第十讲 模拟乘法器的应用
模拟乘法器原理
模拟乘法器原理乘法器是一种电路设计,用于将两个输入数相乘,并输出它们的乘积。
乘法器常用于数字信号处理、计算机和通信系统中。
乘法器的原理基于布尔代数和逻辑门。
它通常由多个逻辑门和触发器组成,以实现乘法运算。
乘法器的设计要考虑精度和运算速度。
一种常见的乘法器设计是Booth乘法器,它使用偏置编码技术来减少部分乘积的计算。
另一种常见的设计是Wallace树乘法器,它通过级联多个片段乘法器来提高速度。
乘法器的操作原理是分别将两个输入数的每个位进行乘法运算,并将结果相加。
具体步骤如下:1. 将两个输入数分别展开为二进制形式,对应位分别相乘。
最低位乘积直接输入到第一级部分乘积的输入。
2. 对每一位乘积进行部分乘积运算。
部分乘积运算是将当前位乘积和之前的部分乘积相加,并将结果输出到下一级。
3. 重复步骤2,直到所有位的乘积都被计算出来。
4. 对所有部分乘积进行累加,得到最终的乘积结果。
乘法器还需要考虑进位和溢出的问题。
在每一位相乘时,会产生进位位和当前位的乘积。
如果乘积超过了位数的范围,就会产生溢出。
乘法器的性能可以通过速度和面积这两个指标来评估。
速度是指乘法器完成一次乘法运算所需的时间,面积是指乘法器所占据的芯片空间大小。
总结来说,乘法器是一种常见的电路设计,用于将两个输入数相乘。
乘法器的原理基于布尔代数和逻辑门,它的设计考虑了精度和运算速度。
乘法器的操作原理是对输入数的每一位进行乘法运算,并将结果累加得到最终的乘积。
乘法器还需要考虑进位和溢出的问题。
乘法器的性能可以通过速度和面积来评估。
用模拟乘法器做的有效值检测电路
用模拟乘法器做的有效值检测电路你们知道吗?在我们的生活里呀,有好多好多的电信号。
就像我们家里的电灯,它通电的时候就有电流在电线里跑来跑去,这个电流的大小是一直在变化的呢。
那怎么知道这个变化的电流到底有多“厉害”呢?这就需要有效值检测电路啦。
想象一下,我们有一个小盒子,这个小盒子就是模拟乘法器。
这个小盒子就像一个神奇的小助手。
比如说,我们把一个像波浪一样高低起伏的电信号送进这个小盒子里。
这个电信号就像海上的波浪,一会儿高一会儿低。
这个模拟乘法器小盒子会怎么做呢?它会把这个波浪一样的电信号自己和自己相乘。
这就好比是把这个波浪的高度自己和自己相乘。
如果这个波浪很高,那乘出来的结果就会很大;如果波浪比较低,乘出来的结果就会比较小。
我给你们举个例子吧。
就像我们搭积木,我们有一些小积木块,这些小积木块就像电信号的一小部分。
如果我们有一个很高的积木堆,就像一个很大的电信号,当我们把这个积木堆自己和自己堆在一起(就像相乘一样),那得到的就是一个很大很大的积木组合。
如果是一个比较矮的积木堆,自己和自己堆在一起得到的组合就比较小。
然后呢,这个小盒子还会做一些其他的小魔法。
它会把乘出来的结果再经过一些小处理。
这个处理就像是把我们搭好的积木组合按照一定的规则重新摆放一样。
最后呀,从这个小盒子里出来的结果就能告诉我们这个电信号的有效值啦。
这个有效值有什么用呢?它就像是这个电信号的一个小名片。
我们可以根据这个有效值知道这个电信号的能量有多大。
就好像我们知道一个小皮球能弹多高,是因为我们知道这个小皮球有多少能量一样。
如果我们知道了电信号的有效值,我们就能更好地控制家里的电器啦。
比如说,我们可以知道什么时候给手机充电是最安全的,因为我们知道了电的有效值的大小。
实验十-模拟乘法器调幅-(1)
实验十模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边带调幅和音频信号单边带调幅的方法。
2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。
3.掌握调幅系数的测量与计算方法。
4.通过实验对比全载波调幅、抑制载波双边带调幅和单边带调幅的波形。
5.了解模拟乘法器(MC1496)的工作原理,掌握调整与测量其特性参数的方法。
二、实验内容1、实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。
2、实现抑制载波的双边带调幅波。
3、实现单边带调幅。
三、实验仪器1、信号源模块1块2、频率计模块1块3、4 号板1块4、双踪示波器1台5、万用表1块四、实验原理及实验电路说明幅度调制就是载波的振幅(包络)随调制信号的参数变化而变化。
本实验中载波是由高频信号源产生的465KHz高频信号,1KHz的低频信号为调制信号。
振幅调制器即为产生调幅信号的装置。
a)集成模拟乘法器的内部结构集成模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件。
在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多,而且性能优越。
所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。
集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
