集成模拟乘法器及其应用
内容简介
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，同时也广泛用于电子测量仪表、通信系统，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。
知识教学目标
了解集成模拟乘法器的基本工作原理和单片集成模拟乘法器的简单应用。
技能教学目标
会进行模拟乘法器调幅电路的调整和测试。
本章重点
集成模拟乘法器的基本特性。
本章难点
集成模拟乘法器的基本运算电路。
6.1 集成模拟乘法器
6.1.1 集成模拟乘法器的基本工作原理
一、模拟乘法器的基本特性
模拟乘法器的电路符号如图6.1.1所示，它有两个输入端、一个输出端。若
输入信号为u
x 、u
Y
，则输出信号u
o
为
式中，K称为乘法器的增益系数，单位为V-1。
图6.1.1 模拟乘法器电路符号
根据乘法运算的代数性质，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图。能够适应两个输入电压四种极性组合的乘法器称为四象限乘法器；若只对一个输入电压能适应正、负极性，而对另一个输入电压只能适应一种极性，则称为二象限乘法器；若对两个输入电压都只能适应一种极性，则称为单象限乘法器。
式(6.1.1)表示，一个理想的乘法器中，其输出电压与在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。
对于一个理想的乘法器，当u
x 、u
Y
中有一个或两个都为零时，输出均为零。
但在实际乘法器中，由于工作环境、制造工艺及元件特性的非理想性，当u
x
=0，
u Y =0时，u
≠0，通常把这时的输出电压称为输出失调电压；当u
x
=0，u
Y
≠0(或
u Y =0，u x ≠0)时，u 0≠0，称这时的输出电压为u Y (或u x )的输出馈通电压。输出失调电压和输出馈通电压越小越好。此外，实际乘法器中增益系数K 并不能完全保持不变，这将引起输出信号的非线性失真，在应用时需加注意。
二、变跨导模拟乘法器的基本工作原理
图6.1.2 模拟乘法器原理图
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V 1、V 2为特性相同的三极管，其β1=β2=β, r be1=r be2=r be 。V 3为恒流管，当
时，其集电极电流
，当输入电
压u x =0时，I E1=I E2=I c3/2，差分放大电路输出电压u 0=0。若差分放大电路输入电压为u x ，则由图6.1.2可得输出电压u 0为
当I E1、I E2比较小时，V 1、V 2管的输入电阻r be 可近似为
其中
在室温下，K为常数，可见输出电压u
o 与输入电压u
X
、u
Y
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u
Y
必须为正才能正常工作，故
为二象限乘法器，其次，u
X
小时误差比较大。因此，该电路的乘法性能是不够理
想的。由于这种乘法器电路中，V
3管的电流I
c3
随U
Y
而变化，导致V
1
、V
2
管的跨
导g
m
变化，因此称为变跨导模拟乘法器。
6.1.2单片集成模拟乘法器
图6.1.3 MC1496型集成模拟乘法器
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。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MCl496的内部电路。图中，V
1、V
2
、V
5
和V
3、V
4
、V
6
分别组成两个基本模拟乘法器，V
7
、V
8
、V
9
、R
5
等组成电流源电路。
R 5、V
7
、R
1
为电流源的基准电路，V
8
、V
9
均提供恒值电流I
／2，改变外接电阻R
5
的大小，可调节I
0／2的大小。图中2、3两脚，即V
5
、V
6
两管发射极上所跨接的
电阻R
Y
，除可调节乘法器的增益外，其主要作用是用来产生负反馈，以扩大输入
电压u
Y 的线性动态范围。该乘法器输出电压u
o
的表示式为
其增益系数为
式(6.1.6)中u
X 必须为小信号，其值应小于U
T
(≈26mV)；因电路采用了负反馈
电阻R
Y ，u
Y
的线性动态范围被扩大了，它的线性动态范围为
也就是说，的最大线性动态范围决定于电流源I
0／2与负反馈电阻R
Y
的乘积。
对u
X 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U
T
，MCl595
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MCl496电路相同；另一部分为u
X
线性动态范围扩展电路。MCl595
外接电路及外形图如图6.1.4所示。4、8脚为u
X 输入端，9、12脚为u
Y
输入端，
2、14脚为输出端，其输出电压u
表示式为
其增益系数
图6.1.4 MCl595外接电路及外形图
通过调节I
0/的大小(由微调R
3
的阻值实现)可以改变增益系数，MCl595增益系
数的典型值为0.1V-1。R
X 、R
Y
为负反馈电阻，用以扩大u
X
、u
Y
的线性动态范围，
u X 、u
Y
的线性动态范围分别为
