综合实验仪器Moku:Lab十二合一功能简介

Moku:Lab基于可灵活配置扩展硬件平台与直观测量和控制软件，将FPGA（现场可编程门阵列，半定制电路）的强大数字信号处理能力和高速模拟输入和输出端结合，为实验作、科研、生产带来全新的灵活性和流畅性。

可视化操作界面

iPad—Moku引以为豪的触控操作界面，通过直观统一的ipad界面实现无线配置和操控您的仪器。节省学习仪器操作时间，将精力投入到实验的理解及结果分析。

多种连接方案

Python, LabVIEW, MATLAB—PC端使用

免费下载升级Moku:Lab App

产品特点
节省工作台空间、优化实验环境

可远程控制，满足严格实验环境要求

小巧轻便、随时随地户外作

Moku:lab概要

两个模拟输入通道

• 采样率：500 MS/s

• ADC分辨率：12位

• 带宽(-3 dB, 50 Ω)：200 MHz 

• 阻抗：50Ω/1MΩ 

• 耦合：AC / DC

• 1 Vpp / 10 Vpp

两个模拟输出通道

• 采样率：1 GS/s

• DAC分辨率：16位

• 带宽(-3dB)>300 MHz 

• 阻抗：50 Ω

• DC耦合

时钟&触发

• 超稳定振荡器 (精度优于<500 ppb)

• 参考输入：10 MHz 

• 参考输出：10 MHz 

• 外部触发输入 (TTL)

连接&存储

• Wi-Fi、以太兀和 USB

• Python, MATLAB, LabVIEW 和iPad

• 存储数据到 Dropbox 或email

• 内置8 GB SD 卡

Moku:Lab集成成示波器、频谱分析仪、波形发生器、相位表、数据记录器、锁相放大器、PID控制器、频率响应分析仪、数字滤波器、任意波形发生器、FIR滤波器生成器和激光锁频/稳频十二个专业仪器于一台设备。适用于信号采集、处理分析、控制系统等应用。仅需通过软件操控多仪器间功能切换，硬件便可以快速重新配置并执?指定的仪器功能。同时我们在不断增强当前仪器功能，客户无需增加成本即可获得更多强大功能及丰富的用户体验。

锁相放大器
Moku:Lab的锁定放大器可用于检测被噪声掩盖的小型振荡信号。简洁的用户界面允许用户使用整个框图中的探测点精确配置系统并监视其性能。

简要指标

• 输入电压范围±5V

• 输入噪声在100kHz以上时为30 nV/√Hz

• 移相精度0.001o

• 动态存储大于80dB

• 频率分辨率3.55 μHz

• 频率范围1 mHz至200MHz

任意波形发生器

Moku:Lab的任意波形发生器可以生成自定义波形，其采样率最高为1GS/s，最高可达65,000点。波形可以从文件中加载，也可以作为最多32个分段函数输入。在脉冲模式下，输出波形时脉冲之间的停滞时间超过250,000个周期。

简要指标

• 双通道

• 带宽（-3 dB）> 300 MHz至50Ω

• 每通道采样率1 GS / s

• 幅度分辨率100 μV

• DC范围1 mVpp至2 Vpp至50Ω

• 最小边沿时间2ns

• 相位分辨率0.001o

• 波形正弦，高斯，指数下降，正弦，方程，自定义（来自文件）

PID控制器

Moku:Lab的PID控制器使用户能够设计和部署用于温度稳定和激光频率控制等广泛应用的控制系统。

简要指标

• 双通道

• 输入/输出失调范围±1V

• 输入耦合AC/DC

• 失调精度100μV

• 输入电压范围±0.5V到50Ω，衰减0 dB

• 最大带宽100 kHz，相位延迟30°

频率响应分析仪

Moku:Lab的频率响应分析仪可用于从10 mHz到120MHz的正弦扫频输出来测量功能。表征系统的频率响应。系统的频率响应由幅频特性和相频特性组成。

简要指标

• 正弦波扫描

• 线性或对数正弦扫频输出

• 频率范围10 mHz至120 MHz

• 频率分辨率3.55 μHz

• 输出幅值范围±0.5 mV至±1 V到50Ω

• 输入电压范围±0.5 V到50Ω，衰减0 dB

激光稳频/锁频

激光锁定系统被广泛用于控制激光频率并将其与光学参考频率（例如光学参考腔或原子跃迁）匹配。这样的系统对于高分辨率干涉测量，光谱学以及时间和频率标准至关重要。Moku:Lab可让您使用高性能的调制锁定技术将激光器的频率稳定到参考腔或原子跃迁。该功能，使您能够快速锁定解调错误信号上的任何零交叉。

简要指标

• 生成高达200 MHz的调制信号

• 频率范围DC至200 MHz

• 相位偏移分辨率0.001o

• PLL频率范围2 MHz至200 MHz

相位计

Moku:Lab的相位计可测量最多两个输入信号的相位，在1kHz至200MHz范围内的精度超过6微弧度。 Moku:Lab的相位计基于数字实现的锁相环架构，可提供出色的动态范围，零死区时间和测量精度，超过了传统锁相放大器和频率计数器的性能。

简要指标

• 同时测量输入信号的相位，频率和幅度

• 以高达125 kSa/s的速度采集数据

• 输入频率范围1 kHz至200 MHz

• 输入电压范围±0.5V至50Ω     

数字滤波器

借助Moku：Lab的数字滤波器，可以交互式设计并生成不同类型的无限冲激响应滤波器，其输出采样率为122 kHz和15.625MHz。在低通、高通、带通和带阻滤波器形状之间进行选择，最多可以选择7种完全可配置的类型，包括Butterworth，Chebyshev和Elliptical。

