高选择性便携式正交锁相放大器研制

摘要

针对商用锁相放大器或虚拟锁相放大器体积较大、价格昂贵,无法集成在便携式设备中的问题,利用信号相干检测原理,设计并研制了一种基于ARM7的便携式正交锁相放大器,包括两路参考信号相互正交的相敏检波器.为验证各电路功能,详细测量了各模块的输出信号波形.利用信号发生器模拟产生待测信号,对两路相敏检波器的输入输出关系做了标定,并重点对所研制锁相放大器的性能做了测试和表征,包括量程、均值误差、选频特性和检测下限等.实验结果显示,系统测量下限小于等于5 mV,检测范围为5～3 000 mV,均值误差绝对值小于等于10 mV,满度测量误差小于等于1％,待测信号允许带宽0～50 kHz,3 dB频带宽度小于1Hz,达到了便携式仪器的测量要求.