在測(cè)量各種物理量（如溫度、加速度等）時(shí)，用傳感器將其變換為電信號(hào)，然后輸入到分析儀或測(cè)量?jī)x器，有時(shí)候，僅想獲得必要的信號(hào)是很難做到的。通常情況下，連不必要的噪聲信號(hào)也會(huì)被一起測(cè)量。實(shí)際上，在各種情況下，各種類型的噪聲都有可能混進(jìn)來(lái)。此外，根據(jù)不同場(chǎng)合，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)噪聲強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出所需要的目的信號(hào)電平的情況，如果測(cè)量的信號(hào)越弱，那么噪聲就相對(duì)的越大。對(duì)于微弱信號(hào)的基本處理通常是放大信號(hào)，傳統(tǒng)的放大處理，在放大信號(hào)的同時(shí)也放大了噪聲，而且在不進(jìn)行帶限或?yàn)V波處理的情況下，任何放大操作都將使得信號(hào)的信噪比下降。因此，必須先采用濾波手段提純信號(hào)，提高信噪比，以實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。

假設(shè)要放大的信號(hào)是一個(gè)10nV，10kHz的正弦波信號(hào)，好的低噪聲放大器有大概5nV/√Hz的輸入噪聲。考慮下列情況：
(1) 放大器的帶寬為 100kHz，增益為1000，則放大后信號(hào)為10μV (10nV x 1000)，寬頻噪音為 1.6mV(5 nV/√Hz x √100kHz x 1000)。
       沒(méi)有辦法測(cè)量到該輸出信號(hào)。
(2) 在放大器后加一個(gè)理想的帶通濾波器，其品質(zhì)因子Q=100，中心頻率在10kHz，則所有在100Hz(10kHz/Q) 帶寬內(nèi)的信號(hào)都會(huì)被檢測(cè)到。此時(shí)輸出信號(hào)仍為10 μV，而濾波器通帶內(nèi)的噪聲大小為50 μV (5nV/√Hz x √100 Hz x 1000)。
        輸出噪聲仍比輸出信號(hào)大很多，沒(méi)辦法進(jìn)行測(cè)量。
(3) 在放大器后加一個(gè)相敏檢測(cè)器(PSD)。PSD可在帶寬僅為0.01Hz的情況下檢測(cè)到10kHz的信號(hào)。在此帶寬下，輸出信號(hào)仍為10μV，噪聲只有0.5μV (5 nV/√Hz x √.01Hz x 1000)。
        信噪比為20，可以對(duì)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。

鎖相放大器主要是基于互相關(guān)方法的微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)，其核心是相敏檢測(cè)技術(shù)，利用與待測(cè)信號(hào)具有相同頻率和固定相位關(guān)系的參考信號(hào)為基準(zhǔn)，濾除與參考頻率不同的噪聲，從而提取出有用的信號(hào)組分。

此外，通常情況下，如果測(cè)量的有用信號(hào)的幅值在幾個(gè)納伏到幾個(gè)毫伏的話，對(duì)于周期性的電信號(hào)，使用鎖相放大器檢測(cè)會(huì)得到比較好的結(jié)果。如果被測(cè)信號(hào)的占空比小于15%（占空比是指一個(gè)信號(hào)周期中有用信號(hào)長(zhǎng)度與信號(hào)周期的比值），那么需要使用Boxcar平均器測(cè)量。如果所測(cè)量的信號(hào)是幾個(gè)到幾千個(gè)光子的數(shù)量，那么需要使用單光子計(jì)數(shù)方法。

那么，鎖相放大器工作原理是什么呢？通過(guò)本文中的視頻介紹，您可以詳細(xì)的了解到鎖相放大器的工作原理及關(guān)鍵的調(diào)節(jié)參數(shù)。