8.模拟乘法器的应用-乘积型混频器
实验1 集成模拟乘法器混频及平衡调幅实验
集成模拟乘法器混频、平衡调幅实验一、实验目的掌握利用乘法器(MC1496)实现混频,平衡调幅的原理及方法。
二、实验仪器双踪示波器一台、高频电子实验箱一台、万用表一台三、实验原理(1)混频用模拟乘法器实现混频,只要x u 端和y u 端分别加上两个不同频率的信号,相差一中频如,再经过带通滤波器取出中频信号,其原理如图所示:若()cos x s s u t V w t = ()00cos y u t V w t =则()00cos cos c s s u t KVV w t w t = ()()0001cos cos 2s s s KV V w w t w w t =++-⎡⎤⎣⎦ 经带通滤波器后,取差频 ()()0001cos 2s s V t KV V w w t =- 0s i w w w -=为某中频频率。
(2)振幅调制 设载波信号的表达式为()c o s c c m c u t U t ω=,调制信号的表达式为()c o s m u t U t ΩΩ=Ω,调制信号叠加直流电源Q U ,则调幅信号的表达式为 ()()()()000cos 11cos cos cos 22o M Q cm c m c a m c a m c u t A U u t U tU t m U t m U t ωωωωΩ⎡⎤=+⎣⎦=++Ω+-Ω0m M Q cm U A U U =a m ——调幅系数,a m Q m U U Ω=;0cos m c U t ω——载波信号;()01cos 2a m c m U t ω+Ω——上边频分量; ()01cos 2a m c m U t ω-Ω——下边频分量 它们的波形及频谱如图所示。
由图可见,调幅波中载波分量占有很大比重,因此信息传输效率较低,称这种调制为有载波调制。
为提高信息传输效率,广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。
双边带调幅波的表达式为()()()0cos cos 11cos cos 22M m cm c m c m c u t A U t U tU t U t ωωωΩ=Ω⋅=+Ω+-Ω 式中 m M m cm U A U U Ω=⋅⋅四、实验步骤1、混频器实验● 连接好跳线J12、J13、J15、J19、J110(此时J11、J14、J16、J17、J18应断开)。
乘法器与混频器
乘法器与混频器前言之前有人问过我这样的问题:乘法器和混频器到底有什么关系,混频器能不能用作乘法器?这里介绍一下它们的原理和异同点,相信各位都能有所理解。
乘法器乘法器正如其名,是做乘法的电子器件。
主要用途有调幅、调频、数学运算等。
真正数学意义上的乘法器全称四象限模拟乘法器。
所谓“四象限”指乘法器的两个输入信号的符号可能为正也可能为负均为双极性信号,此时乘法器能实现真正的数学意义上的乘法运算。
如果其中一个信号为单极性信号而另一个为双极性,那么称其为二象限。
如果全为单极性信号则为一象限。
但是通常我们在设计电路时并不会太多地设计四象限电路,所以一、二象限的应用更多一些。
首先一个理想的乘法器的输出和两输入的乘积成比例,具有以下端口特性:Vout=K×VX×VYV_{out}=K \times V_{X} \times V_{Y} Vout =K×VX×VY当然并不局限于本例中的电压信号,电流信号也是可以的。
一开始的乘法器是基于对数放大器设计的,对数放大器和加法器就能构成乘法器。
Vout=log(VX)+log(VY)V_{out}=log(V_{X})+log(V_{Y})Vout=log(VX)+log(VY)但是这种结构的劣势也很明显。
对数放大器是基于PN结的,结果受温度影响较为明显。
同时这种结构较难设计高速电路,带宽比较受限。
而且这个结构只能实现一个象限内的运算。
后来一位叫巴里·吉尔伯特(Barrie Gilbert)的高人设计了名为吉尔伯特单元(Gilbert cell)的电路,这个电路直接改变了整个电子通信行业。
巴里·吉尔伯特(Barrie Gilbert,1937年6月5日至2020年1月30日)),IEEE终身院士、美国国家工程院院士、同时也是ADI的首位院士(ADI Fellow)。
