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美國(guó)穆格MOOG放大器歷史發(fā)展

1962年美國(guó)EG&G PARC(SIGNAL RECOVERY公司的前身) 的*臺(tái)鎖相美國(guó)穆格MOOG放大器(Lock-in Amplifier，簡(jiǎn)稱(chēng)LIA)的發(fā)明，使微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)得到標(biāo)志性的突破，極大地推動(dòng)了基礎(chǔ)科學(xué)和工程技術(shù)的發(fā)展。目前，微弱信號(hào)檢測(cè)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(lái)科學(xué)研究不僅對(duì)微弱信號(hào)檢測(cè)技術(shù)提出更高的要求，同時(shí)新的科學(xué)技術(shù)發(fā)展反過(guò)來(lái)促進(jìn)了微弱信號(hào)檢測(cè)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(hào)輸入通道，參考信號(hào)通道和輸出通道采用了數(shù)字美國(guó)穆格MOOG濾波器來(lái)抑制噪聲，或者在模擬鎖美國(guó)穆格MOOG相放大器（簡(jiǎn)稱(chēng)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(jì)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。

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直到相敏檢波器或解調(diào)器用數(shù)字信號(hào)處理的方式實(shí)現(xiàn)后，就出現(xiàn)了數(shù)字鎖相放大器（簡(jiǎn)稱(chēng)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(hào)檢測(cè)研究的熱點(diǎn)，但是在一些特殊的場(chǎng)合中，ALIA仍然發(fā)揮著DLIA不可替代的作用。美國(guó)穆格MOOG
基本結(jié)構(gòu)輸入待測(cè)信號(hào)，經(jīng)放大和帶通濾波后與參考信號(hào)共同輸入乘法器得到的結(jié)果再通過(guò)低通濾波器濾波后輸出。原理鎖相放大器實(shí)際上是一個(gè)模擬的傅立葉變換器，鎖相放大器的輸出是一個(gè)直流電壓，正比于是輸入信號(hào)中某一特定頻率（參數(shù)輸入頻率）的信號(hào)幅值。而輸入信號(hào)中的其他頻率成分將不能對(duì)輸出電壓構(gòu)成任何貢獻(xiàn)。
兩個(gè)正弦信號(hào)，頻率都為1Hz，有90度相位差，用乘法器相乘得到的結(jié)果是一個(gè)有直流偏量的正弦信號(hào)。
如果是一個(gè)1Hz和一個(gè)1.1Hz的信號(hào)相乘，用乘法器相乘得到的結(jié)果是輪廓為正弦的調(diào)制信號(hào)，直流偏量為0。
只有與參考信號(hào)頻率*一致的信號(hào)才能在乘法器輸出端得到直流偏量，其他信號(hào)在輸出端都是交流信號(hào)。如果在乘法器的輸出端加一個(gè)低通濾波器，那么所有的交流信號(hào)分量全部被濾掉，剩下的直流分量就只是正比于輸入信號(hào)中的特定頻率的信號(hào)分量的幅值。

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