当前位置:文档之家› 第2章(3) 乘法器除法器

第2章(3) 乘法器除法器

全加器逻辑电路图

全加器逻辑电路图 全加器英语名称为full-adder,是用门电路实现两个二进制数相加并求出和的组合线路,称为一位全加器。一位全加器可以处理低位进位,并输出本位加法进位。多个一位全加器进行级联可以得到多位全加器。常用二进制四位全加器74LS283。 一位全加器:全加器是能够计算低位进位的二进制加法电路 一位全加器(FA)的逻辑表达式为: S=A⊕B⊕Cin Co=AB+BCin+ACin 其中A,B为要相加的数,Cin为进位输入;S为和,Co是进位输出; 如果要实现多位加法可以进行级联,就是串起来使用;比如32位+32位,就需要32个全加器;这种级联就是串行结构速度慢,如果要并行快速相加可以用超前进位加法, 超前进位加法前查阅相关资料; 如果将全加器的输入置换成A和B的组合函数Xi和Y(S0…S3

控制),然后再将X,Y和进位数通过全加器进行全加,就是ALU的逻辑结构结构。 即X=f(A,B) Y=f(A,B) 不同的控制参数可以得到不同的组合函数,因而能够实现多种算术运算和逻辑运算。 半加器、全加器、数据选择器及数据分配器 一、实验目的 1.验证半加器、全加器、数据选择器、数据分配器的逻辑功能。 2.学习半加器、全加器、数据选择器的使用。 3.用与非门、非门设计半加器、全加器。 4.掌握数据选择器、数据分配器扩展方法。 二、实验原理 1.半加器和全加器 根据组合电路设计方法,列出半加器的真值表,见表7。逻辑表达式为: S =AB + AB= A⊕B

C = AB 半加器的逻辑电路图如图17所示。 用两个半加器可组成全加器,原理图如图18所示。 在实验过程中,我们可以选异或门74LS86及与门74LS08来实现半加器的逻辑功能;也可用全与非门如74LS00、反相器74LS04组成半加器。这里全加器不用门电路构成,而选用集成的双全加器 74LS183。其管脚排列和逻辑功能表分别见图19和表4.9所示 (a)用异或门组成的半加器(b)用与非门组成的半加器 图17 半加器逻辑电路图

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 multiplier can be achieved between two unrelated analog multiplication 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 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 function is realized by using integrated analog multiplier than using discrete components such as diodes and transistors are much more simple, and superior performance.

第3章--组合逻辑电路习题答案

第3章 组合逻辑电路 3.1 试分析图3.59所示组合逻辑电路的逻辑功能,写出逻辑函数式,列出真值表,说明电路完成的逻辑功能。 (b) (c) (a)A B C D L =1 =1 =1 C 2 L 1L 2L 3 图3.59 题3.1图 解:由逻辑电路图写出逻辑函数表达式: 图a :D C B A L ⊕⊕⊕= 图b :)()(21B A C AB B A C AB L C B A L ⊕+=⊕=⊕⊕= 图c :B A B A L B A A B B A B A L B A B A L =+=+=+++==+=321 由逻辑函数表达式列写真值表: A B C D L 0 0 0 0 00 0 0 1 10 0 1 0 10 0 1 1 00 1 0 0 10 1 0 1 00 1 1 0 00 1 1 1 11 0 0 0 11 0 0 1 01 0 1 0 01 0 1 1 11 1 0 0 01 1 0 1 11 1 1 0 11 1 1 1 0 由真值表可知:图a 为判奇电路,输入奇数个1时输出为1;图b 为全加器L 1为和,L 2为进位;图c 为比较器L 1为1表示A>B ,L 2为1表示A=B, L 3为1表示A

D C B A W X Y Z 输入 输出 图3.61 题3.3图 解: BA C A C D B C A C D W +++= A C A C D CBA A C D A B B D X +++=B D A C D CB D B C D Y ++=B C D A B D DBA CA CB D Z +++= D C B A W X Y Z 输入输出 B C BA C A C D A C D W DCBA +++==∑)13,12,11,10,8,6,5,4,3()( A C D CBA B D A B X DCBA +++==∑)15,13,12,9,8,7,4,2,0()(

