Implementación software de un amplificador Lock-in

Abstract

El fin de este Proyecto Fin de Máster, que lleva por título “Implementación software de un amplificador Lock-in”, está directamente relacionado con éste último. Como ya se ha comentado, en el mundo físico resulta casi imposible que una señal esté totalmente libre de ruido, ya que afectan, entre otros, del movimiento de los portadores de carga a través de los materiales y la temperatura. Eso significa que las resistencias presentes en cualquier dispositivo electrónico, al pasar la corriente a través suyo, generan un ruido que, si bien puede reducirse, no es posible eliminar. En otros casos, resulta necesario obtener señales provenientes de variaciones muy débiles en cierta magnitud física o que están afectados por ruido varios órdenes de magnitud superiores a la propia señal (lo que técnicamente se conoce como una relación señal ruido muy baja). La idea detrás de un amplificador Lock-in es que, si conocemos la frecuencia de la señal de interés, podemos recuperar la fase y magnitud de la onda, así como la componente en fase y en cuadratura de la misma. Esto resulta especialmente útil para el análisis de la conductancia y la capacitancia de un circuito, que, además de su aplicación directa en la determinación y caracterización de forma precisa de componentes electrónicos y circuitos, también tiene aplicación en básculas de precisión. Otros usos de un Lock-in incluyen voltímetros vectoriales, medición de ruido, medición de desfase, etc.