集成模拟乘法器
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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%。
摘要在高频电子线路中,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。
混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。
在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。
特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
Multisim10是属于新一代的电子工作平台,是一种电子技术界广泛应用的优秀计算机仿真软件。
主要内容是基于MC1496的混频器应用设计与仿真,阐述混频器基本原理,并在电路设计与Multisim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,对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号。
关键词:MC1496乘法器;混频器;MultisimAbstractIn high frequency electronic circuit course, amplitude modulation,synchronization demodulation, mixer, frequency, frequency modulation and demodulation are regarded as the process of the two signals are multiplied, and the integrated analog multiplier is the realization of two analog electronic device, a voltage or current multiplication. The integrated analog multiplier to achieve the above functions than discrete devices are much more simple, and superior performance, therefore the integrated analog multiplier is widely used in wireless communications, radio and television broadcasting.The mixer in communication engineering and radio technology,application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are through frequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal after frequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to. Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master.Multisim10 is a new generation of electronic platform belongs to, is an excellent computer widely used an electronic technology field simulation software.The main content is the mixer application design and simulation based on MC1496, expounds the basic principle of mixer, and the circuit design and Simulation in Multisim environment to create integrated circuit MC1496 multiplier circuit module, the analog multiplier MC1496 to complete the design and Simulation of the circuit, and combined with the dual trace oscilloscope to achieve signal mixing, the switching frequency of the received signal the intermediate frequency signal, a need.Key Words:MC1496 multiplier; mixer; Multisim目录摘要 (1)Abstract (II)引言 (1)1.方案分析 (2)2.单元电路的工作原理 (4)2.1 LC正弦波振荡器 (4)2.2 模拟乘法器电路 (6)2.3 选频﹑放大电路 (8)3.电路性能指标的测试 (9)结论 (11)致谢 (12)参考文献 (13)引 言混频技术应用的相当广泛,混频器是超外差接收机中的关键部件。
