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关于锁相放大器的基本原理看完本篇你就知道了

发布时间:2022-10-14   点击次数:30次
  锁相放大器(也称为相位检测器)是一种可以从干扰极大的环境(信噪比可低至-60dB,甚至更低)中分离出特定载波频率信号 的放大器。
 
  我们的需要的信号强度可能相比于背景噪声不是很明显。而我们锁相放大器的作用就是,把噪声强度强势地抑制下去,仅提取出我们想要的信号。
 
  打个比方:一个信号中含有如下成分:100kHz是我们的实际信号,它的强度是1mV。还有200kHz\300kHz等噪声,强度是5mV。那么这个信号经过了锁相放大器,可能就会被处理成100kHz 2mV的真实信号和 0.01mV的200kHz\300kHz的噪声信号。
 
  我们需要对锁相放大器的基本原理有所了解,才能更好地调节相关参数并解调出我们想要地信号。假定我们的真实信号是f1,首先我们要明确,对想解调的信号我们应该掌握一定信息,比如说我们已经知道了f1的确定频率,或者它的频率虽然在变化,但是我们有办法得到和它频率相同的不含噪声的信号也就是参考信号。
 
  任何信号根据傅里叶级数展开都可被化为一些列正、余弦波的组合。我们先来观察任意两个信号相乘的结果:利用积化和差,可以得到两路信号的和频和差频信号。当两路信号频率接近时,我们会得到一个近二倍频信号和一个接近直流的信号。
 
  低通滤波器的作用就是可以滤去电路中的高频信号,只保留低频(低通)的部分。所以两路频率接近的信号经过乘法器和低通滤波器。最终会得到一个低频(差频)信号。
 
  如果两路信号频率*相同,最终会得到一个直流信号。如果f2幅值单位为1,频率确定。f1是输入信号,频率成分很多。那么经过如上处理,最后f1中只有和f2频率接近的信号会被保留,因为其它信号频率不同的差频也很大,被低通滤波器滤掉了。
 
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