鎖相放大器運(yùn)用了正交性原理，廣泛應(yīng)用于高精測量系統(tǒng)

　　鎖相放大器是一種用于測量動態(tài)信號的電子儀器。它的主要組成部分有振蕩器，混頻器和低通濾波器。它的最基本，也是常用的功能是從被噪聲淹沒的信號中測出某一頻率的信號的相位和幅值。它之所以具備這樣的能力是運(yùn)用了正交性原理，將非選定頻率的信號（即噪聲）去除而選定頻率的信息得以保留。因?yàn)榫哂泻軓?qiáng)的抗噪聲能力，被廣泛應(yīng)用于各種高精測量系統(tǒng)中。
　　鎖相放大器組成
　　1.信號通道
　　信號輸入后先經(jīng)過信號通道，它是由前置放大器、濾波與衰減功能的元器件、放大器等各部分組成，如圖中。它起到將輸入信號放大，為后面的相關(guān)器工作提供方便的作用。與此同時(shí)，濾波器工作將系統(tǒng)中的干擾信號濾掉，因此，信號通道有低噪聲的特點(diǎn)。
　　將前置放大器作為信號通道中的第一個部分，主要考慮到了輸入信號很小，是、級甚至更加微弱，那么輸入后首要任務(wù)是將輸入信號進(jìn)行放大，它的要求是往往需要高輸入阻抗，低輸出阻抗以及較高的電壓增益。
　　2.參考信號
　　互相關(guān)接收兩種信號：分別是被測信號與參考信號。參考輸入信號首先經(jīng)過參考通道分別經(jīng)過觸發(fā)電路、頻率變換電路、相移電路、方波驅(qū)動電路后以方波信號形式輸出。輸入信號與參考信號是同時(shí)分別送入到信號通道與參考通道，因此，這兩部分的輸出也是同步的。參考信號的來源有兩類：一種是來自儀器內(nèi)部，另一種是來自外部，后者是主要來源。參考信號的種類繁多，如正弦波、方波、三角波等各種有規(guī)律的周期信號都可將其作為參考信號。
　　3.相關(guān)器
　　相關(guān)器的作用是對被測信號與參考信號進(jìn)行互相關(guān)函數(shù)運(yùn)算。它常由乘法器和積分器組成。它有穩(wěn)定性好、動態(tài)范圍大、線性好等優(yōu)點(diǎn)，這使得相關(guān)器的適用范圍廣。通常在輸入信號為正弦信號或方波信號的條件下使用。當(dāng)方波信號作為輸入信號時(shí)，輸入到參考信道的參考信號是受限制的（與輸入信號同步的方波）。
　　鎖相放大器取決于設(shè)備的動態(tài)儲備，有可能甚至以高可靠性檢測甚至具有噪聲成分的至少百萬分之一的信號。本質(zhì)上是一個零差檢測器，其后是一個低通濾波器，該濾波器通?？梢酝ㄟ^截止頻率和濾波器階數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)的使用模擬混頻器和RC濾波器進(jìn)行解調(diào)。通常，正弦和余弦解調(diào)是同時(shí)執(zhí)行的，有時(shí)也稱為雙相解調(diào)。這允許提取同相和正交分量，將其轉(zhuǎn)換為極坐標(biāo)，即幅度和相位，或進(jìn)一步處理為復(fù)雜的實(shí)部和虛部。