心动的信号测试动物入口，安泰测试教你锁相放大器检测微弱信号方法

很多朋友对心动的信号测试动物入口，安泰测试教你锁相放大器检测微弱信号方法不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

锁相放大器是一种电子仪器，它能从干扰较大的环境中提取出特定频率的电信号，进一步将同步分量聚焦并锁定在特定相位上，从而滤除噪声，达到微弱信号检测的目的。今天安泰测试介绍用斯坦福锁相放大器检测微弱信号的方法。假设要放大的信号是10nV、10kHz的正弦波信号，性能好的低噪声放大器的输入噪声为5nV/Hz。

1.放大器带宽100kHz，增益1000，待测信号放大后为10nv1000=10V2。输入噪声为5 nV/Hz100kHz1000=1.6mV，远大于待测信号的幅度，无法检测。3.在放大器后面加一个理想的带通滤波器，品质因数Q=100，中心频率10kHz，那么频率在9.95 kHz到10.05 kHz的信号都会被有效的检测出来。频率范围的计算过程如下：10kHzQ=100Hz，10kHz-100Hz/2=9.95kHz，10 kHz/100 Hz。

4.待测信号还是10V，经过滤波器滤波后噪声变成5 nV/Hz100Hz1000=50V。噪声仍然比要测量的信号大得多，并且不能被检测到。5.在不带带通滤波器的放大器后增加一个相敏检波器PSD。PSD可以检测带宽为0.01Hz的10kHz信号。此时待检测信号仍为10V，而噪声为5 nV/Hz0.01Hz1000=0.5V，信噪比为10V/0.5V=20，因此可以检测。锁相放大器相敏检测技术的检测原理

利用与待测信号频率相同且相位关系固定的参考信号作为参考，滤除与参考信号频率不同的噪声。1.被测输入信号Vs=Acos(t )和参考输入信号Vr=Bcos(t )A和b为信号幅度，为角频率，和为相位角。测量信号的频率与参考信号的频率相同。2.首先用低噪声放大器放大被测信号，使信号幅度达到模拟器件可以感知的范围。

3.被测信号和参考信号被混频器混频，即两个信号相乘得到Vpsd=vsVr=AB/2[COS(2w)COS(-)]当然，混频器输出的信号也有噪声和Vr的乘积，所以Vpsd含有DC项、2w项以及噪声和Vr的乘积。因为噪声中出现W角频率的信号的概率很小，所以可以认为DC项只与被测信号正相关。

4.Vpsd由截止频率非常低的低通滤波器滤波，可以认为是只保留了DC分量，因此输出信号中的噪声水平非常小。5.因为DC项是AB/2*cos(-)，如果-=90，这个DC项就变成0，那么我们就检测不到待测信号。但是我们不知道待测信号的相位，所以无法将参考信号的相位设置为与待测信号相同。

6.解决方法是将参考信号分成两路，其中一路不变，与待测信号混合，得到DC项VPS D1=AB/2 * cos(-)；另一路经过移相器，相位降低90，然后与待测信号混频，得到DC项vpsd 2=AB/2 * COS(-90-)=。

以上是锁相放大器检测微弱信号。你学会了吗？更多信息，欢迎访问安泰测试。回顾唐子红

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