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ディジタル・ロックイン・アンプ

ロックインアンプは、微弱な信号を精度よく検出するための測定回路です。

ノイズに埋もれた微弱な信号でも、その信号がある周波数に同期していれば、sin cosと乗算して長時間積分することで、ノイズ成分は打消しあるため、元の信号を復元することができます。

 

例えば、光の計測などでは、変調をかけた信号を参照入力として、検出された信号を正確に測定することがよく行われています。

 

 

従来は、アナログ回路でロックインアンプを実現したものも多くありましたが、Cosmo-Zには正弦波の生成(sin cosの信号発生)と乗算、積分などをディジタル化した、ディジタルロックインアンプを内蔵することができます。

 

なお、Cosmo-Zに入力する参照信号は矩形波で構いません。FPGAが自動的に周期を推定し、ロックします。

下の図は、入力信号の振幅を変え、Cosmo-Z内でディジタル的に計算した正弦波と乗算しているようすです。

 

下の図は、参照信号と検出信号の周波数をスイープした場合の計算結果です。

 

ディジタル・ロックイン・アンプ仕様

  • ロック可能周波数 4.8Hz~1MHz
  • 入力チャネル数 3ch
  • 演算精度 24bit
  • A/D変換分解能 12bit

 


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