仅供个人参考 不得用于商业用途 一、实验准备 1.做本实验时应具备的知识点:混频的概念、MC1496模拟相乘器、用模拟乘法器实现混频 2.做本实验时所用到的仪器:集成乘法器混频模块、LC振荡与射随放大模块、高频信号源、双踪示波器 二、实验目的 1. 了解集成混频器的工作原理,掌握用MC1496来实现混频的方法; For personal use only in study and research; not for commercial use
2. 了解混频器的寄生干扰。 三、实验内容 1. 用示波器观察输入输出波形; 2. 用频率计测量混频器输入输出频率; 3. 用示波器观察输入波形为调幅波时的输出波形。 四、基本原理 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换为另一载频fi (固定中频)的已调波信号,而保持原调制规律不变。例如在调幅广播接收机中,混频器将中心频率为535-1605KHZ的已调波信号变为中心频率为465KHZ的中频已调波信号。此外,混频器还广泛用于需要进行频率变换的电子系统及仪器中,如频率合成器,外差频率计等。混频器的电路模型如图 7-1所示。
混频器常用的非线性器件有二极管、三极管、场效应管和乘法器。本振用于产生一个等幅的高频信号,并与输入信号Us经混频器后所产生的差频信号经带通滤波器滤出。目前,高质量的通信接收机广泛采用二极管环形混频器和由差分对管平衡调制器构成的混频器,而在一般接收机(例如广播收音机)中,为了简化电路,还是采用简单的三极管混频器,本实验采用集成模拟相乘器作混频电路实验。 图7-2是用MC1496构成的混频器,本振电压UL(频率为(8.8MHZ)从乘法器的一个输入端(10脚)输入,信号电压Vs(频率为6.3MHZ)从乘法器的另一个输入端(1脚)输入,混频后的中频(Fi=FL-Fs)信号由乘法器的输出端(6脚)输出。输出端的带通滤波器必须调谐在中频Fi上,本实验的中频为Fi=FL-Fs=8.8MHZ-6.3MHZ=2.5MHZ。
一、设计任务与要求。
1 •用模拟乘法器设计一个开方运算电路;2.用桥式整流电容滤波集成稳压块电路设计电路所需的正负直流电源(土12V);二、方案设计与论证根据设计要求,即要设计出一个可以把输入的电压Ui进行开方运算后,成输出电压Uo输出的电路,可以通过利用模拟乘法器集成块和集成块UA741来实现这一功能。
并且各个芯片的电源可用直流电源提供。
方案一、1、直流电源部分电路可把220V的交流电变成+12V和-12V的直流电:开方运算电路D5D1占1N4007I D3 古1N4007丄C13.3mFV1 3D2▲ 1N400710D4 C23.3mFEC9220nFC5470nFC6470nFU4LM7912CTD61N4007U3LM7812CT_ CIO 半220nFC7220uFC8220uFQ1k4R11L<?U1LED_GREEN_RATED壮殳U E D_GREEN_RATED6R21kQ2、开方运算电路部分零的值)进行开方运算成输出电U。
-12V方案二、1、直流电源部分电路可把220V 的交流电变成+12V 和-12V 的直流电:1N4007U4 LM7912CTD62、开方运算电路部分电路可以把输入的电压 Vx1(可以是正值)进行开方运算成输出电压 Vo :V1 3 D2 占 1N4007 10D4 牛 1N4007 二二C1 C9C10 LINE VREG VOLTAGEC5 C2 ±3.3mF $220nFCOMMON C7 斗 470nF 牛 220uFC6 470nFVOLTAGVREG LINE. _C8 220uF4R1 :1kQRATEDRATEDR2 1kQD5220 Vrms 50 Hz 0°8D1 1N4007TS_PQ4_10D31N4007斗 3.3口尸 *220nFU1LED GREEN U2LED_GREEN1N40071即先通过一个集成块UA741的作用将原来的正电压Vx1变成负电压Vol再输入到后面的模拟乘法器中,从而实现所要的效果。
幅度调制及解调实验一、实验目的1、理解幅度调制与检波的原理;2、掌握用集成乘法器构成调幅与检波电路的方法。
二、实验原理实验电路图如图2-2所示调幅就是用低频调制信号去控制高频载波信号的幅度,使高频载波信号的振幅按调制信号变化。
而检波则是从调幅波中取出低频信号。
振幅调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM )信号,抑制载波的双边带调制(DSB )信号,单边带调制(SSB )信号。
