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1、浙浙 江江 师师 范范 大大 学学 实实 验验 报报 告告实验名称 锁相放大实验 班 级 物理 102 姓名 如斯太木江 学号 10180229 同 组 人 实验日期 室温 气温 锁相放大实验锁相放大实验摘摘 要：要： 微弱信号检测是利用电子学、信息论、物理学和电子计算机的综合技术。它是 在认识噪声与信号的物理特性和相关性的基础上，把被噪声淹没的有用信号提取出来的一 门新兴技术学科。本实验让学生了解相关检测原理，锁相放大器(LOOK-IN)的基本组成；掌 握锁相放大器的正确使用方法及在检波上的应用。关键词：关键词： 锁相放大器 通道 噪声带宽 信噪比 动态范围引引 言：言：随着科学技术的发展，
2、使测量技术得到日趋完善的发展，同时也提出更高要求。 尤其是一些极端条件下的测量已成为现代认识自然的主要手段，由于微弱信号检测（weak signal detection）能测量传统观念认为不能测量的微弱量，所以才获得迅速的发展和普遍的 重视，微弱信号检测已逐渐形成一门边缘学科学。锁相放大器（lock-in. Amplifier 简称 LIA）就是检测淹没在噪声中的微弱信号的仪器，它可用于测量交流信号的幅度和相位， 有极强的抑制干扰和噪声的能力，有极高的灵敏度，可测量毫微伏量级的微弱信号，自 1962 年美国 PARC 第一个相干检测的锁相放大器问世以来，锁相放大器有了迅速的发展， 性能指标有了
3、很大的提高，现已被广泛应用于科学技术的很多领域。实验方案：实验方案：一、实验内容与步骤一、实验内容与步骤锁相放大器使用：1、研究锁相放大器输出与输入信号和参考信号的相位差之间的关系。如上图联好电路，为弱信号源，为干扰噪声源。使信号源、的输出为零， 锁相放大器置最大量程处，时间常数置 3S。接通电源，预热 10 分钟。调整信号源使输出 为 50mv，锁相放大器参考通道相位选择 0，选择适当量程，使锁相放大器输出指数大于最大偏转的三分之二。改变参考信号相位 0到 360，记录锁相放大器的输出，并说明之。2、研究噪声对锁相放大器输出影响调节信号源，使输出为 50mv，调参考信号位相使输出最大。选择信
4、号源的频率使，可信号源的输出频率。改变信号源的输出幅度，用毫伏表测量。因为，。我们认为信号为噪声，的输出幅度由小到大，当时，我们认为噪声已淹没了信号。调由零到的二倍，由示波器观察的波形，读出相应的锁相放大器的输出，分析观察到的随变化的情况。将、选取适当大小，改变信号的频率（信号源的频率固定），频率的变化要缓慢，分析锁相放大器的输出与频率（即噪声的频率）的关系。3、研究低通滤波器时间常数对锁相放大器输出的影响。将时间常数置于 10ms，调节信号源，使其频率等于或近似等于信号源的频率的一倍、二倍、时，观察锁相放大 器输出变化情况，并从中得出检波的原理。二、实验数据记录（见附表）二、实验数据记录（见
5、附表）三、实验结论三、实验结论 锁相放大器在各个领域的应用都是相当广泛的，本次实验让我了解了锁相放大的原理， 锁相放大器的基本结构和组成。在实验的操作过程中，我领会了安全和规范的重要性，并 且很好的锻炼了我的动手能力。但由于计算机软件应用方面的欠缺，实验数据暂时用手写 稿。等以后掌握计算机软件操作后再补上一份电子稿形式的数据记录表。实验结束中，斯 老师的提问加强了我在实验中的思考能力并且让我认识到了自己的不足，明白了对一切的 事物需要深入的理解，不能一知半解，并对整个实验过程有了新的认识。本实验中我了解了相关检测原理，锁相放大器(LOOK-IN)的基本组成；掌握锁相放大 器的正确使用方法及在检波上的应用。
