鎖相放大器使用了 PSD（Phase Sensitive Detector）——相位敏感檢測(cè)器的技術(shù)，只有存在于特定參考頻率的信號(hào)可以被挑選出來(lái)，而其他頻率的噪聲及干擾信號(hào)則不會(huì)被檢出。它是用來(lái)檢測(cè)極微弱的 AC 信號(hào)的高靈敏數(shù)據(jù)采集器，即使在噪聲高于信號(hào)數(shù)千倍的情況下也可得到精確的測(cè)量。

傳統(tǒng)的鎖相放大器利用了模擬變頻混頻器和 RC 濾波器，它需要大量的模擬電路設(shè)計(jì)和優(yōu)化模擬信號(hào)解調(diào)?，F(xiàn)今，鎖相放大器自身正在變革，*的集成電路技術(shù)和快速數(shù)字信號(hào)處理（DSP）的應(yīng)用替代了傳統(tǒng)的模擬器件，可使其靈敏度及可靠性提高了數(shù)百倍。

昕虹的鎖相解調(diào)板是以當(dāng)今FPGA +ARM單片機(jī)的業(yè)界主流配置而設(shè)計(jì)。浮點(diǎn)數(shù)數(shù)字信號(hào)處理的計(jì)算任務(wù)由 FPGA硬件加速完成，而結(jié)果數(shù)據(jù)采集和上位機(jī)交互由ARM單片機(jī)處理。為了提高性?xún)r(jià)比，系統(tǒng)以獨(dú)立雙輸入輸出通道為原則設(shè)計(jì)，從而在單板上實(shí)現(xiàn)雙路鎖相通道的應(yīng)用。比如，一路通道可用作測(cè)量信號(hào)，而另一路可用作參考信號(hào)；亦或一路做一次諧波解調(diào)，而另一路做二次諧波解調(diào)。雙路低噪聲模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)采樣，轉(zhuǎn)換成了兩路獨(dú)立的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流，緊接著由 FPGA 運(yùn)算結(jié)果。FPGA 的計(jì)算結(jié)果能夠被傳送到ARM單片機(jī)做進(jìn)一步的低速信號(hào)處理，然后通過(guò)串行通訊端口傳送至上位機(jī)或PC機(jī)。鎖相解調(diào)結(jié)果也可直接通過(guò)輔助數(shù)模轉(zhuǎn)換器（AUX_DACs）轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)輸出。而直接數(shù)字合成器（DDS）則被用來(lái)產(chǎn)生模擬信號(hào)輸出給兩路高速數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DACs），對(duì)激光器或其他發(fā)射器進(jìn)行外部調(diào)制。

? 參考頻率內(nèi)部同步，無(wú)需外部參考信號(hào)輸入；
? 可解調(diào)低至10nV，中心頻率500kHz微弱信號(hào)；
? 兩路獨(dú)立輸入端，實(shí)現(xiàn)雙通道鎖相放大解調(diào)方案；
? 兩路調(diào)制輸出端，輸出信號(hào)頻率、幅度、偏置獨(dú)立可調(diào)；
? 兩路低速輔助模擬通道，實(shí)時(shí)輸出解調(diào)運(yùn)算結(jié)果；
? USB虛擬串口連接上位機(jī)，極簡(jiǎn)鎖相控制界面；
? 尺寸小巧，易于便攜及系統(tǒng)集成；

? 可根據(jù)用戶(hù)需求，靈活定制FPGA算法。

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