他于1937年出生于英国伯恩茅斯,1972年担任ADI公司的IC设计师,成为第一代研究员,1979年创建ADI首个远程设计中心,此后一直专注于高性能模拟IC的开发。
乘法器 混频原理
乘法器混频原理乘法器是一种重要的电子器件,用于将两个输入信号进行乘法运算并输出结果。
在通信系统中,乘法器被广泛应用于混频器中,用于实现信号的频率变换和混频功能。
混频原理是指利用乘法器将两个不同频率的信号相乘,得到新的信号,从而实现频率变换和信号混频的过程。
在混频器中,乘法器的工作原理是将两个输入信号相乘,得到一个新的信号,该新信号的频率等于两个输入信号频率的和或差。
这种频率变换的原理是利用信号的乘法性质,实现频率的转换和信号的混频。
混频器的输入信号通常包括射频信号和本振信号,通过乘法器的作用,将这两个信号相乘得到中频信号或其他频率信号,实现信号的频率变换和混频功能。
乘法器的工作原理主要是利用二极管的非线性特性,将两个信号输入到二极管中,经过非线性乘法运算,得到新的信号输出。
乘法器的输出信号包含了原始信号频率的乘积,实现了信号的频率变换和混频功能。
乘法器的性能对混频器的性能和整个通信系统的性能具有重要影响,因此设计高性能的乘法器对于实现优秀的混频器至关重要。
在实际的混频器设计中,乘法器的性能参数包括线性度、动态范围、带外抑制等,这些参数直接影响混频器的性能。
因此,选择合适的乘法器对于设计高性能的混频器至关重要。
乘法器的工作原理和性能特点决定了混频器的频率转换范围、信号的转换损耗、信号的杂散和带外频率的抑制等性能指标。
总的来说,乘法器在混频器中的应用是实现信号频率变换和混频功能的关键。
混频器的性能取决于乘法器的设计和性能,因此混频器的设计需要充分考虑乘法器的特性,以实现优秀的混频器性能。
乘法器的工作原理和性能对于混频器的频率转换、信号抑制和性能指标的实现起着重要的作用,是混频器设计的关键因素之一。
(完整word版)基于模拟乘法器的混频器
基于模拟乘法器的混频器摘要Multism10是属于新一代的电子工作平台,是一种在电子技术界广泛应用的优秀的计算机仿真软件,Multism10被称为电子工作人员的“计算机里的电子实验室”。
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、监频、相频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工程采用分离器件如二极管和三极管要简单的多,而且性能优越。
所以目前在无线通信、广播电视等方面应用比较多。
继承模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
主要内容是基于MC1496混频器应用设计与仿真,阐述了混频器基本原理,并在电路设计与Multism仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块,利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真,并结合双踪示波器实现对信号的混频。
关键字:Multism10,模拟乘法器MC1496,混频器第一章绪论混频器在高频电子线路和无线电技术中,应用非常广泛,在调制过程中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频的已调信号。
在解调过程中,接受的已调高频信号也要经过频率转换,变成对应的中频信号。
特别是在超外差式接收机中,混频器应用比较广泛,如AM广播接收机将已调信号535KHZ-1605KHZ要变成465KHZ 的中频信号,电视接收机将48.5M-870M的图像信号要变成38M的中频图像信号。
再发射机中,为提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。
用一个频率较低的石英晶体振荡器为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加减乘除运算变换成射频,所以必须使用混频电路。
