Liquid Instruments 成立于2014年，专注高精度科学测试测量仪器的研发，致力于简化实验室工作流程来创造更直观、灵活流畅的实验室体验。Liquid Instruments由澳大利亚国立大学(ANU)量子科学系终身教授Daniel Shaddock建立，研发团队由ANU激光干涉、精密测量、数据科学、软件设计和工程等科研人员组成，拥有NASA JPL、引力波探测等专业研究背景经历。

       全升级的Moku:Pro 为软件定义精密测试测量仪器带来了突破性的创新，它兼具性能和仪器多功能性，提供高度整合的测试测量与控制一体化解决方案。Moku:Pro硬件采用高性能的 Xilinx Ultrascale+ FPGA 与高带宽模拟前端，并结合了强大的网络连接和存储能力。通过软件定义实现多种测试测量功能从而支持高速数据采集、处理和可视化、波形生成和实时控制等应用场景。此外，Moku:Pro 前端设计还创造性地采用了先进的混合信号技术，执行来自多个 ADC 的频率相关信号混合，从而实现从声频到射频的卓越噪声性能。

       Moku:Pro首发集成9个专业、强大的仪器功能，包括PID 控制器、相位表、示波器、频谱分析仪、锁相放大器、波形发生器、频率响应分析仪、任意波形发生器、以及数据记录仪。并将在日后更新数字滤波器，激光锁频器，FIR 滤波器。满足科研、工业领域等广泛专业测试测量与控制应用需求。

典型应用

• 高速数据采集
• 自动化测试序列
• 系统原型设计和仿真
• 闭环控制设计
• 光学计量和光谱学
• 用于光学、成像和其他定制系统
• 量子计算

高速数据采集

Moku:Pro兼具了高速数据采集设计，数据记录器能够将四个模拟输入的数据连续写入120 GB的高速固态硬盘，每个通道的速度高达10 MSa/s。使用示波器能够以高达5 GSa/s的速度拍摄较短的快照。除了直接的模拟输入外，用户还可以在 PID 控制器、锁相放大器和相位表等仪器中通过内置的探测点直接调用示波器和数据记录器的功能。板载数据记录能最大限度地将额外的数据采集设备所带来的成本和噪音降到最低。

600 MHz 锁相放大器

Moku:Pro 数字锁相放大器支持从 DC 到 600 MHz 的双相解调 (XY/Rθ)，动态储备优于120 dB。本机振荡器可由其板载波形发生器产生或从外部设备输入。四个高速模拟输出可分配给输出 X、Y、R、θ 和本地振荡器以驱动外部设备。混合 ADC 技术可在整个 600 MHz 输入带宽内提供低本底噪声。用户可以通过内置探测点在数字信号处理各个阶段监测和记录信号。内置可选用 PID 控制器用于闭环控制和锁相环应用。借助多功能 I/O 选项和 API 支持，您可以将锁相放大器变成仪器的中央控制中心。

混合型ADC

Moku:Pro 配备了一个 10 MSa/s、18位的 ADC 和一个高速 5 GSa/s的10位 ADC。借助强大的 FPGA，该系统结合了来自两个 ADC 的信息，在整个 600 MHz 带宽内提供行业领先的低输入噪声性能。我们的创新混合算法确保在所有傅里叶频率上优化信噪比，而不影响延迟或信号带宽。

主要参数

硬件亮点

• 卓越的低频噪声性能:全输入带宽下的噪声 500 μVpp RMS
• 120 GB 高速 SSD
• 板载高稳定时钟 0.3 ppm
• 输入到输出延迟 < 650 ns

四个模拟输入通道

•  采样率5 GSa/s(单通道)，1.25 GSa/s(四通道)
• 10位和18位ADC，具备随频率变化的信号混合功能
•  可选 300 MHz 或 600 MHz 模拟带宽
• AC 或 DC 耦合，50Ω 或 1MΩ 输入阻抗
• 400 mVpp、4 Vpp 或 40 Vpp 输入范围

