MC1594L四象限模拟乘法器
四象限乘法器
四通道四象限模拟乘法器MLT04四通道四象限模拟乘法器MLT04１ＭＬＴ０４的结构功能和主要特点在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量电压或电流相乘的电子器件。
采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。
在目前的乘法器中，单通道器件（如ＭＯＴＯＲＯＬＡ的ＭＣ１４９６）无法实现多通道的复杂运算；二象限器件（如ＡＤＩ公司的ＡＤ５３９）又会使负信号的应用受到限制。
而ＡＤＩ公司的ＭＬＴ０４则是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器，这种完全乘法器克服了以上器件的诸多不足之处，适用于电压控制放大器、可变滤波器、多通道功率计算以及低频解调器等电路。
非常适合于产生复杂的要求高的波形，尤其适用于高精度ＣＲＴ显示系统的几何修正。
其内部结构及引脚排列如图１所示。
ＭＬＴ０４是由互补双极性工艺制作而成，它包含有四个高精度四象限乘法单元。
温度漂移小于０．００５％／℃。
０．３μＶ／Ｈｚ的点噪声电压使低失真的Ｙ通道只有０．０２％的总谐波失真噪声，四个８ＭＨｚ通道的总静止功耗也仅为１５０ｍＷ。
ＭＬＴ０４的工作温度范围为－４０℃～＋８５℃。
ＭＬＴ０４的其它主要特性如下：●四个独立输入通道；●四象限乘法信号；●电压输入电压输出；●乘法运算无需外部元件；●电压输出：Ｗ＝（Ｘ×Ｙ）／２．５Ｖ，其中Ｘ或Ｙ上的线性度误差仅为０．２％；●具有优良的温度稳定性：０．００５％；●模拟输入范围为±２．５Ｖ，采用±５Ｖ电压供电；●低功耗一般为１５０ｍＷ。
２误差源和非线性模拟乘法器的静态误差主要由输入失调电压、输出偏置电压、比例系数以及非线性度引起。
在这四种误差源中，只有Ｘ和Ｙ的输入失调电压可以由外部调整。
而ＭＬＴ０４的输出偏置电压在出厂时已由厂家调整至５０ｍＶ，比例系数在整个量程之内被内部调整为２．５％。
MC1594L四象限模拟乘法器
MC1594L四象限模拟乘法器模拟相乘器是一种时变参量电路。
在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。
在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或 MOS 器件构成的四象限模拟相乘器。
随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中。
四象限模拟乘法器又大致分为两种。
一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。
这种乘法电路均采用差动电路结构。
另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。
常用的集成化模拟乘法器的产品有 BG314 、MC1494L/MC1594L 、MC1495L/MC1595L 、XR-2208/XR2208M 、AD530 、AD532 、AD533 、A D534 、AD632 、BB4213 、BB421等。
相乘器的基本特性及实现方法：若输入信号分别用v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 表示，输出信号用v o ( t ) 表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为v o ( t )= K v 1 ( t ) v 2 ( t ) (4-18)式中，K 是乘法器的比例系数或增益系数。
该式表明，对一个理想的相乘器，其输出电压的瞬时值v o ( t ) 仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 的乘积成正比，而不包含任何其它分量。
输入电压v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 可以是任意的，即其波形、幅度、极性和频率 ( 包括直流 ) 均不受限制。
1.MC1594L四象限乘法器原理图：用MC1594L模拟乘法器做交流电压乘法器（其原理图）：2．各部分电路进行分析：该电路主要分为三个部分：（1）电压调整器：电压调整器就是使输出电压在一定条件下保持稳定当输入电压改变，负载条件变时，输出电压要尽可能保持不变。
单电源BiCMOS四象限模拟乘法器的研究与设计
vout = R B
1 2
vx
1 2
vy
-
VTH N1
+
1 2
vy
