Lock-in amplifier: differenze tra le versioni

Versione delle 23:21, 2 dic 2016

Versione delle 19:09, 25 dic 2016

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Un '''lock-in amplifier''' (conosciuto anche come '''phase-sensitive detector''') è un tipo di [[Amplificatore (elettronica)|amplificatore]] che può estrarre un [[Segnale elettrico|segnale]] con una [[portante]] conosciuta da un ambiente estremamente rumoroso. È essenzialmente un [[ricevitore omodina]] con un [[filtro passa basso]] a banda molto stretta. I lock-in amplifier usano un [[Mixer (elettronica)|mixer]] per convertire il segnale ad alta frequenza in una componente DC o comunque a frequenza molto bassa.

Il lock-in amplifier fu inventato da [[Robert Dicke]], [[fisico]] della [[Princeton University]] che fondò l'azienda ''Princeton Applied Research'' (PAR) per commercializzare il prodotto. Il marchio PAR viene ora usato per strumenti elettrochimici, mentre aziende Signal Recovery continuano a progettare e produrre lock-in amplifiers.

== Principio di base ==

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== Applicazione alla misura di segnale in un ambiente rumoroso ==

L'idea essenziale nella ricostruzione del segnale è che il rumore elettrico è distribuito su un ampio spettro, molto più ampio di quello del segnale da misurare. Nel semplice caso di un [[rumore bianco]], anche se il [[valore efficace]] del rumore è 10⁶ volte più grande del segnale da ricostruire, se la banda dello strumento di misura può essere ridotta di un fattore maggiore di 10⁶ intorno alla frequenza del segnale, la ricostruzione può essere effettuata. Ad esempio in un sistema con banda di 100  MHz (un tipico [[oscilloscopio]]), un filtro con una banda di 100  Hz risulta sufficiente.

In pratica, anche se il segnale e il rumore sono indistinguibili nel dominio del tempo, se il segnale ha una frequenza ben definita e non ci sono picchi di rumore nei dintorni di tale banda, il rumore e il segnale possono essere separati abbastanza efficientemente nel dominio della frequenza.