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鎖相放大器（也稱(chēng)為相位檢測(cè)器）是一種可以從干擾大的環(huán)境（信噪比可低至-60dB，甚至更低）中分離出特定載波頻率信號(hào)的放大器。Lock-in放大器是由普林斯頓大學(xué)的物理學(xué)家羅伯特·H·迪克發(fā)明的。
信噪比（英語(yǔ)：Signal-to-noiseratio，縮寫(xiě)為SNR或S/N）是科學(xué)和工程中所用的一種度量，用于比較所需信號(hào)的強(qiáng)度與背景噪聲的強(qiáng)度。其定義為信號(hào)功率與噪聲功率的比率，以分貝（dB）為單位表示。大于比率1:1（高于0分貝）表示信號(hào)多于噪聲。信噪比通常用于描述電子信號(hào)，也可以應(yīng)用在各種形式的信號(hào)，比如冰芯內(nèi)的同位素量，或細(xì)胞間的生物化學(xué)信號(hào)。
鎖相放大器是根據(jù)正弦函數(shù)的正交性原理工作的。具體來(lái)說(shuō)，就是當(dāng)一個(gè)頻率為的正弦函數(shù)與另一個(gè)頻率為的正弦函數(shù)相乘，然后對(duì)乘積進(jìn)行積分（積分時(shí)間遠(yuǎn)大于兩個(gè)函數(shù)的周期），其結(jié)果為零。如果相等，并且兩個(gè)函數(shù)是同相位的，則平均值等于幅值乘積的一半。
雙通道超高頻鎖相放大器是一種能夠在強(qiáng)噪聲背景下提取微弱信號(hào)的儀器。其基本功能原理包括以下幾個(gè)方面：
1、信號(hào)提取：利用外差法將一個(gè)頻率的信號(hào)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)頻率區(qū)間，通常是把高頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換為低頻率信號(hào)，以便于處理和分析。
2、參考信號(hào)：通過(guò)與一個(gè)已知的參考信號(hào)相比較，鎖相放大器可以精確地識(shí)別并放大特定頻率的目標(biāo)信號(hào)，同時(shí)抑制其他頻率的噪聲和干擾。
3、相位調(diào)節(jié)：鎖相放大器的兩個(gè)重要可調(diào)參數(shù)之一是相位。通過(guò)調(diào)整本機(jī)振蕩器的相位，可以觀察到輸出信號(hào)的變化，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)幅度的調(diào)控。
4、低通濾波器：另一個(gè)重要參數(shù)是低通濾波器的帶寬。低通濾波器用于去除高頻噪聲，保留目標(biāo)信號(hào)的頻率成分。
5、雙通道設(shè)計(jì)：為了消除輸入與參考信號(hào)之間相位差的影響，采用兩組相敏檢測(cè)器構(gòu)成雙相鎖相放大器，這種設(shè)計(jì)可以進(jìn)一步優(yōu)化測(cè)量精度。
6、頻譜遷移：鎖相放大器可以對(duì)信號(hào)頻譜進(jìn)行遷移，從而在存在大量噪聲的環(huán)境中提取出有用的信號(hào)。
總的來(lái)說(shuō)，雙通道超高頻鎖相放大器通過(guò)上述原理，能夠在信噪比較低的環(huán)境中有效地提取和放大目標(biāo)信號(hào)，廣泛應(yīng)用于科研、工程測(cè)試等領(lǐng)域，特別是在需要從噪聲中提取微弱信號(hào)的場(chǎng)合發(fā)揮關(guān)鍵作用。
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