+ VTHN 2 +
1 2
vy
+
VTHN 3
+
1 2
vy
-
VTHN 4
。
( 5)
M 1 和 M 3 源端接 OTA 的输入端, M1 和 M 3 源端 电压相等 (体效应也相同 ), 从而使得 VTHN1 = VTHN3。 同样, 对于 M2 和 M 4 来说, 有 VTHN 2 = VTHN4, 所以可以 得到
) 746 )
西北大学学报 (自然科学版 )
第 37卷
图 6 完整的四象限 B iCOM S模拟乘法器 F ig. 6 T he who le schema tics o f four-quadrant B iCMO S ana logue m ultiplier
3 模拟结果
采用典型的 016 Lm B iCMOS工艺对此乘法器进 行了设计实现 ( 管子的尺寸见图 5, 6所示 )。H SP ICE 模拟结果表明: 在 5 V 单电源供电的条件下, 输入电 压 vx 和 vy 的变化范围均为 - 215 ~ 215 V, 步长变化 为 015 V时, 得到的直流传输特性曲线如图 7所示。当 输入电压范围限于 ? 2 V 时, 乘法器相对于 vx 和 vy 的 非线性误差 (主要是由电路中同类器件间的失配以及 衬偏效应造成的 ) 分别小于 016% 和 019% , 图 8所 示, 上下分别对应正、负输入时的非线性误差, - 3 dB 带宽大于 100 MH z, 功耗小于 419 mW。
当前单电源供电已成为数字和模拟 IC 设计的 一个主要设计目标, 它不但可以降低系统成本; 而且 可以减少电路的功耗, 提高集成密度和便携式电子 产品的电池寿命。四象限模拟乘法器是模拟信号处 理系统中常用的 基本单元, 广泛地应用于 调制、解 调、检波、混频、鉴相、人工神经网络、自适应滤波器、 盲信号分离及其他信号处理电路中。 G ilbert单元电 路诞生以后, 利用双极技术在制作高精度、高速度的 模拟乘法器方面取得很大成功。随着 CMOS技术的 发展, 出现了全 CMOS结构的模拟乘法器电路, 但和 双极 G ilbert单元一样, 这类乘法器不能在单电源下 工作, 而 且 - 3dB 带宽 小、线性 输入 信号 范 围窄。 B iCMOS技术兼 顾双极和 CMOS 技术的优 点, 已广 泛应用在数模混合系统中, 采用 B iCMOS技术实现 的乘法器与双极模拟乘法器具有相 近的速度和精 度, 另外具有良好的线性度、较宽的带宽、较大的输 入输出信号幅度和较低的噪声, 并且只需要单电源 供电。
《模拟乘法器》课件
# 模拟乘法器 本课程将介绍模拟乘法器的原理及其应用。
模拟乘法器的定义
பைடு நூலகம்
作用
模拟乘法器用于实现模拟 信号的乘法运算，将不同 信号相乘得到新的信号。
原理
模拟乘法器基于电子元件 的特性，通过电压或电流 乘法进行运算。
分类
模拟乘法器可以根据不同 的实现方式和应用场景进 行分类。
模拟乘法器的应用
电子测量中的应用
模拟乘法器在测量仪器中用于信号放大和校正，提高测量精度。
通信系统中的应用
模拟乘法器在通信系统中用于信号调制、解调和频谱分析。
音频系统中的应用
模拟乘法器在音频系统中用于音频效果处理和音频信号放大。
模拟乘法器的实现
电路实现
模拟乘法器可以通过电路设计和集成电路制 造来实现。
软件实现
模拟乘法器也可以通过软件算法来实现，例 如在数字信号处理中。
2 应用前景
模拟乘法器在未来将继续发挥重要作用，随着科技的发展将有更广泛的应用。
参考文献
1. 2. 3.
Author 1. Title 1. Publisher 1. Author 2. Title 2. Publisher 2. Author 3. Title 3. Publisher 3.
模拟乘法器的应用案例
电子秤上的应用
模拟乘法器在电子秤中用于 测量物体的重量并进行计算。
无线电通信系统中 的应用
模拟乘法器在无线电通信系 统中用于信号调制和解调， 实现高质量的通信。
音频放大器中的应 用
模拟乘法器在音频放大器中 用于调节音量和音频效果的 处理。
总结
1 优点和不足
模拟乘法器的优点包括快速响应和高精度，但也存在精度损失和成本较高的不足。
一种新型低压COMS四象限模拟乘法器
一种新型低压COMS四象限模拟乘法器
宋树祥;王卫东
【期刊名称】《桂林电子科技大学学报》
【年(卷),期】2005(025)001
【摘要】一种新型低压CMOS四象限模拟乘法器以源衰减器和全差分电流传输器(FDCC Ⅱ)为核心,当电源电压为±1.5V时,电路功耗小于75μW.该乘法器电路具有较好的线性输入范围,达到±1V,当输入电压范围限于±0.8V时,非线性误差小于0.6%,-3dB带宽约为10MHz.
