SFH617A-3X006由乘法器的功能,有下列关系

u2=JKoovx2

因此得

uo=-R2/kr1*ux1/ux2 (6.6.17)

应当指出,在图6.6.4所示电路中,因运放输入端具有虚断特性,Ji=0,所以fl=-J2,即要满足ux1>0,u2<0或ux1<0,r2>0时,才能保证电路电流的正常流动,也就是说只有当r x2为正极性时,才能保证t9xl与田2极性相反,保证运算放大器是处于负反馈工作状态,而rxl则可正可负,故属二象限除法器。若ux2为负值时,可在反馈电路中引人一反相电路。

开平方电路,利用乘方运算电路作为运放的反馈通路,就构成开平方运算电路,如图6.6.5所示。根据虚地概念有

u2/r+ui/r=0

或u2=-ui

又根据乘法器电路得到

kuo2=u2=-ui

uo=-ui/k (⒍6.18)

由式(6.6.18)可见,vo是-ui的平方根,输入电压1.i必为负值。根据运放电路虚地、虚断的概念,电流J2只能从v2流向输入端,即J2=-0.1才能保证电路正常工作,而当vi>0时,不能保证电流的正常流动,即若vi为正电压,当无二极管D时,则无论v。是正或负,乘法器输出电压r2均为正值,导致运放的反馈极性变正,运放不能正常工作。实用电路中常在输出回路中串联一个二极管D保证%<0时电路才能正常工作,在输出端接一电阻RI(为二极管提供一直流通路)。

为使输人电压pi是正值也能工作,在乘法器输出电压v2经一反相器再加到运放A的输入端。

同理,运算放大器的反馈电路中串人多个乘法器就可以得到开高次方运算电路。如利用两个乘法器组成开立方运算电路(见习题6.6,2)。

压控放大器(VCA)①,电路如图6.6.6所示,乘法器的一个输人端加一直流控制电压yc,另一输人端加一信号电压戏时,乘法器就成了增益为Kyc的放大器。当yc为可调电压时,就得到可控增益放大器。输出电压可控增益放大器

vo=KT/ctus               (6.6.19)

调制和解调在通信、广播、电视和遥控等领域中得到广泛的应用。利用模拟乘法器的功能很容易实现调制和解调的功能。

调制现以无线电调幅广播为例来说明调幅原理。在这种调制过程中,一般情况下,音频信号需用高频信号通过无线方式来运载,这里的高频信号称为载波信

号,音频信号称为调制信号。将音频信号“装载”于高频信号的过程称为调制。

在图6,6.7a中,模拟乘法器的两个输入端加人载波信号vo=yccos ωcr和调制信号ps=yscos ωsr且ωc>>ωs。模拟乘法器的输出电压为

uo1=Kys yccos ωJcos ωcr=ycos ωer      (6.6.20)

式中y=Kys/ccos ωsr是已调信号uo1的振幅,y是随调制信号cs而变化的,故称为调幅(AM)②,使已调制的载波信号uc中含有调制信号rso由式(6,6.20)

可改写为

uo1=kvcvs/2[cos(ω+ω)r+cos(ω-ω)t]  (6.6.21)

由上式可见,乘法器的输出是一标准的调幅波。输出电压的频谱仅由两个边频

(ωc+ωs)和(ωc-ωs)组成,分别称为上边频和下边频。实际上,音频信号的ωs不是单一频率,而是一个频带,如20Hz~5kHz。若载波信号的频率为fc=

CA是Ⅴoltage-Conoollcd Amplifiers的缩写。

CIAM是Amplitude Modulation的缩写.(a)振幅调制器 (b)振幅解调器,800kHz时,则下边频(ωc-ωs)和上边频(ωc+ωs)成为下边带和上边带,形成以800 kHz载波频率为中心的频带。

若在调制器输出端加一个带通滤波器①,滤掉频率为(ωc+ωs)的上边带信号,如图6.6.7a所示,就变成单边带振幅调制器,它的输出电压为

vdd=△cos(ω-ω)ucos(ω-ω)t (6.6.22)

式中yl=Kys yc/2是下边带信号的振幅。

解调调幅波的解调亦称检波,是调幅的逆过程,即从调幅波提取调制(音频)信号的过程称为解调,如图6.6.7b所示,它也是用一个模拟乘法器和

滤波器来实现解调功能的。乘法器的两个输人端分别接人调幅波的下边带信号

v1=yl cos(ωc-ωs)t和载波信号vc干yccos ωct,其输出电压为vdd2=t[cos ωu+cos(2ω-ω)t]  (6.6.23)

通过低通滤波器②,滤除不需要的频率(2ωc-ωs)信号,而取出的调制信号为

vo=Κcos ωst    (6.6.24)

相乘检波器的工作频率一般在10MHz以下,当工作频率较高时,可用简单的二极管检波电路,此时不需要将双边带变为单边带信号。

调制/解调用的模拟乘法器,因载波频率较高,一般选用开关乘法器.