差為最小，保證儀器能夠精確的檢測出輸入的微弱信號。OE2031的時間常數可以設定在10ns至4.4ks之間。輸出低通濾波器的滾降速率可設定為6、12、18、24、32、36 、42和48dB/octave。這款低通數字濾波器是利用無限脈沖響應（IIR)濾波器結構實現的，其信號處理的采樣率為250 MHz。OE2031采用的數字調制方法和濾波器結構，保證其相對于模擬鎖相放大器來說擁有更高的動態(tài)儲備（>120dB)、精確的相位（絕對相位誤差<1°)、零直流漂移和良好的正交性。此外，在輸入信號的頻率低于200 Hz時，OE2031可以開啟同步濾波器來消除參考信號的諧波影響，保證儀器能夠快速的檢測出有效的低頻信號。

振蕩器

鎖相放大器OE2031內部振蕩器能夠給儀器提供低失真度(–80dBc)的參考信號。單一正弦波參考信號的頻率可以從1mHz變化至10MHz，同時所產生的參考信號的頻率分辨率能夠達到1mHz。利用OE2031的前面板或者計算機通信，能夠設定內部振蕩器所產生的參考信號的頻率和振幅。而當儀器選用外部參考信號模式時，內部振蕩器產生的信號與外部參考信號保持相位鎖定的關系。

信號發(fā)生器

基于16位的數模轉換器（DAC），OE2031能夠產生頻率范圍在1mHz到10MHz之內的正弦波信號，其信號頻率與儀器內部的振蕩器有關，可以通過儀器的控制目錄能夠設定儀器所產生的正弦信號的幅值。OE2031的信號發(fā)生器所能產生的正弦波信號的最大幅值為1Vrms，分辨率為1uVrms。

顯示功能

OE2031選用的是5.6英寸的640×480分辨率的TFT彩色屏作為儀器的主顯示屏。本款鎖相放大器所能夠檢測到的數據，例如：信號的X值、Y值、R值、θ值，可以同時以數值、條形圖顯示等來顯示。

人工操作

在顯示測試數據的同時，TFT液晶屏也是用來顯示儀器的控制目錄的。結合儀器的主屏幕周圍的軟鍵和儀器前面板上的數值鍵盤，用戶能夠有效地調整儀器的工作參數，例如：輸入信號測量模式、參考方式、內部振蕩器的頻率、正弦信號輸出幅值、以及界面顯示方式等。

自動功能

數字鎖相放大器OE2031可以自動調節(jié)儀器的工作參數以獲取針對不同的輸入信號而需要的最優(yōu)測量模式。使用儀器的控制目錄中獨立的不同按鍵，用戶可以合理地調節(jié)儀器整體的增益、內部參考信號的相位、動態(tài)儲備和儀器的顯示比例。基于自動調節(jié)功能，儀器能夠自動簡易地測量出輸入的待測信號。

PC軟件操作

OE2031具有RS232，USB2.0和以太網三種接口，可以設置儀器的全部功能，保證用戶能夠在控制計算機上有效地使用OE2031的所有測試功能，包括設定儀器的合理控制參數和讀取儀器所測的數據。同時，為了使用戶能更加方便的使用各種功能，本款儀器配備有對應的LabVIEW程序，可以實時讀取保存所測得的數據。這使得OE2031能夠簡單地應用于復雜的科學實驗當中。