將輸入與參考相乘將獲得直流信號,其他信號為950 Hz、1.05 kHz、1.5 kHz、2 kHz 和 3.5 kHz。直流信號包含所需的信息,因此您可以使用低通濾波器移除所有其他頻率。
由于接近目標(biāo)信號的任何噪聲組分均會在接近直流的頻率出現(xiàn),因此挑出其附近沒有強噪聲源的調(diào)制頻率非常重要。如果這不可能辦到,則需要截止頻率非常低并可作出敏銳響應(yīng)的低通濾波器,并會耗費較長的建立時間。實際鎖定方案生成正弦波來調(diào)制信號源可能不切實際,有些系統(tǒng)會改用方波。生成方波激勵要比生成正弦波簡單得多,使用簡單的裝置(諸如可切換模擬開關(guān)或MOSFET的微控制器引腳)即可實現(xiàn)。
圖4的電路是基于硬件的鎖定放大器的簡單實施方法。微控制器或其他數(shù)字設(shè)備會生成促使傳感器作出響應(yīng)的方波激勵信號。如果是光電二極管,則第一個放大器將是電流電壓轉(zhuǎn)換器,而應(yīng)變計橋?qū)⑿枰獌x表放大器。
用于激勵傳感器的信號同樣將用于控制ADG619 SPDT開關(guān)。當(dāng)激勵信號為正時,ADG619會將放大器配置為+1的增益。當(dāng)激勵為負(fù)時,ADG619會將放大器配置為–1的增益,這實質(zhì)上會“撥動”方波的負(fù)極。這在數(shù)學(xué)上等同于將測量的信號乘以參考方波。輸出RC濾波器會移除任何其他頻率的信號,輸出電壓是直流信號,等于測量方波的峰峰值電壓的一半。