鎖相放大器,鎖相放大器的發(fā)展歷史，校正，結(jié)構(gòu)原理，分類介紹及比較
1962年美國EG&G PARC(SIGNAL RECOVERY公司的前身) 的第一臺鎖相放大器(Lock-in Amplifier，簡稱LIA)的發(fā)明，使微弱信號檢測技術(shù)得到標(biāo)志性的突破，極大地推動了基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展。目前，微弱信號檢測技術(shù)和儀器的不斷進步，已經(jīng)在很多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用，未來科學(xué)研究不僅對微弱信號檢測技術(shù)提出更高的要求，同時新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展反過來促進了微弱信號檢測新原理和新方法的誕生。
早期的LIA是由模擬電路實現(xiàn)的，隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了模擬與數(shù)字混合的LIA，這種LIA只是在信號輸入通道，參考信號通道和輸出通道采用了數(shù)字濾波器來抑制噪聲，或者在模擬鎖相放大器（簡稱ALIA）的基礎(chǔ)上多了一些模數(shù)轉(zhuǎn)換（ADC）、數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）和各種通用數(shù)字接口功能，可以實現(xiàn)由計算機控制、監(jiān)視和顯示等輔助功能，但其核心相敏檢波器(PSD)或解調(diào)器仍是采用模擬電子技術(shù)實現(xiàn)的，本質(zhì)上也是ALIA。直到相敏檢波器或解調(diào)器用數(shù)字信號處理的方式實現(xiàn)后，就出現(xiàn)了數(shù)字鎖相放大器（簡稱DLIA），DLIA比ALIA有許多突出的優(yōu)點而倍受青睞，成為現(xiàn)在微弱信號檢測研究的熱點，但是在一些特殊的場合中，ALIA仍然發(fā)揮著DLIA不可替代的作用。
我們欲使 鎖相放大器 中可準(zhǔn)確的輸出1V的電壓，精準(zhǔn)的量測 I+與I-間待測樣品的特性。所以量測前必須做好校正工作。校正步驟如下：
1.待測樣品量測前，可先用電表量測待測物的電阻，再判斷量測時所須之電流大小，這的步驟很重要，一旦判斷錯誤，使用的電流太大會燒壞樣品。
2.準(zhǔn)備一校正用電阻盒，盒內(nèi)有一組可變電阻(1MΩ、10MΩ、100MΩ、1GΩ)和一用來校正電流的精密電阻 10KΩ(假設(shè)樣品電阻為 10KΩ)3. 鎖相放大器(1) 先將 鎖相放大器 的 sensitivity 先調(diào)到最大，再按照 鎖相放大器 校正接線圖(如圖二)接線。
(2) 假設(shè)需要量測電流為 10-7A，可變電阻選擇 10MΩ，看電表顯示的數(shù)值，再將 鎖相放大器 的 sensitivity 調(diào)至適當(dāng)?shù)臋n位(1mV)，直到電表顯示數(shù)值接近10V(電表看到的數(shù)值是 鎖相放大器將輸出電壓放大 10倍的結(jié)果)。
(3) 輸出實際訊號大小(OSC LvL)設(shè)定為 1V，頻率(OSC F)調(diào)整至與 60互質(zhì)的數(shù)(例如：23)，為避免受周圍環(huán)境雜訊的干擾，調(diào)整訊號的相位(REFPH)，將虛部訊號(訊號相位 90o)調(diào)整至接近0-V、虛部訊號(訊號相位 270o)調(diào)整至接近 0+V，實部訊號(訊號相位 0o、180o)調(diào)整至 10V。數(shù)值表示如下表
