鎖相放大器在電子束測量中的應(yīng)用

制作變壓器所使用的鐵心材料由于磁飽和呈現(xiàn)出如圖19所示的B-H特性(實際的鐵心中存在磁滯，這里省略)。

為了測定B—H特性，如圖1所示使交流流過鐵心，再進(jìn)一步疊加上直流，這時在次級一側(cè)就會產(chǎn)生2次諧波(在這個圖中，為了便于理解，用三角波說明驅(qū)動的交流。使用正弦渡時也有同樣的現(xiàn)象)。

應(yīng)用這個原理，如圖2所示，用鎖相放大器的2F模式檢測2次諧波。如果將此作為反向的直流反饋給變壓器，這個系統(tǒng)就總能夠?qū)︽i相放大器進(jìn)行修正使其不產(chǎn)生2次諧波。所以，鎖相放大器的修正直流電流與流過的直流相等，通過測量鎖相放大器的輸出，就能夠測量電流。 
 

圖1 直流疊加在變壓器上，會產(chǎn)生2次諧波


圖2 基于變壓器和鎖相放大器的電子束測量

由于鎖相放大器變成了反饋環(huán)的一部分，所以如果存在有2次遲滯的因素，系統(tǒng)將變得不穩(wěn)定。所以，PSD后面的LPF(低通濾波器)應(yīng)該在6dB/oct下使用，使得鎖相放大器中不產(chǎn)生90o以上的滯后。

也許想在濾波器和二極管的檢波電路中進(jìn)行這樣的應(yīng)用，但是由于一般的檢波電路中得不到有關(guān)正、負(fù)的信息，所以無法工作。在這里，相敏檢波電路的特性得到有效的利用。

當(dāng)直流電流流過導(dǎo)體時，不需要這么復(fù)雜的系統(tǒng)。不過在測量電子、質(zhì)子、離子等的粒子束的場合，這是一種有用的方法。