四、測(cè)試結(jié)果與數(shù)據(jù)分析

　　4.1測(cè)試儀器

　　為了確定系統(tǒng)與題目要求的符合程度，對(duì)系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分進(jìn)行了實(shí)際測(cè)試。使用儀器設(shè)備見表4—1。

　　4.2各部分電路測(cè)試結(jié)果

　　1）鎖定放大器的設(shè)定要求與測(cè)試結(jié)果如下：

　　（1）外接信號(hào)源提供頻率為1kHz的正弦波信號(hào)，幅度自定，輸入至參考信號(hào)R（t）端。R（t）通過自制電阻分壓網(wǎng)絡(luò)降壓接至被測(cè)信號(hào)S（t）端，S（t）端幅度有效值為 10μV~1mV。

　　結(jié)果：外接信號(hào)源的頻率為1kHz的正弦波信號(hào)，幅度0.25v，通過分壓網(wǎng)絡(luò)470倍，S（t）端幅度有效值為 0.5mV，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（2）參考通道的輸出r（t）為方波信號(hào)，r（t）的相位相對(duì)參考信號(hào)R（t）可連續(xù)或步進(jìn)移相180度，步進(jìn)間距小于10度。

　　結(jié)果：參考通道輸出r（t）為方波信號(hào)，r（t）的相位相對(duì)參考信號(hào)R（t）可實(shí)現(xiàn)連續(xù)或步進(jìn)移相180度，步進(jìn)間距小于10度，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（3）信號(hào)通道的3dB頻帶范圍為900Hz~1100Hz。誤差小于20%。 結(jié)果：帶通濾波器的中心頻率為1000 Hz，信號(hào)通道的3dB頻帶范圍為900Hz~1100Hz，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（4）在鎖定放大器輸出端，設(shè)計(jì)一個(gè)能測(cè)量并顯示被測(cè)信號(hào)S（t）幅度有效值的電路。所測(cè)量的顯示值與S（t）有效值的誤差小于10%。

　　結(jié)果：所設(shè)計(jì)的鎖定放大器的輸出端能測(cè)量被測(cè)信號(hào)S（t）幅度的有效值，所測(cè)量的顯示值與S（t）有效值的誤差為9%，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（5）在鎖定放大器信號(hào)S（t）輸入端增加一個(gè)運(yùn)放構(gòu)成的加法器電路，實(shí)現(xiàn)S（t）與干擾信號(hào)n（t）的1:1疊加。

　　結(jié)果：鎖定放大器信號(hào)S（t）輸入端的加法器電路可以實(shí)現(xiàn)S（t）與干擾信號(hào)n（t）的1:1疊加，滿足設(shè)計(jì)要求。

　　（6）用另一信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)頻率為1050~2100Hz的正弦波信號(hào)作為n（t）

　　將其疊加在鎖定放大器的輸入端，信號(hào)幅度等于S（t）。n（t）亦可由與獲得S（t）同樣結(jié)構(gòu)的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)得到。鎖定放大器應(yīng)盡量降低n（t）對(duì)S（t）信號(hào)有效值測(cè)量的影響，測(cè)量誤差小于10%。結(jié)果：測(cè)量誤差在15%。未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。（7）增加n（t）幅度，使之等于10S（t），鎖定放大器對(duì)S（t）信號(hào)有效值的測(cè)量誤差小于10%。

　　結(jié)果：測(cè)量誤差在22%。未能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

　　2）測(cè)試結(jié)果分析未能完全滿足設(shè)計(jì)要求（6）和（7）。主要原因之一是，參考方波信號(hào)和帶通濾波器輸出信號(hào)的相位存在一定誤差；主要原因之二是，由于整體電路沒有采用屏蔽線，再加上所使用的儀器精度不夠不可避免地引入噪聲。

　　五、總結(jié)

　　本設(shè)計(jì)對(duì)于檢測(cè)微弱信號(hào)的鎖存放大器進(jìn)行論述，鎖定放大器主要包括交流放大器、帶通濾波器、相敏檢波器、低通濾波器、直流放大器及液晶顯示等幾個(gè)部分。鎖定放大器在實(shí)際應(yīng)用中用途廣泛，尤其對(duì)于微弱信號(hào)檢測(cè)方向站著主導(dǎo)地位，隨著科技的發(fā)展已漸漸的融入人類的生活之中，擁有很好的發(fā)展前景。

　　在本次設(shè)計(jì)的過程中，遇到了許多困難，開始設(shè)計(jì)進(jìn)度比較慢，但通過仔細(xì)的分析和進(jìn)行多方面的調(diào)整后解決了問題，從中我們對(duì)電子專業(yè)知識(shí)與技能得到了更多的理解與提高。比賽中三個(gè)人分工明確，積極配合，最終完成了設(shè)計(jì)，這使我們深刻地體會(huì)到了共同協(xié)作和團(tuán)隊(duì)精神的重要性。總之，這次比賽對(duì)我們每個(gè)人都影響非常深刻。