锁相放大器

摘要： 为满足重离子治癌加速器装置(HIMM)回旋加速器引出段束流流强的测量需求,设计了新的束流流强测量系统,该系统利用积分电流变换器(ICT)及锁相放大器等配套电子学,能够实现束流流强的非拦截实时测量。文中首先分析了中能束线(MEBT)束流流强的测量需求,并对设计方案进行了实验室系统分析和在线束流强测量。实验室结果表明,锁相放大器的幅度和相位响应一致性满足测量需求。由于ICT对束流流强的测量是相对测量,先使用法拉第筒对ICT进行在线标定;标定前先对法拉第筒(FC)(20μA档位)和ICT系统的流强分辨在线测量,分别为6.45 nA和5.163 nA。由于束流抖动的影响,测量的束流的稳定性约90 nA,其对应的相对测量误差约8%,ICT系统响应时间小于1 ms。测量结果表明,该系统满足物理测量需求。回旋加速器高频系统参数变化引起ICT标定系数变化的工作将在进一步工作中展开。

摘要： 无功补偿控制系统需要快速、准确地检测出系统基波无功功率以及功率因数等参数,用以控制无功补偿设备输出系统所需的基波无功功率.针对现有检测方法受电网以及无功补偿设备本身产生的谐波影响而造成计算结果准确度降低、计算速度慢等问题,基于锁相放大器原理,提出一种适用于无功控制系统的快速、准确的基波无功功率以及功率因数检测方法;在Matlab上进行了仿真分析,对比了含有多种谐波时,不同信噪比下各参数的最大误差,并搭建了实验平台,以Fluke-435-II电能质量分析仪验证该方法的准确性;经仿真和实验表明,该方法可以在含有谐波时准确、快速地检测出系统的基波无功功率及功率因数,为无功补偿系统的无功检测提供了理论依据和实用方法.

摘要： 为解决种子呼吸检测系统中锁相放大器体积庞大、参数设置不便、不宜进行小型化的问题,基于Lab-VIEW软件设计一种用于种子呼吸检测的虚拟锁相放大器.系统采用DAQ板卡进行吸收光谱信号采集,以Lab-VIEW中信号发生器产生的两路相位差为90°同频信号为参考信号,采用正交矢量算法解调获得二次谐波,利用二次谐波与二氧化碳浓度的线性关系反演种子呼吸的二氧化碳浓度.通过对滤波器参数选择、信号相位差设置和实验表明,该系统能准确地进行实验数据测量,精度可达99.74％,且拥有较高的稳定性和抗干扰性,具有良好的实际应用效果.

摘要： 锁相放大器也称相位检测器,是一种从干扰极大的环境中分离出特定载波频率信号的放大器,具有十分广泛的应用价值。该课题基于锁相放大器发展迅速的背景,结合锁相放大器的工作原理,运用单片机自主搭建具备基础功能的锁相放大器,探讨如何运用锁相放大器测量弱声压信号,并进行相应的数据分析。该实验设计的锁相放大器主要由信号发射、运算放大、乘法器、低通滤波、移相器、示波器几个模块组成。与公司生产的锁相放大器相比,该实验自主设计的锁相放大器结构比较简单,省去了锁相环、滤波整形等非必需的模块,具有成本低廉的特点。

摘要： 在光电和通信领域,有用的信号常常淹没在背景强噪声里.本文基于相敏检波的原理,设计了以CD4052开关乘法器为核心的锁定放大器,能够对强噪声背景下的微弱信号进行检测,测量出频率已知的微弱正弦信号的幅度.

摘要： 信噪比是光谱仪器尤其近红外光谱仪的关键指标之一.锁相放大器是一种可以从干扰极大的环境中分离出特定载波频率信号的放大器.本文提出采用跟踪滤波、同步积分、相敏检波器和高阶巴特奥斯低通滤波相联用的锁相放大器研制路线,对于参考通道脉冲信号采用数字式移相方法提高移相的精度和稳定性,该锁相放大器具有频率跟踪性好、能够有效抑制信号输入通道噪声而且易于集成,可提高系统灵敏度和改善信噪比.应用于近红外弱光谱信号测量实验中,测量结果表明信噪比提升明显.

摘要： 针对自行研制的真空紫外-极紫外(VUV–EUV)波段反射率计运行需要,基于LabVIEW软件构建了该反射率计控制和数据采集系统.详细介绍该系统的组成和主要硬件单元模块的控制流程与方法,并给出准直调试程序和反射率数据采集程序的架构、用户界面和数据采集方法.提出的新数据采集算法有效提高了弱信号条件下反射率测量的可靠性.利用该控制与数据采集系统,对Si基板开展了准直校准与反射率测量实验.结果表明,在7.5°～87.5°范围内直通光电流信号为20 pA时仍能获得可靠的反射率,且基于入射光监测方法的反射率测量实验结果与理论计算相符更好.除在布儒斯特角附近信号电流小于本底电流0.7 pA时,反射率重复测量误差优于1.6％.

