乘法器應(yīng)用電路

1、第6章集成模擬乘法器及其應(yīng)用6、1集成模擬乘法器教學(xué)要求：1、掌握集成模擬乘法器得基本工作原理；2、理解變跨導(dǎo)模擬乘法器得基本原理；3、了解單片集成模擬乘法器得外部管腳排列及外接電路特點(diǎn)。、集成模擬乘法器得工作原理（一）模擬乘法器得基本特性模擬乘法器就是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)模擬量相乘功能得器件，理想乘法器得輸出電壓與同一時(shí)刻兩個(gè)輸入電壓瞬時(shí) 值得乘積成正比，而且輸入電壓得波形、幅度、極性與頻率可以就是任意得。其符號如下圖所示， 器得增益系數(shù)。1、模擬乘法器得類型單象F艮乘怯器一對兩個(gè)輸入電壓都只能適應(yīng)一種極 性，即7嚴(yán)Y皆為固定極性0二象限乘法器一只對一個(gè)輸入電壓能適應(yīng)正、負(fù)極 性，而對另一個(gè)輸入電壓只能

2、適應(yīng)一種極性.四象限乘法器一盤夠適應(yīng)兩個(gè)輸入電壓四種極性蚩 合的乘法器。叫0-模擬乘法器電路符號理想乘法器一對輸入電壓沒有限制，Ux= 0或Uy = 0時(shí)，uO = 0，輸入電壓得波形、可以就是任意得。實(shí)際乘法器一ux= 0 ， uy = 0時(shí)，uO 10，此時(shí)得輸出電壓稱為輸出輸出失調(diào)電壓。K為乘法疋一増益粟數(shù)幅度、極性與頻率Ux= 0，uy 1 0 （或 uy=0，ux1 0）時(shí)，uO 10,這就是由于Uy （ ux）信號直接流通到輸出端而形成得，此時(shí) 得輸出電壓 為uy（ ux）得輸出饋通電壓。（二）變跨導(dǎo)模擬乘法器得基本工作原理變跨導(dǎo)模擬乘法器就是在帶電流源差分放大電路得基礎(chǔ)上發(fā)展起來

3、得，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 URSJ22UBE3時(shí)*飴Lt'Ke% =*4卄V 血 AffvJfv更=%O與輸入電壓Uy、Ux得乘積成正比，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。當(dāng)UY較小時(shí)，相乘結(jié)果誤差較大，因Ic3隨UY而變，其比值為電導(dǎo)量，稱變跨導(dǎo)乘法器二、單片集成模擬乘法器實(shí)用變跨導(dǎo)模擬乘法器由兩個(gè)具有壓控電流源得差分電路組成，稱為雙差分對模擬乘法冥衡模擬乘法器。屬于這一類得單片集成模擬乘法器有MC1496 MC1595等。MC1496內(nèi)部電路如下圖所示。器，也稱為雙平rr 121n6no 十異 

4、1;YVp Vjs V5Vp % V6%詢 &耳.V八盡占嫌法器電流源電路電源基準(zhǔn)-o心iV2V.% VsV.V,500 Q500 GMC1496型集成模獨(dú)乘法器IV2 I% =RH 如=KllyU&増益系數(shù)心歳其中'如 < 耳 0 26 iriV),-yR丫 別丫 £y 尺Y1、平方運(yùn)算由集成運(yùn)放與模擬乘法器組成，除法運(yùn)算電路如上圖所示。當(dāng)5 > 0 時(shí)，UO< 0,為使 u3< 0，貝y u2>6、2集成模擬乘法器得應(yīng)用教學(xué)要求：1、掌握集成模擬乘法器得基本運(yùn)算電路;2、理解倍頻、混頻與鑒相電路得特點(diǎn)；3、掌握調(diào)幅與解調(diào)得原理

5、。、基本運(yùn)算電路叫=一= Ku 0 «2R.R.If,碼&晨1ffo 二-=一-0 ；當(dāng) 0 時(shí)，uO> 0,為使 u3 > 0,貝y u2 > 0 。3、平方根運(yùn)算壓控増益電路迴節(jié)直流電圧C/itQ* 則調(diào)節(jié)電路增益4、壓控增益改變直流電壓 UxQ得大小，就可以調(diào)節(jié)電路得增益。二、倍頻、混頻與鑒相1、倍頻電路當(dāng)兩個(gè)輸入信號為同頻率得信號即可實(shí)現(xiàn)兩倍頻作用。如下圖所示。K工XYM 0rto =“I = Us COS cat倍頻電路Mq = K d cos+ cos 2血）經(jīng)電容隔直：叫=十亞廠人w?s2®f2、混頻電路模擬乘法器得輸出為兩個(gè)輸入信號