模拟乘法器实验

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3-12-1所示。 u x u y o 图3-12-1 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3-12-2所示的工作象限来说明。 图 3-12-2 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3-12-3所示,外部电路如图3-12-4所示: 1 8 43 7 6 5142+ 9 121110 13 7 图3-12-3 BG314内部电路

模拟乘法器AD834的原理与应用

模拟乘法器AD834的原理与应用 1.AD834的主要特性 AD834是美国ADI公司推出的宽频带、四象限、高性能乘法器,其主要特性如下: ●带符号差分输入方式,输出按四象限乘法结果表示;输出端为集电极开路差分电流结构,可以保证宽频率响应特性;当两输入X=Y=±1V时,输出电流为±4mA; ●频率响应范围为DC~500MHz; ●乘方计算误差小于0.5%; ●工作稳定,受温度、电源电压波动的影响小; ●低失真,在输入为0dB时,失真小于0.05%; ●低功耗,在±5V供电条件下,功耗为280mW; ●对直通信号的衰减大于65dB; ●采用8脚DIP和SOIC封装形式。 2.AD834的工作原理 AD834的引脚排列如图1所示。它有三个差分信号端口:电压输入端口X=X1-X2和Y=Y1-Y2,电流输出端口W=W1-W2;W1、W2的静态电流均为8.5mA。在芯片内部,输入电压先转换为差分电流(V-I转换电阻约为280Ω),目的是降低噪声和漂移;然而,输入电压较低时将导致V-I转换线性度变差,为此芯片内含失真校正电路,以改善小信号V-I转换时的线性特性。电流放大器用于对乘法运算电路输出的电流进行放大,然后以差分电流形式输出。 AD834的传递函数为: W=4XY (X、Y的单位为伏特,W的单位为mA) 3.应用考虑 3.1 输入端连接

尽管AD834的输入电阻较高(20kΩ),但输入端仍有45μA的偏置电流。当输入采用单端方式时,假如信号源的内阻为50Ω,就会在输入端产生1.125mV的失调电压。为消除该失调电压,可在另一输入端到地之间接一个与信号源内阻等值的电阻,或加一个大小、极性可调的直流电压,以使差分输入端的静态电压相等;此外,在单端输入方式下,最好使用远离输出端的X2、Y1作为输入端,以减小输入直接耦合到输出的直通分量。 应当注意的是,当输入差分电压超过AD834的限幅电平(±1.3V)时,系统将会出现较大的失真。 3.2 输出端连接 采用差分输出,可有效地抑制输入直接耦合到输出的直通分量。差分输出端的耦合方式,可用RC耦合到下一级运算放大器,进而转换为单端输出,也可用初级带中心抽头的变压器将差分信号转换为单端输出。 3.3 电源的连接 AD834的电源电压允许范围为±4V~±9V,一般采用±5V。要求VW1和VW2的静态电压略高于引脚+VS上的电压,也就是+VS引脚上的电去耦电阻RS应大于W1和W2上的集电极负载电阻RW1、RW2。例如,RS为62Ω,RW1和RW2可选为49.9Ω,而+V=4.4V,VW1=VW2=4.6V,乘法器的满量程输出为±400mV。 引脚-VS到负电源之间应串接一个小电阻,以消除引脚电感以及去耦电容可能产生的寄生振荡;较大的电阻对抑制寄生振荡有利,但也会使VW1和VW2的静态工作电压降低;该电阻也可用高频电感来代替。 4.应用实例 AD834主要用于高频信号的运算与处理,如宽带调制、功率测量、真有效值测量、倍频等。在某航空通信设备扩频终端机(如图2所示)的研制中,笔者应用AD834设计了扩频信号调制器和扩频信号接收AGC电路。

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,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

