瑞士MFLI和澳大利亚MoKu锁相放大器微弱信号检测假设要放大的信号是10nV，10kHz的正弦波信号，好的低噪声放大器的输入噪声有5nV/√Hz。放大器的带宽为kHz，增益为0，待测信号放大后为10nv×0=10μV输入噪声为5nV/√Hz×√kHz×0=1.6mV噪声远大于待测信号幅值，淹没信号在放大器后面加一个理想的带通滤波器，其品质因子Q=，中心频率在10kHz，则频率在9.95kHz-10.05kHz范围内的信号都会被有效地检测到。10kHz÷Q=Hz，10kHz-Hz/2=9.95kHz，10kHz+Hz/2=10.05kHz待测信号依旧是10μV，噪声经滤波器滤波后为5nV/√Hz×√Hz×0=50μV噪声仍然比待测信号大很多，无法检测。不用带通滤波器，在放大器后面加一个相敏检测器PSD。PSD可以在带宽为0.01Hz的情况下，检测到10kHz的信号。此时，待测信号仍然为10μV，而噪声为5nV/√Hz×√0.01Hz×0=0.5μV信噪比为10μV/0.5μV=20，可以检测。相敏检测技术利用与待测信号具有相同频率和固定相位关系的参考信号为基准，滤除频率与参考信号频率不同的噪声。锁相放大器内部结构原理图相关测量法被测输入信号Vs=Acos(ωt+θ)A是输入信号的幅值，ω是信号的角频率，θ是信号的相位角参考输入信号Vr=Bcos(ωt+φ)可知，被测信号与参考信号频率相同先将被测信号用一个低噪声放大器放大，使信号幅值达到可驱动模拟器件的范围二者经PSD混频器混频，即Vpsd=Vs×Vr=AB/2[cos(2wt+θ+φ)+cos(θ-φ)]，当然经混频器输出的信号还有噪声与Vr的乘积，所以Vpsd中含有直流项，2w项以及噪声与Vr的乘积。因为噪声中含有w频率的信号概率很小，所以可以认为直流项只与被测信号成正相关。Vpsd经一个截止频率很低的低通滤波器滤波，可以看作只保留直流成分，这样输出信号中的噪声水平就很小了因为直流项为AB/2*cos(θ-φ)，如果θ-φ=90°，此直流项就成为0了，但是我们又不知道待测信号的相位θ，所以无法设置参考信号的相位与待测信号相同解决办法是，将参考信号分为两路，一路保持不变，与待测信号混频，得到直流项Vpsd1=AB/2*cos(θ-φ)6.另一路经移相器，相位减90°，再和待测信号混频，得到直流项Vpsd2=AB/2*cos(θ-90°-φ)=AB/2*sin(θ-φ)7.求Vpsd1和Vpsd2的平方和，再求算数平方根，得Vpsd=AB/2与相位无关。三角函数积化和差公式

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