[發明專利]鎖相放大器

有效

• 申請號: 200910051543.5
• 申請日: 2009-05-19
• 公開（公告）號: CN101562431A
• 公開（公告）日: 2009-10-21
• 發明（設計）人: 李志強;潘煉東
• 申請（專利權）人: 上海微電子裝備有限公司
• 主分類號: H03F7/00
• 分類號: H03F7/00;H03L7/00
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所
• 代理人: 屈 蘅;李時云

1.一種鎖相放大器，所述鎖相放大器包括：信號調理單元、相位解調單元、模數采樣單元，其特征在于：所述鎖相放大器還包括參考信號移相單元，其中，

所述信號調理單元的輸入端與輸入信號連接，輸出端與所述相位解調單元輸入端連接，用以對輸入的信號進行反相、濾波和分壓；

所述相位解調單元的兩個輸入端分別與所述信號調理單元以及參考信號移相單元的輸出端連接，輸出端與所述模數采樣單元的輸入端連接，用以對所述信號調理單元和參考信號移相單元的輸出信號進行相乘；

所述參考信號移相單元含有三個輸入端，分別接收參考信號的輸入、預置相位的輸入以及模數采樣單元的反饋，輸出端與所述相位解調單元連接，用以根據模數采樣單元反饋的數字信號對輸入的一參考信號的相位進行調整；

所述模數采樣單元的輸入端與所述相位解調單元連接，輸出端與所述參考信號移相單元連接，用以將相位解調單元輸出的信號進行模數轉化得出數字信號以及反饋給參考信號移相單元。

2.如權利要求1所述的鎖相放大器，其特征在于：所述參考信號移相單元包括：反饋信號比較單元、預置相位保持單元、移相相位自調整單元、移相計數單元以及移相輸出單元，其中，

所述反饋信號比較單元輸入端與模數采樣單元的輸出端連接，輸出端連接至移相相位自調整單元；

所述預置相位保持單元輸入端接收預置相位的信號，輸出端與所述移相相位自調整單元的輸入端連接，用以保存外接處理器的預置相位并提供給移相相位自調整單元；

所述移相相位自調整單元的輸入端分別與預置相位保持單元和反饋信號比較單元的輸出端連接，輸出端與所述移相輸出單元的一個輸入端連接，用以根據預置相位保持單元保存的預置相位和反饋信號比較單元輸出的信號，調整從模數采樣單元輸出的數字信號提供給移相輸出單元；

所述移相計數單元的輸入端接收所述參考信號的輸入，輸出端與所述移相輸出單元的另一個輸入端連接，用以對輸入的參考信號進行計數；

所述移相輸出單元的兩個輸入端分別與所述移相計數單元和移相相位自調整單元的輸出端連接，輸出端與所述相位解調單元的輸入端連接，用以根據移相相位自調整單元輸出需要調整的相位對移相計數單元輸出的參考信號進行移相，得出移相后的參考信號給所述相位解調單元。

3.如權利要求2所述的鎖相放大器，其特征在于：所述反饋信號比較單元包括寄存器和比較器，其中，

比較器用以將預設的默認值以及模數采樣單元輸出的數字信號進行比較得出最大值，根據比較結果產生相位調整信號輸出給所述移相相位自調整單元；

寄存器用以保存比較器得出的最佳值。

4.如權利要求2所述的鎖相放大器，其特征在于：所述移相計數單元包括時鐘移相單元和計數單元，所述計數單元設有計數時鐘，

所述時鐘移相單元用以對計數時鐘進行移相；

計數單元以不同相位的時鐘同時對輸入的參考信號進行計數。

5.如權利要求1所述的鎖相放大器，其特征在于：所述相位解調單元包括帶通濾波器、同步解調器和低通濾波器，其中，

帶通濾波器用以提取信號調理單元輸出的信號并剔除干擾信號；

同步解調器用以將信號調理單元輸出的信號與參考信號移相單元輸出的同相方波相乘，并將結果輸出給所述低通濾波器；

低通濾波器用以衰減信號調理單元輸出的信號的交流分量。

6.如權利要求1或者5所述的鎖相放大器，其特征在于：所述相位解調單元為AD630KN型芯片。

7.如權利要求1所述的鎖相放大器，其特征在于：所述模數采樣單元為AD677型芯片。

8.如權利要求1所述的鎖相放大器，其特征在于：所述信號調理單元由信號儀用放大器AD8221BR型芯片、模擬開關ADG451BRUZ型芯片和運算放大器AD8672ARZ型芯片組成。