鎖相" title="鎖相">鎖相（lock-in）放大器對(duì)信號(hào)幅度與相位的測(cè)量是一種有用的工具,。數(shù)據(jù)采集卡可以對(duì)放大器的輸出信號(hào)作數(shù)字化,，軟件可以計(jì)算幅度與相位。DSP或通用處理器也可以用來(lái)計(jì)算幅度與相位,。本文中的電路在一個(gè)低價(jià)的鎖相放大器中集成了兩只Analog Devices公司的AD9954 DDS（直接數(shù)字綜合器）和AD630平衡調(diào)制器/解調(diào)器（圖1）,。

　　一只AD9954產(chǎn)生一個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)" title="基準(zhǔn)信號(hào)">基準(zhǔn)信號(hào)，以及針對(duì)目標(biāo)的測(cè)量信號(hào),。然后AD630調(diào)制這個(gè)基準(zhǔn)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào),。低通濾波器消除從信號(hào)調(diào)制計(jì)算而來(lái)的2t分量。不過(guò),，當(dāng)AD630調(diào)制器功能工作在高于50 kHz頻率時(shí),，AD630的輸出波形會(huì)產(chǎn)生一個(gè)測(cè)量誤差,，從而在相位測(cè)量中有一個(gè)信號(hào)分析誤差。

　　當(dāng)基準(zhǔn)信號(hào)和測(cè)量信號(hào)為同相時(shí),，調(diào)制結(jié)果為最大值,。最大值搜索方法可提高AD630調(diào)制功能的工作頻率。通過(guò)一個(gè)流程圖,，可以控制兩只AD9954,，去生成基準(zhǔn)信號(hào)和目標(biāo)信號(hào)（圖2）。然后,，AD630調(diào)制兩個(gè)信號(hào),，對(duì)結(jié)果做數(shù)字化，并將它們保存在寄存器內(nèi),。接下來(lái),，對(duì)基準(zhǔn)信號(hào)移相，重復(fù)上述步驟,，直到電路掃過(guò)所有可能的相位差,。

　　然后，在數(shù)據(jù)集搜索最大值,。當(dāng)調(diào)制不同相位信號(hào)時(shí),，基準(zhǔn)信號(hào)的相移指示著目標(biāo)信號(hào)的相移。表1是基準(zhǔn)信號(hào)與目標(biāo)信號(hào)之間30°相移時(shí)的真實(shí)情況,。在50 kHz時(shí),，鎖相計(jì)算的誤差為19%，大于10 kHz時(shí)5%的相移值,。這些結(jié)果表明峰值性能出現(xiàn)在高頻處,。使用搜索結(jié)果，可以將10 kHz精度提高到3%,，50 kHz精度提高到7%,。