当前课程知识点：模拟电子技术基础(应用部分) > 第二周 > 7.12 模拟乘法器简介 > 模拟乘法器简介
我们曾经讲怎么用对数运算电路
求和去求差电路
和指数运算电路
来实现乘法和除法
那么实际上还有一种模拟器件
它能够直接实现乘法运算电路
就是模拟乘法器
首先我们对模拟乘法器做一个
简单的介绍
模拟乘法器有一种类型叫
变跨导型模拟乘法器
我来讲一讲它的基本原理
这个就是它一个基本的电路
那在这里我们看到
这是我们熟悉的差分放大电路
这是它的输入uX
这儿还有一个输入叫uY
注意我们看uY
实际上是加了信号之后
产生了一个I
而这个I是分别提供给T1和T2管
那它怎么就能实现了乘法呢
首先我们来看
这是一个双端输出的电路
这个双端输出的电路uO
等于负的（△iC1 - △iC2）× RC
近似的等于负的gmux × RC
为什么这是约等于呢
就是因为gm它表述的不是
b-e之间的电压和iC之间的受控关系
而是b'-e 之间的电压
和iC之间的受控关系
b'-e之间的电阻是rb'e
它和rbe之间的差别
就在于rbb’
所以当我们忽略了rbb’的影响
这个式子就可以写成为
约等于负的gmux × RC
gm近似的等于IEQ/UT
而这里头的IE就是1/2的I 这个电流
所以这个式子就变成了I /(2UT)
我们再来看I这个电流等于什么
I等于什么呢
它是(uY - uBE3)/Re
就是这儿
这个电压减去b-e之间的电压
除上这个电阻
我们认为它的iC和它的iE
是相等的
或者近似相等
好 那么如果uY远远大于uBE3
我们就可以认为gm约等于uy
比上2UT × Re
好 这里我们看到了
gm是受着uY的控制的
然后我们就代入上边的式子
于是就可以得到
说uO近似的是什么呢
就是2倍的UT × Rc/Re
× ux uy
也就是输出电压是两个输入电压
ux和uy乘积前边有一个系数
这个系数我们叫它相乘的因子
那么从这里头我们可以看到
这个结果是在一系列近似的
情况下得到
因为你要想做到uy远远大于
uBE3
那你就不可能加小信号
而模拟乘法器
实际的模拟乘法器
uX和uY都可以是很小的信号
比如说一个毫伏
因此要把这样一个电路
变成一个实用的电路
还有一段路程
我不讲这个路程了
因此在集成的模拟乘法器里边
要在多方面对它进行改进
比如说是可以做小信号
而且信号小的时候
和信号大的时候
它这个相乘的因子应该是一样的
比如说它不应该受温度的影响
比如说对于输入信号
在这里我们对输入信号要求
尤其是uY
它一定都是大于0的
比如说对这个极性没有要求
所以实际的一个变跨导
模拟乘法器要比我现在画的
这个电路复杂得多
但是它的道理是相通的
我们主要的不是研究
怎么去制作它
所以我们不去讲怎么去改善它
最终得到一个理想的模拟乘法器
我们要跳出来看
已经做成了一个性能特别好的
模拟乘法器
我怎么用它来实现各种运算呢
那下面我们就来看一看
模拟乘法器的符号就是这样
就是很形象的中间拿了一个乘号
输入我们叫它uX uY两个输入
然后输出是uO
它的表达是uO等于k倍的
uX × uY
等效电路是这样的
从uX看进去它有一个输入电阻
从uY看进去也有一个输入电阻
从输入看进去它是一个受控的
一个电压源 k倍的△uX × △uY
然后它有一个输出电阻ro
我们在做近似分析的时候
我们仍然是把模拟乘法器的参数
推向理想化
那么理想化之后的参数
它是这样的
就是无论是从uX还是从uY两端
往里边看
输入电阻是无穷大的
带宽是无穷的
然后它失调的这些因素
以及温漂都是0
输出电阻是0
而且uX和uY在不同的频率
不同的幅值下
它的传递关系k值是不变的
可见 这是一个非常理想的
一个器件
当我们去查阅手册
看它们的参数的时候
你就会知道它们和理想之间
它的差别
但是在近似分析里边
它这运算的关系基本上是不变的
如果要求不高的话
那么那一点误差也是允许的
对模拟乘法器我们可以
用这么一个平面图去描述它
对于输入信号uX和uY 它的极性
它的要求
在这里我们看
在第一象限
它的uX和uY都大于0
第二象限uX小于0
uY大于0
第三象限就是两个都小于0
第四象限就是uX大于0
uY小于0
那么在实际的模拟乘法器的
芯片里边有只能工作在
一个象限的
有能够工作在两个象限的
也有能够工作在四个象限
那么从我们前面的分析