简要指标

• 使用交互式波特图设计IIR滤波器

• 使用探测点观察数字信号处理链中不同阶段的信号

• 查看滤波器的幅度和相位频率响应

• 输入电压范围±0.5 V到50Ω，衰减0 dB

• 输入控制矩阵系数-20至+20

• 输入阻抗50Ω/1MΩ

• 输入耦合AC/DC

• 输入衰减0 dB/20 dB

• 输入电压范围±0.5V到50Ω，衰减0dB   

波形发生器

Moku:Lab的波形发生器使用户能够生成两个独立的波形，采样率为1 GSa/s，最大频率为250MHz，输出电压范围为±1V至50Ω。在正弦波、方波、锯齿波、脉冲或直流波形形状之间进行选择。调制相位，频率或幅度，或从内部或外部源生成触发的脉冲串或扫描。

简要指标

• 生成从1 mHz到250 MHz的正弦波

• 生成从1 mHz到100 MHz的方波和斜波

• 在高达100 MHz的频率下产生最小脉冲宽度为10 ns的脉冲波形

• 使用内部和外部信号源在高达62.5 MHz的频率下调制幅度，频率和相位的波形

• 每通道采样率1 GSa/s

• 带宽（-3 dB）300 MHz至50Ω

• 波形正弦波、方波、锯齿波、脉冲、直流

• 范围从1 mVpp到2 Vpp到50Ω

• 分辨率100 μV

• 通道隔离度> 40 dB（从DC到200 MHz）

数据记录器

Moku:Lab的数据记录器可以将数据直接记录到SD卡中，以进行高达100 kSa/s的速率的长期测量，而持续时间仅受SD卡容量的限制。通过直接保存到Moku:Lab的内部存储器中，数据也可以高达1MSa/s的速度获取。测量完成后，可以将保存到Moku:Lab内部存储器的数据上传到云中进行分析。

简要指标

• 以最高100 kSa/s的速度记录两个数据通道到SD卡，以1 MSa/s的速度记录到内部存储

• 轻松将记录的数据上传到云中进行分析

• 输入电压范围±0.5 V到50Ω（0 dB衰减）±5 V输入50Ω，衰减20 dB

FIR滤波器生成器

借助Moku:Lab的FIR滤波器生成器，可以设计和实现低通、高通、带通和带阻有限冲激响应（FIR）滤波器，这些滤波器具有高达14819的系数，采样率为244.1 kHz。Moku:Lab的iPad接口可让您在频域和时域中微调滤波器的响应，以适合您的特定应用。在四个频率响应形状，五个常见的脉冲响应以及多达八个窗口函数之间选择。

简要指标

• 使用常见的脉冲响应和窗口函数在时域或频域中设计滤波器

• 上传自己的滤波器系数，或使用方程式编辑器以数学方式定义自己的自定义脉冲响应

• 查看滤波器的传递函数，脉冲和阶跃响应或组和相位延迟

• 只需按一下按钮，即可将测量数据保存到SD卡或云端

• 采样率122.1kHz，244.1kHz，488.3kHz，976.6 kHz，1.953MHz，3.906MHz，7.813MHz，15.63MHz

• 频率响应低通，高通，带通，带阻

• 脉冲响应矩形，正弦，三角，高斯，方程，自定义

• 滤波器窗：巴特利特，汉宁，汉明，布莱克曼，纳塔尔，图基，凯撒

示波器

Moku:Lab的示波器具有两个500 MS/s模拟输入通道，具有200 MHz模拟带宽，10 Vpp输入电压范围以及用户可配置的AC/DC耦合和50Ω/1MΩ阻抗。示波器还具有两个集成的波形发生器，能够产生高达250 MHz的正弦波以及高达100MHz的方波，锯齿波和三角波，从而能够激发系统并同时测量其响应。

简要指标

• 分析两个电压通道，垂直范围为±5伏，模拟带宽为200 MHz，最大采样率为500 MSa / s

• 在精确模式下测量数据以通过抑制噪声来提高测量分辨率

• 合成正弦波、方波、锯齿波、脉冲和直流波形

• 输入带宽（-3 dB）> 200 MHz至50Ω

• 最大采样率500 MSa/s

频谱分析仪

Moku:Lab的频谱分析仪可让您观察DC到250 MHz之间频域中的输入信号。在100Hz的最小跨度下，同时查看分辨率低至1 Hz的两个数据通道。频谱分析仪还具有两个集成的波形发生器，能够产生高达250 MHz的正弦波。

简要指标

• 直流至250 MHz频率范围

• 1 kHz至250 MHz频率范围

• 窗函数: None (uniform), Hanning, Flat Top, Blackman-Harris

• 正弦波扫描

• 输出频率范围1 mHz至250 MHz

• 扫描模式以固定的频率扫描电流范围内的输出频率，扫描周期为5秒

应用案例

• 太赫兹时域光谱、时域热反射测量（TDTR)          

• 气体谐波测量实验

• 激光器稳频/锁频实验                            

• 原子物理实验

• 飞秒脉冲受激拉曼损耗显微成像                

• 微弱信号测量    

• 光声粘弹性成像测量                             

• 光声光谱测量

• 光电实验信号的分析和测量                       

• 电子工程类实验

• 迈克尔逊干涉实验                               

• RC、RL电路实验

• 对有用信号与噪声信号分离的数字滤波器实验       

• 光速的测量

• 系统输出信号的相位差测量以及幅值、频率的同时测量