摘要： 锁相放大器是微弱信号检测的重要仪器,硬件电路包括了直流稳压电源、放大、滤波、信号产生、相敏检波、单片机最小系统等典型电路,适合仪器类专业学生开展信号处理电路设计制作实训.针对"电子设计与科技创新"实验课程教学需要,开发了锁相放大器实验平台,验证了平台硬件电路设计和软件算法的可行性和有效性,分层次设计了基于此平台的基础级、综合级和创新级实验项目,让学生在熟悉锁相放大技术和微弱信号检测原理的同时,掌握电子电路设计、制作、调试的方法和技巧.基于该平台可以开设至少50学时实验,学生完成实验后在电子电路系统设计制作方面的综合实践和创新能力得到了明显提高.

摘要： 微波无线电衰减在无线电领域中是一个非常重要和普及的参数，国内外都非常重视衰减参数标准的建立。采用串联低中频替代法进行衰减测量，测量准确度高且动态范围较大，目前大部分国家的衰减测量都基于这一原理。为了进一步提高系统性能，本文采用射频串联和低中频串联替代相结合的方法对系统进行改进，并引入锁相放大器相关检测的方法，使用锁相放大器作为中频接收和指示装置。锁相放大器采取相关检测技术，根据参考信号与测试信号相关而与噪声不相关的原理，最大限度的压缩带宽、抑制噪声，使得系统的测量准确度和动态范围都有大幅提高，从而解决了在测量大衰减量过程中各类噪声的干扰问题。

摘要： 本文提出了一种测量锁相放大器正交分量精度的方法。以四端互感和三支路电抗分流器为基础，在5 mV量程，频率从20 kHz到200 kHz下对锁相放大器进行校准，并对测量结果进行了不确定度评定。该方法也适用于锁相放大器其它量程的校准。

摘要： 在远场涡流检测技术中，普遍采用锁相放大器提取传感器的微弱信号。本文提出了一种新的90°精确移相算法，并将其应用到数字式锁相放大器中，在Matlab中进行了相关验证，实现了高精度的数字式锁相放大器。

摘要： 由微控制器构成的嵌入式系统在自动控制等领域有着广泛的应用,但目前并没有很多针对微控制器的微弱信号检测的方案.为此我们使用相干检测技术开发了基于微控制器的锁相放大器,能够简洁低成本的检测淹没在噪声中的微伏级信号,适用于光信号检测等领域.

摘要： 锁相放大技术可以实现强噪声中的微弱信号检测,在现代物理实验中得到广泛应用.本文介绍了锁相放大技术在噪声背景下检测微弱交流信号的原理,研制出一种结合锁相放大器使用的微弱信号检测教学设备及其实验系统.利用锁相放大器0E1022型进行噪声中微弱交流信号测量实验,验证该系统功能,为学生熟悉并掌握锁相放大技术等微弱信号检测处理提供了教学实验平台.

摘要： 介绍了锁相放大技术在噪声背景下检测微弱交流信号的原理,研制出一种结合锁相放大器使用的微弱信号检测设备及其实验系统.利用锁相放大器OE1022型进行噪声中微弱交流信号测量实验,验证了该系统功能.本系统同时还可以为学生熟悉并掌握锁相放大技术等微弱信号检测处理提供了教学实验平台.

摘要： 本文研究一种甲烷光谱吸收型光纤气体传感器系统。该系统由光源、光子品体光纤、气室、光电探测器以及信号处理等环节组成。本系统在进行甲烷气体浓度检测过程中安全系数很高，适合在煤矿井下作业。本系统对甲烷光谱吸收、微弱光信号的提取与处理、气体测量精度的提高等技术进行了系统而深入的分析研究，可实现对微含量气体的检测分析和气体含量的在线榆测。根据Lamben-Beer定律，光谱吸收强度与该气体的浓度有关。通过测量甲烷组合频带的1.3μm波长吸收而产生的光强衰减来得到气体浓度。为了保证系统检测的较高分辨力，采用分布反馈式半导体激光器(DFBLD)作为光源，光与甲烷气体发生相互作用，然后将携带有用信息的光信号传输到PIN光探测器转换成电信号，送入锁相放大器。通过光源调制实现气体浓度的谐波检测，然后对谐波分最进行比较，最后通过A中转换经计算机数字输出。结果表明，传感器的响应值与甲烷气体的浓度基本呈线性关系。

摘要： 在简要介绍激光火工品系统检测技术发展的基础上，综述了激光火工品系统检测中微弱光信号的探测原理与处理方法以及这些方法的应用;通过对锁相放大器频谱迁移法、谐波小波频域提取法、双路消噪声法以及放大与滤波电路法的比较和分析，得出锁相放大器频谱迁移法和放大与滤波电路法可用于激光火工品系统检测的结论.