大家可以知道
那它如果是能工作在四个象限
和它只能工作在一个象限
从电路上来看
四象限的从电路组成上
要比它复杂一些
-7.1模拟电子技术基础（应用部分）概述
-7.2 由集成运放组成的运算电路概述
-7.3 反相输入比例运算电路
-7.4 同相输入比例运算电路
-7.5 反相求和运算电路
--反相求和运算电路
-7.6 同相求和运算电路
--同相求和运算电路
-实验一：单端输入双端输出电路
-7.7 加减运算电路
--加减运算电路
-7.8 关于比例及加减运算电路的讨论
-7.9 积分运算电路
--积分运算电路
-7.10 微分运算电路
--微分运算电路
-第一周作业
--第一周作业题
-EDA1 解一元多次方程
--解一元多次方程
-7.11 对数运算电路和指数运算电路
-7.12 模拟乘法器简介
--模拟乘法器简介
-7.13 模拟乘法器在运算电路中的应用
-实验二 正弦波电压倍频电路
-7.14 关于运算电路的讨论
-7.15 有源滤波器概述
--有源滤波器概述
-7.16 一阶低通滤波器
--一阶低通滤波器
-7.17 二阶低通滤波器
--二阶低通滤波器
-7.18 其它滤波器
--其它滤波器
-实验三 滤波电路的应用
--滤波电路的应用
-第二周作业
--第二周作业题
-8.1 正弦波振荡的条件
--正弦波振荡的条件
-8.2 正弦波振荡的组成及分类
-EDA2 正弦波振荡电路的起振和稳幅过程
-8.3 RC串并联选频网
--RC串并联选频网
-8.4 RC桥式正弦波振荡电路
-8.5 RC正弦波振荡电路的讨论
-实验四 正弦波振荡电路的测试
-8.6 变压器反馈式正弦波振荡电路
-8.7 电感反馈和电容反馈式正弦波振荡电路
-8.8 LC正弦波振荡电路的讨论
-第三周作业
--第三周作业题
-8.9 石英晶体正弦波振荡电路
-8.10 电压比较器概述
--电压比较器概述
-8.11 过零比较器
--过零比较器
-8.12 一般单限比较器
--一般单限比较器
-8.13 滞回比较器
--滞回比较器
-8.14 窗口比较器与集成比较器
-8.15 关于电压比较器的讨论
-8.16 常见非正弦波和矩形波发生电路的组成
-第四周作业题
-8.17 矩形波发生电路
--矩形波发生电路
-8.18 三角波-方波发生电路
-8.19 锯齿波发生电路和压控振荡电路
-EDA3 三角波发生电路->锯齿波发生电路->压控振荡电路的结构变化
-实验五 非正弦波发生电路的测试
-8.20 波形变换电路
--波形变换电路
-EDA4 波形变换电路的设计与实现
-8.21 信号转换电路
--信号转换电路
-8.22 关于信号转换电路的讨论
-9.1 概述
--概述
-9.2 变压器耦合功率放大电路
-第五周作业
--第五周作业题
-实验六 压控振荡电路的参数选择与调试
-9.3 OTL电路
--OTL电路
-9.4 OCL电路和BTL电路
-9.5 OCL电路最大输出功率及效率的估算
-9.6 OCL电路中晶体管的选择
-实验七 功放管及其散热器展示
-9.7 功率放大电路的讨论一（读图练习）
-9.8 功率放大电路的讨论二（电路的识别和故障分析）
-10.1 直流稳压电源的组成及各部分的作用
-10.2 单相半波整流电路
--单相半波整流电路
-第六周作业
--第六周作业题
-EDA5 数字式仪表的设计与仿真
--数字式仪表的设计
-10.3 单相桥式整流电路
--单相桥式整流电路
-10.4 电容滤波电路
--电容滤波电路
-10.5 其它滤波电路
--其他滤波电路
-10.6 稳压电路的性能指标及稳压二极管
-10.7 稳压管稳压电路的工作原理和主要性能指标
-10.8 稳压管稳压电路的设计
-实验八 稳压管稳压电路的设计及实现
-10.9 串联型稳压电路的组成
-10.10 串联型稳压电路中调整管的选择
-第七周作业
--第七周作业题
-10.11 关于串联型稳压电路的讨论
-10.12 集成三端稳压器及其基本用法
-10.13 基准电压源三端稳压器及其基本用法
-实验九 稳压电源性能指标的测试
-10.14 关于线性稳压电源的讨论
-10.15 开关型稳压电路的特点和基本原理
-10.16 串联开关型稳压电路
-10.17 并联开关型稳压电路
-第八周作业
--第八周作业题
-调查问卷
-期末考试