6、得與頻與差頻信號，即實(shí)現(xiàn)了混頻作用，若用濾波器取出與頻(信或 差頻)號輸出，就稱為混頻，電路如下圖所示。Uy OKKVX吆二Gm®叩COS 嗎 £=I瓦加艸囂空號M十呻笙0 )1和頻"53、鑒相電路鑒相電路用來比較兩個(gè)輸入信號得相位差，即它得輸出電壓與兩輸入信號之間得相位差成正比，用模擬乘法器構(gòu)成得鑒相電路如下圖所示。作出uo與0得關(guān)系曲線稱為鑒相特性曲線，當(dāng)I 01 < 0、5rad (約30°)時(shí)，sin 00,鑒相特性接近于線性。/LPF鑒相原理s正往鑒相椿性f孔二f血(*十納 I叫=【爲(wèi)uB號M經(jīng)低通謔渡器濾出高壩井童得=三、調(diào)幅與解調(diào)(一

7、) 信息傳輸?shù)没靖拍?、對傳輸信號進(jìn)行調(diào)制得原因(1)根據(jù)電磁波理論，天線尺寸大于信號波長得十分之一，信號才能有效發(fā)射。如聲音信號得頻率范圍為0、1 - 6 kHz。設(shè)f = 1 kHz，入=C/?=3X1O8/io3=3 X105 ( m),顯然，低頻信號直 接發(fā)射就是不現(xiàn)實(shí)得。（2）使接收者能區(qū)分不同信號。2、調(diào)制與解調(diào)調(diào)制（Modulation ）將低頻信號裝載于高頻信號。解調(diào)（Demodulation ）將已調(diào)信號還原為低頻信號。3、調(diào)制（解調(diào)）得方式調(diào)幅AM （檢波）、調(diào)頻 FM （鑒頻）、調(diào)相 PM （鑒相）4、信息傳輸系統(tǒng)低無電信號低頻電m號輸入佶息輸入發(fā)送1 嚴(yán)洛輸出1變換辭

8、設(shè)備111ia1&垃備L變換器1輸出信息單頻調(diào)制時(shí)調(diào)幅渡渡形（a J fBt頻信號（t）高頻信號C C ）已調(diào)破rg二飛工去丄飛50U必二石cgQf己調(diào)波為；信息傳輸系統(tǒng)（二）調(diào)幅原理用低頻信號去改變高頻信號得幅度，稱為調(diào)幅。經(jīng)調(diào)幅后得高頻信號稱調(diào)幅信號，把沒有調(diào)幅得等幅高 頻信號稱為載波信號，它就是運(yùn)載低頻信號得工具。1、單頻調(diào)制波形"2召eg祝= f7COS27cZ/己調(diào)波揃畐為=2、采用乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅采用模擬乘法器構(gòu)成得調(diào)幅電路如下圖所示。調(diào)幅系數(shù)表示載波受低頻信號控制得程度，為了不產(chǎn)生調(diào) 幅失真，要求 UyQ仝Uhm。闔定的直流電源 YQ 調(diào)幅電路原理圖低癩臓信號高頻

9、信號調(diào)幅系數(shù)Wy = Qq + "心燉茅Q J % =用牧黠Y 叫=磯Gq + 廠6 <*0=A；f-YQ（l+cos/7/r；f0SfjrVQ=A f QqD（1 + 叫 cos <?f ）fOSftJ/« = £寫（1 +叫（：曲/）蝕叫£=氏£0證"+ 4財(cái)上人eg紳+ + Inx"冒他一*3、調(diào)幅波（已調(diào)波）頻譜cm叫=略3叫十I叫二WM氓十0）7下邊頻載頻上邊頻載破本身不包含信息可以不傳送載波而只傳送兩個(gè)邊帶信號，這種DSB表示。由于上、下邊頻帶中得任何一個(gè)邊頻帶KZY同步檢菠電路框圈4、雙邊帶調(diào)幅與單

10、邊帶調(diào)幅由于載波本身不包含信息，為了提高設(shè)備得功率利用率， 調(diào)制方式稱為抑制載波雙邊帶調(diào)幅，簡稱雙邊調(diào)幅，用 以及功能包含調(diào)制信號得全部信息，因此為了節(jié)省占有得頻帶、提高波段利用率，可以只傳送兩個(gè)邊帶信號 中得任何一個(gè)，稱為抑制載波單邊帶調(diào)幅，簡稱單邊調(diào)幅，用SSB表示。寒邊帶（D沁）調(diào)幅H；=皿乩=KU事迪eg QF 3鼠少/7 竝仁E Jew（電 + Q）/ + 心（Q - <）/單邊帶0曲調(diào)0畐心甜=1憶&（傀十的=7皿仁J （倫-Q"（三）采用乘法器實(shí)現(xiàn)解調(diào) （檢波）調(diào)幅波得解調(diào)又稱幅度檢波，簡稱檢波，它就是調(diào)幅得反過程。同步信號（0匸=0丿若要解調(diào)的為雙邊帶信號，H： = KU& cos （ot cos Qf1HIlVu= Ku-u =&££ cos電"osO/cosq/=+ KL"- If cosQz + + KU帚 1/ cosG,cos2eot2 DTI rm2 am rmc原調(diào)制信號高頻分量，濾除«r若要解調(diào)的為單邊帶信號：他=KU遜coMq +叫"。二 Kng - KUe迫 co$（Oc +Q）rcoBej=夕Kiri/ cosQr +1 Kiril cos（2ro, + 盤）/