《模拟电子技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第六章 集成模拟乘法器及其应用（6.2）集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 6.2集成模拟乘法 62基本运算电路 6,22倍频混频鉴相 623调与解

6.2 集成模拟乘法 器 的应用电路 6.2.2 倍频、混频和鉴相 6.2.1 基本运算电路 6.2.3 调幅与解调 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 621基本运算电路 、平方运算 KXY o=K(u1)2 除法运算 K 3 1=Kuo R R 2 KRIu2 I R 十 条件:u3与u1必须反相 (保证负反馈) 当u1>0时,uo0 u2>0 当u10,为使n3>0,则u2>0

6.2.1 基本运算电路 一、平方运算 KXY X Y uI uo 2 O I u = K(u ) 二、除法运算 8 u1 R1 uO R2 X Y KXY u3 u2 1 1 2 3 u R R u = − 2 1 1 2 O u u KR R  u = − = KuOu2 当 u1 0，为使 u3 > 0，则 u2 > 0 当 u1 > 0 时，uO 0 条件：u3 与 u1 必须反相 (保证负反馈) u2 > 0 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 三、平方根运算 KXY L R L (u1<0) uI R K 四、压控增益 uo= Ku XY KXY 设 XU XQ 则ao=(KUxo)y 调节直流电压Uxo, 则调节电路增益

三、平方根运算 2 uO = KuO  = −uI K u u I  O = − (uI < 0) 四、压控增益 KXY X Y uX uo uY uO = KuXuY 设 uX = UXQ 则 uO = (KUXQ)uY 调节直流电压 UXQ ， 则调节电路增益 8 uI R uO R X Y KXY u' O 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 622倍频、混频和鉴相 、倍频电路 K(u1) KxY uo u=Um cos at uo=K(Uim cos at)=kU im(1+ cos 2at) 2 经电容隔直: u=-KU'im cos 2ot 混频电路 2 KXY x=Ukm cos@t L X 0 u cos o t ym l=KUnU、mc0 so.t cos a、t e KUmUmm Icos(、+,)t+cOs(O、-m,) 和频 差频

6.2.2 倍频、混频和鉴相 一、倍频电路 KXY X Y uI uo u o 2 O I u = K(u ) u U cost I = im 2 O i m u = K(U cost) (1 cos 2 ) 2 1 i m 2 = KU + t 经电容隔直： u KU cos 2t 2 1 i m 2 o = 二、混频电路 KXY X Y uX uY uo u U t X xm x = cos u U t Y ym y = cos u KU U t t O xm ym x y = cos cos [cos( ) cos( ) ] 2 1 xm ym x y x y = KU U  + t +  − t 和频 差频 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 鉴相电路 ux KXY LPF o Y T u=U m sin(at +o) u=U cos ot ul=KU mUm sin(at+o)cos at smnq≈y KUxmUmm Isin(2at+)+sin 经低通滤波器滤出高频分量得: AKU xm ym n p =Uom sin p ≈Uom(9≤0.5rad

三、鉴相电路 sin( ) ux = Uxm t + u U cost y = ym u KU U sin(t )cost o  = xm ym + [sin(2 ) sin ] 2 1 = KUxmUym t + +  经低通滤波器滤出高频分量得： sin 2 1 uo = AF KUxmUym = Uom sin KXY X Y uX uo uY LPF u o − O   uo 0.5 rad sin   ( 0.5 rad)  Uom   第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 62.3调幅与解调 信息传输的基本概念 1.对传输信号进行调制的原因 (1)根据电磁波理论,天线尺寸大于信号波长的十 分之一,信号才能有效发射。 例如,声音信号的频率范围为01~6kHz C3×103 设∫=1kHzx== f 103=3×103(m) 显然,低频信号直接发射是不现实的 (2)使接收者能区分不同信号