摘要： 动态特性是电流互感器的一个重要的参数,它度量了系统具有的信号复现能力。本文针对光纤电流互感器(FOCT)模拟输出在实验室条件下信号噪声比低、动态特性测试难度大、准确性差的情况,提出采用锁相放大器对其进行动态特性测试的方法。在理论上推导出电流互感器检测系统的数学模型,分析了应用锁相放大器进行FOCT动态特性测量方法的可行性。实验结果显示:在20Hz到7000Hz频率范围内,FOCT动态特性与推导出的系统数学模型基本符合,系统3dB带宽约为6900Hz。实验结果表明该方法是可行的,为进一步减小光纤电流互感器的相位延迟、提高系统性能提供了有力的实验依据。

摘要： EW_GI是基于GMR(巨磁阻)传感器,用于检测血样中特种病毒的正在研发的生物芯片系统.叙述了其巨磁阻传感器阵列以及后端锁相放大IC电路的设计及实现.该阵列包含32个GMR传感器单元和2个传感器参考单元,形成多路的半桥式惠斯通电桥,用于感应绑定磁球的附加磁场。每个单R,(100μm×100 μm)由长1 mm、宽7μm的巨磁电阻蜿蜒而成，该电阻采用[Ag(2 nm)/NiFe(6 nm)/Cu(2.2 nm)/CoFe(4 nm)]20结构,采用Ag作为镜面层,其饱和磁场小于等于30 mT,GMR值约6 ％,单个传感器电阻约为780 Ω.配套的锁相放大芯片包括了信号通道、参考通道、前置低噪声放大器、带通滤波器、可控增益放大器、相敏检测电路、正交移相电路、差分直流放大电路八个部分,整个设计功耗小于50 mW@Vcc=3V。

摘要： 提供一种共栅极放大器电路和使用共栅极放大器电路的功率放大器，所述功率放大器包括：共源极放大器电路和共栅极放大器电路。共源极放大器电路的一个端子连接到射频(RF)输入端子并且共同使用源极端子作为功率放大器的输入端子和输出端子。共栅极放大器电路的一个端子连接到共源极放大器电路并且另一端子连接到RF输出端子，并且共同使用栅极端子作为功率放大器的输入端子和输出端子。共栅极放大器电路包括多尔蒂放大器，所述多尔蒂放大器包括主功率放大器和并联连接到主功率放大器的辅助功率放大器。

摘要： 本发明提出一种用于放大至少一个第一和至少一个第二音频输入信号AES1、AES2、AES3、AESn的放大器设备1，其具有：主放大器V1，其中，主放大器构造为D类放大器，其中，在主音频输入端E1上存在第一音频输入信号AES1并且在主音频输出端A1上存在主音频输出信号AAS1；主反馈支路R1，从而主放大器构造为具有主振荡频率的自振荡D类放大器；至少一个从放大器V2、V3、Vn，其中，从放大器构造为D类放大器；从反馈支路R2、R3、Rn，其中，从音频输出信号AES2、AES3、AESn或其信号分量反馈到从音频输入端E2、E3、En中；以及主从耦合支路2，主音频输出信号或其信号分量作为耦合信号耦合输入到从音频输入端中，从而从放大器具有主振荡频率作为振荡频率。

摘要： 一种放大器，其包括：输入节点；输出节点；增益级，其具有增益级反相输入、增益级非反相输入和增益级输出；反馈电容器，其连接于所述增益级输出与所述增益级反相输入之间的信号路径中；采样电容器，其连接于所述输入节点与所述增益级非反相输入之间；和与所述反馈电容器并联的可控制阻抗，其中所述可控制阻抗可操作来在第一阻抗状态（其中其不影响流动通过所述反馈电容器的电流）与第二阻抗状态（其中其与所述反馈电容器协作以形成带宽限制电路）之间切换。

摘要： 本发明公开了构成DC‑DC转换器的误差放大器和跨导放大器及增益放大器；构成DC‑DC转换器的误差放大器，包括跨导放大器和增益放大器；其特征在于：跨导放大器将基准电压和反馈电压之差的绝对值放大，输出电流正比于基准电压和反馈电压之差的绝对值，为增益放大器提供动态偏置电流；增益放大器将基准电压和反馈电压之差的绝对值放大，输出/吸收电流正比于基准电压和反馈电压之差的绝对值；当反馈电压小于基准电压时，增益放大器的输出端输出电流，当反馈电压大于基准电压时，增益放大器的输出端吸收电流；本发明有效提高DC‑DC转换器的效率、负载调整率、线性调整率和瞬态响应速度，具有良好的应用前景。

