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微型双通道调制解调锁相放大器

昕虹的锁相解调板是以当今FPGA +ARM单片机的业界主流配置而设计。浮点数数字信号处理的计算任务由 FPGA硬件加速完成,而结果数据采集和上位机交互由ARM单片机处理。为了提高性价比,系统以独立双输入输出通道为原则设计,从而在单板上实现双路锁相通道的应用。

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锁相放大器使用了 PSD(Phase Sensitive Detector)——相位敏感检测器的技术,只有存在于特定参考频率的信号可以被挑选出来,而其他频率的噪声及干扰信号则不会被检出。它是用来检测极微弱的 AC 信号的高灵敏数据采集器,即使在噪声高于信号数千倍的情况下也可得到精确的测量。

传统的锁相放大器利用了模拟变频混频器和 RC 滤波器,它需要大量的模拟电路设计和优化模拟信号解调。现今,锁相放大器自身正在变革,先进的集成电路技术和快速数字信号处理(DSP)的应用替代了传统的模拟器件,可使其灵敏度及可靠性提高了数百倍。

昕虹的锁相解调板是以当今FPGA +ARM单片机的业界主流配置而设计。浮点数数字信号处理的计算任务由 FPGA硬件加速完成,而结果数据采集和上位机交互由ARM单片机处理。为了提高性价比,系统以独立双输入输出通道为原则设计,从而在单板上实现双路锁相通道的应用。比如,一路通道可用作测量信号,而另一路可用作参考信号;亦或一路做一次谐波解调,而另一路做二次谐波解调。双路低噪声模数转换器将模拟信号采样,转换成了两路独立的数字数据流,紧接着由 FPGA 运算结果。FPGA 的计算结果能够被传送到ARM单片机做进一步的低速信号处理,然后通过串行通讯端口传送至上位机或PC机。锁相解调结果也可直接通过辅助数模转换器(AUX_DACs)转换为模拟信号输出。而直接数字合成器(DDS)则被用来产生模拟信号输出给两路高速数模转换器(DACs),对激光器或其他发射器进行外部调制。

产品参数

综述

尺寸大小

10 cm x 11 cm

重量

250 g

电源供应

DC 5V/2A (含电源板)


模拟输入

频率范围

AC–0.5MHz

输入阻抗

50 ohm

输入噪声

10nV/Hz1/2 (>10 kHz)

电压范围

-1V to +1V

输入增益

1, 10

模/数转换

14 bit; 4 MSa/s


模拟输出

2 channels; -1V to +1V

频率范围

DC–0.5MHz

数/模转换

16 bit; 4 MSa/s


锁相解调器

解调器数量

2 channels

时间常量

10ms, 100ms(可依用户需求制定)

过滤带宽(Hz)

1000, 100(可依用户需求制定)

谐波

1F, 2F, 3F, 4F

参考相位分辨率

1.0 degree


辅助输出(AUX_DAC)

输出通道数量

2 channels; -1V to +1V

数/模转换器

16 bit; 4 Msa/s

数/模模拟带宽

10 kHz

上位机接口

USB虚拟串口

PID控制

可依用户需求定

优势
• 参考频率内部同步,无需外部参考信号输入;
• 可解调低至10nV,中心频率500kHz微弱信号;
• 两路独立输入端,实现双通道锁相放大解调方案;
• 两路调制输出端,输出信号频率、幅度、偏置独立可调;
• 两路低速辅助模拟通道,实时输出解调运算结果;
• USB虚拟串口连接上位机,极简锁相控制界面;
• 尺寸小巧,易于便携及系统集成;
• 可根据用户需求,灵活定制FPGA算法。
  • 产品简介:微型双通道调制解调锁相放大器

    HPLIA 微型双通道调制解调锁相放大器
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