1)MC1496的内部结构在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。
MC1496是四象限模拟乘法器,其内部电路图和引脚图如图10-1所示。
其中V 1、V 2与V 3、V 4组成双差分放大器,以反极性方式相连接,而且两组差分对的恒流源V 5与V 6又组成一对差分电路,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限工作。
V 7、V 8为差分放大器V 5与V6的恒流源。
图10-1 MC1496的内部电路及引脚图2)静态工作点的设定(1)静态偏置电压的设置静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态,即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V ,小于或等于最大允许工作电压。
模拟乘法器输出与输入的关系式
模拟乘法器输出与输入的关系式模拟乘法器是一种电路,可以将两个输入信号相乘,输出它们的乘积。
这种电路通常用于模拟信号处理中,例如音频处理和图像处理。
在理解模拟乘法器的工作原理时,我们需要了解输出信号和输入信号之间的关系式。
具体而言,我们需要知道输出信号与输入信号的幅度和相位之间的关系。
假设我们有两个输入信号x1(t)和x2(t),它们的幅度分别为A1和A2,相位分别为θ1和θ2。
我们可以将它们表示为:x1(t) = A1cos(ωt + θ1)x2(t) = A2cos(ωt + θ2)其中,ω是角频率,t是时间。
模拟乘法器将两个输入信号相乘,得到输出信号y(t)。
输出信号的幅度和相位与输入信号有如下关系:y(t) = A1A2cos(θ1 + θ2)cos(ωt) - A1A2sin(θ1 + θ2)sin(ωt)其中,cos(θ1 + θ2)和sin(θ1 + θ2)是输入信号之间的相位差。
我们可以使用三角函数的恒等式将它们展开为:cos(θ1 + θ2) = cosθ1cosθ2 - sinθ1sinθ2sin(θ1 + θ2) = sinθ1cosθ2 + cosθ1sinθ2将它们代入输出信号的公式中,我们得到:y(t) = A1A2(cosθ1cosθ2 - sinθ1sinθ2)cos(ωt) -A1A2(sinθ1cosθ2 + cosθ1sinθ2)sin(ωt)化简后,我们得到:y(t) = A1A2cos(θ1 - θ2)cos(ωt) - A1A2sin(θ1 - θ2)sin(ωt)这就是模拟乘法器输出信号和输入信号之间的关系式。
它告诉我们,输出信号的幅度和相位都与输入信号的幅度和相位以及它们之间的相位差有关。
总之,了解模拟乘法器输出信号和输入信号之间的关系式对于设计和理解模拟信号处理电路非常重要。
模拟乘法器及其在运算电路中的应用
ui
Kxy
x y
uo1 Ku2 i
x y
Kxy
uo Ku
2
i
uo K 2 u 3 i
当ux = uy时,乘法器实现平方运算,其输出与输入信号 之间为非线性关系。
K ux uy uo
ux =UREF
uo = Kux uy = KU REF uy
9.4
模拟乘法器
ux uy
K
K
uo
(a) 国标符号
ux uy
uo
(b) 常用符号 模拟乘法器符号
比例因子K具有V-1的量纲。
uo =Kux uy
9.4
ux uy
模拟乘法器
uo =Kux uy
K
K
uo
ux uy
uo
uy (II) ux<0 uy>0 ux<0 (III) uy<0 O ux>0 (I) uy>0 ux>0 uy<0 (IV) ux
9.4.1 模拟乘法器的基本原理
1. 变跨导型模拟乘法器
+VCC
Rc Rs
ic1
+
+
uo
Rc
-
ic2
VT1
-
Rs
ux
-
+
u BE1
VT 2
-
u+ BE2
+
ic3 Io VT3
Re -VEE
uy
-
变跨导型模拟乘法器
2. 对数反对数型模拟乘法器
ux
k1lnux
对数运算电路
uy
对数运算电路
k1lnuy
加 法 运 算
模拟乘法器的应用
随着电子技术的发展,集成模拟乘法器应用也越来越广泛,它不仅应用于模拟量的运算,还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。
用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和检波电路,其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。
作调幅时,高频信号加到输入端,低频信号加到Y输入端;作解调时,同步信号加到X输入端,已调信号加到Y输入端。
调试时,首先检查器件各管脚直流电位应符合要求,其次调节调零电路,使电路达到平衡。
