基于FPGA的數字鎖相放大器研究.pdf

1、鎖相放大器是用于檢測微弱信號的裝置，具有檢測能力強、通用性強、可靠性高等優(yōu)點，因而在微弱信號檢測中有著廣泛應用。隨著數字處理技術的發(fā)展，出現了數字鎖相放大器，數字鎖相放大器克服了模擬鎖相放大器的溫漂和其他非理想的低頻特性，極大改善了鎖相放大器的性能，使鎖相放大器的研究發(fā)展和應用得到了很大提高。
　　 本文在調研了市場常見的數字鎖相放大器的基礎上，結合實驗室已有的研究成果，針對其中的不足之處進行改進，完成了一款基于FPGA的數字鎖

2、相放大器，并對其進行了全面而深入的分析和測試。
　　 等效輸入噪聲是數字鎖相放大器的重要指標，本文從前置放大器、AD模塊、數字處理模塊和DA模塊等四個部分分別進行了分析，分析了各個模塊對系統噪聲影響，不但實測得到了噪聲性能，而且通過分析明確了噪聲的來源，這對以后的噪聲性能改進有重要意義。并測得在在前置放大器增益為34 dB的情況下系統的零輸入等效噪聲可達到3.5 nV/√Hz，但是其噪聲量是隨著輸入信號的頻率和幅度的增大而增大，

3、通過分析和實測驗證這是由于AD采樣時鐘抖動引起的，同樣DA產生載波的過程中也會有這種現象，這種現象可以通過采用高質量的專用時鐘系統進行消除。
　　 同時對系統的整體性能進行了全面的測試，包括前置放大器的特性、等效輸入噪聲、線性度、動態(tài)范圍和溫度特性。其中等效輸入噪聲在長時間內具有穩(wěn)定性，系統具有良好的解調線性度，在較小解調帶寬的下系統具有100 dB以上的動態(tài)范圍。通過各模塊的溫度特性的測試，發(fā)現系統中前置放大器的增益溫漂最大，