物理学実験３：信号とノイズ

信号とノイズ

位相差の検出

２.位相差の検出

　同じ周波数の信号を二つに分け、片方にコンデンサーと抵抗を使った回路で位相差をつけ、ロックインアンプに入力する。
　位相差のある同じ周波数の信号はその位相差をα、同位相のときの出力をＷ0として

　となる。（実験1の考察のアプレットでも確認できる）
　また、ロックインアンプにはリファレンス信号に位相差をつける機能があり、リファレンスに90度の位相差をつけたときの出力は

となる。ここからＳｉｎとＣｏｓの比が分かるので、位相差αを決定する事ができる。
また、入力信号に位相差をつけた回路のパラメータは分かっているので、そこからαを計算で求める事ができる。これらの結果を比較してみる。

実験では１ｋΩの抵抗を用いた。

　このように両方の計算値がほぼ一致する結果となった。ロックインアンプの針の読みの精度なので数パーセントの誤差は出てしまうが、ロックインアンプが位相差の検出にも使えるということは十分確かめられたと思う。