6.2.3 调幅与解调 一、信息传输的基本概念 1. 对传输信号进行调制的原因 (1) 根据电磁波理论，天线尺寸大于信号波长的十 分之一，信号才能有效发射。 例如，声音信号的频率范围为 0.1 ~ 6 kHz。 设 f = 1 kHz 3 10 (m) 10 3 10 5 3 8 =   = = f C  显然，低频信号直接发射是不现实的。 (2) 使接收者能区分不同信号。 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 2.调制和解调 调制( Modulation)—将低频信号装载于高频信号 解调( Demodulation)—将已调信号还原为低频信号。 3.调制(解调)的方式 调幅AM(检波) 调频FM(鉴频) 调相PM(鉴相) 4.信息传输系统 低频已调己调 低频 输入 电信号信号傖号电信号 输出 发送 接受 输出7之 变换器设备信道上设备变换器

2. 调制和解调 调制(Modulation)— 将低频信号装载于高频信号。 解调(Demodulation)— 将已调信号还原为低频信号。 3. 调制(解调)的方式 调幅 AM (检波) 调频 FM (鉴频) 调相 PM (鉴相) 4. 信息传输系统 输入 变换器 发送 设备 信道 输出 变换器 接受 设备 输入 信息 低频 电信号 已调 信号 已调 信号 低频 电信号 输出 信息 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 、调幅原理 1.单频调制波形 uo(t)=Uo, cos s2t 低频信号 m U Am coS 2nF 载波 u(t=Um cos@ t cm cos 2nf 0 已调波 cm 已调波振幅为: t Ucm +kUom cos s2t 已调波为:u(1)=(Ucm+ K U. cos!2t)cosO?t

二、调幅原理 uo u O t Um uc O t Ucm O t U cm 低频信号 u t U t   ( ) cos = m = U cos2Ft m 载波 u t U t c cm c ( ) = cos U f t cm 2 c = cos  已调波 已调波振幅为： U k U  t  cos cm + a m 已调波为： u t U k U t t o cm a m c ( ) = ( +  cos )cos 1. 单频调制波形 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 2.采用乘法器实现调幅 KXY 0 u =U+U2m cos t Uvo≥U KI XY YQ uo=KUyo+Uon cos 2t)Um cos t KUyo(1+ U gn cos &2t )U m coset KU√ U(1+ m cos t)coso。t(调幅系数) u=Um(1+m, cos 2t)cost Um cost+mUcm cos(@e +2)t 十m cos cm

2. 采用乘法器实现调幅 KXY X Y u uo uc UYQ UYQ  Um u U U  t  cos Y = YQ + m uo = KuX uY u K U U t U t o YQ m cm c = ( +  cos ) cos t U ω t U U KU cm c YQ m YQ (1 cos ) cos  = + KU U m t t YQ cm a c = (1+ cos )cos (调幅系数) u U m t ω t o cm a c =  (1+ cos )cos m U t U ω t m U ω Ω t cos( ) cos cos( ) 2 a cm c 1 2 a cm c 1 cm c +   −  =  +  + 第 6 章 集成模拟乘法器及其应用

拟电子彼求 第6章集成模拟乘法器及其应用 3.调幅波(已调波)频谱 L=U′ coso t cm 幅 度 cm mU +imU a cm cos(o+s2)t +imU a cm coS(o-2)t O f -F fe ftp 下边频载频上边频 载波本身不包含信息 4.双边带调幅和单边带调幅c KXY 0 双边带(DSB)调幅 BPF u'=Ku u=KUu cos ot coso t em 2 KUomUcmIcos(@+32)t+cos(@ -s2)t 单边带(SSB)调幅l3B= KUU C0s(a+_2)t SSB KUo,Ucm coS(oc-22)t

3. 调幅波(已调波)频谱 幅 度  ≈ a cm 2 1 m U Ucm  a cm 2 1 m U f fc fc–F fc+F m U t m U t u U t cos( ) cos( ) cos 2 a cm c 1 2 a cm c 1 o cm c      +  − +  + =  下边频 载频 上边频 4. 双边带调幅和单边带调幅 载波本身不包含信息 双边带(DSB)调幅 KXY X Y uc uo u BPF u o u Ku u KU U t ω t o c m cm c cos cos =  =   [cos( ) cos( ) ] 2 m cm c c 1 KU U   t   t =  + + − 单边带(SSB)调幅 u KU U cos( )t 2 m cm c 1 SSB =   +  u KU U cos( )t 2 m cm c 1 SSB =   −  第 6 章 集成模拟乘法器及其应用