锁定放大器

锁定放大器由三个主要部分组成：信号路径（相关器之前的部分），参考信道和相关器（包括DC放大器）。 1.信号通道信号通道位于相关器之前，由输入放大器，低噪声前置放大器，各种有源滤波器和放大器组成。
其功能是将弱信号放大到足以驱动相关器工作的水平，并结合并抑制一些噪声和干扰，并扩展仪器的动态范围。其前置放大器的最佳源电阻必须能够与不同的传感器进行噪声匹配，以获得最佳噪声特性。
2.参考通道该功能用于输出与输入信号同步的一定幅度的方波信号，以驱动相关器。它由触发电路，倍频电路，相移电路，方波产生和驱动电路组成。
3.相关器相关器是锁相放大器的关键部件，包括乘法器和积分器，最后完成测量信号和参考信号之间的相关函数。它必须具有大动态范围，小漂移，可调时间常数，稳定增益和宽频率范围。
输入信号需要是正弦波或方波。如果被测信号是直流信号，可以通过斩波器将其转换为交流方波，然后进行转换。
锁相放大器的基本原理是通过相位敏感探测器将输入信号与噪声和相同频率的参考信号相乘，可以取出信号的幅度和相位，并且噪声足够长。这个过程。
可以抑制。积分器通常由RC低通滤波器或有源滤波器组成。
1.信噪比的改善锁相放大器的信噪比改善为SNIR = 2Bin /△fn，Bin是相关解调器前带通滤波器的带宽，Δfn为低通滤波的噪声带宽。由于Δfn远小于Bin，因此信号的信噪比将大大提高。
但是，当噪声过大时，器件的非线性特性使乘法器不再具有理想的乘法特性而进入过载状态。此时，相关解调器输出信噪比迅速恶化。
因此，应用程序设计应尽可能相关。解调器具有很大的过载能力;另外，Δfn太小而不能使测量时间太长，因此应该认识到相关解调器的信噪比改善是有限的。
2.抗干扰能力的提高首先，锁定放大器在导引头中的应用可以提高其抗噪声干扰能力。其次，在烟雾干扰中，信噪比得到改善，从而大大提高了检测信号的能力。
这要求干扰中的烟雾衰减可以将引导激光的衰减能力提高数百甚至数万倍。激光制导武器具有更强的抗干扰能力。