【1】Lock-in amplifier for portable sensing systems
锁相放大器系统(硬件电路)用于便携式传感
Aguirre, J.; Medrano, N.; Calvo, B.; Celma, S. (2011). Lock-in amplifier for portable sensing systems.Electronics Letters, 47(21), 1172–. doi:10.1049/el.2011.2472
传感器的测量值很难在高噪声环境中准确获得，特别是在信噪比低的情况下，因此可以采用特殊技术提取信号。其中推荐的是锁相放大器（LIA），采用相位敏感检测技术（PSD）特定参考频率提取fo除此之外，数据信号被过滤掉。 
双电源设计是常见的，如图1所示-a利用正负半周期的优势。使用两个正交驱动LIA，相位依赖性可以消除。对于这种配置，尽管数据信号的相位发生了变化，但矢量的大小保持不变，这使得它可以用于电阻和电容传感器。 另一种，也是本文的重点，为单电源设计，如图1所示-b所示。它者平行PSD消除系统的相位依赖性。该LIA被设计为WSN在单电源中VDD ? 3 V下运行。因此，从微控制器中获得两个0-3V的正交方波fO和fOQ，作为两个锁定通道的参考输入。第一个参考信号与激发传感器相同。要处理的传感器输出的噪声信号VSENS传感器的无噪声输出VS、噪声信号和固定在VDD/2 ? 1.5 V的直流偏置VC之和。这个信号VSENS在最后阶段被低通滤波后，直流信号将被选择性地整流VDC1和VDC2被微控制器处理，直流信号是VSENS。每个混频器来自两个Analog Devices的CMOS ADG719开关和一个MAX由4198精密差分器组成。两家设备公司CMOS ADG719开关和一个MAX4198精密差分放大器。MAXIM公司根据参考信号值切换，其工作原理如下：
在此实现中，使用截止频率fc?为1.59hz作为相移u的函数获得无源一阶低通滤波器dc信号vdc1和vdc2.给出以下表达式： 这些信号由控制器处理Table1所示算法获得无噪声振幅。 注：没有显示实验过程，但该系统可以恢复低信噪比信号。
【2】Design of an Adaptive Lock-in Amplifier for the Terahertz System
太赫兹自适应锁相放大器的设计系统
Zhaohui Zhang;Yongli Liu;Xinyong Zhu; (2021). Design of an Adaptive Lock-in Amplifier for the Terahertz System . Journal of Physics: Conference Series, (), –. doi:10.1088/1742-6596/1865/2/022010
太赫兹时域光谱系统主要由飞秒激光器、调制的偏置模块、相位和放大自适应锁相放大器、光延迟线、太赫兹光导发射和接收天线、镜头组和PC如图2所示。 图2 太赫兹时域光谱系统原理图 注：红外采集设备能否同样使用？通过锁定放大器来增加系统的动态范围几乎达到了瓶颈。
相位和放大率自适应锁相放大器主要由前电流压器、带通滤波器、调制解调器、低通滤波器、后放大器、ADC模块和MCU控制单元。如图3所示。 图3 自适应锁相放大器原理图
MCU如下图4所示： 图4 自适应配置流程图
**结论：**本文设计了具有相位和放大自适应功能的锁相放大器，可实现信号解调相位的自适应调整和电路放大的自适应配置。锁定放大器应用于太赫兹时域光谱系统，偏置调制频率为10khz、温度为25°c、在试湿度为40%。锁定放大器可以从72开始dB在信噪比数据中恢复信号。