N象限变跨导乘法器

电子发烧友网工程师 发表于 2010-05-18 15:24:08 收藏 已收藏
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N象限变跨导乘法器

电子发烧友网工程师 发表于 2010-05-18 15:24:08
N象限变跨导乘法器

为了克服图5.4-25所示的乘法器的缺点,在基电路的基础上,采用了双重差分放大式结构,设计出如图5.4-27所示的N象限变跨导乘法器。

该电路的基本原理是,输入电压UX控制了由V1、V2及V3、V4组成的上半部双差分对的基极回路,输入电压UY控制了双差分对恒流源的分配,因此,恒流源控制电压UY可正可负,以此实现了N象限工作。由于V5、V6之间接有电阻RY,就可使UY远大于UT,改善了线性,扩大了输入电压范围,还减小了温度T的影响。

对图5.4-27所示电路进行定量分析可得出UO与UX、UY的关系为:UO=KUXUY

式中 K为乘法器标度系数。

由上两式看出,改变电阻RY就可方便的改变K值,使用比较灵活,便于集成,所以图5.4-27所示的N象限变跨导乘法器是相当实用的乘法器,被广泛地应用于通信技术中的调制解调,混频、检波等交流工作状态中。国外有MC1496/1596、UA796、LM1496/1596等器件,国内已有CF1496/1596、XXC等。在有的资料中也称此电路为平衡调制器。

图5.4-27所示的双重差分电路,仍存有两点明显不足之处,首先是UX的输入动态范围及线性范围很小,如果要处理较大的模拟量,式5.4-3所示的乘法关系就不一定成立,其次是与温度T仍然明显有关,所以将其作模拟运算使用是不能满足需要的。

进行乘法运算广泛使用的是如图5.4-28所示的线性化可变跨导乘法器的基本电路,这里对输入信号电压UX作了预处理,从而改善了UX输入的线性及动态范围。

对图5.4-28所示的电路进行定量分析可得

由上式可以看出输入UX与输出UX之间呈反双曲正切函数关系,这样就对输入信号进行了预处理,再将UX送入双重差分电路V5~V3的基极,使差分电路的双曲正切函数非线性更能得到补偿。使合成电路的输入、输入电压之间呈线性关系。其表达式为:

只要改变RX、RY就可任意选用K值、通常总是选用K=0.1。由上式可看出,温度T的影响也被消除。该电路成为线性良好的N象限乘法器。

本文地址:http://www.elecfans.com/article/analog/2010/20100518218311.html

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