第八章模擬乘法器及其應(yīng)用

1、 第八章第八章 模擬乘法器及其應(yīng)用模擬乘法器及其應(yīng)用 1 概述概述模擬乘法器的工作象限：一、二、四象限模擬乘法器的工作象限：一、二、四象限 原理原理對數(shù)對數(shù)反對數(shù)型反對數(shù)型晶體管可變跨導(dǎo)型晶體管可變跨導(dǎo)型2 乘法器在模擬運(yùn)算中的應(yīng)用乘法器在模擬運(yùn)算中的應(yīng)用一、乘積和一、乘積和乘方運(yùn)算電路乘方運(yùn)算電路 平方運(yùn)算電路平方運(yùn)算電路 立方運(yùn)算電路立方運(yùn)算電路 二二 除法運(yùn)算電路除法運(yùn)算電路21ii 2O11XRvRvYO1OvKvvYX12OvvKRRv令K= R2 / R1則YXOvvvVy0 ，保證運(yùn)放，保證運(yùn)放工作于負(fù)反饋狀態(tài)工作于負(fù)反饋狀態(tài)R2R1Kxyux0uoui 同相除法電路xiooxi

2、iKuuRRuRuKuuRu)1 (02112)(1X12OvRRKv所以有 顯然，vO是- vI平方根。因此只有當(dāng)vI為負(fù)值時才能開平方，也就是說vI為負(fù)值電路才能實現(xiàn)負(fù)反饋的閉環(huán)。圖中的二極管即為保證這一點(diǎn)而接入的。2O11XRvRv2OO1Kvv三三 平方根運(yùn)算電路平方根運(yùn)算電路四四 開立方運(yùn)算電路開立方運(yùn)算電路3X212O2O21X3O2OO1O22OO1=vKRRvRvRvvKvKvvKvv當(dāng)當(dāng)vI為正值時，為正值時，vO為負(fù)值，為負(fù)值，當(dāng)當(dāng)vI為負(fù)值時，為負(fù)值時，vO為正值。為正值。五五 函數(shù)發(fā)生電路函數(shù)發(fā)生電路xxyK=1R3R4R1R2f(x)uo1xRRRRRxRRxf434

3、12212)1 ()(3 乘法器在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用乘法器在通信系統(tǒng)中的應(yīng)用一一 通信系統(tǒng)基本模型通信系統(tǒng)基本模型信源變換器信道反變換器消息語言文字圖像等非電量換能調(diào)制放大濾波電纜光纖電磁波等傳遞媒質(zhì)解調(diào)（揚(yáng)聲器顯像管）語言文字圖像幅度調(diào)制幅度調(diào)制使一個信號的幅度受另一個信號幅度的使一個信號的幅度受另一個信號幅度的控制控制, , 幅度調(diào)制也稱幅度調(diào)制也稱調(diào)幅調(diào)幅，用用AM表示表示。使一個信號的頻率受另一個信號幅度的使一個信號的頻率受另一個信號幅度的控制；頻率調(diào)制也稱控制；頻率調(diào)制也稱調(diào)頻，調(diào)頻，用用FM表示表示。使一個信號的相位受另一個信號幅度的使一個信號的相位受另一個信號幅度的控制。相位調(diào)制也

4、稱控制。相位調(diào)制也稱調(diào)相，調(diào)相，用用PM表示表示。調(diào)調(diào) 制制頻率調(diào)制頻率調(diào)制相位調(diào)制相位調(diào)制調(diào)制是由帶有信息的電信號控制高頻振蕩信號的某一參調(diào)制是由帶有信息的電信號控制高頻振蕩信號的某一參數(shù)，使該參數(shù)按電信號的規(guī)律變化，低頻帶有信息的信數(shù)，使該參數(shù)按電信號的規(guī)律變化，低頻帶有信息的信號稱為號稱為調(diào)制信號調(diào)制信號，高頻振蕩信號稱為，高頻振蕩信號稱為載波信號載波信號，經(jīng)調(diào)制后，經(jīng)調(diào)制后帶有調(diào)制信號信息的高頻振蕩信號稱為帶有調(diào)制信號信息的高頻振蕩信號稱為調(diào)制波調(diào)制波。解解 調(diào)調(diào)是調(diào)制的反過程，解調(diào)也是調(diào)制的反過程，解調(diào)也稱為稱為檢波檢波。如把調(diào)幅信號中。如把調(diào)幅信號中的載波去掉，把調(diào)制信號即的載波去

