乘法器應用電路

1、第6章 集成模擬乘法器及其應用6.1集成模擬乘法器教學要求：1.掌握集成模擬乘法器的基本工作原理；2.理解變跨導模擬乘法器的基本原理；3.了解單片集成模擬乘法器的外部管腳排列及外接電路特點。一、集成模擬乘法器的工作原理（一）模擬乘法器的基本特性模擬乘法器是實現(xiàn)兩個模擬量相乘功能的器件，理想乘法器的輸出電壓與同一時刻兩個輸入電壓瞬時值的乘積成正比，而且輸入電壓的波形、幅度、極性和頻率可以是任意的。其符號如下圖所示，K為乘法器的增益系數(shù)。1.模擬乘法器的類型理想乘法器對輸入電壓沒有限制， ux= 0 或 uy = 0 時，uO = 0，輸入電壓的波形、幅度、極性和頻率可以是任意的 。實際

2、乘法器ux= 0 ， uy = 0 時，uO ¹ 0，此時的輸出電壓稱為輸出輸出失調電壓。ux= 0，uy ¹ 0 （或 uy = 0，ux ¹ 0）時，uO ¹ 0，這是由于uy（ux ）信號直接流通到輸出端而形成的，此時  的輸出電壓為uy（ux ）的輸出饋通電壓。（二）變跨導模擬乘法器的基本工作原理 變跨導模擬乘法器是在帶電流源差分放大電路的基礎上發(fā)展起來的，其基本原理電路如下圖所示。 在室溫下，K為常數(shù)，可見輸出電壓uO與輸入電壓uy、ux的乘積成正比，所以差分放大電路具有乘法功能。但uy必須為正才能正常工作，故為二象限乘法器

3、。當 uY 較小 時，相乘結果誤差較大，因 IC3 隨 uY 而變，其比值為電導量，稱變跨導乘法器 .二、單片集成模擬乘法器實用變跨導模擬乘法器由兩個具有壓控電流源的差分電路組成，稱為雙差分對模擬乘法器，也 稱為雙平衡模擬乘法器。屬于這一類的單片集成模擬乘法器有MC1496、MC1595等。MC1496內部電路如下圖所示。    6.2 集成模擬乘法器的應用教學要求 ：1.掌握集成模擬乘法器的基本運算電路；2. 理解倍頻、混頻與鑒相電路的特點；3.掌握調幅和解調的原理。一、基本運算電路1.平方運算將模擬乘法器的兩個輸入端輸入相同的信號，平方運算電路如下圖

4、所示：2.除法運算器由集成運放和模擬乘法器組成，除法運算電路如上圖所示。當 u1 > 0 時，uO < 0，為使 u3 < 0，則 u2 > 0 ； 當 u1 < 0 時，uO > 0，為使 u3 > 0，則 u2 > 0 。3.平方根運算  4.壓控增益    改變直流電壓UXQ的大小，就可以調節(jié)電路的增益。二、倍頻、混頻與鑒相1.倍頻電路當兩個輸入信號為同頻率的信號即可實現(xiàn)兩倍頻作用。如下圖所示。         2.混頻電

5、路模擬乘法器的輸出為兩個輸入信號的和頻和差頻信號，即實現(xiàn)了混頻作用，若用濾波器取出和頻（信或差頻）號輸出，就稱為混頻，電路如下圖所示。       3.鑒相電路鑒相電路用來比較兩個輸入信號的相位差，即它的輸出電壓與兩輸入信號之間的相位差成正比，用模擬乘法器構成的鑒相電路如下圖所示。作出uo與的關系曲線稱為鑒相特性曲線，當|0.5rad（約30°）時，sin，鑒相特性接近于線性。三、調幅與解調（一）信息傳輸?shù)幕靖拍?. 對傳輸信號進行調制的原因(1) 根據(jù)電磁波理論，天線尺寸大于信號波長的十分之一，信號才能有效發(fā)射。如聲音信

6、號的頻率范圍為 0.1 6 kHz。設 f = 1 kHz，=C/=3×108/103=3×105（m），顯然，低頻信號直 接發(fā)射是不現(xiàn)實的。(2) 使接收者能區(qū)分不同信號。 2. 調制和解調調制(Modulation) 將低頻信號裝載于高頻信號。解調(Demodulation) 將已調信號還原為低頻信號。3.調制(解調)的方式調幅 AM (檢波) 、調頻 FM (鑒頻) 、調相 PM (鑒相)4.信息傳輸系統(tǒng)        （二）調幅原理用低頻信號去改變高頻信號的幅度，稱為調幅。經(jīng)調幅后的高頻信號稱調幅

7、信號，把沒有調幅的等幅高頻信號稱為載波信號，它是運載低頻信號的工具。1.單頻調制波形2.采用乘法器實現(xiàn)調幅采用模擬乘法器構成的調幅電路如下圖所示。調幅系數(shù)表示載波受低頻信號控制的程度，為了不產(chǎn)生調幅失真，要求UYQUm。  3.調幅波(已調波)頻譜 4.雙邊帶調幅和單邊帶調幅由于載波本身不包含信息，為了提高設備的功率利用率，可以不傳送載波而只傳送兩個邊帶信號，這種調制方式稱為抑制載波雙邊帶調幅，簡稱雙邊調幅，用DSB表示。    由于上、下邊頻帶中的任何一個邊頻帶以及功能包含調制信號的全部信息，因此為了節(jié)省占有的頻帶、提高波段利用率，可以只傳送兩個邊帶信號中的任何一個，稱為抑制載波單邊帶調幅，簡稱單邊調幅，用SSB表示。 （三）采用乘法器實現(xiàn)解調(檢波) 調幅波的解調又稱幅度檢波，簡稱檢波，它是調幅的反過程。 第6章 集成模擬乘法器及其應用本章小結1.集成模擬乘法器的工作原理；2.模