放大器(英语:Amplifier),俗称音箱,一般而言是指能够使用较小的能量来控制较大能量的任何器件。现在,在日常使用中,这个名词常常是指放大器电路,经常用于音频应用中。
一个放大器的输入输出关系——常常表示为一个与输入频率相关的函数,这个关系称为放大器的传输函数,同时这个传输函数的系数定义为增益。
锁相放大器基本原理
锁相放大器是根据正弦函数的正交性原理工作的。具体来说,就是当一个频率为
锁相放大器(也称为相位检测器)是一种可以从干扰极大的环境(信噪比可低至-60dB,甚至更低)中分离出特定载波频率信号的放大器。 Lock-in放大器是由普林斯顿大学的物理学家罗伯特·H·迪克发明的。
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。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120 dB 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。相关研究领域几乎覆盖了所有波长范围和温度条件,例如全日光条件下的日冕观测、分数量子霍尔效应的测量或者分子中原子间键合特性的直接成像。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,锁相放大器不可或缺,已经成各种实验室装备中的核心工具,比如物理、工程和生命科学等。
原理:高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。...
您错误的理解信号放大器了第一,信号在电线中进行传输的时候会有衰减的,所以使用信号放大器只是为了恢复原始信号第二,现在很多家的电视比较多,一条线走也容易出现信号衰减,所以使用分配信号放大器所以只要使用一...
锁相放大器基本结构
输入待测信号,经放大和带通滤波后与参考信号共同输入混频器得到的结果再通过低通 滤波器滤波后输出。
信噪比(英语:Signal-to-noise ratio,缩写为SNR或S/N)是科学和工程中所用的一种度量,用于比较所需信号的强度与背景噪声的强度。其定义为信号功率与噪声功率的比率,以分贝(dB)为单位表示。大于比率1:1(高于0分贝)表示信号多于噪声。信噪比通常用于描述电子信号,也可以应用在各种形式的信号,比如冰芯内的同位素量,或细胞间的生物化学信号。
主要用于检测信噪比很低的微弱信号。即使有用的信号被淹没在噪声信号里面,即使噪声信号比有用的信号大很多,只要知道有用的信号的频率值,就能准确地测量出这个信号的幅值。
1、能把输入讯号的电压或功率放大的装置,由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成。用在通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。
原理: 高频功率放大器用于发射机的末级,作用是将高频已调波信号进行功率放大,以满足发送功率的要求,然后经过天线将其辐射到空间,保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平,并且不干扰相邻信道的通信。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种,窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路,故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器;宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路,因此又称为非调谐功率放大器。高频功率放大器是一种能量转换器件,它将电源供给的直流能量转换成为高频交流输出。在 《低频电子线路》(纪静波著)书中已知,放大器可以按照电流导通角的不同,将其分为甲、乙、丙三类工作状态。甲类放大器电流的流通角为360°,适用于小信号低功率放大。乙类放大器电流的流通角约等于 180°;丙类放大器电流的流通角则小于180°。乙类和丙类都适用于大功率工作。但丙类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者。高频功率放大器大多工作于丙类。但丙类放大器的电流波形失真太大,因而不能用于低频功率放大,只能用于采用调谐回路作为负载的谐振功率放大。由于调谐回路具有滤波能力,回路电流与电压仍然极近于正弦波形,失真很小。
2、画图的时候,放大或缩小图形的用具。也叫放大尺。
集成运算放大器有以下一些类别。
1.通用型集成运算放大器
通用型集成运算放大器是指它的技术参数比较适中,可满足大多数情况下的使用要求。通用型集成运算放大器又分为Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型,其中Ⅰ型属低增益运算放大器,Ⅱ型属中增益运算放大器,Ⅲ型为高增益运算放大器。Ⅰ型和Ⅱ型基本上是早期的产品,其输入失调电压在2mV左右,开环增益一般大于80dB。
2.高精度集成运算放大器
高精度集成运算放大器是指那些失调电压小,温度漂移非常小,以及增益、共模抑制比非常高的运算放大器。这类运算放大器的噪声也比较小。其中单片高精度集成运算放大器的失调电压可小到几微伏,温度漂移小到几十微伏每摄氏度。
3.高速型集成运算放大器
高速型集成运算放大器的输出电压转换速率很大,有的可达2~3kV/μS。
4.高输入阻抗集成运算放大器
高输入阻抗集成运算放大器的输入阻抗十分大,输入电流非常小。这类运算放大器的输入级往往采用MOS管。
5.低功耗集成运算放大器
