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《??颇0?簡易鎖相放大器設(shè)計-終》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計簡易鎖相放大器設(shè)計電子科技大學(xué)畢業(yè)論文簡易鎖相放大器設(shè)計指導(dǎo)教師:張萍職稱:講師學(xué)生姓名:文國江專業(yè):電子信息工程班級:英特爾班學(xué)號:V080248431522010年06月01日電子科技大學(xué)成教院制目錄第一章選題背景1.1背景說明…………………………………………………………327電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計簡易鎖相放大器設(shè)計1.2選題依據(jù)…………………………………………………………31.3本文工作…………………………………………………………4第二章鎖相放大器的原理…………………………………………………5
2、第三章研究與分析…………………………………………………………83.1參考信號產(chǎn)生的方法比較與選擇……………………………………83.2前端放大器的設(shè)計……………………………………………………83.3移相方法比較與選擇…………………………………………………83.4相敏檢波器的方法比較與選擇………………………………………8第四章系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………………………104.1總體設(shè)計……………………………………………………………104.2硬件設(shè)計……………………………………………………………114.2.1
3、前置放大器的設(shè)計………………………………………………114.2.2移相電路的設(shè)計…………………………………………………124.2.3相敏檢波的設(shè)計…………………………………………………134.2.4低通濾波器的設(shè)計………………………………………………144.3軟件設(shè)計……………………………………………………………15第五章系統(tǒng)測試………………………………………………………………16第六章附錄……………………………………………………………………18總結(jié)………………………………………………………………………………26致謝
4、………………………………………………………………………………27參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………28第一章選題背景1.1背景說明27電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計簡易鎖相放大器設(shè)計1962年美國EG&GPARC(SIGNALRECOVERY公司的前身)的第一臺鎖相放大器(Lock-inAmplifier,簡稱LIA)的發(fā)明,使微弱信號檢測技術(shù)得到標(biāo)志性的突破,極大地推動了基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展。目前,微弱信號檢測技術(shù)和儀器的不斷進(jìn)步,已經(jīng)在很多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域中得到廣泛的應(yīng)用,未來科學(xué)研究不僅對
5、微弱信號檢測技術(shù)提出更高的要求,同時新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展反過來促進(jìn)了微弱信號檢測新原理和新方法的誕生。早期的LIA是由模擬電路實(shí)現(xiàn)的,隨著數(shù)字技術(shù)的發(fā)展,出現(xiàn)了模擬與數(shù)字混合的LIA,這種LIA只是在信號輸入通道,參考信號通道和輸出通道采用了數(shù)字濾波器來抑制噪聲,或者在模擬鎖相放大器(簡稱ALIA)的基礎(chǔ)上多了一些模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)、數(shù)模轉(zhuǎn)換(DAC)和各種通用數(shù)字接口功能,可以實(shí)現(xiàn)由計算機(jī)控制、監(jiān)視和顯示等輔助功能,但其核心相敏檢波器(PSD)或解調(diào)器仍是采用模擬電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)的,本質(zhì)上也是ALIA。直到相敏檢波器或解調(diào)
6、器用數(shù)字信號處理的方式實(shí)現(xiàn)后,就出現(xiàn)了數(shù)字鎖相放大器(簡稱DLIA),DLIA比ALIA有許多突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受青睞,成為現(xiàn)在微弱信號檢測研究的熱點(diǎn),但是在一些特殊的場合中,ALIA仍然發(fā)揮著DLIA不可替代的作用。1.1選題依據(jù)微弱信號檢測技術(shù)是一門新興的技術(shù)科學(xué),它運(yùn)用近年來迅速發(fā)展起來的電子學(xué)、信息論和物理學(xué)方法,分析噪聲產(chǎn)生的原因和規(guī)律,研究被測信號和噪聲的統(tǒng)計特性及其差別,采用一系列的信號處理方法,達(dá)到檢測被背景噪聲覆蓋的微弱信號。運(yùn)用微弱信號檢測技術(shù)可以測量到傳統(tǒng)觀念認(rèn)為不能測量的微弱信號,如弱光、小位移、
7、微震動、微溫差、小電容、弱磁、弱聲、微電導(dǎo)、微電流等,使微弱信號測量精度得到很大的提高?!拔⑷跣盘?不僅意味著信號的幅度小,而且主要指的是被噪聲淹沒的信號,“微弱”是相對于噪聲而言的。為了檢測被噪聲覆蓋的微弱信號,人們進(jìn)行了長期的研究工作,分析噪聲產(chǎn)生的原因與規(guī)律,研究被測信號的特點(diǎn)、相關(guān)性及噪聲的統(tǒng)計特性,以尋造出從背景噪聲中檢測出有用信號的方法。微弱信號檢測技術(shù)大量應(yīng)用在光譜學(xué)、物理、化學(xué)、天文、光通訊、雷達(dá)、聲納、以及生物醫(yī)學(xué)工程領(lǐng)域。目前的微弱信號檢測的方法有窄帶濾波、取樣積分、相關(guān)檢測、三重相關(guān)匹配、隨機(jī)共
8、振、混沌振子、小波變換等方法。能在背景噪聲中檢測有用信號的微弱信號檢測儀器,為現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供了強(qiáng)有力的測試手段,應(yīng)用范圍遍及幾乎所有的科學(xué)領(lǐng)域,已成為現(xiàn)代科技必備的常用儀器。27電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計簡易鎖相放大器設(shè)計微弱信號檢測技術(shù)的首要任務(wù)是提高信噪比,這就要采用電子學(xué)、信息論、計算機(jī)和物理學(xué)的方法,以便從強(qiáng)噪聲中檢測出有用的微