關于鎖相放(fàng)大(dà)器的功能(néng)講述
更新時(shí)間:2024-01-05 點擊次數:658
鎖相放(fàng)大(dà)器是一種精密的電子測量儀器,可用(yòng)于檢測微小(xiǎo)的交流信号在複雜(zá)背景噪聲中的存在和(hé)特征,廣泛應用(yòng)于光學、生物醫(yī)學、環境監測等領域。
鎖相放(fàng)大(dà)器是一種對(duì)交變信号進行相敏檢波的放(fàng)大(dà)器。它利用(yòng)和(hé)被測信号有相同頻率和(hé)相位關系的參考信号作(zuò)爲比較基準,隻對(duì)被測信号本身和(hé)那些(xiē)與參考信号同頻(或者倍頻)、同相的噪聲分量有響應。因此,能(néng)大(dà)幅度抑制無用(yòng)噪聲,改善檢測信噪比。
鎖相放(fàng)大(dà)器主要基于同步檢測原理(lǐ),它将待測信号與參考信号進行混頻,得到(dào)具有相同頻率的兩路信号。然後,在低(dī)通濾波器中将同步分量取出進行增益放(fàng)大(dà),從(cóng)而提高(gāo)信号與噪聲的比率。後通過計(jì)算(suàn)同步分量的相位角度和(hé)幅度大(dà)小(xiǎo),可以獲取待測信号的相關信息。
鎖相放(fàng)大(dà)器取決于設備的動态儲備,有可能(néng)甚至以高(gāo)可靠性檢測甚至具有噪聲成分的至少百萬分之一的信号。鎖相放(fàng)大(dà)器本質上(shàng)是一個零差檢測器 ,其後是一個低(dī)通濾波器,該濾波器通常可以通過截止頻率和(hé)濾波器階數進行調節。傳統的鎖相放(fàng)大(dà)器使用(yòng)模拟混頻器和(hé)RC濾波器進行解調,通過FPGA 等高(gāo)速數字信号處理(lǐ)實現(xiàn)了(le)這(zhè)兩個步驟。通常,正弦和(hé)餘弦解調是同時(shí)執行的,有時(shí)也(yě)稱爲雙相解調。這(zhè)允許提取同相和(hé)正交分量,将其轉換爲極坐(zuò)标,即幅度和(hé)相位,或進一步處理(lǐ)爲複雜(zá)的實部和(hé)虛部。