此实验主要涉及普通调幅(AM )及检波原理。
三、实验设备1、测控电路(二)实验挂箱2、函数信号发生器3、虚拟示波器 四、实验内容及步骤1、“测控电路二”实验挂箱接入12V ±直流电源;2.调幅波的观察(1)把“U12信号产生单元”电源开关拨到“开”方向,调节此单元的电位器(电位器W1调节信号幅度,电位器W2调节信号频率),使之输出频率为Z 3KH .1、幅值为P P 1V -的正弦波信号,接入“U1调幅单元”的调制波输入端;(2)调节实验屏上的函数信号发生器,使之输出频率为Z 100KH 、幅值为P P 4.0V -的正弦波信号,接入“U1调幅单元”的载波输入端。
0tUs图2-1 普通调幅(AM )波波形 (3)“U1调幅单元”的输出端接入示波器CH1,调节“U1调幅单元”的电位器W ,在示波器上观测到如图2-1所示的普通调幅(AM )波。
3.解调波的观察(1)在保持调幅波的基础上,将“U1调幅单元”的输出端接入“U2解调单元”的调幅波输入端,把输入“U1调幅单元”的载波信号接入“U2解调单元” 载波输入端; (2)“U2解调单元”的输出端接入虚拟示波器的CH2,调节“U2解调单元“的电位器W1,观测到解调信号。
五、实验注意事项1、实验挂箱中的直流电源正负极切忌接反,否则就会烧坏实验箱上的集成芯片。
2、为了得到更好的实验效果,实验时,外加信号的幅度不宜过大,请按照“实验内容及步骤”说明部分做实验。
8101423145612MC1496C20.1u FR5750R6750R71K R81KR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC50.1u FR96.8KW147K-8V+12V132V VGNDINOUT 79L08-12V8101423145612MC1496C10.1u FC20.1u FR5910R6910R71KR81KC40.1u FR251R11KC30.1u FR41KR31K R103.3KR113.3KC60.01uF R96.8KW147K+12VR1310KC50.01uFR1210KR1451K R16200KR17200KR1551K3261574U?TL081+VCC -VEE0.33uF0.1u F调制信号输入载波输入C?10u F载波输入调幅波输出调幅波输入解调输出图2-2 幅度调制与解调单元六、思考题集成乘法器调幅及解调电路有何特点?试简述它们的工作原理。
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。
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集成运放电路是一种多功能的模拟电子器件,它可以执行各种数学运算,如加法、减法、乘法、除法等。
下面是一些常见的集成运放电路的运算:
1. 加法运算:集成运放可以用于实现加法运算。
将输入信号分别加到运放的正输入端和负输入端,然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端,就可以实现加法运算。
2. 减法运算:集成运放也可以用于实现减法运算。
将被减数信号加到运放的正输入端,减数信号加到运放的负输入端,然后通过反馈网络将输出信号反馈到负输入端,就可以实现减法运算。
3. 乘法运算:集成运放可以通过使用模拟乘法器来实现乘法运算。
模拟乘法器是一种特殊的电路,可以将两个输入信号相乘,并输出相应的乘积信号。
4. 除法运算:集成运放可以通过使用倒数放大器来实现除法运算。
倒数放大器是一种特殊的电路,可以将输入信号的倒数放大,并输出相应的结果。
5. 积分运算:集成运放可以通过使用积分器来实现积分运算。
积分器是一种特殊的电路,可以将输入信号进行积分,并输出相应的积分结果。
6. 微分运算:集成运放可以通过使用微分器来实现微分运算。
微分器是一种特殊的电路,可以将输入信号进行微分,并输出相应的微分结果。
总之,集成运放电路可以实现各种数学运算,这些运算可以用于信号处理、控制系统、测量仪器等领域。
基于MC1496平衡调幅实验付小燕 2009213379 一、实验目的(1)掌握集成模拟乘法器MC1496的基本工作原理及用MC1496实现AM波调幅和DSB 波调幅的方法。
(2)掌握调幅系数的测量与计算方法,电路参数对调幅波形的影响。
(3)熟练掌握焊接技术。
二、实验原理(1)MCl496芯片是Motorola公司出品的一种具有多种用途的集成模拟乘法器,输出电压为输入信号和载波信号的乘积,可以应用于抑制载波、调幅(振幅调制)、同步检测、调频检测和相位检测等,其内部结构图如图1所示。
采用MCl496集成芯片设计振幅调制电路,比用分立元件设计振幅调制电路要简单得多。
基于MCl496平衡调幅实验电路被广泛应用于信息工程类专业高频电子线路课程的“调幅”实验。
