微弱信號檢測第三章(存儲版)
【正文】 可測量輸入信號幅度和相位（需要定標移相器） 同步積分器 同步積分器 能抑制偶次諧波 正半周對電容器充電的電荷等于在負半周釋放的電荷，相互抵消 同步積分器 ?輸出幅 度正比于該諧波輸入振幅的 1/(2n+1)、相位差的余弦、同步積分器的放大倍數(shù) 同步積分器 同步積分器 各奇次諧波附近是帶通濾波器，帶寬由 RC決定。 輸出最大 輸出負最大 輸出為 0 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 16 和頻項，用低通濾波器濾除 相乘： 差頻項 兩信號同頻： 直流輸出 正比于相位差的余弦值 ——相敏 兩正弦波輸入： 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 17 信號頻率 噪聲頻率 與參考信號的相差 信號中有噪聲： 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 18 通過相敏檢波器后輸出： 只有體現(xiàn)相差的直流輸出 直流 加低通濾波器 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 19 方波做參考信號： 參考信號： 1V方波 方波的基波頻率 ——傅氏級數(shù)展開： 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 20 包含參考信號所有奇次諧波所產(chǎn)生的相敏直流輸出： PSD諧波響應(yīng) 輸出： 相敏檢波 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 21 正半周 負半周 鎖定放大器 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 22 鎖定放大器 被測信號與參考信號嚴格同步 放大倍數(shù)很高 交流輸入，直流輸出 信號通道 相關(guān)器 參考通道 噪聲帶寬極窄 信噪改善比很高 鎖定放大器 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 23 相關(guān)器 大幅度壓縮等效噪聲帶寬 需要的 特性 動態(tài)范圍大 漂移小 時間常數(shù)可調(diào) 線性好 增益穩(wěn)定 頻率范圍寬 方波 直流：斬波為交流方波 正弦 互相關(guān) 運算電路 乘法器 積分器 開關(guān)乘法器 線性好 動態(tài)范圍大 電路簡單 運算放大器構(gòu)成的近似積分器 鎖定放大器 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 24 信號通道 相關(guān)器之前 輸入 變壓器 低噪聲前置放大器 主放大器 增益開關(guān) 放大倍數(shù)、共模抑制、動態(tài)范圍等 提高信噪比 增大動態(tài)范圍 前級放大倍數(shù)不夠時用 不能放在輸入級 組成 低噪聲 高增益 最佳源電阻 /噪聲匹配 不同傳感器 有源 濾波器 鎖定放大器 蘇州大學物理科學與技術(shù)學院 微弱信號檢測 25 參考通道 觸發(fā)電路 倍頻電路 相移電路 方波形成電路 驅(qū)動電路 觸發(fā)電平寬 工作頻率寬 使輸出方波與被測信號的二次諧波同步 改變輸出方波相位 0100176。RC越大，通帶越窄，積分時間越長 同步積分器 同步積分器是隨參考信號頻率而變化的方波匹配濾波器，積分長度越長，帶寬越窄，抑制噪聲能力越強 同步積分器 ?輸出方波幅度正比于輸入方波幅度，且是相位差的線性函數(shù) ?方波鑒相器 同步積分器 同步積分器 同步積分器 調(diào)幅 方波 同步積分器 與參考信號相關(guān)的正弦、方波 其他 干擾信號 白噪聲 全部通過 被濾除 物理過程：采用同步開關(guān)控制的積分器，同頻信號同相的分別對兩電容充電。 或 270176。而噪聲以及其他干擾由于頻率、相位隨機，在電容上的充、放電會相互抵消 輸入：正弦或方波，輸出：方波 同步積分器 兩者同相 同步積分器 兩者有相位差 同步積分器 輸入信號為參考信號偶次諧波 同步積分器 輸入信號為參考信號奇次諧波 同步積分器 同步積分器是隨參考信號頻率而變化的方波匹配濾波器，積分長度越長，帶寬越窄，抑制噪聲能力越強 兩級串聯(lián)，抑制噪聲能力如何？ 二
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