集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件,它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算,同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路,是一种通用性很强的非线性电子器件,目前已有多种形式、多品种的单片集成电路,同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。
作调幅时,高频信号加到输入端,低频信号加到Y输入端;作检波时,同步信号加到X输入端,已调信号加到Y输入端。
调试时,首先检查器件各管脚直流电位应符合要求,其次调节调零电路,使电路达到平衡。
还需注意:(1)Y端有关,否则输出波输入信号幅度不应超过允许的线性范围,其大小与反馈电阻RY形会产生严重失真;(2)X端输入信号可采用小信号(小于26mV)或者大信号(大于260mV),采用大信号可获得较大的调幅或解凋信号输出。
信息传输系统中,检波是用以实现电信号远距离传输及信道复用的重要手段。
由于低频信号不能实现远距离传输,若将它装载在高频信号上,就可以进行远距离传输,当使用不同频率的高频信号,可以避免各种信号之间的干扰,实现多路复用。
关键词:模拟乘法器,调幅器,检波器,MC1496第一章、集成模拟乘法器的工作原理 (2)第一节、模拟乘法器的基本特性 (2)一、模拟乘法器的类型 (2)第二节、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 (2)第三节、单片集成模拟乘法器 (3)第二章、集成模拟乘法器的应用 (4)第一节、基本运算电路 (4)一、平方运算 (4)二、除法运算器 (5)三、平方根运算 (5)四、压控增益 (5)第二节、倍频、混频与鉴相 (6)一、倍频电路 (6)二、混频电路 (6)三、鉴相电路 (6)第三节、调幅与解调 (7)一、信息传输的基本概念 (7)二、调幅原理 (8)三、采用乘法器实现解调(检波) (10)第三章、MC1496模拟乘法器构成的振幅器 (10)第一节、振幅调制的基本概念 (10)第二节、抑制载波振幅调制 (13)第三节、有载波振幅调制 (14)第四章、MC1496模拟乘法器构成的同步检波器 (14)总结 (18)参考文献 (18)附录 (19)第一章、集成模拟乘法器的工作原理第一节、模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件,理想乘法器的输出电压与同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比,而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。
《模拟相乘器》课件
模拟相乘器的组成
输入信号源
提供需要相乘的两个信号。
乘法器
实现信号的相乘操作。
输出缓冲器
将相乘后的结果输出。
模拟相乘器的工作流程
输入信号源将两个需 要相乘的信号输入到 乘法器中。
输出缓冲器将相乘后 的结果输出,完成一 次模拟相乘过程。
乘法器根据数学模型 对输入信号进行相乘 操作。
模拟相乘器的数学模型
模拟相乘器
目录
Contents
• 引言 • 模拟相乘器的工作原理 • 模拟相乘器的实现方法 • 模拟相乘器的性能分析 • 模拟相乘器的优化策略 • 模拟相乘器的未来发展
01 引言
模拟相乘器简介
模拟相乘器是一种电子设备,用于模拟两个数相乘的过程。它通常由输入端、输 出端和内部电路组成,通过接收两个输入信号,经过内部电路处理后,输出两个 输入信号的乘积。
02
动态功耗主要与信号处理过程中的电流变化和时钟频率有关。
能效优化
03
通过优化电路设计和降低时钟频率,可以降低模拟相乘器的功
耗,提高其能效比。
05 模拟相乘器的优化策略
算法优化
பைடு நூலகம்
1 2
并行化算法
通过同时处理多个数据,减少计算时间,提高效 率。
迭代算法
通过迭代方式逐步逼近结果,减少计算量,提高 精度。
模拟相乘器的响应时间取决于其内部电路的传输延迟和信号处理 速度。
并行处理
通过并行处理技术,可以加快模拟相乘器的速度,提高其处理能力 。
时序控制
优化时序控制逻辑,确保信号处理的时序正确性,也是提高速度的 一种方法。
功耗分析
静态功耗
01
模拟相乘器的静态功耗主要由电路内部的漏电流和偏置电流产
模拟乘法器
模拟乘法器及其应用学院:信息工程专业班级:电信1206姓名:李嘉辛学号: 0121209310603摘要模拟乘法器是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。
模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能。
它不仅应用于模拟运算方面,而且广泛地应用于无线电广播、电视、通信、测量仪表、医疗仪器以及控制系统,进行模拟信号的变换及处理。
在高频电子线路中,振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多,而且性能优越。
