锁定放大器主要用于微弱信号的检测，利用锁定放大器可以有效的抑制背影噪声，并对噪声干扰、烟雾干扰等干扰形式有很好的抗干扰作用。
广义地说，锁定放大器是指一种能测量湮没在噪声中的信号振幅和相位的电压表。一般的放大器，在放大信号的同时也将噪声放大，因而不能检出湮没在噪声中的信号，而锁定放大器则能在检测放大信号的同时，将噪声抑制掉
锁定放大器的主要由三部分组成,即:信号通道(相关器前那一部分),参考通道和相关器(包括直流放大器)。
1、信号通道
信号通道位于相关器之前，由输入放大器、低噪声前置放大器、各种有源滤波器和放大器组成。其作用是将弱信号放大到足以推动相关器工作的电平，并兼有抑制和滤除部分噪声及干扰的功能，扩大仪器的动态范围。其前置放大器最佳信号源电阻必须能够与不同传感器进行噪声匹配以得到最佳噪声特性。
2、参考通道
其作用是输出与输入信号同步的、具有一定幅度的方波信号，以驱动相关器。其由触发电路、倍频电路、相移电路、方波产生和驱动电路等组成。
3、相关器
相关器是锁定放大器的关键部件，包括乘法器和积分器两部分，最终完成被测信号与参考信号相关函数运算。它必须具有动态范围大、漂移小、时间常数可调、增益稳定和频率范围宽等特点。并要求输入信号为正弦波或方波。如果被测信号是直流信号，则可用斩波器先将它转换为交流方波再进行转换检测。
锁定放大器的基本原理是：将伴有噪声的输入信号与一同频率的参考信号通过相敏检波器相乘以后积分，便可取出信号的振幅和相位，而噪声在此过程中只要积分时间足够长，便可被抑制掉。积分器一般由RC低通滤波器或有源滤波器等组成。
1、信噪比的改善
锁定放大器的信噪比改善程度为SNIR=2Bin/△fn，Bin为相关解调器前面带通滤波器的带宽，△fn是低通滤波的噪声带宽。由于△fn 远远小于Bin ，因此信号的信噪比将大大改善。但是当噪声过大时，器件的非线性特性使乘法器不再具有理想乘法特性，进入过载状态，此时的相关解调器输出信噪比迅速恶化，因此，在应用设计时应尽量使相关解调器具有大的过载能力； 此外， △fn过小会使测量时间过长，因此应该认识到：相关解调器的信噪比改善程度是有限的。
2、抗干扰能力的提高
首先锁定放大器在寻的器中的应用可以提高其对噪声干扰的抵抗能力。其次在烟雾干扰中，由于信号信噪比的改善使其检测信号的能力大幅度提高，这就要求在干扰中的烟雾对制导激光的衰减能力要有上百倍甚至上万倍的增加，也就使激光制导武器对烟雾有了更强的抗干扰能力。