アナログ乗算器

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    資料紹介

    1目的
     この実験では,アナログ乗算器を利用したロックインアンプを使って微弱な交流信号を検出し,発光ダイオードの光出力の指向性を調べる.
    2原理
     アナログ乗算器を応用したものの一つに,ロックインアンプがある.雑音の中から微弱な交流信号を計測するとき,ある周波数帯域での信号電力が雑音電力のレベルより小さいときには信号は測定できない.雑音は周波数に関わらず一定に分布していると考えられるので,狭い範囲に信号の電力を集中させ,その狭い周波数範囲では信号電力が雑音電力よりも大きくなるようにすれば,弱い信号でも検出することができる.このため,信号の周辺のごく狭い周波数帯域の交流信号だけを増幅する狭帯域交流増幅器が必要になる.
     バンドパスフィルタ(BPF:band pass filter)によってある周波数帯域以外の信号を減衰させることができるが,周波数帯域周辺の信号を完全に減衰させることは難しく,どうしてもある程度の雑音が残ってしまう.
    4 実験方法
    まず,オシロスコープの内部トリガモードをINT,自動掃引モードをAUTO,固定トリガレベルをFIX にそれぞれ設定した状態で,CAL のピークトゥーピーク電圧と周波数をオシロスコープで測定した.
    次に,FG をオシロスコープに接続し,FG のパルス電圧の大きさが2.5V になるようにFG のOUTPUT のAMPLITUDE を調整した.また,FG のDC OFFSET 電流レベルが0Vとなるように調整した.
    その後,FG と発光ダイオードを接続し,FG の周波数を1kHz 近くにして点滅させた.
    また,光検出器に流れる信号電流を電圧信号に変換する抵抗の両端をロックインアンプのINPUT に接続し,ロックインアンプのPHASE を回してメータの指針が最大になるところを見つけた.なお,FGのTTL OUT とロックインアンプのREF IN は予め接続されていた.

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    1 目的
    この実験では,アナログ乗算器を利用したロックインアンプを使って微弱な交流信号を
    検出し,発光ダイオードの光出力の指向性を調べる.
    2 原理
    アナログ乗算器を応用したものの一つに,ロックインアンプがある.雑音の中から微弱
    な交流信号を計測するとき,ある周波数帯域での信号電力が雑音電力のレベルより小さい
    ときには信号は測定できない.雑音は周波数に関わらず一定に分布していると考えられる
    ので,狭い範囲に信号の電力を集中させ,その狭い周波数範囲では信号電力が雑音電力よ
    りも大きくなるようにすれば,弱い信号でも検出することができる.このため,信号の周
    辺のごく狭い周波数帯域の交流信号だけを増幅する狭帯域交流増幅器が必要になる.
    バンドパスフィルタ(BPF:band pass filter)によってある周波数帯域以外の信号を減衰さ
    せることができるが,周波数帯域周辺の信号を完全に減衰させることは難しく,どうして
    もある程度の雑音が残ってしまう.
    そこで,アナログ乗算器を用いて取り出したい交流信号を直流信号と高周波の信号に分
    けることを考える.2 つの正弦波信号 D..

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