高频,模拟乘法器汇总

实验课程名称:高频电子线路

MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。它的典型应用 包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、 鉴频、动态增益控制等。MC1496 的和内部电路与外部引脚图 如图1(a)(b)所示 (a)1496内部电路 (b)1496引脚图 图1 MC1496的内部电路及引脚图 它内部电路含有 8 个有源晶体管,引脚 8 与 10 接输入电压 VX、1与 4接另一输入电压VY,6 与12 接输出电压 VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY,而实际上输出存在着各种误差,其输出的关系为:VO=K(VX +VXOS)(VY+VYOS)+VZOX。为了得到好的精度,必须消除 VXOS、VYOS与 VZOX三项失调电压。引脚 2 与 3 之间需外接电阻,对差分放大器 T5与 T6产生交流负反馈,可调节乘法器的信号增益,扩展输入电压的线性动态范围。 各引脚功能如下: 1:SIG+ 信号输入正端 2: GADJ 增益调节端 3:GADJ 增益调节端 4: SIG- 信号输入负端 5:BIAS 偏置端 6: OUT+ 正电流输出端 7: NC 空脚 8: CAR+ 载波信号输入正端 9: NC 空脚 10: CAR- 载波信号输入负端11: NC 空脚 12: OUT- 负电流输出端 13: NC 空脚 14: V- 负电源 (2)Multisim建立MC1496电路模块 MC1496内部结构multisim电路图和电路模块如图2所示。

图2 MC1496的内部电路及电路模块引脚图 2、AM与DSB电路的设计与仿真 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带(DSB)信号,抑制载波和一个边带的单边带(SSB)信号。 利用模拟乘法器相乘原理实现调幅是很方便的,工作原理如下:在乘法器的一个输入端输入载波信号另一输入端输入调制信号,则经乘法器相乘,可得输出抑制载波的双边带调幅信号的表达为: 若要输出普通调幅信号,只要调节外部电路的平衡电位器,使输出信号中有载波即可。输出信号表达式为: 普通振幅调制电路的原理框图与抑制载波双边带振幅调制电路的原理框图如图3所示 图3 ① AM与DSB电路的设计 查集成模拟乘法器MC1496 应用资料(附录1),得典型应用电路如图4所示。

集成模拟乘法器及其应用-集成电路

第6章 集成模拟乘法器及其应用 6.1集成模拟乘法器 教学要求: 1.掌握集成模拟乘法器的基本工作原理; 2.理解变跨导模拟乘法器的基本原理; 3.了解单片集成模拟乘法器的外部管脚排列及外接电路特点。 一、集成模拟乘法器的工作原理 (一)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。其符号如下图所示,K 为乘法器的增益系数。 1.模拟乘法器的类型 理想乘法器—对输入电压没有限制, u x = 0 或 u y = 0 时,u O = 0,输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的 。 实际乘法器—u x = 0 , u y = 0 时,u O 1 0,此时的输出电压称为输出输出失调电压。u x = 0,u y 1 0 (或 u y = 0,u x 1 0)时,u O 1 0,这是由于u y (u x )信号直接流通到输出端而形成的,此时 的输出电压为u y (u x )的输出馈通电压。 (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,其基本原理电路如下图所示。

在室温下,K为常数,可见输出电压u 与输入电压u y、u x的乘积成正比,所以差分放大电路具有乘法功 O 能。但u y必须为正才能正常工作,故为二象限乘法器。当u Y较小时,相乘结果误差较大,因I C3随u Y而变,其比值为电导量,称变跨导乘法器 . 二、单片集成模拟乘法器 实用变跨导模拟乘法器由两个具有压控电流源的差分电路组成,称为双差分对模拟乘法器,也称为双平 衡模拟乘法器。属于这一类的单片集成模拟乘法器有MC1496、MC1595等。MC1496内部电路如下图所示。

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R Y 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)

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.