实验8 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．通过实验了解振幅调制的工作原理。 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，载波之间的关系。 3．掌握用示波器测量调幅系数的方法。 三、实验内容 1．模拟相乘调幅器的输入失调电压调节。 2．用示波器观察正常调幅波（AM）波形，并测量其调幅系数。 3．用示波器观察平衡调幅波（抑制载波的双边带波形DSB）波形。 4．用示波器观察调制信号为方波、三角波的调幅波。 四、基本原理 所谓调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使其成为带有低频
信息的调幅波。目前由于集成电路的发展，集成模拟相乘器得到广泛的应用，为此本实验采用价格较低廉的MC1496集成模拟相乘器来实现调幅之功能。 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8-1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 2c o 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： 12 c o t T R v v v R v = ?， 才是真正的模拟相乘器。本实验即为此例。
实验十二模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 一、实验目的 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅。抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数的测量与计算方法。 4．通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5．了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、实验内容 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。 4．实现单边带调幅。 三、实验原理 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.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离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。 （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12-1所示。其中V1、V2与V3、V4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V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可 图12-1 MC1496的内部电路及引脚图 正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。 （2）静态工作点的设定 1）静态偏置电压的设置
集成模拟乘法器及其应用 内容简介 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，同时也广泛用于电子测量仪表、通信系统，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。 知识教学目标 了解集成模拟乘法器的基本工作原理和单片集成模拟乘法器的简单应用。 技能教学目标 会进行模拟乘法器调幅电路的调整和测试。 本章重点 集成模拟乘法器的基本特性。 本章难点 集成模拟乘法器的基本运算电路。 6.1 集成模拟乘法器 6.1.1 集成模拟乘法器的基本工作原理 一、模拟乘法器的基本特性 模拟乘法器的电路符号如图6.1.1所示，它有两个输入端、一个输出端。若 输入信号为u x 、u Y ，则输出信号u o 为 式中，K称为乘法器的增益系数，单位为V-1。 图6.1.1 模拟乘法器电路符号 根据乘法运算的代数性质，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图。能够适应两个输入电压四种极性组合的乘法器称为四象限乘法器；若只对一个输入电压能适应正、负极性，而对另一个输入电压只能适应一种极性，则称为二象限乘法器；若对两个输入电压都只能适应一种极性，则称为单象限乘法器。 式(6.1.1)表示，一个理想的乘法器中，其输出电压与在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。 对于一个理想的乘法器，当u x 、u Y 中有一个或两个都为零时，输出均为零。 但在实际乘法器中，由于工作环境、制造工艺及元件特性的非理想性，当u x =0， u Y =0时，u ≠0，通常把这时的输出电压称为输出失调电压；当u x =0，u Y ≠0(或