【总页数】4页(P35-38)
【作者】宋树祥;王卫东
【作者单位】桂林电子工业学院,通信与信息工程系,广西,桂林,541004;桂林电子工业学院,通信与信息工程系,广西,桂林,541004
【正文语种】中文
【中图分类】TN432.1
【相关文献】
1.新型四象限模拟乘法器的研究与设计 [J], 刘淑英;付立新
2.新型四象限模拟乘法器 [J], 李忠;秦世才
3.一种低压BiCMOS四象限模拟乘法器的设计 [J], 管慧;汤玉生
4.采用神经MOS晶体管的低压四象限模拟乘法器的设计 [J], 管慧;汤玉生
5.一种结构简单的低压CMOS四象限模拟乘法器 [J], 管慧
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模拟乘法器及其应用
ωs >> Ω
UΩm 调 系 ： = 幅 数 m Usm
调 波 uo =Usm ( + mcosΩ )cosωst 幅 ： 1 t
=Usm cosωst + m sm cosΩ cosωst U t 1 =Usm cosωst + m sm cos( s +Ω t U ) ω 2 1 + m sm cos( s −Ω t U ω ) 2
2 2
1 = KU 2 1 u o = KU 2
Sm
(1 + cos 2 ω s t ) cos 2 ω s t
2 Sm
§4 其他应用
ui E x y K
uo
可控增益 放大器
uo = (K )ui E
绝对值电路
ui x y -K
uo
A
uo'
压控方波三角 波发生器
C Uc
UZ
uo1 = ± KU CU Z 可改变积分电容的充放电速率， 从而通过模拟乘法器实现频率可调
若 通 波 中 频 为 l −ωs， 宽 于 Ω 带 滤 器 心 率 ω 带 大 2 ， 1 则 uo = K SmULm (1+mcosΩ )cos(ωl −ωs )t 有 U t 2
五 倍频
us
x y K
' uo
uo
高通滤波器
us = U
'
Sm
cos ω s t
2 Sm
u o = KU
cos ω s t
uo ' = KuiuR = KUsmURm (1+ mcosΩt) cos2 ωst 1 1 = KUsmURm (1+ mcosΩt)( + cos2ωst) 2 2 1 1 1 = KUsmURm (1+ cos2ωst + mcosΩt + mcosΩt cos2ωst) 2 2 2 1 1 = KUsmURm[1+ cos2ωst + mcosΩt 2 2 1 1 + mcos(2ωs + Ω)t + mcos(2ωs − Ω)t] 4 4
集成乘法器幅度调制电路实验
实验9 集成乘法器幅度调制电路—、实验准备1． 做本实验时应具备的知识点： 幅度调制用模拟乘法器实现幅度调制 MC1496四象限模拟相乘器 2．做本实验时所用到的仪器：集成乘法器幅度调制电路模块，高频信号源，双踪示波器，万用表二、实验目的1．熟悉电子元器件和高频电子线路实验系统；2．掌握用MC1496来实现AM 和DSB 的方法，并研究已调波与调制信号、载波之间关系； 3．掌握在示波器上测量调幅系数的方法； 4．通过实验中波形的变换，学会分析实验现象。
三、实验内容1．模拟相乘调幅器的输入失调电 压调节、直流调制特性测量。
2．用示波器观察DSB 波形。
3．用示波器观察AM 波形，测量调幅系数。
4．用示波器观察调制信号为方波时的调幅波。
四、基本原理 1．MC1496简介MC1496是一种四象限模拟相乘器，其内部电路以及用作振幅调制器时的外部连接如图9-1所示。
由图可见，电路中采用了以反极性方式连接的两组差分对（T 1～T 4），且这两组差分对的恒流源管（T 5、T 6）又组成了一个差分对，因而亦称为双差分对模拟相乘器。
其典型用法是：⑻、⑽脚间接一路输入（称为上输入v 1），⑴、⑷脚间接另一路输入（称为下输入v 2），⑹、⑿脚分别经由集电极电阻R c 接到正电源+12V 上，并从⑹、⑿脚间取输出v o 。
⑵、⑶脚间接负反馈电阻R t 。
⑸脚到地之间接电阻R B ，它决定了恒流源电流I 7、I 8的数值，典型值为6.8k Ω。
⒁脚接负电源-8V 。
⑺、⑼、⑾、⒀脚悬空不用。
由于两路输入v 1、v 2的极性皆可取正或负，因而称之为四象限模拟相乘器。
可以证明：122th 2co t T R v v v R v ⎛⎫=⋅ ⎪⎝⎭，因而，仅当上输入满足v 1≤V T (26mV)时，方有：12co t TR v v v R v =⋅，才是真正的模拟相乘器。
