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技術情報:計測お役立ち情報

雑音に埋もれた信号の測定 ~ロックインアンプを用いた微少信号の測定

ロックインアンプの原理(3)

ダイナミックリザーブ

通常の電圧計には測定レンジがあります。10Vレンジでは10Vまでの電圧を測定できますが、10Vを超える場合にはレンジを上げて、例えば20Vレンジで測定します。
ロックインアンプも電圧計なので、当然測定レンジがあります。しかし、ロックインアンプは雑音に埋もれた微少信号を測定するため、通常の測定レンジの他に“ダイナミックリザーブ”と呼んでいるパラメタがあります。測定レンジの何倍までのノイズを許容できるかを示しており、以下の式で定義します。

 

ダイナミックリザーブの定義

 

ほとんどのロックインアンプが、測定する信号に合わせて、ダイナミックリザーブを数段階に可変できます。
例えば、はじめにご紹介した「0.1mVrmsの目的信号に対して0.1Vrms(≒0.8Vp-p)のノイズが重畳された信号を測定する」例では、測定レンジを0.1mVレンジに設定すると、78dB以上のダイナミックリザーブが必要となります。

 

ロックインアンプのしくみをおわかりいただけましたでしょうか?

 

ロックインアンプを使った測定例をご紹介します