鎖定放大器用于檢測(cè)和測(cè)量非常小的交流信號(hào)，即使被噪聲源(比其大上許多倍)遮蔽，也可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。鎖定放大器使用一種稱(chēng)為相敏檢測(cè)的技術(shù)，以單獨(dú)選出特定參考頻率和相位的信號(hào)分量。其他頻率的噪聲信號(hào)會(huì)被拒絕，不會(huì)影響測(cè)量結(jié)果。

下面舉一個(gè)例子。假設(shè)信號(hào)是一個(gè)頻率為10kHz的10nV正弦波。顯然需要一些放大才能將信號(hào)提高到噪聲水平之上。一個(gè)好的低噪聲放大器的輸入噪聲大約為5nV/√Hz。如果放大器的帶寬是100kHz，增益為1000，我們可以期望輸出為10μV的信號(hào)(10nV × 1000)和1.6mV的寬帶噪聲(5nV/√Hz × √100kHz × 1000)。如果我們不單獨(dú)選出感興趣的頻率，測(cè)量輸出信號(hào)的成功幾乎為零。

如果我們?cè)诜糯笃骱竺娼右粋€(gè)品質(zhì)因子為100的帶通濾波器(一個(gè)非常好的濾波器)，中心頻率為10kHz，在100Hz的帶寬內(nèi)會(huì)檢測(cè)出任何信號(hào)(10kHz/Q)。在濾波器通帶內(nèi)的噪聲將為50μV(5nV/√Hz × √100Hz × 1000)，而信號(hào)仍然為10μV。輸出噪聲遠(yuǎn)大于信號(hào)，無(wú)法進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量。進(jìn)一步增益也無(wú)法解決信噪比問(wèn)題。

現(xiàn)在嘗試在放大器后面接一個(gè)相敏檢測(cè)器(PSD)。相敏檢測(cè)器可以以0.01Hz的帶寬檢測(cè)到10kHz的信號(hào)!在這種情況下，檢測(cè)帶寬內(nèi)的噪聲將為0.5μV(5nV/√Hz × √.01Hz × 1000)，而信號(hào)仍然為10μV。信噪比現(xiàn)在為20，可以進(jìn)行對(duì)信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。