实验十模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 一、实验目的 1. 掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑制载波双边带调幅和音频信号单边带调幅的方法。 2. 研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3. 掌握调幅系数的测量与计算方法。 4. 通过实验对比全载波调幅、抑制载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5. 了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、实验内容 1、实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 2、实现抑制载波的双边带调幅波。 3、实现单边带调幅。 三、实验仪器 1、信号源模块1块 2、频率计模块1块 3、4 号板1块 4、双踪示波器1台 5、万用表1块 四、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。本实验中载波是由高频信号源产生的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。 a) 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离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。 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10-1所示。其中V1、V2与V3、V4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V5与V6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。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。
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。随着技术的进步，模拟乘法器的性能将继续提升，为电子系统的发展带来更多的可能性。
目录 项目概况 (1) 正文 (1) 1模拟乘法器基本原理 (1) 1.1乘法运算电路 (1) 1.2集成模拟乘法器及其应用 (2) 2模拟乘法器在通信中的应用 (2) 2.1信息的传输过程传输处理 (2) 2.2调幅与检波 (2) 2.2.1调幅信号的表示方式 (2) 2.2.2调幅波的频谱 (3) 2.2.3模拟乘法器调幅电路 (4) 2.3调频与调相 (8) 2.3.1调频 (8) 2.3.2调相 (9) 3倍频、混频与鉴相 (10) 3.1倍频电路 (10) 3.2混频电路 (10) 3.3鉴相电路 (10) 致谢 (11) 总结 (12) 参考文献 (12)
项目概况 本次所做的项目是《高频电子线路》的课程设计，随着人造卫星的发射，电子计算机、大规模集成电路和光导纤维等现代化科学技术成果的问世和应用，特别是数字通信技术的飞速发展，进一步促进了高频电子线路、微波通信、卫星通信、光纤通信、移动通信和计算机通信等各种现代通信系统的竞相发展。《高频电子线路》是一门工程性和实践性很强的专业基础课程，随着现代通信技术和无线电技术的发展，目前高频电子线路理论仍在不断充实与发展，越来越多的应用到其它学科领域。培养学生在电子信息科学与技术、计算机科学与技术及相关领域从事科学研究、教学、科技开发、产品设计工作的能力。 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模拟乘法器是一种能对两个模拟信号瞬时值进行乘法变换的运算电路。它有两个输入端口和一个输出端口。输出的模拟变量正比于两个输入的模拟变量的乘积。按输入端口的信号极性要求不同可分为单象限乘法器、双象限乘法器和四家限乘法器三种。而按电路工作原理可分为变跨导式、对数一反对数式、脉冲调制式、三角波平均式、四分之一平方式等五种乘法器。模拟乘法器是基于运算放大器的一种运算电路。模拟乘法器用途很广，可以组成除法、开方、平方等运算电路以及用于信号测量、信号波形变换、信号幅度调制和解调、信号相位的鉴别、倍频等场合。本实验的主要目的在于以实验的方式再现理论课上所学知识，培养学生的实践操作能力和工程分析、设计能力。 正文 1模拟乘法器基本原理 1.1 乘法运算电路 变跨导式乘法电路如图1-1，其中带有恒流源的差动放大电路，u x 和u y 作为输入信号，u o 作为输出信号。 图中三极管的控制作用可以用跨导来表示，即 (1-1) 其中 I E 单位取mA( 下同)，当工作电流较小时 代入(11-1)式推得 用跨导来表示差放电路的放大倍数 电路的输出电压为 （1-2） be E 26300(1) β=+ +r I be E 26β ≈r I E m 26 = I g o c u m c x be β==- =-u R A g R u r E c o m c x x 26 =-=-I R u g R u u c b m be be be ββ= ==i i g u u r 图1-1乘法运 算电路
集成模拟乘法器及其应用 集成模拟乘法器： 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