本实验即为此例。
图9-1 MC1496内部电路及外部连接2．1496组成的调幅器用1496组成的调幅器实验电路如图9-2所示。
模拟乘法器-PPT
对 uX 也可以采用线性动态范围扩展电路，使之线 性动态范围大于UT，MC1595集成模拟乘法器就属于这种 类型。其内部电路由两部分组成：一部分为双差分对模
拟乘法器，与MC1496电路相同；另一部分为 uX 线性动
态范围扩展电路。MC1595外接电路 R5 及外形图如图
6.1.4所示。 4、8脚为uX输入端，9、12脚为uY输入端，
uO
R CIC3 2 U T
uX
R CIC3 2UT
uX
RC 2R E UT
uX uY
KuX uY
(6.1.4)
其中
K
RC 2R E U T
(6.1.5)
在室温下，K 为常数，可见输出电压uO与输入电压
uX、uY的乘积成比例，就是说图6.1.2所示差分放大电
路具有乘法功能。但uY必须为正才能正常工作，故为
6.2.2 倍频、混频与鉴相 一、倍频电路
当图6.2.1所示平方运算电路输入相同的余弦波信 号uI=uX=uY=Uimcosωt时，则由式(6.2.1)可得
输只可u 要入见O在信 ，图号K 这U (6i 的时m 6.2 .2二乘c 2.o .1次s 法7的2 )谐器 输t 波输出 成出端1 2 分电接K U 12压一i m2 中K( 隔1 U含直 im有2c 电o c直s 容o2 流 ，st 成2便)分可t12得,K因到U i此二m 2 次和，
2、14 脚为输出端，其输出电压uO表示式为
uO
4RC RXRYIO
uXuY
KuXuY
(6.1.9)
图 6.1.4 MC1595外接电路及外形图
其增益系数
K 4RC R X R YIO
(6.1.10)
通过调节IO′的大小(由微调R3的阻值实现)可以改 变增益系数，MC1595增益系数的典型值为0.1V-1。 RX、 RY 为负反馈电阻，用以扩大uX、uY的线性动态范围，uX、 uY的线性动态范围分别为
《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
适用于四象限探测器的模拟运算电路设计
输 时会 受 到 二 次 调制 ，调 制频 谱 在 ｌ ～１ ０ ０ Ｈｚ 范 围 内 。Ｃ Ｃ Ｄ由 于 自
身 的器件 特 性 ，帧频 不 能做 的很 高 。 四象 限光轴 检测 系统 的检 测精
度 没 有Ｃ Ｃ Ｄ检 测 系 统 好 ，但 是 技 术 非 常成 熟 ，而 且 四象 限 光轴 检
７
式 中ａ 为 光斑 质 心相 对 于 中心 位置 的偏 差 ，伪 透 镜 焦 距 ，Ｍ为 放大 倍数 。基 于 上式 得到 到达 角 起伏 数据 进行 统 计分 析 ，进 而得 到
光斑 质心 的到 达 角起伏 方差 。
一 Ｌ
光斑 质 心相 对于 中心位 置 的偏差 通 过光 轴检 测 器测 量得 到 ，常
光 轴探 测器 是将 器 件特 性 相近 的 四个光 电二极 管拼 接 在一 起 ，并将
该 器 件放 在接 收端 焦平 面 上 。根据 电流 值可 测 得光 功 率 大小 】 。设 Ｉ ａ 、Ｉ ｂ 、Ｉ ｃ 、Ｉ ｄ 分别 为二 极管检 测 的 电流 值 ，则 可 以得 到：
口 ：
的特 征尺 寸 ，光 束 穿过湍 流 的情 形 分为 三种 ： 一种 是光 束直 径远 远
现是 光斑 发 生破 碎 、畸变 、展宽 ，光 强 发生 起伏 。破 碎 、畸 变 的光
１ 引言
当前，空 间光通信 中的点对 点通信模 式 已经 很成熟 ，随着我 国相 应 地开展 了轨道 与轨道 、轨道与 地面 、地 面与航 空平 台、地面 站点 间 的空间激 光通信 实验 ，其标着我 国的该技 术水平 总体达 到世 界领 先水 平ｌ 】 Ｊ Ｉ 。然而激 光在大气 湍流 中传播 时，由于湍流 的不规则性 ，会使激
够推 动无 线激 光通 信技 术 的发展 ；首先介 绍 了大气湍 流及 对无 线激 光通 信 的影 响 ；其次 结合 四 象限探 测 器得到 到达 角测量 方法 ；最后 设 计 出 适 用于 四象 限探测 器的模拟 运 算放 大 电路 。
模拟乘法器
3.12模拟乘法器一．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应用。
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，同时广泛用于信息传输系统中作为调幅，解调，混频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，目前已有许多单片的集成电路。
