毕业设计锁相放大器开题报告

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1、开题报告姓名：专业：学号：指导老师：题目：锁相放大器的设计（lock-inamplifier,LIA）一课题研究背景与意义1.现实意义近几十年来，在研究宏观和微观世界的过程中，科学家们不断开发能把淹没在噪声中的大量有用信息检测出来的理论和方法，通过不断的系统化，完整化，从而形成了一门新的微弱信号检测的学科分支。锁相放大器的出现使得微弱信号检测步入了一个新的台阶。锁相放大技术在物理、化学、激光、电子、生物医学等方面有着极为广泛的应用。它主要是利用噪声、信号的时间特性不同,设法得到抑制噪声和干扰发现微弱信号的检测方法。锁相放大电路可以使仪器抑制噪声的性能提高好几个数量级，具有极强的抗噪

2、声性能。它是把待检测的信号中与参考信号同步的信号放大并检测出来。设计锁相放大电路，用来实现一些微弱信号检测，并且可以应用到某些系统当中。2.研究背景锁相放大器(lock-inamplifier,LIA)不仅能像选频放大器那样利用信号的频率特性，还抓住了信号的相位特点，即“锁定”了被测信号的相位。它的等效噪声带宽非常窄，一般可以做到lmHz，远比选频放大器的带宽窄。因此，基于锁相放大器所具有的输出稳定性、强有力滤除噪声的能力以及能将深埋在噪声中的微弱信号提取出来并加以放大的优良特性，应当选用锁相放大器。3.锁相放大器的发展早期的LIA是由模拟电路实现的，随着数字技术的发展，出现了模拟

3、与数字混合的LIA，这种LIA只是在信号输入通道，参考信号通道和输出通道采用了数字滤波器来抑制噪声，或者在模拟锁相放大器(简称ALIA)的基础上多了一些模数转换(ADC)、数模转换(DAC)和各种通用数字接口功能，可以实现由计算机控制的监视和显示等辅助功能，但其核心相敏检波器(PSD)或解调器仍是采用模拟电子技术实现的，本质上也是ALIA。即使现在，在一些特殊的场合中，ALIA仍然发挥着DLIA不可替代的作用。二课题内容综述1.锁相放大器电路的组成一般分为四部分：信号通道，参考通道，同步积分器和相关器。(1).相关器是一种完成被测信号与参考信号互相关函数运算的电子线路。他必须具有动

4、态范围大，漂移小，时间常数可调，线性好，增益稳定和频率范围宽等性能。它包括乘法器和积分器两部分。(2).信号通道主要由输入变压器，低噪声前置放大器，各种功能的有源滤波器和主放大器组成。其作用是将弱信号放大到足以推动相关器工作的电平，并兼有抑制和滤除部分干扰及噪声的功能从而扩大仪器的动态范围。(3).参考通道主要由触发电路，倍频电路，相移电路，方波形成电路及驱动电路组成。它的功能是将触发器输出的脉冲信号倍频，使参考通道输出的方波与所测信号的二次谐波同步。(4).同步积分器具备相关器的所有的性质,但是,它与相关器的最大区别就是输出为交流信号,而相关器输出为一直流信号。因而可以把同步积分

5、器作为相关器的前级,进一步提高抗干扰能力和抑制白噪声的能力,并得到一定的交流增益。三课程设计流程·阅读锁相放大器的相关资料,了解锁相放大器的工作原理；·熟悉设计相关软件，如protel,AutiumDesign，Protues；·对组成锁相放大器的各部分进行电路设计；·用画图软件画出设计地电路图并进行综合；·对设计地电路进行修改和仿真；·撰写论文，修改，打印，装订。四设计进度论文（设计）各阶段任务起止日期1查阅资料，阅读相关知识2月28日—3月15日2应用并熟悉软件3月1日—3月15日3设计电路并用软件画出电路图3月16日—4月18日4对设计的电路仿真和修改4月19日—5月10日5

6、论文资料准备3月30日—5月15日6论文撰写、修改、打印、装订5月16日—5月31日课题预期实验结果五参考文献1康华光，《电子技术基础》，2006.01年第五版。高等教育出版社。2张肃文，《高频电子线路》，2004.11年第四版。高等教育出版社。3BehzadRazavi,《模拟CMOS集成电路设计》，2003.02年第一版。西安交通大学出版社。4赵广林，《Protel99SE电路设计与制版》，2009.09第2版。电子工业出版社。5《AltiumDesignerWinter09电路设计入门与提高》，韩国栋、赵月飞、娄建安等编著，2010年第一版，北京工业出版社。