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锁相放大器介绍

锁相放大器介绍。

锁相放大器(也叫相位检测器)是将干扰很大的环境中分离特定载波频率信号(信噪比可以降到-60dB或更低)的放大器。RobertH.Dick是普林斯顿大学的物理学家,他发明了Lock-in放大器。


锁相放大技术出现于20世纪30年代,20世纪中叶进入商用阶段。本发明能在强噪声环境下提取信号的幅相信息。利用零差检测和低通滤波技术,锁相放大器可以相对于周期参考信号的幅度和相位进行测量。锁相测量方法能够从一个参考频率为中心提取指定频段的信号,有效地过滤其它频率。现在市面上较好的锁相放大器有120dB的动态储备,这意味着当噪声超过预期信号幅度的数百万倍时,这些放大器就能精确测量。数十年来,随着技术的不断发展,研究者们提出了多种针对锁相放大器的应用方法。目前主要应用于精密交流压力计、交流相位计、噪声测量装置、阻抗谱仪、网络分析仪、频谱分析仪、锁相环中的锁相放大器等锁相放大器。


基础知识

锁相放大器是按照正弦函数正交原理工作的。具体地说,当频率为的正弦函数乘以另一频率的正弦函数时,乘积积分数(积分时间远大于两个函数的周期)为零。若两个函数相等,则其平均值等于宽度乘积的一半。