Analog multiplier is a kind of widely used nonlinear analog integrated circuits.Analog multiplier can be achieved between two unrelated analog multiplication function.It is not only applied in the simulation operation aspect, and widely used in radio, television, communications, measuring instruments, medical equipment and control system, the analog signal conversion and processing.In the high frequency electronic circuit, amplitude modulation, synchronous detection, mixing, frequency doubling, frequency, modulation and demodulation process, the same as can be seen as two signal multiplication or contain multiplication process.The function is realized by using integrated analog multiplier than using discrete components such as diodes and transistors are much more simple, and superior performance.一、实验目的1.了解模拟乘法器的工作原理2.掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理3.学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识,通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术,提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。
模拟乘法器
模拟乘法器的原理与运用一.实验目的1. 了解模拟乘法器的构成和工作原理。
2. 掌握模拟乘法器在运算电路中的运用。
二.实验原理集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件,它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算,同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路,是一种通用性很强的非线性电子器件,目前已有多种形式、多品种的单片集成电路,同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。
1. 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号(连续变化的电压或电流)相乘作用的电子器件,通常具有两个输入端和一个输出端,电路符号如图1所示。
图1 模拟乘法器的电路符号 若输入信号为x u , y u ,则输出信号o u 为:o u =k y u x u式中: k 为乘法器的增益系数或标尺因子,单位为V 1.根据两个输入电压的不同极性,乘法输出的极性有四种组合,用图2所示的工作象限来说明。
图2 模拟乘法器的工作象限若信号x u 、y u 均限定为某一极性的电压时才能正常工作,该乘法器称为单象限乘法器;若信号x u 、y u 中一个能适应正、负两种极性电压,而另一个只能适应单极性电压,则为二象限乘法器;若两个输入信号能适应四种极性组合,称为四象限乘法器。
2. 集成模拟乘法器集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
下面介绍BG314集成模拟乘法器。
(1) BG314内部结构如图3所示,外部电路如图4所示:图3 内部结构图图4 外部结构图输出电压o u =k x u y u 式中 k=yx ox cR R I R 2为乘法器的增益系数。
(2) 内部结构分析a 当反馈电阻x R 和y R 足够大时,输出电压o u 与输入电压x u 、y u 的乘积成正比,具有接近于理想的相乘作用; b 输入电压x u 、y u 均可取正或负极性,所以是四象限乘法器;c 增益系数k 由电路参数决定,可通过调整电流源电流ox I 进行调节,BG314增益系数的典型值为k=0.1V 1;d k 与温度无关,因此温度稳定性较好。
模拟乘法器的应用
[ 2 】 高伟涛 . P s p i c e 8 . 0 电路设 计实例精粹 [ M 】 .
