微型双通道调制解调锁相放大器

微型双通道调制解调锁相放大器使用了 PSD（Phase Sensitive Detector）——相位敏感检测器的技术，只有存在于特定参考频率的信号可以被挑选出来，而其他频率的噪声及干扰信号则不会被检出。它是用来检测极微弱的 AC 信号的高灵敏数据采集器，即使在噪声高于信号数千倍的情况下也可得到精确的测量。

  传统的锁相放大器利用了模拟变频混频器和 RC 滤波器，它需要大量的模拟电路设计和优化模拟信号解调。现今，锁相放大器自身正在变革，先进的集成电路技术和快速数字信号处理（DSP）的应用替代了传统的模拟器件，可使其灵敏度及可靠性提高了数百倍。

  昕虹的微型双通道调制解调锁相放大器是以当今FPGA +ARM单片机的业界主流配置而设计。浮点数数字信号处理的计算任务由 FPGA硬件加速完成，而结果数据采集和上位机交互由ARM单片机处理。为了提高性价比，系统以独立双输入输出通道为原则设计，从而在单板上实现双路锁相通道的应用。比如，一路通道可用作测量信号，而另一路可用作参考信号；亦或一路做一次谐波解调，而另一路做二次谐波解调。双路低噪声模数转换器将模拟信号采样，转换成了两路独立的数字数据流，紧接着由 FPGA 运算结果。FPGA 的计算结果能够被传送到ARM单片机做进一步的低速信号处理，然后通过串行通讯端口传送至上位机或PC机。锁相解调结果也可直接通过辅助数模转换器（AUX_DACs）转换为模拟信号输出。而直接数字合成器（DDS）则被用来产生模拟信号输出给两路高速数模转换器（DACs），对激光器或其他发射器进行外部调制。