模拟乘法器的应用 ——乘积型同步检波器 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 乘法器实现同步检波的原理 同步检波分为乘积型和叠加型两种方式，它们都需要接收端恢复载波的支持，本实验采用乘积型同步检波。乘积型同步检波是直接把本地恢复载波与调幅信号相乘，用低通滤波器滤除无用的高频分量，提取有用的低频信号，它要求恢复载波与发射端的载波同频同相，否则将使恢复出来的调制信号产生失真。 实验中，用MC1496/1596构成的振幅调制电路产生调幅信号，然后采用实验电路实现信号的解调。 本实验电路的输出电流中，除了解调所需要的低频分量外，其余所有分量都属于高频范围，很容易滤除，因此不需要载波调零电路，而且可采用单电源供电。本电路可解调DSB 或SSB信号，亦可解调AM信号。MC1496/1596的10脚输入载波信号，可用大信号输入，一般为100-500mV；1脚输入已调信号，信号电平应使放大器保持在线性工作区内，一般在100mV 以下。 四、实验步骤 保持振幅调制电路。将CIN端接振幅调制电路的AIN端（载波），将振幅调制电路的OUT
实验三模拟乘法器调幅及解调实验 实验三模拟乘法器调幅（am、dsb、ssb）及解调实 验（包络检波及同步检波实验） 一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3.掌握调幅系数的测量与计算方法。 4.通过实验对照全系列载波调幅、Daye载波双边拎调幅和单边拎调幅的波形。 5.介绍演示乘法器（mc1496）的工作原理，掌控调整与测量其特性参数的方法。6．进一步介绍 调幅波的原理,掌控调幅波的模拟信号方法。7．掌控二极管峰值包络检波的原理。 8．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原 因并思考克服的方法。 9.掌控用集成电路同时实现同步检波的方法。 二、实验内容 1.调测演示乘法器mc1496正常工作时的静态值。 2.实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3.实现抑止载波的双 边带调幅波。4.实现单边带调幅。5．完成普通调幅波的解调。 6．观测遏制载波的双边拎调幅波的模拟信号。 7．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波 时的现象。 三、实验原理及实验电路表明1、调幅部分 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．集成模拟乘法器的内部结构 内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量（电压或电流）相加的电子器件。在高频电 子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴成正比调制与模拟信号的过程， 均可视作两个信号相加或涵盖相加的过程。使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用 拆分器件例如二极管和三极管必须直观得多，而且 1
AD734模拟乘法器的原理与应用 作者：龙侃彭玉涛蒋熔罗超 来源：《价值工程》2011年第18期 摘要： AD734是一款高速精密四象限模拟乘法器，典型静态满量程误差仅为0.1%，它提供对分母的直接精确控制，这是模拟乘法器的一个新特点。本文主要介绍了AD734的内部结构框图，分母控制电路,最后给出了AD734应用于乘法运算中的电路图。 Abstract: The AD734 is an accurate high speed, four-quadrant analog multiplier, Total static error is only 0.1% of full scale. It provide the direct control for the denominator which is a new feature of analog multiplier. The inner block diagram and the denominator control circuitry of AD734 are mainly introduced, at last, the applications of AD734 as a multiplier and a divider are showed in circuit diagram. 关键词： AD734；分母直接控制；乘法器 Key words: AD734；direct control of the denominator；multiplier 中图分类号：TP322+.2 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）18-0141-01 1概述 乘法器在模拟信号处理中应用广泛，它可以完成模拟信号的乘除运算，对信号进行调制解调，还广泛应用于锁相环、混频器等电路当中。AD734是AD公司生产的一款高速度高精度四象限模拟乘法器，输入输出信号的峰－峰值可达20V，带宽为10MHz，包括放大倍数误差、偏置和非线性误差在内的总误差仅为0.1%，输出信号变形小于－80dBc，在大多数应用中几乎不用外接任何元件。 AD734融合了AD公司20多年来模拟乘法器的设计和制造技术，相比Analog公司过去的模拟乘法器它的主要特点有： ①全新设计的输出放大器，响应快，带宽10MHz。②结合了AD公司在模拟集成电路设 计和制造的新技术，AD734几乎消除了以前产品中的所有伪非线性误差，即使在满电压输出 时变形也非常小。③提供对分母的直接控制，可以直接实现二象限除法运算。④内部噪声很小。 2内部结构框图 AD734的内部结构框图如图1。