北 京 :国 防工 业 出版 社 , 2 0 0 1 .
一
如 果使 模拟 乘法 器的 两个 输入 电压 分 别 与被测 电路 的电压 和电流成正 比,则乘法 器的 输 出电压与待测 电路 的功 率成正 比。
个以偏置 电流注入形式 出现 的附加控 制输入
端, 这使 O T A的特 性及应用更加灵活;另外, 这种器件的输 出不是常规运放 中输 出电阻趋于
2 . 6零 调 整
函 数发 生 电路的输 出电压和 输入 电压之
在 一个 或 两个 输人 端接 地情 况下将 输 出
电压调 到零值 的能力。
2 . 7增 益 系数 修 整
间具有 以方程式 、曲线或表 格形式给出的函数 关系 。函数发生 电路 是重 要的模拟运算 电路 , 也是 电子模拟计算机 中的重要部件 。
零的电压源,而是用具有极 高输 出电阻的 电流
源表示。
2乘法器 的基本 参数
参考文献
[ 1 】刘 建 清 主编 , 陈 培 军 ,李凤 伟 , 张 涛 编 著 . 从零开始 学模 拟电子技 术 [ M 】 . 北京:
国 防 工 业 出版 社 . 2 0 0 7 .
4 模拟乘法器的应用
电子技术 ・ E l e c t r o n i c T e c h n o l o g y
模拟乘法器的应 用
文/ 张 志敏
2 . 4 线 性 误 差
模 拟乘 法 器是 对 两个模 拟信 号 (电压 或 电流 )实现相 乘 功 能 的的有 源非 线性 器件 。主要 功 能 是 实现 两个 互不相 关信 号相 乘, 即输 出信 号与 两输 入信 号相 乘 积 成 正比。它有 两个输入 端 口,即 x 和 Y输入 端 口,作 为应 用 于模 拟 计 算机 中的一个部件发 展起 来的 自从 集成 模 拟乘 法 器 问世 , 由于 其技 术性 能 的逐 步 改进 ,使 它的 应 用早 已超 出模拟 计算机 的范 围。 它和运 算放 大 器一样 ,是 一种 通 用性 很 强 的 电子 器件 , 目前被 广 泛地应用 于信 号处理,测量设备 , 通信 工程 和 自动控 制 工程 等 科学 技 术领 域,并 起 着 日益增 长 的重 要 作 用 。所 以, 了解模 拟 乘 法器 及 其应 用应 成为 电子线路 课程 中 的 一个 基 本 内容。 为此 ,本 文拟 简明地 介绍 模拟 乘 法器 的基 本原
模拟乘法器的原理及应用
模拟乘法器的原理及应用1. 引言模拟乘法器是一种电子器件,可以对输入的两个模拟信号进行乘法运算。
它在电子领域中具有广泛的应用,例如在模拟信号处理、功率管理、通信系统等方面。
本文将介绍模拟乘法器的原理和常见的应用场景。
2. 模拟乘法器的原理模拟乘法器的原理基于模拟电路中的乘法运算。
它通常由两个输入端和一个输出端组成。
输入端接收两个模拟信号,输出端输出两个输入信号的乘积。
模拟乘法器的核心部件是乘法单元。
乘法单元通常采用差分放大器、电流镜等元件构成,利用其特性进行模拟信号的乘法运算。
差分放大器可以将输入信号相乘,并输出其结果。
模拟乘法器还可能包含其他辅助元件,例如补偿电路、滤波器等。
补偿电路用于提高乘法器的线性度和带宽,滤波器用于滤除输出信号中的噪声和杂散信号。
3. 模拟乘法器的应用3.1 信号处理模拟乘法器在信号处理领域中有广泛的应用。
它可以用于信号调制、混频、频谱分析等方面。
例如,在无线通信系统中,模拟乘法器可以用于调制信号到指定的载波频率,实现信号的传输和接收。
3.2 功率管理模拟乘法器在功率管理中也扮演重要角色。
例如,它可以用于电源管理芯片中的电压调整功能。