低功耗集成运算放大器工作时的电流非常小,电源电压也很低,整个运算放大器的功耗仅为几十微瓦。这类集成运算放大器多用于便携式电子产品中。
6.宽频带集成运算放大器
宽频带集成运算放大器的频带很宽,其单位增益带宽可达千兆赫以上,往往用于宽频带放大电路中。
7.高压型集成运算放大器
一般集成运算放大器的供电电压在15V以下,而高压型集成运算放大器的供电电压可达数十伏。
8.功率型集成运算放大器
功率型集成运算放大器的输出级,可向负载提供比较大的功率输出。
9.光纤放大器
光纤放大器不但可对光信号进行直接放大,同时还具有实时、高增益、宽带、在线、低噪声、低损耗的全光放大功能,是新一代光纤通信系统中必不可少的关键器件;由于这项技术不仅解决了衰减对光网络传输速率与距离的限制,更重要的是它开创了1550nm频段的波分复用,从而将使超高速、超大容量、超长距离的波分复用(WDM)、密集波分复用(DWDM)、全光传输、光孤子传输等成为现实,是光纤通信发展史上的一个划时代的里程碑。在目前实用化的光纤放大器中主要有掺铒光纤放大器(EDFA)、半导体光放大器(SOA)和光纤拉曼放大器(FRA)等,其中掺铒光纤放大器以其优越的性能现已广泛应用于长距离、大容量、高速率的光纤通信系统、接入网、光纤CATV网、军用系统(雷达多路数据复接、数据传输、制导等)等领域,作为功率放大器、中继放大器和前置放大器。
光纤放大器一般都由增益介质、泵浦光和输入输出耦合结构组成。目前光纤放大器主要有掺铒光纤放大器、半导体光放大器和光纤拉曼放大器三种,根据其在光纤网络中的应用,光纤放大器主要有三种不同的用途:在发射机侧用作功率放大器以提高发射机的功率;在接收机之前作光预放大器以极大地提高光接收机的灵敏度;在光纤传输线路中作中继放大器以补偿光纤传输损耗,延长传输距离。
锁相放大器的设计 【摘要】本系统以超低功耗 MSP430G2553 作为处理核心,用 OPA244、 OPA2237、LM324N、LM3119 等实现对微弱信号的检测。该电路由信号调理模 块、移相器模块、相敏检波器和数码管四个模块组成。 信号调理模块包括加法器, 交流放大器,四阶带通滤波器, 信号调理电路子模块, 其具有微弱信号放大和调 理、抑制干扰和噪声的作用。移相器模块由多个比较器,积分器组成,实现与被 测信号的同步,产生可 180°移相的方波传输给 MCU,由数码管显示被测信号的 幅度。 【关键词】微弱信号 ;移相器 ;msp430;相敏检波器 1.锁相放大器设计原理 根据相关接收原理,在相关接收中, 可以把两个信号的函数 f1(t)和 f2( t) 的相关函数定义为: 它是度量一个随机过程在时间 t 和两时刻线性相关的统计参数,如果 f1( t) 和 f2(t)完全没有关系,则相
均匀材料表面除镜反射方向的其他散射方向光辐射强度都较微弱。采用信号参量估计中的最大似然估计,应用相关检测技术,利用被测信号与背景噪声不相关特性,设计了适于微弱光电信号检测的装置——锁相放大器。对金刚砂反射天顶角—55°~55°范围测量的实验结果与双向反射率(BRDF)模型比较显示,在可见光0.632 8μm波段,误差为3.43%;近红外1.34μm波段,误差只有0.01%。该锁相放大器适用于材料表面双向反射率的测量。
本项目基于kerr效应实现了对两种绝缘介质内部及表面电场分布的在线测量。对kerr常数较小的变压器油,本项目基于交流调制方法实现了对电极空间直流电场分布的实时测量,并用激光二极管阵列实现了对空间多点电场的同时测量。对于光电二极管输出信号的检测,实现了两种方式,一种基于商用单路锁相放大器实现,另一种是采用试制的AD采集系统,结合相位差校正算法实现。此外,针对激光二极管阵列,还基于锁相放大器芯片和24位ADC设计了多通道光信号测量系统。通过对不同电极空间及加入纸板后油道中电场的在线测量,计算分析了油中和油纸界面空间电荷的产生和传播机制;并对油绝缘介质的电导特性及离子迁移率等微观参数尝试进行了测量。对kerr常数较大的碳酸丙烯酯,对平行于电场方向的绝缘子表面电场分布进行了测量。通过对绝缘子沿面闪络发展不同阶段(闪络前、临近闪络、闪络后)表面电场的在线测量,发现时间越临近沿面闪络,受扰动条纹的位移量越大,即电场畸变程度越严重。这个发现首次从实验上证实了“绝缘子表面电荷积聚及表面电场畸变,导致沿面闪络”理论。 2100433B
锁相放大器实际上是一个模拟的傅立叶变换器,锁相放大器的输出是一个直流电压,正比于是输入信号中某一特定频率(参数输入频率)的信号幅值。而输入信号中的其他频率成分将不能对输出电压构成任何贡献。
两个正弦信号,频率都为1Hz,有90度相位差,用乘法器相乘得到的结果是一个有直流偏量的正弦信号。
如果是一个1Hz和一个1.1Hz的信号相乘,用乘法器相乘得到的结果是轮廓为正弦的调制信号,直流偏量为0。
只有与参考信号频率完全一致的信号才能在乘法器输出端得到直流偏量,其他信号在输出端都是交流信号。如果在乘法器的输出端加一个低通滤波器,那么所有的交流信号分量全部被滤掉,剩下的直流分量就只是正比于输入信号中的特定频率的信号分量的幅值。
《测量电子电路设计:滤波器篇(从滤波器设计到锁相放大器的应用)》是“图解实用电子技术丛书”之一,也是《测量电子电路设计——模拟篇》的姊妹篇。书中介绍处理低频信号所必需的RC滤波器、有源滤波器、LC滤波器,以及低频滤波器中能够实现极限Q值的锁相放大器的设计方法等,同时还的提供大量的实验数据和模拟数据。
模拟篇中主要从高精度信号测量的观点,举具体的设计和制定例详解模拟电路的基本电路,即放大电路。
《测量电子电路设计:滤波器篇(从滤波器设计到锁相放大器的应用)》的读者对象主要是电子工程师技术人员,也可供电子、自动化、仪器仪表等相关专业的师生学参考学习。