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锁相放大器的作用是什么?

  • 发布日期:2022-11-07      浏览次数:49
    •   一、什么是锁相放大器

        锁定放大器用于检测和测量非常小的交流信号-一直下降到几个纳伏!可以进行精确的测量即使小信号被噪声遮蔽源大数千倍。

        锁定放大器使用一种称为相位敏感检测的技术,在特定的参考频率下分离出信号的分量AND阶段。其他频率的噪声信号参考频率被拒绝不影响测量。

      锁相放大器

        二、锁相放大器作用

        假设信号是10kHz下的10nV正弦波。显然需要一些放大。一个好的低噪声放大器将具有大约5nV/ÖHz的输入噪声。如果放大器带宽为100 kHz,增益为1000,那么我们可以预期我们的输出为10µV信号(10 nV x 1000)和1.6 mV宽带噪声(5 nV/ÖHz x \214 100 kHz x 1000)。除非我们找出感兴趣的频率,否则我们不会很幸运地测量输出信号。

        如果我们用带通滤波器跟踪放大器Q=100(非常好的滤波器)10 kHz,100 Hz带宽内的任何信号检测(10 kHz/Q)。滤波器通道中的噪声频带将为50µV(5 nV/ÖHz xØ100 Hz x 1000)信号仍为10µV。输出噪声比信号大得多无法进行测量。进一步的收益将这无助于解决信噪比问题。

        现在尝试用相敏检测器(PSD)跟踪放大器。PSD可以检测10 kHz的信号,带宽窄至0.01赫兹!在这种情况下,检测中的噪声

        带宽将仅为0.5µV(5 nV/ÖHz xØ.01 Hzx 1000),而信号仍为10µV。向噪声比现在为20,并且信号的精确测量是可能的。

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