微弱信號(hào)檢測(cè)第三章(完整版)
【正文】 抑制噪聲的能力 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 相關(guān)器 同步積分器 旋轉(zhuǎn)電容濾波器 等效電路 輸入信號(hào)與參考信號(hào)關(guān)系 同頻 偶次諧波 奇次諧波 偏離奇次諧波一個(gè)小量 等效噪聲帶寬 兩級(jí)級(jí)聯(lián) —— —— 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 94 數(shù)字化濾波器 —— 看書，做整理 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 95 幾種典型的鎖定放大器簡介 同相放大器 高通：簡單 RC網(wǎng)絡(luò) 單端輸入、差動(dòng)輸出 混頻器差動(dòng)輸出相加，積分、濾波 直流放大、積分平滑 調(diào)節(jié)時(shí)間常數(shù) 固定增益低噪聲前置放大器 相位 0到 360度連續(xù)可調(diào) 相關(guān)器為核心： 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 96 相關(guān)器為核心的 LIA 改善信號(hào)通道信噪比：混頻器 +晶體濾波器 需要濾波特性 需要平坦特性 2fi+1MHz 1MHz fr+2MHz fr 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 97 同步積分器為核心的 LIA fr 兩路正交 輸入：正弦波 或方波 輸出：同頻方波 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 98 兩級(jí)聯(lián)用的 LIA 同步積分器 +相關(guān)器 等效電路： 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 99 兩級(jí)聯(lián)用的 LIA 兩次抑制 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 100 兩級(jí)聯(lián)用的 LIA 對(duì)不等于參考頻率的信號(hào)，以 12dB/倍頻程 衰減 同步積分器：抑制噪聲 相關(guān)器：交流變直流 ?解調(diào) 同步解調(diào)系統(tǒng) 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 101 兩級(jí)聯(lián)用的 LIA 相關(guān)器：抑制噪聲 同步積分器：窄帶跟蹤濾波器 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 102 外差式 LIA 相關(guān)器前的濾波器截止頻率附近相位特性不穩(wěn)定 相關(guān)器為相敏輸出 頻率不穩(wěn)會(huì)造成輸出不穩(wěn) 外差法 ——實(shí)現(xiàn)自動(dòng)頻率跟蹤 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 103 外差式 LIA 穩(wěn)定的 fi正弦 相敏檢波器 輸出 0 負(fù)輸出 正輸出 鎖定狀態(tài) VCO頻率上升 VCO頻率下降 鎖相環(huán)： 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 雙相 LIA 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 105 同步外差 LIA 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 微弱信號(hào)檢測(cè) 106 鎖定放大器的動(dòng)態(tài)范圍及動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào) 滿刻度信號(hào)輸入電平 FS (FullScale) 最小可檢測(cè)信號(hào)電平 MDS（ Minimum Discernable Signal） 過載電平 OVL （ overload） 最小可檢測(cè)信號(hào) =鎖定放大器輸出漂移 /K總 測(cè)試方法： 信號(hào)反相 系統(tǒng)最大輸出指示的滿刻度相干輸入信號(hào)電平 一般 10V，或 1V 可從說明書查到 輸出穩(wěn)定度乘以輸出滿刻度所需的相關(guān)信號(hào)峰值的輸入電平 輸出反轉(zhuǎn)：信號(hào)響應(yīng) 輸出不變：漂移 儀器各組成部分中有一電路過載 干擾或噪聲使噪聲產(chǎn)生某種程度的非線性誤差 輸入動(dòng)態(tài)范圍 輸出動(dòng)態(tài)范圍 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 臨界電平動(dòng)態(tài)范圍定義 極限指標(biāo) 用對(duì)數(shù)表示 輸入動(dòng)態(tài)范圍 = 20log OVLMDS(????) 過載首先出現(xiàn)在峰值出 ——不用均方根、有效值來度量 在給定的靈敏度條件下，允許的最大不相干輸入信號(hào)的峰值過載電平與最小可檢測(cè)的相干輸入信號(hào)峰值電平之比 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 臨界電平動(dòng)態(tài)范圍定義 抑制能力 用對(duì)數(shù)表示 動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備 = 20logOVLFS (????) 在給定的靈敏度條件下，允許的最大不相干輸入信號(hào)的峰值電平與輸出滿刻度所需的相干輸入信號(hào)峰值電平之比 蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 臨界電平動(dòng)態(tài)范圍定義 內(nèi)部噪聲特性 用
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