通过控制乘法器的输入信号,可以实现对输入电压的调整和电源效率的优化。
3.3 通信系统在通信系统中,模拟乘法器常用于解调、调制和调节信号功率等功能。
例如,在调制解调器中,模拟乘法器可以将数字信号转换为模拟信号,并通过调制器将其传输到目标设备。
3.4 音频处理模拟乘法器在音频处理中也有一定的应用。
例如,在音频混合器中,模拟乘法器可以将多个音频信号进行混合和调整,实现音频效果的增强和处理。
4. 模拟乘法器的发展趋势随着电子技术的不断发展,模拟乘法器也在不断演进和改进。
在新一代模拟乘法器中,更加关注功耗和带宽的优化。
同时,模拟乘法器的精度和速度也在不断提高。
5. 结论模拟乘法器是一种重要的电子器件,具有广泛的应用领域。
本文介绍了模拟乘法器的原理和常见的应用场景。
模拟乘法器工作原理
模拟乘法器工作原理今天来聊聊模拟乘法器工作原理吧。
不知道你们有没有去过那种传统的菜市场。
菜贩在计算总价的时候,其实就有点像模拟乘法器在工作。
比如说菜的单价是每斤5元,你买了3斤,菜贩心里或者拿个小本子一算,就知道总价是15元,这个过程从数学上来说就是乘法:单价×重量= 总价。
模拟乘法器干的事呀,大体上是类似的,只不过它处理的可不是这种买菜算账的数,而是电信号。
模拟乘法器呢,最基本的它有两个输入信号。
这两个输入信号就像两首不同旋律的曲子同时在播放。
当你把这两个信号输入到模拟乘法器的时候,它能处理这两个信号,输出一个新的信号,这个新信号的值就是原来两个输入信号值相乘的结果。
打个比方,就像咱们厨师做菜,有两种食材,土豆和肉,把它们按照一定的比例搭配放入锅中翻炒,最后出锅就变成了一道融合这两种食材味道的新菜,这个新菜就相当于模拟乘法器的输出信号。
有意思的是,模拟乘法器要实现乘法的功能并不是那么简单,这就要说到它背后的电子电路原理了。
从比较基础的模拟乘法器来说,它利用了某些电子器件的特性。
例如,在那些采用了双极型晶体管的模拟乘法器里,是基于晶体管的电流- 电压等特性来实现乘法功能的。
不过,老实说,我一开始也不明白那些复杂的电路表达式到底怎么来的,像那些包含着各种电子元件参数的公式,看起来就像天书一样。
后来我慢慢学才明白,原来它是通过对不同电路部分的精心设计,让输入的电压或者电流信号进行特定的转换和组合,最终实现这个乘法结果的输出。
这就好比我们做一套复杂的手工,每个零部件看似单独存在,但按照特定的步骤组合在一起就能变成一个有新功能的东西。
实际应用案例也有不少呢。
在音频处理领域,模拟乘法器就大有用武之地。
比如说,在音频的调制和解调过程中,利用模拟乘法器的乘法特性,可以把原始的音频信号和一个载波信号相乘,从而实现将音频信号搭载到载波上(调制),或者从载波上把音频信号分离出来(解调)。
在使用模拟乘法器的时候也有一些注意事项。
7.2模拟乘法器及其应用
uo
(3)模拟乘法器的分类
①利用对数和指数运算实现模拟乘法运算
②利用变跨导式二象限模拟乘法器实现乘法运算
③利用双平衡式四象限模拟乘法器实现乘法运算
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2 利用对数和指数运算实现模拟乘法运算
①利用对数/指数运算构成乘法运算电路
uX
uo1
uo3
对数运算电路1
uo =Kui1ui2
ui1 ui2
uo1
R2 ui1
R1 Rp
﹣ A
﹢
uo
ui2 uo
பைடு நூலகம்
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(3)平方根运算电路
