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锁相放大器的工作原理是什么？

锁相放大器简介
锁相放大器技术于20世纪30年代问世，并于20世纪中期进入商业化应用阶段，这种电子仪器能够在极强噪声环境中提取信号幅值和相位信息（参见Figure 1）。锁相放大器采用零差检测方法和低通滤波技术，测量相对于周期性参考信号的信号幅值和相位。锁相测量方法可提取以参考频率为中心的指定频带内的信号，有效滤除所有其他频率分量。
如今，市面上最好的锁相放大器具有高达120dB的动态储备，意味着这些放大器可以在噪声幅值超过期望信号幅值百万倍的情况下实现精准测量。几十年来，随着科技的不断发展，研究人员已经针对锁相放大器研发出诸多不同的应用方法。如今的锁相放大器主要用作精密交流电压仪和交流相位计、噪声测量单元、阻抗谱仪、网络分析仪、频谱分析仪以及锁相环中的鉴相器。

工作原理简要介绍
锁相放大器利用信号的时间相关性将信号从嘈杂背景中提取出来。锁相放大器首先将输入信号与参考信号相乘（有时也称下混频或外差/零差检测），然后通过一个可调低通滤波器进行滤波，这种方法称为解调检测或相敏检测，用于将期望频率的信号从所有其他频率分量中分离出来（参见Figure 2）。
参考信号可由锁相放大器自身生成，也可由外部信号源提供给锁相放大器和实验设备。参考信号通常为正弦波，但也可以采用其他信号。采用纯正弦波解调时，可以有选择地对基础频率或其任意谐波进行测量。有些仪器采用方波进行解调，但方波会捕捉信号的所有奇次谐波，从而可能引入系统性测量误差。

应用领域简要介绍
锁相放大器的功能极其丰富多样。与频谱分析仪和示波器一样，锁相放大器对于很多实验室来说不可或缺，已经成为、、、和等领域的研究实验室的重要组成部分。

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与大多数强大的工具一样，要想充分发挥锁相放大器的作用并成功设计各种实验，用户必须充分了解其工作原理及特性。相关视频内容请点击下方链接：
【锁相放大器的基本工作原理】 //b23.tv/DA6mnIC
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对于MEMS，显微镜应用，推MFLI还是HF2LI？

推荐HF2LI锁相放大器，双通道，频率高（DC-50MHz），可操作空间也高。

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