由此可见,混频电路是电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
本文通过MC1496构成的混频器来对接收信号进行频率转换,变成需要的中频信号。
实验七 集成电路模拟乘法器的应用
实验七集成电路模拟乘法器的应用一、乘法器混频1、预调工作:参看附图G2a) 接好连接器J12,J13,J15,J19,J110构成混频电路;b) 按下开关K11;2、接输入信号;a) 从IN11脚输入频率为10.7MHz载波信号,大小为Vp-p=300mV的信号(由高频信号源部分产生参考高频信号源的使用);b) 从IN13脚输入频率为10.245MHz的信号,此信号由“正弦波振荡器”单元的晶体振荡部分产生,从测试钩TT51引入;3、实验现象:在测试钩TT11脚测得信号的频率为455KHz(用频率计观测),大小为400mV(用示波器观测)。
二、乘法器调幅1、预调工作:参看附图G2a) 接好连接器J11,J14,J16,J17,J18(断开J12、J13、J15、J19、J110),构成调幅电路;b) 按下开关K11;2、接输入信号:a) 从IN11脚输入10.7MHz的载波信号,大小为Vp-p=1.2V,从高频信号源部分引入(参考高频信号源使用);b) 从IN12脚输入频率为1KHz,大小为Vp-p=2V的正弦波调制信号,从低频信号源部分引入(参考低频信号源使用),改变调制信号的大小使调幅波不失真;3、实验现象:调节电位器W11,在测试钩TT11脚处用示波器可以观察到调制深度不同“有载波的调幅波”和“抑制载波的调幅波”,如图12所示。
图12三、乘法器同步检波1、预调工作:如附图G3所示a) 接好连接器J22,J24,J26(断开J21、J23、J25),构成检波电路;b) 按下开关K21;2、接输入信号:a) 从IN21脚输入10.7MHz的载波信号(幅度大小与平衡调幅的一样,相当于同步载波),由高频信号源提供(参考高频信号源使用);b) 从IN23脚输入调幅波,此信号由“乘法器调幅”部分产生,由测试钩TT11输出;3、实验现象:在测试钩TT21脚处用示波器可以观察到检波后得到的正弦波,如图13所示。
实验七-集成电路模拟乘法器的应用
实验报告实验名称 集成电路模拟乘法器的应用成绩姓名 马晓恬 专业班级 电信081 实验日期 学号指导教师刘富强提交报告日期12.19一、实验目的1、了解模拟乘法器(MC1496)的工作原理,掌握其调整与特性参数的测量方法。
2、掌握利用乘法器实现混频,平衡调幅,同步检波,鉴频等几种频率变换电路的原理及方法。
二、实验内容1、 改变模拟乘法器外部电路,实现混频器电路,观察输出点波形,并测量输出频率。
2、 改变模拟乘法器外部电路,实现平衡调幅电路,观察输出点波形。
3、 改变模拟乘法器外部电路,实现同步检波电路,观察输出点波形。
4、 改变模拟乘法器外部电路,实现鉴频电路,观察输出点波形。
三、实验仪器1、双踪示波器一台2、频率特性扫频仪(选项)一台四、实验原理及电路1、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立器件如二极管和三极管要简单的多,而且性能优越。
所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。
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MC1496集成模拟乘法器。
(1)MC1496的内部结构MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。
其内部电路和引脚如图7-1(a)(b)所示。
其中1VT 、2VT 与3VT 、4VT 组成双差分放大器,5VT 、6VT 组成的单差分放大器用以激励1VT ~4VT 。
7VT 、8VT 及其偏置电路组成差分放大器5VT 、6VT 的恒流源。
引脚8与10接输入电压U X ,1与4接另一输入电压U y ,输出电压U 0从引脚6与12输出。
引脚2与3 外接电阻R E ,对差分放大器5VT 、6VT 产生串联电流负反馈,以扩展输入电压U y 的线性动态范围。
