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锁相放大器的原理实验报告
摘要:随着科学技术的开展,微弱信号的检测越来越重要。微弱信号检测是利用电子学、
信息论、物理学和电子计算机的综合技术。它是在认识噪声与信号的物理特性和相关性的
根底上,把被噪声淹没的有用信号提取出来的一门新兴技术学科。锁相放大器就是检测淹
没在噪声中微弱信号的仪器。它可用于测量交流信号的幅度和位相,有极强的抑制干扰和
噪声的能力,极高的灵敏度,可检测毫微伏量级的微弱信号。锁相放大器可以理解为用噪
声频带压缩的方法,将微弱信号从噪声中提取出来。本实验通过测量锁相放大器的工作参
数和特性,掌握相关检测原理以及锁相放大器的正确使用方法。
关键词:锁相放大器;微弱信号放大;PSD 输出波形;谐波响应
一、 引言
随着科学技术的开展,科学研究领域向宏观和微观不断深入,常常需要检测极微弱的
信号,如物理学中的外表物理特性,光学中的拉曼光谱、光声光谱、脉冲瞬态光谱,生物
学中的细胞发光特性、生物电的测量等。在这些测量过程中,待测的微弱信号常常淹没在
强大的背景噪声之中,使用常规的检测手段就无法到达目的。而且随着科学的开展,对实
验数据的可靠性、准确性、准确性的要求也越来越高,因此,微弱信号的检测就越来越重
要,自 60 年代初开场,关于信号检测与处理的技术开场产生并迅速开展,现已逐渐形成
一专门的边缘科学,在物理、化学、生物、天文、地质、医学、材料等学科领域得到广泛
应用。
锁相放大器〔Lock-In Amplier,简写为 LIA〕就是检测淹没在噪声中微弱信号的仪器。
它可用于测量交流信号的幅度和位相,有极强的抑制干扰和噪声的能力,极高的灵敏度,
可检测毫微伏量级的微弱信号,能测量到输入信噪比低至 10-5 的微弱正弦量。自 1962 年
第一台锁相放大器商品问世以来,锁相放大器有了迅速开展,性能指标有了很大提高,现
已被广泛应用于科学技术的很多领域。目前全世界已有多个厂家生产该仪器
本实验使用由 XX 微弱信号检测中心研制的微弱信号综合实验仪来介绍锁相放大器的
根本工作原理与使用方法,通过本实验可以了解锁相放大器的根本特点和应用方向。
二、 实验
(一) 实验原理
锁相放大器就是检测淹没在噪声中微弱信号的仪器。它可用于测量交流信号的幅度和
位相,有极强的抑制干扰和噪声的能力,极高的灵敏度。
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