模拟乘法器1496实验报告

实验课程名称:_高频电子线路

(a)1496内部电路 (b)1496引脚图 图1 MC1496的内部电路及引脚图 它内部电路含有 8 个有源晶体管,引脚 8 与 10 接输入电压 VX、1与 4

图2 MC1496的内部电路及电路模块引脚图 电路的设计与仿真 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅按调制信号把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双)信号,抑制载波和一个边带的单边带(SSB)信号。 利用模拟乘法器相乘原理实现调幅是很方便的,工作原理如下:在乘法器的一个输入端输入载波信号另一输入端输入调制信号 法器相乘,可得输出抑制载波的双边带调幅信号的表达为: 若要输出普通调幅信号,只要调节外部电路的平衡电位器,使输出信号中有载波即可。输出信号表达式为: 普通振幅调制电路的原理框图与抑制载波双边带振幅调制电路的原理框图如图 图3

图4 1496构成的振幅调制电路电原理图 图中载波信号经高频耦合电容C1输入到Uc ⑩端,C3为高频旁路电容,使⑧交流接地。调制信号经高频耦合电容C2输入到U Ω④端,C5为高频旁路电容,使①交流接地。调制信号从⑿脚单端输出。电路采用双电源供电,所以⑤脚接Rb 到地。因此,改变R 5也可以调节大小,即: 则:当VEE=-8V ,I 5=1mA 时,可算得:(MC1496器件的静态电流一般取I 0=I 5=1mA Ω +--= ≈5007.0550R V u I I EE

模拟乘法器

沈阳大学科技工程学院 模拟乘法器 1.课程设计目的 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。 在本次课程设计实验中,通过对高频电子线路的振幅调制与解调,模拟乘法器的学习设计出由双差分对乘法器为主构成的乘法器常规调幅电路,通过对电路的设计,参数的确定,设计出了方案,按照设计的电路图在Multisim 仿真软件中画出具体的仿真电路图并进行了调试,观察实验结果并与课题要求的性能指标做了对比,最后对实验结果经行了分析总结。 2.设计方案论证 2.1 乘法器常规调幅的设计作用 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解调电路,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。 2.2乘法器常规调幅设计 调制就是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号解调是调制的逆过程,将有用的低频信号从高频载波中还原出来。调幅过程是非线性变换的过程。 普通调幅是用需传送的信息(调制信号))(t u Ω去控制高频载波)(t u c 的振幅,使其随调制信号)(t u Ω的规律而变化。 调幅时,载波的频率和相位不变,而振幅将随调制信号线性变化。若载波信号为 t U t u c cm c ωcos )(=,调制信号为)(t u Ω。则普通调幅波的振幅为: )()(t u k U t U a cm cm Ω+=

模拟乘法器作用及电路

模拟乘法器作用及电路

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摘要 随着电子技术的发展,集成模拟乘法器应用也越来越广泛。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。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R 有关,否则输出 Y 波形会产生严重失真;(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 目录

模拟乘法器ADL5391的原理与应用

模拟乘法器ADL5391的原理与应用邮件群发 模拟乘法器是现代信号处理系统的重要组成单元,它广泛应用于锁相环、混频器、滤波器等信号处理电路中。ADL5391是美国ADI公司推出的宽频带、高性能、超对称的模拟乘法器。它具有2 GHz的可用带宽,是此前所有模拟乘法器所无法相比的。同时,ADL5391也是目前速度最快的模拟乘法器芯片之一。它将所有电路集成于一块芯片之中,使得ADL5391具有极高的速度。在文中的应用实例中,设计了一种基于ADL5 391的二倍频电路,可对输入的信号进行准确的二倍频,电路性能稳定,可广泛应用于混频、倍频、脉冲调制等领域。 1 ADL5391的主要特性 ADL5391凝聚了ADI公司三十年的先进模拟乘法器技术经验,其主要特性如下: 1)DC至2 GHz对称乘法器,传递函数为VW=αx(VXxVY),1 V+Vz; 2)独特的设计确保了X、Y的绝对对称,X、Y的幅度,时间响应相同; 3)可调、不随温度而变化、增益调整为α; 4)完全差分输入,输出或单端操作; 5)低噪声和高输出线性度; 6)单电源供电:4(5,5(5 V,130 mA; 7)3x3 mm、16引脚小型LFCSP封装。 2 ADL5391的工作原理 ADL5391的功能结构框图如图1所示,传递函数由下式给出: W=aXY,U+Z (1) 其中:X和Y是被乘数;U是乘法器的比例因子;α是乘法器增益;W是乘法器