摘要： 一种低功率的锁相感测放大器。此锁相感测放大器包括一源级随耦感测放大器与一主动栓锁寄存器。源级随耦感测放大器包括有耦合至一第一节点的一定电流源与一受偏压的金属氧化半导体，并自第一节点输出一感测信号。主动栓锁寄存器则是包括有一第一时钟信号同步反相器。此第一时钟信号同步反相器是包括一第一反相器与一第一开关。此第一反相器是对此感测信号反应，以输出一第一反相器输出信号。而此第一开关则是由一第一控制信号所控制。第一反相器输出信号是对应至当第一控制信号为致能、第一开关为导通时的感测信号之值。

摘要： 本公开提供一种低噪声放大器、低噪声放大器的操作方法和放大器。所述低噪声放大器包括：放大单元，包括以级联结构连接的第一晶体管和第二晶体管，并且所述放大单元被配置为放大输入到所述第一晶体管的控制端子的信号；以及增益控制器，连接在所述第一晶体管和所述第二晶体管彼此连接的接触点与电源电压之间，并且被配置为调节所述放大单元的增益。

摘要： 本发明公开了一种模拟数字混合结构的锁相放大器及其锁相放大方法，该锁相放大器包括输入信号处理系统、参考信号产生系统、模拟处理系统、模数转换系统及数字处理系统，参考信号产生系统的第一输出端和第二输出端输出两路相互正交的正弦波参考信号，模拟处理系统包括两个模拟乘法器和模拟低通滤波器，数字处理系统包括两个数字低通滤波器和数字运算器。本锁相放大器在检测信号过程中允许混叠信号的存在，然后通过模拟低通滤波器和数字低通滤波器的组合，可以有效滤除输入信号中的干扰信号，并滤除高频干扰信号和混叠信号，可以实现对各种频率信号的检测，有效地提高了信噪比，降低了硬件要求，生产成本较低，可广泛应用于弱信号测量领域中。

摘要： 本发明公开了一种用于太赫兹系统的锁相放大器，其相位自适应模块向调制解调器中输入与调制解调器中的信号A同频的参考信号B，并基于调制解调反馈的信号，将参考信号B的相位逐步调整为与带通滤波器输出的信号A相同的相位，此时太赫兹系统的信号为最大值，对应的相位为最佳相位。同时在相位自适应模块前后端分别设置前置电流放大器和后级放大器，两者均与放大倍数自适应模块连接，自适应调整放大倍数。其实现对信号的多级放大和信号采集时信噪比的最大化，使锁相放大器可以更好的适应所有的太赫兹光谱系统或太赫兹成像系统，通过对相位的自适应增加，实现对信号的调制解调，使电路设计大为简化，有效的降低了锁相放大器电路的设计开发成本。

摘要： 本发明公开了一种锁相放大器及用于该锁相放大器的信号解调方法。所述锁相放大器包括依次连接的模拟信号输入端(1)、可编程放大模块(PGA)(2)、A/D转换模块(3)和DSP模块(4)以及与DSP模块(4)连接的操作面板(5)和显示装置(6)；所述可编程放大模块(PGA)(2)用于放大模拟信号，所述A/D转换模块(3)用于将模拟信号转换成数字信号，所述DSP模块(4)用于基于最小二乘法确定混合模拟信号中选定频率的正弦模拟信号的幅度和初相位。本发明提供的锁相放大器，成本低，操作简单，测量精度高。本发明提供的用于锁相放大器的信号解调方法较正交解调法精度高，成本低。

摘要： 本发明公开了一种模拟数字混合结构的锁相放大器及其锁相放大方法，该锁相放大器包括输入信号处理系统、参考信号产生系统、模拟处理系统、模数转换系统及数字处理系统，参考信号产生系统的第一输出端和第二输出端输出两路相互正交的正弦波参考信号，模拟处理系统包括两个模拟乘法器和模拟低通滤波器，数字处理系统包括两个数字低通滤波器和数字运算器。本锁相放大器在检测信号过程中允许混叠信号的存在，然后通过模拟低通滤波器和数字低通滤波器的组合，可以有效滤除输入信号中的干扰信号，并滤除高频干扰信号和混叠信号，可以实现对各种频率信号的检测，有效地提高了信噪比，降低了硬件要求，生产成本较低，可广泛应用于弱信号测量领域中。