基于DSP和采样ADC的数字锁定放大器

此数字LIA的工作频率范围是10 Hz～30kHz，工作频率下限只到10 Hz是因为在更低频率时实际系统中的PLL电路要获取稳定的同步倍频信号有困难；而系统的工作频率上限主要是由ADC的转换速度决定的。

对设计的数字LIA进行了测试，将有效值为1 mV的1 kHz正弦信号和由噪声发生器输出的低通限带白噪声（实际带宽100 kHz）相加，得到低信噪比（RSN）的被测信号，通过一定的软件编程能将数字LIA的测量时间取得很大。图3给出对RSN＝－40 dB信号分别取测量时间Tc为1，100 s时连续测量的结果，图4给出对RSN＝－60 dB信号分别取测量时间Tc为100，1 000 s时连续测量的结果。图3，4显示，在RSN一定时取长的测量时间可得到较稳定的结果，通过增大测量时间系统可将RSN很低的信号检测出来。

4　结束语
　　
对信号进行整周期采样得到信号序列，由DSP合成正弦、余弦参考序列，计算参考序列和信号序列的互相关，就可得相敏检测输出。用此方法实现的数　　字 LIA有很强的谐波抑制能力，但要在采样ADC前使用反混迭滤波器，否则数字LIA的频率选择性能和抑噪性能都将变差。实际设计了一个数字LIA，测试结果表明，可以用它来测量低信噪比的信号。