白皮书:测试和测量

锁定检测原则

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锁定放大器在20世纪30年代发明,并在20世纪中期商业化,作为能够在极嘈杂的环境中提取信号幅度和阶段的电器。它们采用杂交检测方案和低通滤波,以相对于周期性参考测量信号的幅度和相位。当今市场上的最佳仪器能够准确地测量噪声的噪声中的信号,比感兴趣的信号在振幅上高达升高的百万倍。

几十年的发展中,研究人员已经发现了许多方法可以使用锁定放大器。最突出的是,它们用作精密交流电压和交流相位表,噪声测量单元,阻抗光谱,网络分析仪,谱分析仪和锁相环中的相位检测器。

研究领域几乎包括几乎每个长度和温度,例如在全阳光下观察电晕,测量分数量子霍尔效应,或分子中原子之间的键合特性的直接成像。锁定放大器非常通用。作为谱分析仪和示波器至关重要,它们是各种实验室设置的主流,从物理到工程和生命科学。

与最强大的工具一样,只有对锁定放大器的工作原则和特征的实体理解只能使其用户充分利用它并成功设计实验。本文档提供了锁定检测原则的全面介绍,并解释了最重要的测量设置。锁定检测技术在频域和频域中描述。此外,关于如何利用信号调制以提高信噪比(SNR),以提高信噪比(SNR),同时保持采集时间低。最后,该文件讨论了数字信号处理中的创新,使得能够包含诸如频谱分析仪和示波器的时间和频域分析工具,例如频谱分析仪和示波器进入苏黎世仪器的锁定放大器。通过这种方式,传统上需要完整仪器的功能现在可以在一个盒子中获得。

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