模拟相乘器和混频器
三、二极管相乘器
2. 二极管平衡相乘器
② 工作原理
➢ V1m>>V2m,V1m>>VD(on)
v1控制 D1 、 D2开关工作
★ 若v1>0,D1、D2导通;若v1<0,D1、D2截止
i
iD1
- iD2
2v2 K1 ( 1t )
RD 2RL
v2K1(1t )
RL
➢ i 含频谱分量:ω2,ω1±ω2,3ω1±ω2 … …
三、二极管相乘器
2. 二极管平衡相乘器 ② 工作原理
➢ 实现相乘条件:
在RL两端并上LC带通滤波 (满足中心频率为ω1,BW3dB = 2ω2)
则:在负载上选出
iω1 ω2
2 RL π V1m
v1v2
➢
vo
iω1 ω2
RL
π
2 V1m
v1v2
三、二极管相乘器
1. 二极管双平衡相乘器(环形相乘器) ① 电路及特点
② 非线性传输特性 ③ 正弦信号传输特性
一、模拟相乘器的基本特性
3. 误差分析(静态误差 (vx vy)) 引起误差原因:
AM AM A
vx vx vxos voAMvxvy vo AMvxvy (vx vy )
vy vy vyos
(vx vy ) Avxvy vxF vyF voo N(vx vy )
➢ 若V1m≥260mv,
th
qv1 2kT
K2 ( ω1t
)
2.单差分对相乘器
1) 电路
v1=V1mcosω1t v2=V2mcosω2t
2) 工作原理
➢ iC3
v2
VBE( on ) RE
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。
乘法混频器
J11、J14、J15向左拨,J12、J13向上拨。
3、输入信号
TP9或TP10处输入10.245MHz的正弦波(由环形混频器模块石英晶体振荡产生,参考实验四),TP11或TP12处输入10.7MHz的载波信号,峰峰值约1V(由高频信号源提供10.7MHz锁定信号,参考高频信号源使用)。
时间:
地点:
实验名称:乘法混频器
一、实验目的
1、了解模拟乘法器(MC1496)混频原理。
2、掌握乘法器调整方法。
3、掌握利用乘法器实现混频电路的原理及方法。
二、实验设备(环境)
1、双踪模拟示波器示波器一台
2、频率特性扫频仪(选项)一台
三、实验原理
集成模拟乘法器是完成两个模拟量相乘的电子器件。在高频中,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。
四、实验内容及过程(步骤)
1、在主板上正确插好乘法器模块和环形混频器模块,对照乘法器模块混频部分的丝印,正确连接实验电路:K1、K2向左拨,+12V接+12V,-12V接-12V,GND接GND(从主板直流电源部分±12V和GND插孔用连接线接入),检查连线正确无误后打开实验箱电源开关(实验箱左侧的船形开关)。K1、K2向右拨,若正确连接则模块上的电源指示灯LED1、LED2亮。
(a)内部电路(b)引脚图
图6-1MC1496的内部电路来自引脚图用模拟乘法器实现混频,只要ux端和uy端分别加上两个不同频率的信号,相差一中频如455KHz,再经过带通滤波器取出中频信号:
若 , 则:
经带通滤波器后取差频
为某中频频率。
实验电路图如图6-3所示。
图6-3实验电路图
模拟乘法器及其应用
模拟乘法器及其应用摘要模拟乘法器就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与三极管要简单的多,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与解决问题的能力。
8.模拟乘法器的应用-乘积型混频器