实验二模拟乘法器调幅 实验二模拟乘法器调幅 实验二模拟乘法器调幅（dsb，am） 一．实验目的 1．掌握集成模拟乘法器实现普通调幅（am）、双边带调幅（dsb）的方法。2．研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。3．掌握调幅系数的测量和计算方法。 4．通过实验对照普通调幅（am），双边拎调幅（dsb）的波形。5．介绍演示乘法器（mc1496）的工作原理。 二．实验内容： 1．演示相加调幅器的输出失调电压调节、直流调制特性测量。 2．实现拟止载波的双边带调幅波（dsb）。 3．同时实现全系列载波调幅（普通条幅am）,发生改变调幅度，观测波形变化并排序调幅度。4．自学用调制度测试仪测量am波的调制度ma 三．实验原理及实验电路说明： 幅度调制就是载波的振幅（正弦）随其调制信号的参数变化而变化。本实验中载波就是由高频信号源产生的465khz的高频信号，低频信号源产生的1khz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为为产生调幅信号的装置。 1．集成模拟乘法器（mc1496）的内部结构及原理 内置演示乘法器就是顺利完成两个模拟量（电压或电流）相加的电子元件，在高频电子线路中，振幅调制，同步检波，混频，鉴频等，均可视作两个信号相加的过程。使用内置演示乘法器同时实现上述功能比使用拆分器件例如二极管和三极管必须直观的多，而且性能优越。所以目前无线通信，广播电视等方面应用领域较多。内置演示乘法器常用产品存有bg314，f1595，f1596，mc1495，mc1496，lm1595，lm1596等。mc1496的内部结构及原理请参阅课本p129-131页。2．实验电路表明： 用mc1496集成电路构成的调幅器电路图如图2-1所示。 1 图2-1mc1496组成的调幅器实验电路
关键词：集成模拟乘法器；调幅电路；ＰＳＰＩＣＥ子电路模型；四象限 引言 自改革开放以来，我国经济与科技迅速发展，渐渐地以网络取代书信的方式进行沟通与交流，给人们带来了极大的方便，不需要快马加鞭，一通电话即可解决问题。近年来，在现代科学技术中，传送信息的信号出现了问题，传送信息过程中只有输送高频信号才可以输送成功，而电路通常发出的信号为低频信号，为了解决该问题，研究中加入振幅调制电路可有效缓解，故通过该系统的调制和解调过程来设计电路。 １调幅电路理论知识 １．１调幅电路的基本概念 调幅电路也就是人们通常讲的中波，它的范围通常在５３０－１６００ｋＨｚ之间上下浮动，浮动的范围不超过这个区间。调幅实际上是一种电信号，将声音的高低变化变化为幅度，通常它传输的距离可以达到很远，但是极易受天气因素的影响而造成传输距离出现改变，目前调幅电路应用于简单的通信设备当中［１］。 ２集成模拟乘法器的调幅电路基本原理 ２．１模拟乘法器的原理 模拟乘法器的原理指的是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有缘非线性器件。它实际上是指两个本来毫无关系的信号通过模拟乘法器进行相乘运算，也就是输出信号与输入信号相乘的积成正比。模拟乘法器有两个输入端口，分别是Ｘ输入端口以及Ｙ输入端口。模拟乘法器特有的两个输入信号的极性各有各的不同，模拟乘法器坐标平面利用的是Ｘ轴与Ｙ轴，将平面直角坐标系分为四个象限，其中，当信号仅靠某个极性电压才可以进行工作时，那么该模拟乘法器成为单象限乘法器；若信号中的一个可以使用两种电压，两种电压分别为正电压以及负电压，而信号当中的另一个仅可以工作于一种电压，那么该模拟乘法器称为二象限乘法器；两个信号均可以适应四种极性组合时，该模拟乘法器成为四象限乘法器［２］。通过电路原理表达式对模拟乘法器进行了一系列测试。模拟乘法器及测试电路，如图１所示。 ２．２乘法器调幅电路的模拟与实现 通过图１的一系列测试之后，将电路的正负电压设置为１２Ｖ，向其中输入正弦信号，输入Ｘ轴的电压频率为５００ｋＨｚ、幅值为３Ｖ；Ｙ轴电压频率为２０ｋＨｚ，幅值为０．１Ｖ。经过ＰＳＰＩＣＥ电路模拟电路得出的模拟结果，如图２所示。 ３集成模拟乘法器的调幅电路架构分析 ３．１调幅电路的构成及说明 该调幅电路采用的是基于集成模拟乘法器的方式构建电路，其中集成模拟乘法器的型号为ＭＣ１４９６，构建过程中集成模拟乘法器ＭＣ１４９６采用的电路为双边带振幅调制电路（ＤＳＢ－ＡＭ），该电路的供电方式采用的是双电源供电方式，极大程度的减少因供电不足而引发的一系列问题，也可以在电路中设置芯片的基极直流电流，以此来保证集成模拟乘法器在运行过程中可以工作于线性动态范围，该过程会出现反馈电阻，该电阻在电路中起到提供偏置电压的作用，线性范围会随着反馈电阻的增大而增大，但随之而来的是集成模拟乘法器的增益减小。为了保证晶体管的放大状态，乘法器的各管脚应保持在Ｕ１＝Ｕ４，Ｕ８＝Ｕ１０，Ｕ６＝Ｕ１２的电流状态，ＭＣ１４９６构成的双边带振幅调制电路，如图３所示。根据图３中的电阻元件以及电容元件的数值，得出了静态下偏置电压的准确数值。其中偏置电压的数值，如图４所示。根据结果所示，该电路无论是温度的改善情况还是载波信号的抑制过程都具有较好的性能。 ３．２创建ＰＳＰＩＣＥ子电路模型 为了集成模拟乘法器可以供系统设计人员更好地使用，特别创建了ＰＳＰＩＣＥ子电路
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。
