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Envisagez un signal d'entrée, v (t), donné par :
Envisagez à présent un second signal, le signal de référence, donné par :
Ce signal de référence est à la même fréquence que le signal d'entrée et est fourni par l'amplificateur
à détection synchrone. Si l'on multiplie les deux signaux, on obtient
Si le signal B est réglé sur 1 et est maintenu constant, le résultat est un signal qui est :
1. Proportionnel à A, l'amplitude du signal d'entrée.
2. Proportionnel au cosinus de l'angle de phase entre les deux signaux.
3. Modulé à deux fois la fréquence du signal d'entrée.
Si l'on règle la différence de phase sur zéro degré, le signal résultant peut être filtré par passe-bas avec
une constante de temps tau et le résultat sera :
Cela montre que, une fois le filtre stabilisé, le signal est une représentation continue du signal d'entrée
d'origine. On peut maintenant régler la constante de temps du filtre sur une valeur aussi élevée que
nécessaire afin de bloquer les bruits et interférences nuisibles. Une description détaillée du processus de
mise en œuvre de ces calculs par l'amplificateur à détection synchrone est disponible dans la
documentation.
Un sujet d'intérêt résulte de l'exigence de régler la différence de phase sur zéro degré. En pratique, la
différence de phase est inconnue. Comme la fonction cosinusoïdale renvoie des valeurs comprises entre
un et moins un au fur et à mesure des variations de phase, la phase est simplement ajustée jusqu'à
l'obtention d'un signal maximal. Il est en fait plus facile d'ajuster la phase jusqu'à ce que le signal atteigne
zéro, puis d'effectuer un déphasage de 90 degrés. Si le signal devient négatif, un déphasage de 180
degrés doit être effectué. Le signal sera alors maximisé.
Si cela semble laborieux, c'est que ça l'est. L'amplificateur à détection synchrone Gentec-EO utilise une
approche biphasée qui libère l'utilisateur de la nécessité d'ajuster la phase. Un signal d'onde sinusoïdale
est généré par l'instrument à la fréquence de référence, et à la fréquence de référence plus 90 degrés, ou
pi divisé par 2. Le signal d'entrée est multiplié par les deux signaux de référence. Les résultats de ces
multiplications sont ensuite transformés en ondes carrées, additionnés, et la racine carrée est calculée.
Guide d'utilisation du T-RAD-DB15--USB
Version 2.2
Décembre 2012
11
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