模拟乘法器的应用——乘积型混频器学号:200800120228 姓名:辛义磊仪器编号:30一、实验目的1、掌握集成模拟乘法器的工作原理及其特点2、进一步掌握集成模拟乘法器(MC1596/1496)实现振幅调制、同步检波、混频、倍频的电路调整与测试方法二、实验仪器低频信号发生器高频信号发生器频率计稳压电源万用表示波器三、实验原理与实验电路集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一,是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边带平衡调制器,不需要耦合变压器或调谐电路,还可作为高性能的SSB乘法检波器、AM调制解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等,它与放大器相结合还可以完成许多数学运算,如乘法、除法、乘方、开放等。
MC1496的内部电路继引脚排列如图所示MC1496型模拟乘法器只适用于频率较低的场合,一般工作在1MHz以下的频率。
双差分对模拟乘法器MC1496/1596的差值输出电流为MC1595是差值输出电流为式中,错误!未找到引用源。
为乘法器的乘法系数。
MC1496/1596使用时,VT1至VT6的基极均需外加偏置电压。
实验电路四、实验步骤检查电路无误后接通电源,完成如下操作: 1、 当本振信号的频率为43.4=Lf MHz 、振幅为5.0≤-pp V V ,输入信号的频率为4=Cf MHz ,振幅为50≤-pp V mV 时,观察并测绘输入输出信号波形,记录I L C f f f 、、。
2、当本振信号的频率为43.4=L f MHz 、振幅为5.0≤-p p V V ,输入信号的振幅为50≤-pp VmV 时,改变输入信号频率C f (在3.9-4.1MHz 之间,每隔200kHz 测量一次),测量输出信号的频率和幅度,记录在表格中,并由此计算带通滤波器的通频带宽度。
f c 3.9MHz 4.0MHz 4.1MHz f 4.43 MHz 4.43 MHz 4.43 MHz v500mV500mV500mV3、保持两输入信号的频率及本振信号幅度不变,改变输入信号振幅V sm (峰峰值在40-100mV 之间变化)的大小,逐渐测量输入V sm 和中频输出V im 。
模拟乘法器混频电路
重点讨论以下两种情况 ① p=0,q=1------中频干扰
fn
1 q
pf0
fi
(intermedite frequence interference)
此时, fn =f i 。该干扰信号直接在混频器中放大输出, 产生干扰。
产生机理:由混频器非线性特性的一次方项产生。
2.组合副波道干扰(combined subchannel interference)
5.阻塞现象(blocking phenomena)与相互混频 (mutual mixing)
① 阻塞现象 产生的原因
接收机输入回路选择性不好,外来强干扰信号进入 后,放大器或混频器工作于严重的非线性区域,产 生阻塞(堵死)现象。
阻塞的后果
破坏晶体管的工作状态; 输出信噪比大大下降; 可能使晶体管的PN结击穿。
1.组合频率干扰 (combined frequency interference)
——有用信号和本振产生的组合频率干扰
例题:某电台发射频率 f s =931kHz,中频频率f i = f0 - f s =465kHz,试判断 p=1, q=2 时,能否产生 组合频率干扰。
解: ∵ f s =931kHz ,f i = f0 - f s =465kHz ∴ f 0 = f i + f s =1396kHz 当p=1, q=2 时, 2f s - f0 =466kHz≈ f i
1.组合频率干扰 (combined frequency interference)
——有用信号和本振产生的组合频率干扰
减小干扰哨声的措施 采用平方律器件 工作点设计应接近平方律部分 采用相乘器实现混频 电路采用平衡推挽的形式
将产生最强干扰哨声的信号频率移到接收频段之 外。如,中频接收机,f i 规定为 465 kHz。(中波: 535 ~ 1605 kHz)
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
模拟乘法器应用
模拟乘法器应用一、实验目的1、进一步加深对模拟乘法器原理和功能的理解2、学会应用模拟乘法器实现低电平调幅、同步检波、混频、倍频等功能,并学会这些功能二、实验主要仪器和设备直流稳压电源EM1715、高频信号发生器GFG813、低频信号发生器HC9205、示波器HC6504各一台,万用表一块,实验电路板一块。
