集成模拟乘法器及其应用-模拟电子技术课件.ppt

第六章 集成模拟乘法器及其应用 6.1 集成模拟乘法器 6.2 集成模拟乘法器的应用电路 6.3 模拟乘法器调幅与解调电路的调整与测试 6.1 集成模拟乘法器 一、模拟乘法器的基本特性 模拟乘法器有两个输入端、一个输出端。若输入信号为 、 ，则输出信号 为 ： 二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 变跨导模拟乘法器是在带电流源差分放大电路的基础上发展起来的，它的基本原理电路如图6.1.2所示。图中v1、v2为特性相同的三极管，其 ， 。 v3为恒流管，当 时，其集电极电流 ，当输入电压 时， ，差分放大电路输出电压 。 当IE1、 IE2 比较小时， V1、 V2 管的输入电阻为： 式中UT为温度的电压当量，在室温时 图6.1.2 模拟乘法器原理图 6.1.2 单片集成模拟乘法器 采用两个差分放大电路可构成较理想的模拟乘法器，称为双差分对模拟乘法器，也称为双平衡模拟乘法器。 如图6.1.3所示（虚线框内）是根据双差分对模拟乘法器基本原理制成的单片集成模拟乘法器MC1496的内部电路。 乘法器输出电压为 增益系数为 图6.1.3 MC1496型集成模拟乘法器 双差分对模拟乘法器，与MC1496电路相同； 线性动态范围扩展电路。 4、8脚为uX输入端，9、12脚为uY输入端，2、14脚为输出端，其输出电压表示式为： 图6.1.4 MC1595外形图及外接电路 6.2 集成模拟乘法器应用电路 一、平方运算 将模拟乘法器的两个输入端输入相同的信号，如图所示，就构成了平方运算电路，此时电路的输出电压等于 二、除法运算 除法运算电路如图6.2.2所示。它由集成运放和模拟乘法器组成。由模拟乘法器可得 三、平方根运算 四、压控增益 考虑到模拟乘法器的输出电压 ，设 电压为一直流控制电压 ， 为输入电压，如图6.2.4所示，则有 6.2.2 倍频、混频与鉴相 当图6.2.1所示平方运放电路输入相同的余弦波信号时，得 若在图6.1.1所示模拟乘法器中， 、 均为余弦信号，如令 ，则模拟乘法器的输出电压等于 三、鉴相电路 鉴相电路用来比较两输入信号的相位差，即它的输出电压与两输入信号的相位差成正比。用模拟乘法器构成的鉴相电路如图6.2.5(a)所示，令输入电压 、 分别为 图6.2.5 模拟乘法器的鉴相功能 6.2.3 调幅与解调 信号可以用来传输信息，信息可用语言、文字、图象等来表达，也可用人们事先规定好的编码来表达。但在很多情况下，这些表达信息的语言、文字、图象、编码等不便于直接传输 。因此在近代科学技术中，常用电信号来传送各种信息，即利用一种变换装置把各种信息转换为随时间作相应变的电压或电流进行传输，这种随信息作相应变化的电压或电流就是电信号。 图6.2.6所示为一远距离信息传输系统的组成框图，图中输入变换器主要将输入信息变换成低频电信号。发送设备将这些低频电信号进行某种处理，并以足够的功率送入信道，以实现信号的远距离传输，这种处理称为调制。发送设备的输出信号为高频已调信号。 信道是信号传输的通道，又称传输媒介，不同的信道有不同的传输特性。利用导线（电线、电缆、光导纤维）来传输电信号的称为有线传输系统，利用空间电磁波来传输信号的称无线传输系统。 接收设备和输出变换器与发送设备和输入变换器的作用相反，由信道传输过来的高频已调信号，由接收设备娶出并进行处理，恢复为与发送端相对应的低频电信号，这一过程称为解调。 用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度，称为幅度调制，简称调幅，用AM表示。用低频信号去改变高频信号的频率，则称为频率调制，简称调频，用FM表示；如用低频信号去改变高频信号的相位，则称为相位调制，简称调相，用PM表示。经过调制后的高频信号称为已调信号，而未被调制的高频信号是运载信息的工具，称为载波信号。 二、调幅原理 设低频信号 和高频载波信号分别为 式中F为低频频率，fc为高频载波频率。设两者波形的初相角均为零，其波形如图6.2.