基于Labview的鎖相放大器的應用

 　 鎖相放大器是一種對交變信號進行相敏檢波的放大器。它利用和被測信號有相同頻率和相位關系的參考信號作為比較基準，只對被測信號本身和那些與參考信號同頻(或者倍頻)、同相的噪聲分量有響應。因此，能大幅度抑制無用噪聲，改善檢測信噪比。

      A)聲音定位系統

　　如下圖所示，測量儀是由三個位于等腰直角三角形的聲音接受器組成，測量范圍為以OA為Y軸，OB為X軸的直角坐標系的第一象限區域(三角形的右上方)。設S點為聲源，由于聲源到三個接收器的距離不同，其發出的聲波到達三個接收器的時間不同，所測得的相位差也不同，據此計算出聲源的位置。如果使聲源S發出的聲音為一已知固定頻率，便可利用鎖相放大器有效克服噪聲，檢測到三個信號，并較為精確地求出其兩兩之間的相位差。

　　B)PN結電容的測量

　　PN結外加電壓時，勢壘區的空間電荷數量將隨外加電壓變化，這種由勢壘區的點和變化引起的電容是勢壘電容CT。PN結的電容是隨外加電壓的變化而變化的，利用這一特性可制作一只變容二極管，在二極管上面加大小可調的反向直流偏壓V0，同時加正弦震蕩的交流電壓，并使其與一個大電容共同分擔這個交流電壓。將分壓V輸入鎖相放大器，可測得這一微小信號的振幅等信息。改變直流電壓值，可得到V- V0曲線。再利用已知電容替換PN結，保持V不變的情況下可對曲線進行定標，從而得到不同電壓下的勢壘電容CT。

　　C) 光速測量

　　以CG-Ⅱ型光速測量儀為例，利用光拍頻法測量光速。儀器用一個超高頻功率信號源產生頻率為F的信號輸入聲光移頻器，在聲光介質中產生駐波聲場。激光通過介質光柵發生衍射，其零級衍射光中含有拍頻為Δf=2F的成分。利用半反射鏡將這束光分為近程和遠程兩路，并利用斬波器使每一時刻只有一路中有光經過。傳播一段距離后讓兩束光光路重合，利用光電二極管收集其光強信號，可利用鎖相放大器測量此信號。調節兩束光的光程差，當光程差等于一個拍頻波長時，兩正弦波的相位差為2π，可由鎖相放大器測得。而c=Δf×Λ=2F×Λ，由此可得到光速。

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