本发明公开了一种模拟数字混合结构的锁相放大器及其锁相放大方法，该锁相放大器包括输入信号处理系统、参考信号产生系统、模拟处理系统、模数转换系统及数字处理系统，参考信号产生系统的第一输出端和第二输出端输出两路相互正交的正弦波参考信号，模拟处理系统包括两个模拟乘法器和模拟低通滤波器，数字处理系统包括两个数字低通滤波器和数字运算器。本锁相放大器在检测信号过程中允许混叠信号的存在，然后通过模拟低通滤波器和数字低通滤波器的组合，可以有效滤除输入信号中的干扰信号，并滤除高频干扰信号和混叠信号，可以实现对各种频率信号的检测，有效地提高了信噪比，降低了硬件要求，生产成本较低，可广泛应用于弱信号测量领域中。