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上海昕虹光電科技有限公司
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昕虹的鎖相解調板是以當今FPGA +ARM單片機的業界主流配置而設計。浮點數數字信號處理的計算任務由 FPGA硬件加速完成，而結果數據采集和上位機交互由ARM單片機處理。為了提高性價比，系統以獨立雙輸入輸出通道為原則設計，從而在單板上實現雙路鎖相通道的應用。相關鏈接 1.鎖相放大器工作原理及其在TDLAS的應用 2.HPLIA 微型雙通道鎖相放大器操作視頻 客戶案例 1.中紅外CO2......
鎖相放大器使用了 PSD（Phase Sensitive Detector）——相位敏感檢測器的技術，只有存在于特定參考頻率的信號可以被挑選出來，而其他頻率的噪聲及干擾信號則不會被檢出。它是用來檢測極微弱的 AC 信號的高靈敏數據采集器，即使在噪聲高于信號數千倍的情況下也可得到精確的測量。
傳統的鎖相放大器利用了模擬變頻混頻器和 RC 濾波器，它需要大量的模擬電路設計和優化模擬信號解調。現今，鎖相放大器自身正在變革，*的集成電路技術和快速數字信號處理（DSP）的應用替代了傳統的模擬器件，可使其靈敏度及可靠性提高了數百倍。
昕虹的鎖相解調板是以當今FPGA +ARM單片機的業界主流配置而設計。浮點數數字信號處理的計算任務由 FPGA硬件加速完成，而結果數據采集和上位機交互由ARM單片機處理。為了提高性價比，系統以獨立雙輸入輸出通道為原則設計，從而在單板上實現雙路鎖相通道的應用。比如，一路通道可用作測量信號，而另一路可用作參考信號；亦或一路做一次諧波解調，而另一路做二次諧波解調。雙路低噪聲模數轉換器將模擬信號采樣，轉換成了兩路獨立的數字數據流，緊接著由 FPGA 運算結果。FPGA 的計算結果能夠被傳送到ARM單片機做進一步的低速信號處理，然后通過串行通訊端口傳送至上位機或PC機。鎖相解調結果也可直接通過輔助數模轉換器（AUX_DACs）轉換為模擬信號輸出。而直接數字合成器（DDS）則被用來產生模擬信號輸出給兩路高速數模轉換器（DACs），對激光器或其他發射器進行外部調制。
| 綜述 | |
| 尺寸大小 | 15.4x15.4x7.6cm3 |
| 重量 | 670 g |
| 電源供應 | DC 5V/2A （含電源板） |
| 模擬輸入 | |
| 頻率范圍 | AC–0.5MHz |
| 輸入阻抗 | 50 ohm |
| 輸入噪聲 | 10nV/Hz1/2 (>10 kHz) |
| 電壓范圍 | -1V to +1V |
| 輸入增益 | 1, 10 |
| 模/數轉換 | 14 bit; 4 MSa/s |
| 模擬輸出 | |
| 輸出 | 2 channels; -1V to +1V |
| 頻率范圍 | DC–0.5MHz |
| 數/模轉換 | 16 bit; 4 MSa/s |
| 鎖相解調器 | |
| 解調器數量 | 2 channels |
| 時間常量 | 10ms, 1ms（可依用戶需求制定） |
| 過濾帶寬（Hz） | 1000, 100（可依用戶需求制定） |
| 諧波 | 1F, 2F, 3F, 4F |
| 參考相位分辨率 | 1.0 degree |
| 輔助輸出(AUX_DAC) | |
| 輸出通道數量 | 2 channels; -10V to +10V |
| 數/模轉換器 | 16 bit; 4 Msa/s |
| 數/模模擬帶寬 | 10 kHz |
| 上位機接口 | USB虛擬串口 |
| PID控制 | 可依用戶需求定制 |
? 參考頻率內部同步，無需外部參考信號輸入；
? 可解調低至10nV，中心頻率500kHz微弱信號；
? 兩路獨立輸入端，實現雙通道鎖相放大解調方案；
? 兩路調制輸出端，輸出信號頻率、幅度、偏置獨立可調；
? 兩路低速輔助模擬通道，實時輸出解調運算結果；
? USB虛擬串口連接上位機，極簡鎖相控制界面；
? 尺寸小巧，易于便攜及系統集成；
? 可根據用戶需求，靈活定制FPGA算法。
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