Układ lock-in z cyfrową syntezą częstotliwości w technice FPGA

Opisano własną konstrukcję komputerowo sterowanego układu lock-in. Kluczowe elementy - detektor fazy i generator częstotliwości odniesienia wykonano w technice cyfrowej, w oparciu o język VHDL i programowalne układy logiczne FPGA. Przebiegi sinusoidalne generowano za pomocą rozwinięcia w szereg Maclaurina. Pokazano, że przy wydłużonym czasie zbierania próbek i uśrednianiu wyników można przeprowadzić analizę rezonatora 32 kHz pomimo zastosowania przetworników A/C i C/A o niewiele większych częstotliwościach próbkowania.

---

In-house developed, computer-controlled lock-in system is presented. Crucial elements - phase detector and direct digital synthesizer were based on digital technique (VHDL and FPGA). Sine signals are generated in real time by Maclaurin series approximation. It was shown that for extended time of samples collection, resonant frequency of 32 kHz oscillator may be measured, in spite of applying A/D and D/A converter working with sampling rate only silghtly exceeding the measured frequency.