的输出;Z是一个求和输入。所有的变量和比例因子单位都是伏特。 ADL5391最重大的改进就是采用了新型乘法器内核架构,它与自1970年开始使用的传统架构明显不同。传统的模拟乘法器(如AD835)几乎完全由吉尔伯特单元的拓扑结构或与其相近的电路实现。X和Y不对称的信号路径造成了X和Y之间幅度和时延的不平衡,这在高频时会出现问题。在ADL5391中,新型的乘法器内核提供了X和Y之间绝对的对称,尽量减小吉尔伯特单元中本身的差异。 ADL5391的功能结构框图展示了主乘法器单元和反馈乘法器单元,其中主乘法器用于接收X和Y输入信号,反馈乘法器位于反馈路径上,围绕在积分缓冲区附近,它的输入量是输出信号与求和输入信号之差(W-Z),和内部比例参考值。其中,反馈乘法器和主乘法器是相同的,由于该反馈乘法器基本上补偿了主乘法器上产生的缺损,因此常见的噪声、漂移或失真基本上被限制在了一阶。 3 ADL5391的应用实例 ADL5391主要运用于高频信号的运算和处理,如宽带的乘法和加法,高频模拟调制,自适应天线,平方律探测器,倍频等。以下给出了基于ADL5391的宽带乘法器电路,并且设计了基于该模拟乘法器的二倍频电路,并对其分别进行了性能测试。

模拟乘法器应用实验实验报告

模拟乘法器应用实验实验报告 姓名:王攀 学号:04085037 实验目的: (1)了解模拟乘法器的工作原理 (2)学会利用模拟乘法器完成平衡调制、混频、倍频、同步检波、鉴相及鉴频等功能。 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. 实验原理: 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R L为负载电阻,R B是偏置电阻,R E是负载反馈电阻,R W和R1、R2组成平衡调节电路,调节R W,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直流分量两部分,此时可实现普通调幅波,电感L1和C1、C2组成BPF以混频输出所需的465KHz 中频信号,同步检波可用前边的限幅器(未给处)和模拟乘法器及低通滤波器(L2 C3 C4)构成。 图1.模拟乘法器应用电路一:振幅调制、混频等 实验内容: 1.实验前,所有实验先进行计算机仿真,研究载波、调 制信号大小及频率变化,直流分量大小对已调信号的 影响。 2.用模拟乘法器MC1596实现正弦调幅。分别加入 f x=500KHz,U x=100mV,f y=10KHz,U y=0.2V的信号时 调电位器R W工作在不平衡状态时便可产生含载波的

正弦调幅信号。 a:保持U x(t)不变,改变U y值:50mV、100mV、150mV、200mV、250mV时,观察U o(t)的变化,并作出m~U y(t)关系曲线(*m指以调信号的调幅系数测试时可用公式m=(A-B)/(A+B)) b:保持U y(t)不变,f y由小到大变化时,输出波形又如何变化? 3.用模拟乘法器MC1596实现平衡调幅波。 a:调平衡:将乘法器y输入端接地,即U y(t)=0,x输入端加入f x=500KHz,U x=50mV的输入信号,调电位器R W 使U o(t)=0。 b:分别加入f x=500KHz,U x=50mV;f y=50KHz,U y=200mV的信号时,微调R W即可得到平衡的双边带信号,描绘U o(t)的波形,要特别注意调制信号过零时载波倒相现象。 4.用MC1596实现倍频:调整模拟乘法器仍工作在平衡状态,在x输入端和y输入端同时加f i=200KHz,U i=50mV 信号,微调R w,用示波器双踪观察U o(t) 和U i(t)的关系,即有f o=2f i。

