Commerciële lock-in versterkers in atoomfysica laboratoria gebruikte loopt tot 4.000 dollar. Hier bouwen we een voor ongeveer $60. Terwijl de commerciële slot-ins zal detecteren signalen van de nanovolt, zullen wij beperkt tot millivolt signalen hier.
Lock-in versterkers worden vaak gebruikt in wetenschappelijke experimenten die vereisen meten van kleine spanningen in luidruchtige omgevingen. Als de frequentie van het gewenste signaal is bekend, kan het instrument "lock in" op het signaal met een bijpassende referentie frequentie. Hoewel overbodig bij de bouw van het circuit, is het nuttig om te erkennen van de wiskundige onderbouwing dat station zulk een apparaat. De tijd-gemiddeld waarde van het product van twee frequentie-uiteenlopende sinusvormige functies is nul. Echter, als beide functies dezelfde frequentie hebben, dan de waarde is 1/2 van het product van de amplitudes.
Fase-verschuiving
Fase staat centraal in een versterker voor functionele lock-in (de alternatieve naam van een versterker lock-in is een fase-gevoelige detector). Als de fase van het ingangssignaal komt niet overeen met de fase van het referentie-signaal, dan is de output is ook nul. Voordetoepassing van dit instructable, ik nalaten om behandeling van een fase-verschuiving en de focus alleen op vergrendeling in een signaal van identieke fase. Voor fasecorrectie wijs ik uw aandacht op een faseverschuiving oscillator toevoegen aan het referentie-signaal.
Drie delen: Versterker, Demodulator, versterker
Wij kunnen breken de lock-in versterker in dit instructable in drie delen: de ingangs versterker, een synchrone demodulator en een finale low-pass filter/versterker, die ten slotte ons DC-signaal uitgangen.
