基于鎖相放大的近紅外光譜信號(hào)提取電路研究

作者：時(shí)間：2011-03-30 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò)

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350nm之間分立的12個(gè)波長(zhǎng)，針對(duì)每一個(gè) 波長(zhǎng)點(diǎn)分別測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)板的吸光度相對(duì)值(即兩次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)板吸光度的比值)，每個(gè)波長(zhǎng)采樣 200 個(gè)吸光度相對(duì)值數(shù)據(jù)，求取平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，即可得到儀器在不同波長(zhǎng)下的信噪比。

實(shí)驗(yàn)分別對(duì)原有傳統(tǒng)鎖相放大電路和新系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量，篇幅所限，現(xiàn)僅給出波長(zhǎng)為 1680nm 時(shí)，測(cè)得的200 個(gè)吸光度相對(duì)值對(duì)比，如圖4 所示。其中原系統(tǒng)采樣點(diǎn)集的平均值為0.99958，標(biāo)準(zhǔn)差為0.00167，信噪比約為55.5dB;新系統(tǒng)采樣點(diǎn)集的平均值為1.00007，標(biāo)準(zhǔn)差為0.00022，信噪比約為73.2dB。由圖中數(shù)據(jù)可看出，新系統(tǒng)在穩(wěn)定度和精度上均相對(duì)原系統(tǒng)有較大提高。

4. 結(jié)束語(yǔ)

新系統(tǒng)采用集成有源濾波器和平衡調(diào)制解調(diào)器分別實(shí)現(xiàn)帶通濾波和相敏檢波的功能，比傳統(tǒng)方法集成度高，匹配好，提高了信噪比。系統(tǒng)在參考通路加入移相電路，可實(shí)現(xiàn)0 到180 度無(wú)極調(diào)節(jié)，與手動(dòng)調(diào)節(jié)霍爾元件位置相比，調(diào)節(jié)更加靈活方便。理論分析和實(shí)驗(yàn) 結(jié)果均表明，選用模擬與數(shù)字相結(jié)合的新型鎖相放大電路，穩(wěn)定性和精度較高，算法簡(jiǎn)單，運(yùn)算量小，參數(shù)調(diào)節(jié)靈活方便，可成功應(yīng)用于近紅外光譜測(cè)量領(lǐng)域，信噪比可達(dá)到73dB。創(chuàng)新點(diǎn)：選用模擬與數(shù)字相結(jié)合的新型鎖相放大電路，穩(wěn)定性和精度較高，算法簡(jiǎn)單，運(yùn) 算量小，參數(shù)調(diào)節(jié)靈活方便。