此外，模拟乘法器还是一些现代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3-12-1所示。
若输入信号为VyVx,，则输出信号Vo为KVxVyVo=式中，K为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为1-V。
根据两个输入电压的不同极性，乘积输出的极性有四种组合，可用图3-12-2所示的工作象限来说明。
若信号VyVx,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VyVx,中一个能适应正，负两种极性电压，而另一个只能是单极性电压，为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，则称为四象限乘法器。
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。
BG314内部结构与典型应用电路分别如图3-12-3和图3-12-4所示。
输出电压与输入电压的关系为KVxVyVo=式中，IoxRxRyRcK2=为乘法器的增益系数。
图3-12-1 模拟乘法器的电路符号 图3-12-2 模拟乘法器的工作象限图3-12-3 BG314内部电路（1） 电路特点a. 当反馈电阻Rx 和Ry 足够大时，输出电压Vo 与输入电压Vy Vx ,的乘积成正比，具有接近于理想的相乘作用。
b. 输入电压Vy Vx ,均可取正或负极性，所以是四象限乘法器。
实验7 模拟乘法器调幅(AM、DSB)实验
实验7 模拟乘法器调幅（AM 、DSB ）一、 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。
本实验中载波是由晶体振荡产生的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。
(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11-1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11-1 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。
根据MC1496的特性参数，对于图11-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即： ν8=ν10 , ν1=ν4 , ν6=ν1215V ≥ν6 (ν12)-ν8 (ν10)≥2V15V ≥ν8 (ν10)-ν1 (ν4)≥2V15V ≥ν1 (ν4)- ν5≥2V (2)静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源I 0的值来确定。
当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻VR 接正电源+VCC 由于I 0是I 5的镜像电流，所以改变V R 可以调节I 0的大小，即：5007.050+-=≈R CCV V V I I 当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-V ee ，5脚通过一电阻V R 接地，所以改变V R 可以调节I 0的大小，即： 5007.050+-=≈R ee V V V I I 根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA ，一般取mA I I 150=≈。
实验二：模拟乘法器应用实验PPT教学课件
图1.模拟乘法器应用电路：振幅调制、 混频等
2020/12/10
5
图2.MC1596内部电路及引脚功能图如下：
2020/12/10
6
基本命题 fx=500KHz ， Ux=50mV ， fy=10KHz ， Uy=0.2V 的 信 号 时 调 电 位 器 RW 工 作 在 不 平 衡 状态时便可产生含载波的正弦调幅信号。
2020/12/10
2
实验仪器
高频信号发生器 QF1055A 一台;
超高频毫伏表 DA22A
一台;
频率特性测试仪 BT－3C 一台;
直流稳压电源 HY1711－2 一台;
数字示波器 TDS210
一台.
