模拟乘法器及应用

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RY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)第一章、集成模拟乘法器的工作原理第一节、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。

模拟乘法器及其应用摘要模拟乘法器就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与三极管要简单的多,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、一、实验目的1.了解模拟乘法器的工作原理2.掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理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,通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术,提高独立设计高频单元电路与解决问题的能力。

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.一、实验目的1．了解模拟乘法器的工作原理2．掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理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，通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、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。

实验四模拟乘法器的应用（振幅调制器）一.实验目的1.掌握用集成模拟乘法器F1496实现普通调幅和抑制载波的双边带调幅的方法与过程；2.研究输出已调波信号与输入载波信号、调制信号的关系。

3.掌握调幅系数的测量方法。

二.实验原理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。

高频电子线路中的振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调过程，均可视为两个信号相乘的过程。

F1496是双平衡四象限模拟乘法器，电路如图4-1所示。

引脚⑧与⑩接输入电压U x，①与④接另一输入电压U y，输出电压U o从引脚⑥与⑿输出。

引脚②与③外接电阻为电流负反馈电阻，可调节乘法器的信号增益，并扩展输入电压U y的线性动态范围。

引脚⒁为负电源（双电源供电时）或接地端（单电源供电时）。

本实验将完成普通调幅和抑制载波调幅的内容。

三.实验设备1. 示波器SS7802A 1台2. 信号源EE1643 1台3. 数字万用表1块4. 高频电路实验板G31块四.实验内容与步骤实验电路如图4-1所示，按图接好电路。

1.载波输入端平衡调节在调制信号输入端IN2输入调制信号UΩ（t），UΩ（t）为f=1KHz幅度为100mV（V P-P）的正弦信号。

将示波器接至OUT处，调节电位器R P2，使示波器上输出的波形幅度最小。

（然后去掉输入信号UΩ）。

2.抑制载波调幅（在载波输入端平衡的状态下进行）1）输入端IN1输入载波信号U C（t），U C（t）为f=465KHz，幅度U C（p-p）=30mv的正弦信号，将示波器接至OUT处。

调节R P1，使输出电压Vo最小。

2）入端IN2输入调制信号UΩ（t），其频率为1KHz，幅度由零逐渐增大，当UΩ（p—p）为几百毫伏时，将出现如图4-2所示的抑制载波的调幅信号。

由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出波形出现漏载信号。

可通过调节电位器R P2来改善波形的对称性。

记录波形并测出V O（p-p）值。

第6章模拟乘法器及其应用6・1变跨导型模拟乘法器6.2单片模拟乘法器6.3乘法器应用6.1变跨导型模拟乘法器1U T )、、纤1丄2 (2 U 丁丿变跨导型模拟乘法器原理电路如图6-1所示，它是一个具有恒流源的差动放大器，只是厶受输入电压竹控制，约控制V3 管的集电极电流厶，即1o ~式中，A 为V3的跨导。

■i + tk2U T )( 1 \1+丄.生2 U T )上面各式近似条件是1如2内。

差动电路的跨导为_ di c8m_ du x 2U T 2U T这样，差动电路的输出电压为c cl c2乞〜 ---------------Q Irytk2U T° 2U T差动电流■为AR C-^u x u y=A{u x u y冷=g m R c^X作为实用乘法器而言，它存在下列三个问题：(1)由于控制厶的输入电压约必须是单极性的，所以基本电路称作两象限乘法器，即如，约均为正或纵为负、约为正。

如果希望◎纬均可正可负，则就会有更大的实用意义。

为此，必须解决四象限相乘问题。

(2)线性范围太小。

为此，必须引入线性化措施，以扩大线性范围。

(3)相乘增益A】与内有关，即儿与温度有关，需要解决温度引起的不稳定性问题。

6.1.2双差动乘法器R Rc _ + c%+ 6u y—o-\T\T XTHI X34厂6厂L一 仇34‘51 +假定晶体管V]〜V6的特性相同，组成三个差分对管，其中V3, V4和V5、V6组成集电极交叉连接的双差分对，由输入电压棘控制; V], V2组成的差分对由输入电压约控制，并给V3, V4和V5, V6提供电流厶和厶。

根据差动电路的原理，可以列出u1 —2U T( 、 1-加厶I2t/J)‘u 1-th —2U(Ux 2U r %> (6-7)1三5=f1 +1 +也上^I 25丿第宀章集咸栈叙乗诙器及其疹＜ ' 总差动输出电流心为ic =（4 - h = （，3 + J 一 °4 +‘6）输出电皿为娱卫严IE 詮h 益当输入电压足够小，即件竹均小于50mV 时,贝【JI （）R rA .UZ Q —2 U x Uy 二 A U x Uy心斗1UT式中r4[/ —为双差动乘法器的相乘增益;I Q th2U Tth2U T第氏章集战議叙乘诙器及其疹生6.1.3线性化变跨导乘法器:"第耳章集咸模叙乘该器及漠拓L_ “_…-一二—假定V DI ，V D 2及V]A ，V]B 都是匹配的，则预失真网络输出电压％为Av U ^ 1 +U 天—I^DI — U D 2 ~ Tl\B ]—1。

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 tt U u u A u ccom c m C M o ΩΩΩΩ-++===ωωωcos coscos 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()()tt m Uu A tU U t U A u U u A ucaQcmMm QcMMQ cMoωωcos cos cos cos 1(ΩΩΩΩ+=+=+=式中UU mQm aΩ=，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 cU Qu Ωu o（3）混频和倍频用乘法器实现混频的原理框图如图3所示。

当两输入端分别为加入信号电压Us =U sm cosw s t 和本振电压U L = U Lm cosw L t ，则输出电流i o 中将含有（ωL+ωS ） 和 (ωL –ωS)分量，通过中心角频率为ωi =ω1–ωs 的带通滤波器除其中的和频分量，则得到输出中频电压u1=u o =U m cos ω1t用乘法器实现倍频的原理框图如图4所示。

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。