数字锁相放大器相对模拟锁相放大器的优势

（1）由于数字锁相放大器在输出通道中没有直流放大器，可以避免直流放大器的工作特性随时间变化的不稳定性和由于温度变化引起的温度漂移带来的干扰，这是模拟锁相放大器不可解决的问题之一；

（2）数字锁相放大器的内部晶振时钟源随时间和温度变化小，用这种稳定性高的时钟源来做调制信号和参考信号能降低参考信号的不稳定所带来的误差，同时在内部参考模式中，数字信号处理单元能在最短时间甚至能不需要延时就能完成锁相功能，尤其在频率扫描测量中有其明显的优点；论文网

（3） 如果被测信号有较强的正交性，采用数字锁相放大器的高性能的正交解调技术，使微弱信号检测精度能得到很大程度上的提高；

（4）随着技术的发展，数字信号处理单元的性价比提高，使数字锁相放大器的性价比也得到相应的提高，数字锁相技术将会更深入地影响未来的测量技术。

1.2数字锁相放大器的算法设计

  弱信号检测一直是测量领域的重点研究问题。锁相放大器是一种能够检测微弱周期信号的精密仪器。它利用相关检测的方法，能够测量μV(甚至nV)量级信号的幅度和相位，并且具有极强的抗干扰能力，因而在很多测量领域(如电学、光学、热学及生物学等)得到了广泛的应用。早期的锁相放大器都是基于模拟电路设计的。由于模拟器件在带宽、温漂、直流偏置以及器件老化等方面的限制，模拟锁相放大器在测量精度、测量稳定性和抗噪声能力等方面均受到很大的限制；数字锁相放大器通过数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)，将模拟信号转换到数字域进行检测和处理，具有动态范围大，测量误差小，不受运放温漂和偏置影响等优势。近年来随着数字信号处理器的飞速发展，模拟锁相放大器逐渐被数字锁相放大器所取代。本文对数字锁相放大器的硬件结构和相关算法进行了研究，设计了一种采样频率可控的系统结构，并利用积分梳状滤波器和降采样的方法实现了高效的窄带低通滤波器，满足了系统实时性要求。测试结果表明，该系统能够达到较高的测试精度。

1.3发展

  1962年美国EG&G PARC(SIGNAL RECOVERY公司的前身) 的第一台锁相放大器(Lock-in Amplifier，简称LIA)的发明，使微弱信号检测技术得到标志性的突破，极大地推动了基础科学和工程技术的发展。目前，微弱信号检测技术和仪器的不断进步，已经在很多科学和技术领域中得到广泛的应用，未来科学研究不仅对微弱信号检测技术提出更高的要求，同时新的科学技术发展反过来促进了微弱信号检测新原理和新方法的诞生。

早期的LIA是由模拟电路实现的，随着数字技术的发展，出现了模拟与数字混合的LIA，这种LIA只是在信号输入通道，参考信号通道和输出通道采用了数字滤波器来抑制噪声，或者在模拟锁相放大器（简称ALIA）的基础上多了一些模数转换（ADC）、数模转换（DAC）和各种通用数字接口功能，可以实现由计算机控制、监视和显示等辅助功能，但其核心相敏检波器(PSD)或解调器仍是采用模拟电子技术实现的，本质上也是ALIA。直到相敏检波器或解调器用数字信号处理的方式实现后，就出现了数字锁相放大器（简称DLIA），

DLIA分类　

（1）基于单片机的DLIA

目前通用单片机一般是8位型单片机，工作频率最大为20MHz。随着单片机技术的进一步发展，也逐渐出现了16位型单片机，工作频率也逐渐提高到100MHz。由于单片机的廉价和开发的便利性，使单片机将广泛地应用于DLIA。但是受到单片机处理能力的限制，因此用单片机的DLIA的算法要进行优化，使算法更加简单，有效并适合单片机的硬件特性。