三、实验原理1、模拟乘法器的应用模拟乘法器由于其相乘功能,因此能实现频谱迁移,在调制与解调,混频和倍频等方面得到广泛应用,其应用原理如下: (1)双边带调制用乘法器实现双边带调制的原理框图如图1所示,图中A M 为乘法器增益,单位为1/V 。
当输入端分别为加入载波信号 u c = U cm coswt 和调制信号u o = U om cos Ωt 时,输出端得到已调信号的双边带信号,即()()[]t t U tt U u u A u ccom c m C M o ΩΩΩΩ-++===ωωωcos coscos cos 21在图5.6所示的实验电路中,是U Ω = 0,只加载信号,调节MC1496(1)脚和(4)脚间的偏置电路使载波输出最小,则加上U Ω信号后, 就可以实现双边带调制。
(2)普通调幅原理框图如图2所示,其输出()()tt m Uu A tU U t U A u U u A ucaQcmMm QcMMQ cMoωωcos cos cos cos 1(ΩΩΩΩ+=+=+=式中UU mQm aΩ=,为调制度。
在图5.6中,调节点位器Rp1给MC1496的(1)、(4)间提供合适的偏置,就可以实现普通调频。
图2 用乘法器实现普通调幅框图u cU Qu Ωu o(3)混频和倍频用乘法器实现混频的原理框图如图3所示。
当两输入端分别为加入信号电压Us =U sm cosw s t 和本振电压U L = U Lm cosw L t ,则输出电流i o 中将含有(ωL+ωS ) 和 (ωL –ωS)分量,通过中心角频率为ωi =ω1–ωs 的带通滤波器除其中的和频分量,则得到输出中频电压u1=u o =U m cos ω1t用乘法器实现倍频的原理框图如图4所示。
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。
模拟乘法器混频实验报告
模拟乘法器混频实验报告一、引言模拟乘法器混频实验是电子工程领域中一项重要的实验。
通过该实验,我们可以了解模拟乘法器的工作原理以及混频技术的应用。
本实验报告将详细介绍实验的目的、所用仪器设备、实验步骤、实验结果以及分析和讨论。
二、实验目的本实验的目的是通过搭建模拟乘法器混频电路,观察并分析乘法器的工作原理以及混频效果。
具体目标如下:1. 理解模拟乘法器的基本原理;2. 掌握模拟乘法器混频电路的搭建方法;3. 分析乘法器的非线性特性对混频效果的影响;4. 通过实验结果验证理论分析的正确性。
三、仪器设备本实验所用的仪器设备如下:1. 函数信号发生器:用于产生输入信号;2. 模拟乘法器:用于实现模拟乘法运算;3. 混频器:用于实现信号的混频;4. 示波器:用于观测信号的波形和频谱。
四、实验步骤1. 连接仪器设备:将函数信号发生器的输出信号连接到模拟乘法器的一个输入端,将另一个输入端连接到混频器的输出端,再将混频器的输出端连接到示波器的输入端。
2. 设置参数:设置函数信号发生器的输出信号频率和幅值,选择合适的参数。
3. 观察波形:打开示波器,观察模拟乘法器输出端的波形,并记录波形的特点。
4. 分析频谱:通过示波器的频谱分析功能,观察信号的频谱特性,并记录分析结果。
5. 调整参数:根据实验结果,适当调整函数信号发生器的输出频率和混频器的参数,再次观察波形和频谱。
6. 分析和讨论:根据实验结果,分析模拟乘法器的工作原理和混频效果,并进行讨论。
五、实验结果经过实验观察和分析,得到以下结果:1. 模拟乘法器输出波形呈现非线性特性,波形的形状与输入信号频率和幅值有关;2. 混频器能将两个频率不同的信号进行混合,产生新的频率组合,并且频谱特性能够反映出混频效果;3. 调整函数信号发生器的频率和混频器的参数,可以改变输出波形和频谱的特征。
六、分析和讨论通过实验结果的观察和分析,我们可以得出以下结论:1. 模拟乘法器的工作原理是利用非线性特性,将两个输入信号相乘,产生新的输出信号。
模拟乘法器混频器仿真
基于Multisim的模拟乘法器仿真的元件连接比较方便,参数可以随意设置,在仿真的 过程中加深了对模拟乘法器的知识的了解
12电科宋连法 12电科彭显阳
