Lock-In Amplifier에서 전압 단위를 위상 단위로 변환하는 방법
Written by Dylan Perez
Updated at April 10th, 2025
Liquid Instrument의 Lock-In Amplifier( LIA )는 낮은 신호 대 잡음비(SNR) 신호에서 진폭 및 위상 정보를 복구할 수 있습니다. LIA는 신호의 동상(X) 및 직교(Y) 성분을 복구하거나, 신호의 진폭(R)과 위상( Θ)을 출력하는 극성 모드로 전환할 수 있습니다. LIA를 Θ 모드 로 설정하면 출력은 신호 위상에 비례하는 전압 신호가 됩니다. Θ 성분의 범위는 1V/사이클이며, 이는 Θ 측정 범위 가 -500mV ~ 500mV임을 의미합니다.
전압을 위상으로 변환하는 공식은 다음과 같습니다.
(360°/V) * (V Θ ) = Δɸ
여기서 V Θ는 Θ 모드에서의 LIA 출력 전압이고 Δɸ는 도 단위 의 위상 변화 입니다 .
이를 증명하기 위해, 1MHz 사인파를 LIA의 입력 A로 보내고 국부 발진기를 통해 복조합니다. 입력 A와 위상을 맞추기 위해 국부 발진기에 341.56°의 위상 편이를 더합니다. 그런 다음, 입력 A 신호에 90°의 위상 편이를 더하여 두 신호 사이에 90°의 상대 위상이 생기도록 합니다. 그런 다음 출력을 측정합니다.
~ 안에 Θ 모드에서 출력은 250mV입니다. 다음 방정식을 사용하면:
(360°/V) * (0.25V) = 90°