鎖相放大器運(yùn)用了正交性原理，廣泛應(yīng)用于高精測(cè)量系統(tǒng)

　　鎖相放大器是一種用于測(cè)量動(dòng)態(tài)信號(hào)的電子儀器。它的主要組成部分有振蕩器，混頻器和低通濾波器。它的最基本，也是常用的功能是從被噪聲淹沒的信號(hào)中測(cè)出某一頻率的信號(hào)的相位和幅值。它之所以具備這樣的能力是運(yùn)用了正交性原理，將非選定頻率的信號(hào)（即噪聲）去除而選定頻率的信息得以保留。因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的抗噪聲能力，被廣泛應(yīng)用于各種高精測(cè)量系統(tǒng)中。
　　鎖相放大器組成
　　1.信號(hào)通道
　　信號(hào)輸入后先經(jīng)過信號(hào)通道，它是由前置放大器、濾波與衰減功能的元器件、放大器等各部分組成，如圖中。它起到將輸入信號(hào)放大，為后面的相關(guān)器工作提供方便的作用。與此同時(shí)，濾波器工作將系統(tǒng)中的干擾信號(hào)濾掉，因此，信號(hào)通道有低噪聲的特點(diǎn)。
　　將前置放大器作為信號(hào)通道中的第一個(gè)部分，主要考慮到了輸入信號(hào)很小，是、級(jí)甚至更加微弱，那么輸入后首要任務(wù)是將輸入信號(hào)進(jìn)行放大，它的要求是往往需要高輸入阻抗，低輸出阻抗以及較高的電壓增益。
　　2.參考信號(hào)
　　互相關(guān)接收兩種信號(hào)：分別是被測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)。參考輸入信號(hào)首先經(jīng)過參考通道分別經(jīng)過觸發(fā)電路、頻率變換電路、相移電路、方波驅(qū)動(dòng)電路后以方波信號(hào)形式輸出。輸入信號(hào)與參考信號(hào)是同時(shí)分別送入到信號(hào)通道與參考通道，因此，這兩部分的輸出也是同步的。參考信號(hào)的來(lái)源有兩類：一種是來(lái)自儀器內(nèi)部，另一種是來(lái)自外部，后者是主要來(lái)源。參考信號(hào)的種類繁多，如正弦波、方波、三角波等各種有規(guī)律的周期信號(hào)都可將其作為參考信號(hào)。
　　3.相關(guān)器
　　相關(guān)器的作用是對(duì)被測(cè)信號(hào)與參考信號(hào)進(jìn)行互相關(guān)函數(shù)運(yùn)算。它常由乘法器和積分器組成。它有穩(wěn)定性好、動(dòng)態(tài)范圍大、線性好等優(yōu)點(diǎn)，這使得相關(guān)器的適用范圍廣。通常在輸入信號(hào)為正弦信號(hào)或方波信號(hào)的條件下使用。當(dāng)方波信號(hào)作為輸入信號(hào)時(shí)，輸入到參考信道的參考信號(hào)是受限制的（與輸入信號(hào)同步的方波）。
　　鎖相放大器取決于設(shè)備的動(dòng)態(tài)儲(chǔ)備，有可能甚至以高可靠性檢測(cè)甚至具有噪聲成分的至少百萬(wàn)分之一的信號(hào)。本質(zhì)上是一個(gè)零差檢測(cè)器，其后是一個(gè)低通濾波器，該濾波器通?？梢酝ㄟ^截止頻率和濾波器階數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的使用模擬混頻器和RC濾波器進(jìn)行解調(diào)。通常，正弦和余弦解調(diào)是同時(shí)執(zhí)行的，有時(shí)也稱為雙相解調(diào)。這允許提取同相和正交分量，將其轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)，即幅度和相位，或進(jìn)一步處理為復(fù)雜的實(shí)部和虛部。