5、掉，把調(diào)制信號即包絡(luò)線取出，即為調(diào)幅波的包絡(luò)線取出，即為調(diào)幅波的解調(diào)。還有鑒頻、鑒相。解調(diào)。還有鑒頻、鑒相。二二 振幅調(diào)制振幅調(diào)制普通調(diào)幅普通調(diào)幅 帶 通 濾 波 器xyK =1uouotmcos1tUssmcostmUtmUtUttmUtUttmUutUutUussmssmssmssmssmssmossmsm)cos(21)cos(21coscoscoscoscos)cos1(coscos調(diào)幅波：高頻載波：調(diào)制信號：smmsUUm調(diào)幅系數(shù)： (a) 調(diào)幅波的時域波形 (b)調(diào)幅波的頻域譜線 稱為下邊頻Ffc稱為載頻cf稱為上邊頻Ffc稱為頻帶FBW2 調(diào)幅波的上下邊帶調(diào)幅波的上下邊帶抑制載波

6、抑制載波雙邊帶調(diào)幅雙邊帶調(diào)幅帶 通 濾 波 器xyKuouotmcostUssmcostKmUtKmUtmtKUussmssmssmo)cos(21)cos(21coscos單邊帶調(diào)幅單邊帶調(diào)幅tKmUuortKmUussmossmo)cos(21)cos(21三三 同步檢波同步檢波低 通 濾 波 器xyKuouo限 幅 放 大uiuRCtUuttmUusRmRssmicoscos)cos1 ( )2cos(41)2cos(41cos212cos2121)2coscos21cos212cos2121()2cos2121)(cos1 (cos)cos1 (2tmtmtmtUKUttmtmtUKU

7、ttmUKUttmUKUuKuusssRmsmssRmsmsRmsmsRmsmRio四四 混頻器混頻器采用超外差式的調(diào)幅廣播的接收設(shè)備中，采用超外差式的調(diào)幅廣播的接收設(shè)備中，對所接收的高頻調(diào)幅波先經(jīng)過變頻后再進(jìn)對所接收的高頻調(diào)幅波先經(jīng)過變頻后再進(jìn)行檢波，用固定調(diào)諧放大器對中頻調(diào)諧波行檢波，用固定調(diào)諧放大器對中頻調(diào)諧波進(jìn)行放大，從而大大提高接收機(jī)的靈敏度進(jìn)行放大，從而大大提高接收機(jī)的靈敏度和選擇性。和選擇性。頻譜搬移頻譜搬移帶 通 濾 波 器xyKuouousul為一高頻正弦波本機(jī)振蕩電壓，高頻調(diào)幅波tUuttmUulLmlsSmscoscos)cos1 (ttmUKUttmUKUtttmUKUuKuuslLmSmslLmSmlsLmSmlso)cos()cos1 (21)cos()cos1 (21coscos)cos1 (ttmUKUuslLmSmosl)cos()cos1 (212則有，帶寬大于為若帶通濾波器中心頻率五五 倍頻倍頻高 通 濾 波 器xyKuououstKUutKUtKUutUusSmosSmsSmosSms2cos21)2cos1(21coscos22221cos8cos84cos,24ttt實現(xiàn)四倍頻電路利用三角函數(shù)等式xyK=1xyK=1+_A8RRR8RUO1Vtcost2cost4cos4 其他應(yīng)用其他應(yīng)用