实验三模拟乘法器调幅〔AM、DSB、SSB〕及解调实验〔包 络检涉及同步检波实验〕 一、实验目的 1.掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3.掌握调幅系数的测量与计算方法。 4.通过实验比照全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5.了解模拟乘法器〔MC1496〕的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 6．进一步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调方法。 7．掌握二极管峰值包络检波的原理。 8．掌握包络检波器的主要质量指标,检波效率及各种波形失真的现象，分析产生的原因并思考克制的方法。 9. 掌握用集成电路实现同步检波的方法。 二、实验容 1.调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2.实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3.实现抑止载波的双边带调幅波。 4.实现单边带调幅。 5．完成普通调幅波的解调。 6．观察抑制载波的双边带调幅波的解调。 7．观察普通调幅波解调中的对角切割失真，底部切割失真以及检波器不加高频滤波时的现象。 三、实验原理及实验电路说明 1、调幅局部 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．集成模拟乘法器的部构造 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别离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、播送电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。 (1)MC1496的部构造
模拟乘法器及其应用
摘要 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、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的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的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。 The integrated analog multiplier is the second one of the analog integrated circuitoperational amplifier after the general linear integrated circuits, is a multi use. Can be used as broadband, suppressed carrier double balanced modulator, does not require a coupling transformer or tuning circuit, also can be used as SSB multiplication detector of high performance, AM modulator / demodulator, FM demodulator, mixer, multiplier, the phase detector, and it can also complete theamplifier combining mathematical operation many, such as multiplication division,involution, evolution, etc..
实验三---集成乘法器幅度调制实验 LT
高频实验报告实验名称：集成乘法器幅度调制实验 南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的
a) 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM ） 和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论。 b) 掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM 和DSB-SC 的方法，并研究调制信 号、载波信号与已调波之间的关系。 c) 掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。 二、实验基本原理与电路 1.调幅信号的原理 (一) 普通调幅波（AM ）（表达式、波形、频谱、功率） (1)．普通调幅波（AM ）的表达式、波形 设调制信号为单一频率的余弦波： t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为 ： t U u c cm c ωcos = 普通调幅波（AM ）的表达式为AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos 式中， a m 称为调幅系数或调幅度。 由于调幅系数a m 与调制电压的振幅成正比，即 m U Ω越大， a m 越大，调幅波 幅度变化越大， 一般 a m 小于或等于1。如果 a m >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。 未调制状态调制状态 m a Ucm ω0 Ω 图3-1 调幅波的波形 （2）. 普通调幅波（AM ）的频谱 普通调幅波（AM ）的表达式展开得： t U m t U m t U u c cm a c cm a c cm AM )cos(2 1 )cos(21cos Ω-+Ω++ =ωωω 它由三个高频分量组成。将这三个频率分量用图画出，便可得到图