2020/12/10
3
实验任务与要求
基本实验的实验线路及说明
实验电路如图1所示。该电路可用来实现普通 调幅、平衡调制、混频、倍频、同步检波等功 能。图中RL为负载电阻，RB是偏置电阻，RE 是负载反馈电阻，RW和R1、R2组成平衡调节 电路，调节RW，可使1、4两脚的直流电位差 为零，从而满足平衡调幅的需要，若1、4脚直 流电位差不为零，则1、4输入包括调制信号和 20直20/12/流10 分量两部分，此时可实现普通调幅波。 4
*实验时可只用一个输入信号，然后将x和y通 道短接
2020/12/10
9
PPT精品课件
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10
c.保持ux(t)不变，使Uy由小到大变化，观察uo(t)的变化， 记下变化结果，并测出最大不失真的uo(t)所对应的 Uy的大小。
2d02.0保/12/1持0 ux(t)不变，fy变化时uo(t)变化情况如何？
8
相成器课设
相乘器电路仿真分析摘要相乘器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能，是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。
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得多，而且性能优越。
本设计主要应用multisim10实现以上功能。
关键词： MC1496；multisim10；相乘器;目录1、绪论 (1)2、方案的确定 (1)3、工作原理、硬件电路的设计或参数的计算 (2)3.1 AM信号的工作原理及数学表达式 (2)3.2 AM信号电路的设计及波形 (3)3.3普通调幅（AM）信号的解调 (6)4、DSB信号电路设计和仿真分析 (7)4.1 DSB信号数学表达式 (7)4.1.1 DSB信号调制过程的数学表达式 (8)4.1.2解调过程的数学表达式 (8)4.1.3 DSB信号电路设计及波形 (8)4.2 DSB信号的解调 (10)5、心得体会 (11)参考文献 (12)附录 (13)总电路图 (13)元件清单 (14)1、绪论信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。
论文利用Multisim10提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。
AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。
与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。
论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。
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MC1594L四象限模拟乘法器
模拟相乘器是一种时变参量电路。
在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。
在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或 MOS 器件构成的四象限模拟相乘器。
随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中。
四象限模拟乘法器又大致分为两种。
一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。
这种乘法电路均采用差动电路结构。
另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。
常用的集成化模拟乘法器的产品有 BG314 、MC1494L/MC1594L 、MC1495L/MC1595L 、XR-2208/XR2208M 、AD530 、AD532 、AD533 、A D534 、AD632 、BB4213 、BB421等。
相乘器的基本特性及实现方法：若输入信号分别用v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 表示，输出信号用v o ( t ) 表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为
v o ( t )= K v 1 ( t ) v 2 ( t ) (4-18)
式中，K 是乘法器的比例系数或增益系数。
该式表明，对一个理想的相乘器，其输出电压的瞬时值v o ( t ) 仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 的乘积成正比，而不包含任何其它分量。
输入电压v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 可以是任意的，即其波形、幅度、极性和频率 ( 包括直流 ) 均不受限制。
1.MC1594L四象限乘法器原理图：
用MC1594L模拟乘法器做交流电压乘法器（其原理图）：
2．各部分电路进行分析：
该电路主要分为三个部分：
（1）电压调整器：
电压调整器就是使输出电压在一定条件下保持稳定当输入电压改变，负载条件变时，输出电压要尽可能保持不变。
原理就是利用负反馈，类似于电阻分压的原理，采样输出电压，跟基准电压比较，然后调整输出电压的大小，使其保持在一个尽量恒定的值上。
（2）四象限乘法器：
乘法器有四个工作区域，由它的两个输入电压的极性来确定，并可用X-Y平面中的四个象限表示。
能够适应两个输入电压四种极性组合，它属于非线性模拟集成电路，对于理想乘法器，其输出电压与在同一时刻的两个输入电压瞬时值的乘积成正比，而且输入电压波形、幅度、极性和频率可以是任意的。
差分放大电路不仅具有放大作用，还具有乘法功能，所以它成为变跨导单片集成模拟乘法器的基本单元电路。
（3）输出电流放大器：
用以放大电流的放大器，主要涉及到三极管的工作原理，基极在集电极和发射极之间，基极在一定的电流范围内通过发射极的电流越大，集电极和发射极之间的电阻越小，电流就可以达到很大了，它主要还是由一个双集成运算放大电路和一对互补的NPN三极管组成，当放大微电流时，第一级必须是常见的射极跟随器（它从基极输入信号，从射极输出信号。
它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点），无电压增益，但能输出电流，具有负载能力。
这样就可以使得输出的驱动能力达到很强了。
3.仿真结果：
该电路应用MC1594四象限乘法器构成，电路简单，精度稍差。
为使电路工作在线性区，输入端电阻R1和R2的值取决于输入电压大小。
R1大小等于V1乘以6，R2大小为V2乘以3。
如果V1=V2=3V，则R1=18kΩ，R2=9kΩ。
在具有不同输入电压的情况下，一般取R1=52kΩ，R2=30kΩ，但这样做会使精度和线性度有所下降。
输出与输入的关系为：
V o=V1V2/10 。
V1输入正玹波，V2输入方波，二者频率同为100HZ
黄色的波形：输入V1
蓝色的波形：输入V2
红色的波形：输出V0
（由于电路干扰较大，有些波段的波形出现失真现象）
改变频率，两端输入同为50HZ，其他都是同样。