将输入与参考相乘将获得直流信号,其他信号为950 Hz、1.05 kHz、1.5 kHz、2 kHz 和 3.5 kHz。直流信号包含所需的信息,因此您可以使用低通滤波器移除所有其他频率。
由于接近目标信号的任何噪声组分均会在接近直流的频率出现,因此挑出其附近没有强噪声源的调制频率非常重要。如果这不可能办到,则需要截止频率非常低并可作出敏锐响应的低通滤波器,并会耗费较长的建立时间。实际锁定方案生成正弦波来调制信号源可能不切实际,有些系统会改用方波。生成方波激励要比生成正弦波简单得多,使用简单的装置(诸如可切换模拟开关或MOSFET的微控制器引脚)即可实现。
图4的电路是基于硬件的锁定放大器的简单实施方法。微控制器或其他数字设备会生成促使传感器作出响应的方波激励信号。如果是光电二极管,则第一个放大器将是电流电压转换器,而应变计桥将需要仪表放大器。
用于激励传感器的信号同样将用于控制ADG619 SPDT开关。当激励信号为正时,ADG619会将放大器配置为+1的增益。当激励为负时,ADG619会将放大器配置为–1的增益,这实质上会“拨动”方波的负极。这在数学上等同于将测量的信号乘以参考方波。输出RC滤波器会移除任何其他频率的信号,输出电压是直流信号,等于测量方波的峰峰值电压的一半。