鎖相放大器抑制噪聲的原理是什么？

　　鎖相放大器是一種對檢測信號和參考信號進行相關運算的電子設備。在測量中，噪聲是一種不希望的擾亂信號，它是限制和影響測量儀器的靈敏度的白噪聲和1/ f 噪聲的低頻噪聲。這些噪聲是無法用屏蔽等措施消除的。

　　為了減少噪聲對有用信號的影響，常用窄帶濾波器濾除帶外噪聲，以提高信號的信噪比。但是，由于一般濾波器的中心頻率不穩(wěn)，而且?guī)捄椭行念l率以及濾波器的Q 值有關等原因，使它不滿足更高的濾除噪聲之要求。



　　根據相關原理，通過乘法器和積分器串聯，進行相關運算，除去噪聲干擾，實現相敏檢波，鎖相放大器采用互相關接受技術使儀器抑制噪聲的性能提高了好幾個數量級。另外，還可以用斬波技術，把低頻以至直流信號變成高頻交流信號后進行處理，從而避開了低頻噪聲的影響。

鎖相放大器抑制噪聲的性能如下：國內外生產的鎖相放大器的等效噪聲帶寬在103HZ 數量級，少數的可以達可見，儀器具有非常窄的信號和噪聲帶到4X 104Hz，信號帶寬2.55X 106Hz，寬通常帶通濾波器由于Q值的定義，常規(guī)濾波器很難達到一些性能。

　　而鎖相放大器被測信號和參考信號是同步的，它不存在頻率穩(wěn)定性問題，所以可以把它看成為一個“跟蹤濾波器"。它的等效Q 值由低通濾波器的積分時間常數決定，所以對元件和環(huán)境的穩(wěn)定性要求不高。研究表明，鎖相放大器使信噪比提高一萬多倍即信噪比提高了80dB 以上。這足以表明，采用相關技術設計的鎖相放大器具ncin nnm有很強的抑制噪聲能力。

　　ji高的放大倍數，若有輔助前置放大器，增益目前鎖相放大器有如下特點：可達1011(即220dB)，能檢測極微弱信號交流輸入、直流輸出，其直流輸出電壓正比于輸入信號幅度及被測信號與參考信號相位差，滿刻度靈敏度達PV、nV 甚至于PV 量級。由此可見，鎖相放大器具有ji強的抗噪聲性能。它和一般的帶通放大器不同，輸出信號并不是輸入信號的放大，而是把交流信號放大并變成相應的直流信號。