在实验教学过程中,利用基于MCl496平衡调幅实验电路进行振幅调制实验,可以直观地了解信号的调制过程,分析调幅波的性能,掌握调整与测量其特性参数的方法,其中包括掌握调制度m 的测量方法,从而加深对相关基本概念和基础知识的掌握和理解。
(2)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。
基于MCl496平衡调幅实验电路如图2所示:图2图2所示基于MCl496平衡调幅实验电路是由芯片MCl496和电阻、电容等元件组成的双边带调幅电路,载波信号通过C3输入,加在芯片引脚的8、10之间;调制信号通过C4和由R3、R14、R7组成的载波信号调零电路输入,加在芯片引脚的l 、4之间;芯片2、3引脚外接R8(1K )电阻,以扩大调制信号动态范围;R14用来调节芯片8、10引脚之间的平衡;调制信号通过C1输出。
假设载波信号电压为:t w U t u c c c cos )(= 调制信号电压为:t U t u Ω=ΩΩcos )(其中Ω>>cw ,由于实验电路中采用了由R14、R3和R7组成的载波信号调零电路,因此加在MCl496芯片引脚I 、42_间的调制信号电压为:t U V t u AB w Ω+=Ωcos )(即在调制信号上叠加上了一个直流分量V AB 。
ad834乘法器电路AD834是一款高性能乘法器电路芯片,广泛应用于射频(RF)和微波领域。
它使用先进的集成电路技术,能够实现高精度的模拟乘法功能。
下面我将从不同角度来介绍AD834乘法器电路。
1. 基本原理:AD834乘法器电路的基本原理是利用四象限乘法器实现信号的乘法运算。
它接受两个输入信号,分别称为X和Y,经过乘法运算后输出结果为Z。
乘法器的原理是将输入信号X和Y进行乘法运算,得到的结果与输入信号的幅度和相位相关。
2. 工作频率范围:AD834乘法器电路适用于宽频带的应用,其工作频率范围通常在几百MHz到几GHz之间。
这使得它在射频和微波系统中能够处理高频信号,并实现频率转换、调制解调、幅度调制等功能。
3. 电路结构:AD834乘法器电路采用集成电路技术,通常由多个功能模块组成。
其中包括输入缓冲放大器、四象限乘法器、输出缓冲放大器等。
这些模块相互配合,实现了高性能的乘法运算。
4. 特点和性能:AD834乘法器电路具有以下特点和性能:高线性度,能够实现高精度的乘法运算,输出结果与输入信号的幅度和相位关系准确。
宽动态范围,能够处理大幅度的输入信号,适用于各种信号强度情况。
低功耗,采用低功耗设计,适合用于电池供电或功耗敏感的应用。
高速响应,能够快速响应输入信号的变化,适用于高速数据处理和调制解调等应用。
5. 应用领域:AD834乘法器电路广泛应用于射频和微波系统中,包括无线通信、卫星通信、雷达、无线电广播、电视、航空航天等领域。
它在这些领域中扮演着重要的角色,实现了信号处理、频率转换、调制解调等功能。
总结:AD834乘法器电路是一款高性能的乘法器芯片,具有高线性度、宽动态范围、低功耗和高速响应等特点。
它在射频和微波系统中应用广泛,能够实现信号的乘法运算,并在无线通信、雷达、电视等领域中发挥重要作用。
实验五、低电平振幅调制器(利用乘法器)一、实验目的1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制载波双边带调幅的方法与过程,并研究已调波与二输入信号的关系。
2.掌握测量调幅系数的方法。
3.通过实验中波形的变换,学会分析实验现象。
二、实验内容与步骤实验电路原理图1.直流调制特性的测量(1).调R P2电位器使载波输入端平衡:在调制信号输入端IN2加峰值为100mv,频率为1KHz的正弦信号,调节Rp2电位器使输出端信号最小,然后去掉输入信号。
(2).在载波输入端IN1加峰值V C为10mv,频率为100KHz的正弦信号,用万用表测量A、B之间的电压V AB,用示波器观察OUT输出端的波形,以V AB=0.1V为步长,记录R P1由一端调至另一端的输出波形及其峰值电压,注意观察相位变化,根据公式V O=KV AB V C(t)计算出系数K值。
并填入表5.1。
2.实现全载波调幅(1).调节R P1使V AB=0.1V,载波信号仍为V C(t)=10sin2π×105t(mV),将低频信号Vs(t)=V S sin2π×103t(mV)加至调制器输入端IN2,画出V S=30mV和100mV时的调幅波形(标明峰一峰值与谷一谷值)并测出其调制度m。
(2).加大示波器扫描速率,观察并记录m=100%和m>100%两种调幅波在零点附近的波形情况。
(3).载波信号V C(t)不变,将调制信号改为V S(t)=100sin2π×103t(mV)调节R P1观察输出波形V AM(t)的变化情况,记录m=30%和m=100%调幅波所对应的V AB值。
(4).载波信号V C(t)不变,将调制信号改为方波,幅值为100mV,观察记录V AB=0V、0.1V、0.15V时的已调波。
3.实现抑制载波调幅(1).调R P1使调制端平衡,并在载波信号输入端IN1加V C(t)=10Sin2π×105t(mV)信号,调制信号端IN2不加信号,观察并记录输出端波形。