： 一．主要内容 用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器和同步检波器 二．基本要求 1：电源电压12v 集成模拟乘法器MC1496 载波频率 f c=5MHZ 调制信号频率 fΩ=1KHZ 2：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚， 图纸齐备。 3：设计时间为一周。 三．主要参考资料 1:李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2:谢自美电子线路设计实验测试华中科技大学出版社2003.10 3:张肃文高频电子线路高等教育出版社2004.11 完成期限：2010.6.21-2010.6.27 指导教师签名： 课程负责人签名：王新金 2010年 6月20日
目录 一设计要求 (2) 二设计的作用及目的 (2) 三设计的具体实现 (3) 3.1 MC1496的工作原理及电路图 (4) 3.2调幅器的工作原理及电路图 (5) 3.3 检波器的工作原理及电路图 (6) 五心得体会 (13) 六参考文献 (14)
集成电路模拟乘法器的应用 一设计要求 本设计要求用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器和同步检波器，其具体要求如下： 1.电源电压12v 2. 集成模拟乘法器MC1496 3.载波频率 f c=5MHZ 4. 调制信号频率 fΩ=1KHZ 二设计作用及目的 通过本课题的设计，提高学生实际动手能力，巩固所学理论知识，进一步深入了解集成模拟乘法器的工作原理，掌握调幅器与检波器的设计原理用来实现全载波调幅、测量调幅系数，实现调幅波形的变换，学会分析实验现象。掌握这些后对调幅波信号进行解调，采用设计的二极管包络检波器、低道滤波器电路来实现。了解二极管包络检波器、滤波器的主要指标，对检波频率及波形进行分析。在此次设计中，综合运用了所学知识，构成了新的知识框架，提高了对知识的理解与实际运用能力，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则，提高了知识运用的综合能力。
模拟乘法器MC1496的模拟调制、解调与混频、倍频的设计与仿真 学号：*********** *名：*** 年级专业：测控工程 指导老师：***
摘要 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、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的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的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。 本设计主要应用集成模拟乘法器MC1496实现以上功能。
目录 摘要 (1) 第一章模拟乘法器MC1496/1596 (3) 第二章，集成模拟乘法器的应用 (5) 2.1 利用乘法器实现振幅调制 (5) 2.2利用乘法器实现同步检波 (6) 2.3利用乘法器实现混频 (6) 2.4利用乘法器实现倍频 (6) 第三章电路仿真与结果 (8) 3.1振幅调制与解调电路的仿真 (8) 3.2 混频电路的仿真 (9) 3.3倍频器电路的仿真 (11) 第四章仿真电路的参数和结果分析 (12) 第四章仿真电路的参数和结果分析 (13) 4.1 振幅的调制与解调 (13) 4.2混频电路 (13) 4.3倍频器电路 (13) 第五章心得体会 (14) 第六章参考文献 (15)
第一章 模拟乘法器MC1496/1596 单片集成模拟乘法器MC1496/1596的内部电路如图1-1所示。 图1-1 单片集成模拟相乘器MC1496/1596的内部电路 图中晶体管VT 1～VT 4组成双差分放大器，VT 5、VT 6组成单差分放大器，用以激励VT 1～VT 4；VT 7、VT 8、VD 及相应的电阻等组成多路电流源电路、VT 7、VT 8分别给VT 5、VT 6、提供I 0/2的恒流电流；R 为外接电阻，可用以调节I 0/2的大小。另外，由VT 5、VT 6两管的发射级引出接线端2和3，外接电阻R y ，利用R y 的负反馈作用可以扩大输入电压u 2的动态范围。R C 为外接负载电阻。 MC1496型模拟乘法器只适用与频率比较低的场合，一般工作在1MHZ 一下的频率。双差分对模拟乘法器MC1496/1495的差值输出电流为： 22x y y T v v i th R V ⎛⎫≈ ⎪⎝⎭ MC1496/1596广泛用于调幅及解调、混频等电路中，但应用时VT 1、VT 2 、 VT 3、VT 4 、VT 5、VT 6晶体管的基极均需外加偏置电压（即在8与10端、1与4端间加直流电压），方能正常工作。通常把8、10端称为X 端Y 端，输入参考电压1v ；4、1端称为Y 输入端，输入信号电压2v 。