MC1496模拟乘法器和混频器原理 仿真过程及分析 仿真所遇问题及解决方法 结论
模拟乘法器
模拟乘法器是对两个模拟信号(电压或电流) 实现相乘功能的有源非线性器件,主要功能 是实现两个互不相关信号的相乘,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。
得到想要遇问题及解决方法
Q1:
S1: 多半是电路问题,仔细检查电路,或者重建电路,重 启multisim
Q2: 跟网上电路图一模一样的电路,但自己却得不 到想要的结果。 S2:换。
结论
经过本次设计, 通过学习了解了许多关于乘法器构成的混频器以及运用Multisim软 件仿真带来的好处,发现查找资料的过程中也是一种学习 一些在实验室里由于仪器不能做的实验也可以用multisim来完成
在高频电子线路可以实现振幅调制、同步检 波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调
混频器原理
混频器的功能是将载波为fs(高频)的已调波 信号不失真地变化为另一载频fi(固定中频) 的已调波信号,而保持原调制规律不变。 Uy 混频器电路模型: Uc 非线性元件 Ux 本地振荡 器 带通滤波器 Uo
经带通滤波器后取差频:
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模拟乘法器的应用
——乘积型混频器
学号:200800120228 姓名:辛义磊仪器编号:30
一、实验目的
1、掌握集成模拟乘法器的工作原理及其特点
2、进一步掌握集成模拟乘法器(MC1596/1496)实现振幅调制、同步检波、混频、倍频的电路调整与测试方法
二、实验仪器
低频信号发生器
高频信号发生器
频率计
稳压电源
万用表
示波器
三、实验原理与实验电路
集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一,是一种多用途的线性集成电路。
可用作宽带、抑制载波双边带平衡调制器,不需要耦合变压器或调谐电路,还可作为高性能的SSB乘法检波器、AM调制解调器、FM解调器、混频器、倍频器、鉴相器等,它与放大器相结合还可以完成许多数学运算,如乘法、除法、乘方、开放等。
MC1496的内部电路继引脚排列如图所示
MC1496型模拟乘法器只适用于频率较低的场合,一般工作在1MHz以下的频率。
双差分对模拟乘法器MC1496/1596的差值输出电流为
MC1595是差值输出电流为
式中,错误!未找到引用源。
为乘法器的乘法系数。
MC1496/1596使用时,VT
1至VT
6
的基极均需外加偏置电压。
实验电路
四、实验步骤
检查电路无误后接通电源,完成如下操作: 1、 当本振信号的频率为43
.4=L
f MHz 、振幅为5
.0≤-p
p V V ,输入信号的频率
为4
=C
f MHz ,振幅为50
≤-p
p V mV 时,观察并测绘输入输出信号波形,记
录I L C f f f 、、。
2、当本振信号的频率为43.4=L f MHz 、振幅为5.0≤-p p V V ,输入信号的振幅为
50
≤-p
p V
mV 时,改变输入信号频率C f (在3.9-4.1MHz 之间,每隔200kHz 测量
一次),测量输出信号的频率和幅度,记录在表格中,并由此计算带通滤波器的
通频带宽度。
f c 3.9MHz 4.0MHz 4.1MHz f 4.43 MHz 4.43 MHz 4.43 MHz v
500mV
500mV
500mV
3、保持两输入信号的频率及本振信号幅度不变,改变输入信号振幅V sm (峰峰值在40-100mV 之间变化)的大小,逐渐测量输入V sm 和中频输出V im 。
将测量及计算结果填入表格中,并完成下列任务:
①计算混频增益A vc 。
将混频电压增益A vc 定义为变频器中频输出电压幅值与输入信号幅值之比,以分贝表示为sm
vc V V A Im lg 20=
②作出V sm 和V im 的关系曲线 V sm 40 mV 60 mV 80 mV 100mV V im
60mV
85mV
100mV
120mV
五、思考题。