①平方根运算电路
②平方根运算电路
uo1 = Kuo2
uo1
=
-
R2 R1
ui
uo =
- R2 KR1
ui
uo1 = Kuo2
uo =
求和运算电路
指数运算电路
uo
uY 对数运算电路2 uo2
②利用对数/指数运算构成除法运算电路
uX
uo1
uo3
对数运算电路1
减法运算电路
指数运算电路
uo
uY 对数运算电路2 uo2
3 变跨导式二象限模拟乘法器的工作原理
uX 2
=ub'e
uo 2
=-g um b'eRc
uo
=
-
Rc 2UTR
uXuY = KuXuY
_uo 2
﹣
4 模拟乘法器在运算电路中的基本应用
(1)乘法运算电路
uo =Kui2msin2t
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1、利用模拟乘法器MC1496构成调幅电路
(1) 接通电源,测量电路静态工作点(P212所示)
(2)调Rp使V1等于V4, 输入适当的载波信号和调制 信号,产生DSB波(见 P214) (3) 记录DSB波的波形及数值大小 (4)调Rp使V1不等于V4,输入适当的载波信号和调 制信号,产生 AM波 (5) 记录AM的波形、数值大小及计算调幅度Ma的大 小。
uAM(t)的频谱包括了三个频率分量:ωc(载波)、 ωc+Ω(上边 频)和ωc-Ω(下边频)。原调制信号的频带宽度是 Ω或(F ) , 而普通调幅信号的频带宽度是2Ω(或2F), 是原 调制信号的两倍。普通调幅将调制信号频谱搬移到了载频的 左右两旁, 如图6.2.1(b)所示。
2.同步检波--调幅波的解调
第十讲 模拟乘法器的应用 --振幅调制与解调
学习目的:
1.了解模拟乘法器的基本原理
2.掌握模拟乘法器构成的振幅调制与解调电路 的设计与调试
一、模拟乘法器的的基本原理
双差分对电路 见p210图6.6.1
二、模拟乘法器的的应用
模拟乘法器可以构成调幅、混频、同步检波、相位 鉴频等电路
1.调幅电路
调幅波产生的原理框图
设输入信号为DSB信号,即
us=UscosΩtcosωct, 本地恢复载波ur=Urcos(ωrt+φ), 这两个信号相乘
usur U s cos t cos ct cos( r t )t 1 U sU r cos t cos[( r c )t ] cos[( r c )t ] 2
uDSB (t ) kUCU t cos ct g (t ) cos ct
u 0
t (a )
uC
0
t
u D SB(t ) 0
(b )
U(t)=U cos t t
0°
1 80 ° (c)
0°
DSB信号波形
见P212图6.6.3
调幅度为:
U max U min U max U min U cm U min Ma U max U min U cm U cm
设载波为 uc(t)=Ucmcosωct, 调制信号为单频信号,即uΩ(t)=UΩmcosΩt(Ωωc), 则普通调幅信号为: uAM(t)= (Ucm+kUΩm cos Ωt)cosωct =Ucm(1+MacosΩt)cosωct 双边带信号为: uDSB (t ) kf (t )kf (t )uC
2. 利用模拟乘法器MC1496构成同步检波电路。
(1)接通电源,测量静态工作点,
(2)调幅器产生的AM波、DSB波,送入乘法器的 10、8端,同步信号(与原载波信号同频)送入1、 4端,并用示波器观察、记录原调制信号和解调出 的信号。