组合逻辑电路的分析

一.目的 由逻辑图得出逻辑功能 二.方法(步骤) 1.列逻辑式: 由逻辑电路图列输出端逻辑表达式; (由输入至输出逐级列出) 2.化简逻辑式: 代数法、卡诺图法; (卡诺图化简步骤保留) 3.列真值表: 根据化简以后的逻辑表达式列出真值表;4.分析逻辑功能(功能说明): 分析该电路所具有的逻辑功能。 (输出与输入之间的逻辑关系); (因果关系) (描述函数为1时变量取值组合的规律) 技巧:先用文字描述真值表的规律(即叙述函数值为1时变量组合所有的取值),然后总结归纳电路实现的具体功能。 5.评价电路性能。 三.思路总结:

四.注意: 关键:列逻辑表达式; 难点:逻辑功能说明 1、逻辑功能不好归纳时,用文字描述真值表的规律。(描述函数值为1时变量组合所有的取值)。 2、常用的组合逻辑电路。 (1)判奇(偶)电路; (2)一致性(不一致性)判别电路; (3)相等(不等)判别电路; (4)信号有无判别电路; (5)加法器(全加器、半加器); (6)编码器、优先编码器; (7)译码器; (8)数值比较器; (9)数据选择器; (10)数据分配器。 3、多输出组合逻辑电路判别: 1)2个输出时考虑加法器:2输入半加;3输入全加。 2)4输出时考虑编码器:4输入码型变换;编码器。

五.组合逻辑电路分析实例 例1 电路如图所示,分析电路的逻辑功能。 A B Y 解: (1)写出输出端的逻辑表达式:为了便于分析可将电路自左至右分三级逐级写出Z 1、Z 2、Z 3和Y 的逻辑表达式为: 321 3121Z Z Y BZ Z AZ Z AB Z ==== (2)化简与变换:将Z 1、Z 2、和Z 3代入到公式Y 中进行公式化简得: B A B A BZ AZ BZ AZ Z Z Z Z Y +=+=+=+==11113232 (3)列出真值表:根据化简以后的逻辑表达式列出真值表如表所示。

模拟乘法器1496实验报告

实验课程名称:高频电子线路 同组者 实验目的、意义 1?了解模拟乘法器(MC149?的电路组成结构与工作原理。 2 ?掌握利用乘法器实现振幅调制、同步检波、 倍频与混频等几种频率变换电路的原理及 设计方法。 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,掌握对振幅 调制、同步检 波、混频和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。 二. 设计任务与要求 (1)设计任务: 用模拟乘法器实现振幅调制 (含AM 与 DSB 卜同步检波、混频、倍频等频率变换电路的设计, 已知: 模拟乘法器为 1496,采用双电源供电, Vcc=12V Vee=-8V. (2)设计要求: ① 全载波振幅调制与抑制载波振幅调制电路的设计与仿真: 基本条件:高频载波:500KHZ/100mV 调制信号:1KHz/300mV,模拟乘法器采用 LM149& 并按信号流程记录各级信号波形。计算此条件时的 AM 调制信号的调制度 m=?,分析AM 与 DSB 信号m> 100%时,过零点的特性。 ② 同步检波器电路设计与仿真 实现对DSB 信号的解调。 基本条件;载波信号 UX f=500KHZ /50mV 调制信号 Uy : f=2KHz/200mV ,并按信号 流程记录各级信号波形。 ③ 混频器电路设计与仿真 实现对信号的混频。 基本条件:AM 信号条件:(载波信号 UX f=565KHZ /50mV ,调制信号 Uy : f=2KHz/200mV , M=30%)中频信号:465KHZ 本地载波:按接收机制式自定。记录各级信号波形。 ④ 倍频器电路设计与仿真 实现对信号的倍频。 基本条件:Ux=Uy (载波信号 UX f=500KHZ /50mV ,) 并记录各级信号波形。推证输入、输出信号的关系。 三. 主要仪器设备及耗材 1 ?双踪示波器 2 ?计算机与仿真软件 四、实验内容 实现振幅调制( AM/DSB 电路,观察输出点波形。 实现混频器电路,观察输出点波形,并测量输出频率。 实现同步检波电路,观察输入 /输出点波形。 实现倍频电路,观察并记录输入 /输出点波形,。 实现鉴频电路,观察输出点波形(扩展实验项目) 。 实验项目名称 实验者 模拟乘法器的综合应用设计实验 专业班级 实验成绩 组 别 实验日期 1、 设计模拟乘法器 2、 设计模拟乘法器 3、 设计模拟乘法器 4、 设计模拟乘法器 5、 设计模拟乘法器 LM1496外部电路, LM1496外部电路, LM1496外部电路, LM1496外部电路, LM1496外部电路,