四个模拟输出通道

• 16位，1.25 GSa/s DACs
• 输出 ± 1 V 高达 500 MHz，± 5 V 高达100 MHz

额外的I/O 端口

• 专用的触发输入
• 10 MHz 同步输入和输出
• 板载 Wi-Fi、以太网和 USB-C
• 120 GB 高速 SSD

应用软件和开发工具

• 强大的多点触控用户操作界面
• 支持 Python 和 MATLAB API

使用Moku:Pro锁相放大器对信号在多个频率进行解调应用介绍

简介：

Moku:Pro是一个基于FPGA所开发的测试测量仪器平台。用户可以将不同的数字信号处理模块，如示波器、波形发生器、锁相放大器等仪器，部署到同一个硬件平台上，实现不同的测试测量功能。在最新版本的Moku:Pro中，我们创新性地使用了Xilinx的Partial Reconfiguration技术，在FPGA层面上构造了四个虚拟插槽。用户可以将四个不同的测试测量仪器部署到任意插槽中并可以进行动态连接和切换。每个插槽配备两个独立输入与输出接口。用户可以选择将任意模拟输入（ADC）或输出（DAC）连接到插槽的输入输出接口上。同时，仪器插槽之间也可以通过FPGA内部高达30 Gb/s 的数字信号通路进行信号的交换，实现仪器之间高速、低延时、无损的连接。通过多仪器并行功能，我们可以对Moku:Pro的运行模式进行高度定制化的设置，通过组合不同的仪器与算法实现在不同应用场景下的高效测量。在这些不同的场景中，包括了部署使用多个锁相放大器对一个或多个信号源进行多频率解调。

锁相放大器通过混频的原理，可以对输入信号中某个特定频率的信号进行针对性的放大。通过双相位解调器，可以实时测量信号的振幅与相位。然而，在某些特定应用场景中，我们可能需要同时检测一个输入信号在不同频率或谐波上的变化。比如，通过观测偶数次谐波与奇数次谐波的占比可以判断信号的不对称性，通过高次谐波来观察并分离非线性响应等。通过多仪器并行模式，用户可以最多将四个锁相放大器放入Moku:Pro的仪器插槽中，并对单一或多个输入源在不同的频率同时进行解调。解调的信号可通过仪器的模拟输出接口输出给其它仪器，也可通过内置的示波器进行观察。下面，我们通过一个示例来向大家展示使用锁相放大器与多仪器并行模式进行多频率解调。

仪器设置

在这个示例中，我们将部署三个锁相放大器，对模拟输入1的信号输入的信号在1 MHz，2 MHz以及3 MHz进行解调，并将解调得到的振幅通过模拟输出1-3进行输出。输出4则用于输出本机振荡器信号，对被测仪器进行激发/调制。同时，我们将在第四个仪器插槽中部署一个示波器，对1 MHz，2 MHz的解调结果进行实时监测。

1. 首先，我们连接Moku:Pro，在仪器选择页面选择并进入多仪器并行模式。

2. 我们将在插槽1-3中部署锁相放大器，并在插槽4中部署示波器。我们将模拟输入1的信号连接到每个锁相放大器的输入A当中，并将锁相1-3的输出A分辨链接给模拟输出1-3上。然后，我们将锁相1与锁相2的输出A连接到数据总线（Bus）1与2上。下一步，我们将锁相1的输出B连接到输出4上，用于输出1  MHz的本机振荡器信号。最后，我们将两条数据总线连接到示波器的输入A与输入B中，用于观测1 MHz与2 MHz的解调结果。点击运行部署仪器。

3. 下一步，我们需要分别设置每个锁相放大器。点击每个仪器图标下方的箭头对仪器进行设置。将本机振荡器源设置为“内部”以使用内部解调模式。之后，将每个锁相放大器的本机振荡器频率分别设置为1 MHz，2 MHz，3 MHz。在锁相放大器1中，确认辅助输出为本机振荡器，以用来通过模拟输出4驱动被测仪器。设置所需要的低通滤波器带宽与增益，并将测量模式设置为极坐标。最后，我们点击“输出 A”与“输出 B”的标志开启锁相放大器的输出。

上述设置完成后，我们就可以通过仪器插槽4中的示波器，或模拟输出来观测输入信号在1 MHz、2 MHz、以及3 MHz的振幅。

场景拓展

Moku:Pro多仪器并行模式拥有极强的灵活性，除了我们刚刚展示的场景，我们也可以通过改变输入输出的连接及仪器部署的种类来实现更多样化、定制化的锁相测量。比如，我们可以通过四个锁相模块对四个不同的模拟输入信号进行同频解调，或对两个输入信号分别进行双频解调（下图所示）。

结合PID，Moku:Pro的锁相放大器也可用于对多组激光进行闭环控制。

联系方式

经过两期的介绍，相信大家对Liquid Instruments的两款新型电学测量产品Moku：Lab,Moku：Pro已经有了初步了解，如想更深入了解和测试体验产品的卓越性能，请联系我们-北京光量科技有限公司。

北京光量科技有限公司是Liquid Instruments在中国的重要合作伙伴，代理商。同时也是更多品牌激光及相关设备的专业代理商，可以为您提供诸如科研相机，光谱仪，飞秒激光器，皮秒激光器，纳秒激光器，激光微加工系统等全球顶尖产品，欢迎您登陆www.light-quantum.cn,或拨打010-82900415（北京）0571-87699802（杭州），我们将为您提供更多关于产品的信息和相关服务。