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微分谱测量及锁相放大器

微分谱测量及锁相放大器. 微分谱测量原理. 以 I-V 谱为例， I=f(V) ，怎样测量 d I /d V ? （即 f ’ ） 在 V 中调制入一个小量： V 0 +V m cos t f=f ( V 0 +V m cos t ) = f ( V 0 )+ f ’ ( V 0 ) V m cos t +(1/2) f ” ( V 0 ) V m 2 cos 2 t + …… 因此对于圆频率为  的信号（ cos t ），其幅值为：

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微分谱测量及锁相放大器

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Presentation Transcript

  1. 微分谱测量及锁相放大器

  2. 微分谱测量原理 • 以I-V谱为例，I=f(V)，怎样测量dI/dV?（即f’） 在V中调制入一个小量：V0+Vmcost f=f(V0+Vmcost) =f(V0)+f’(V0)Vmcost+(1/2)f”(V0)Vm2cos2t+…… 因此对于圆频率为的信号（cost），其幅值为： f’(V0)Vm+(1/8)f’’’(V0)Vm3+……≈f’(V0)Vm∝f’(V0) 所以只要测出对应于圆频率的信号幅度，即能得到信号的微分谱。 • 问题：怎样测量特定频率信号的幅度？？ 泰勒展开

  3. 锁相放大器工作原理 关键元件： Phase-sensitive Ditector（PSD） Low-pass Filter（LPF）

  4. PSD（又称为Demodulator、Mixer） 作用是将源信号（vs）与参考信号（vR）相乘： vs=Vscos(st) vR=VRcos(Rt+) voPSD=vs×vR=VsVRcos(st)cos(Rt+) =(1/2)VsVRcos[(s+R)t+] +(1/2)VsVRcos[(s-R)t-] 若s=R，=0，则PSD输出信号的直流部分为(1/2)VsVR∝Vs • LPF 作用是读出PSD输出信号的直流分量。

  5. vs vr voPSD

  6. 锁相放大器只能测量可以被它“放大”的量，并且可以随着被调制量“实时”地变化。（可以不同步）锁相放大器只能测量可以被它“放大”的量，并且可以随着被调制量“实时”地变化。（可以不同步） 如电流、电压、电量等 像“计数”这样的量是不能被锁相放大器测量的 • 用锁相放大器测量俄歇谱的微分谱，所测量的是电流。

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