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 t t U u u A u c c om c m C M o ΩΩΩΩ-++= ==ωωωcos cos cos 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 ()()t t m U u A t U U t U A u U u A u c a Q cm M m Q c M M Q c M o ωωcos cos cos cos 1(ΩΩΩΩ+= += += 式中 U U m Q m a Ω=,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 c U Q u Ωu o

逻辑电路

本培训教材是有关逻辑电路基础的教育资料。使用本教材旨在充分理解逻辑电路的基础原理并在工作中灵活应用,注意避免错误的使用方法。 目录 1.数字与模拟 ⑴关于bit和byte ⑵进制变换 练习题 2.IC的电气特性 3.Threshold电压(阈值电压)和逻辑电平 4.基本门电路 ⑴与门(AND)电路 ⑵或门(OR)电路 ⑶非门(NOT)电路 ⑷与非门(NAND)电路 ⑸或非门(NOR)电路 练习题 ⑹EX-OR电路 ⑺EX-NOR电路 ⑻门电路变换 ⑼实际的门电路IC 练习题 5.组合逻辑电路 ⑴门电路的连接和动作的考虑方法 ⑵禁止电路 ⑶优先顺序电路 练习题 6.FF相关资料 7.电子器件的良否判定

1.数字电路和模拟电路 电子电路通常分为数字电路和模拟电路。 模拟信号就是温度,电压,水量,压力,速度等随时间的变化而变化的信号,自然界中的数值几乎都是模拟信号。 与模拟信号相对的,整数值(1,2,3,4???)的信号也就是说不连续变化的信号是数字信号。 (a)数字信号(b) 模拟信号 图1 数字信号和模拟信号 图1(a)表示的是模拟信号。(b)是数字信号,如果用高电压描述比较麻烦,高电压的状态以“1”或“H(High)”来表示,低电压用“0”或“L (Low)”来表示。 (1)关于Bit和Byte 前面说过数字信号用“1”和“0”表示,用二进制表示比较方便,所以二进制使用较多。用二进制表示的时候,数值的1位数叫做Bit (Bit:Binary Digit)。例如,“110101”由6个“1”和“0”构成的,所以说是6Bit。数学上数字是横列的,一般左侧的是高位,右侧的是低位。 但逻辑电路没有规定数字是竖着还是横着写,也没有规定是从右边向左边写。因此,在逻辑电路中最低位用“LSD”表示,最高位用“MSD” 表示。 另外,二进制每列表示的数字只有“0”和“1”。2位二进制数有“00” 到“11”4个数字表示,3位二进制数是从“000”到“111”8个数字或23个二进制数。计算机中使用8Bit(28=256)作为一个单位来计算,也被称做1Byte。 通常用“K”来表示“1000”,逻辑电路里210为1024,1Kbit=1024Bit。 (2)进制变换 逻辑电路从使用“0”和“1”2个数字到使用二进制数,这种表达方式比较简单了。如果计算机命令都使用二进制表示,8Bit是8位数,16Bit 需要16位数。在这里,如果考虑二进制4位数,对应的是24(16),8Bit 是16进制2位数,16Bit是16进制4位数,这些都是简单的计算。 实际上,即使使用着二进制数,但人们还是只熟悉十进制数。这样,

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