鎖定放大器

鎖定放大器（Lock-in Amplifier）是一種精密測(cè)量?jī)x器，能夠提取一個(gè)信號(hào)的微小變化并抑制其他干擾源的影響，廣泛應(yīng)用于光電子學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)和生命科學(xué)等領(lǐng)域。

1.鎖定放大器工作原理

鎖定放大器的工作原理是利用參考信號(hào)和待測(cè)信號(hào)的頻率差異，在混頻器中產(chǎn)生直流輸出信號(hào)，然后通過(guò)低通濾波器進(jìn)行濾波。這樣可以消除噪聲和雜散信號(hào)的影響，從而提取出待測(cè)信號(hào)的弱信號(hào)分量。

2.鎖定放大器組成結(jié)構(gòu)

鎖定放大器由五部分組成：信號(hào)輸入模塊、參考信號(hào)生成模塊、混頻器、低通濾波器和放大器。其中，信號(hào)輸入模塊和參考信號(hào)生成模塊將輸入的信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行比較，并將參考信號(hào)匹配到待測(cè)信號(hào)的頻率。混頻器將比較后的信號(hào)轉(zhuǎn)換成直流信號(hào)后，再經(jīng)過(guò)低通濾波器濾掉高頻噪聲等雜波信號(hào)后，輸入到放大器中。

3.鎖定放大器的應(yīng)用

鎖定放大器廣泛應(yīng)用于精密測(cè)量、光學(xué)檢測(cè)、光譜分析、材料研究、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。例如，在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，鎖定放大器被用來(lái)檢測(cè)微弱的生物電信號(hào)，比如心電圖和腦電圖。在光電子學(xué)領(lǐng)域，鎖定放大器被用來(lái)測(cè)量非常微弱的光信號(hào)，例如皮秒激光和納米光學(xué)信號(hào)。