基于AD630平衡调制解调IC实现的低成本锁入放大器.docx

基于AD630平衡调制解调IC实现的低成本锁入放大器锁相放大器是一种对交变信号进行相敏检波的放大器它利用和被测信号有相同频率和相位关系的参考信号作为比较基准，只对被测信号本身和那些与参考信号同频（或者倍频）、同相的噪声重量有响应因此，能大幅度抑制无用噪声，改善检测信噪比此外，锁相放大器有很高的检测灵敏度，信号处理比较简洁，是弱光信号检测的一种有效方法锁相放大器的用途主要用于检测信噪比很低的微弱信号即使有用的信号被沉没在噪声信号里面，即使噪声信号比有用的信号大许多，只要知道有用的信号的频率值，就能精确     地测量出这个信号的幅值 本例中的电路采纳Analog Devices公司的AD630平衡调制解调IC实现了一种简洁的低成本锁入放大器该器件使用激光微调薄膜电阻，这带来了很高的精确     性和稳定性，并因此产生了一种敏捷的换向体系结构它可用于同步检测等先进的信号处理应用假如知道信号的频率与相位，那么即使存在振幅大得多的噪声源，该放大器也能检测出微弱的AC信号 作为模拟放大器，AD630显示了输入电压信号在某个狭窄频带内的重量，该频带围绕基准信号的频率 AD630输出端的低通滤波器使你能获得关于微弱信号振幅的信息，它原本被无关的噪声掩盖了。

当输入电压与基准电压同相时，低通滤波器的输出VOUT具有振幅相反，假如输入电压与基准电压正交，则输出电压在抱负状况下将为0V这样，假如可获得同相基准信号和正交基准信号，则两个平衡解调器显示同相输出电压为0?，正交输出电压为90?你可以计算模移和相移，方法如下： 两个AD630的增益为±2，并通过两个相同的放大器 A1和A2接收放大的信号VIN在IC1的7号引脚，消失一个与基准信号同相的双极±5V平方信号OA1把放大器电压积分，这产生了一个三角波，IC2的比较器把它与VR2电压做比较 你可以使用不同方法来产生同相和正交基准信号图2描绘了一条全数字电路，你可在小型CPLD中实施该电路，来产生图1中的0和90?基准信号1号计数器以数字时钟脉冲的数量N的形式来测量基准信号时间，其中的基准时间可能不同于50%在基准信号的每个正前沿，该计数器在N1=1处收到一条预设命令D型双稳态多谐振荡器IC1产生这类脉冲 图1，OA1把双极VA信号积分，并创建三角波VR1和VR2获得关于VA的90相移基准电压 图2，你可在小型CPLD中实现这条全数字电路 当基准时间超过N/4整数值的大约四倍时，就会缺少的EQ信号。

为了克服这个问题，RST脉冲和EQ脉冲的“或”组合会在每个基准时间周期内产生四条几乎等距的命令N/4整数除法是规律右移N1的两位，在的脉冲位置上产生误差3T型双稳态多谐振荡器IC3产生一个信号，频率为基准信号的两倍这样，精确     度等于3/N1 为使精确     度至少能与AD630相比，1号计数器的N1输出将为值但是，假如你盼望N1达到较高值，那么对于给定的数字时钟频率，位数的增加会使基准频率下降 5Word版本。