第七章 信号的运算和处理7.3.ppt

复习
1. 积分运算电路
2. 微分运算电路
3. 对数运算电路
4. 指数运算电路
5. 乘法运算和除法运算电路
模拟乘法器及其在运算电路中的应用
功能
实现两模拟量的相乘运算
模拟乘法器的集成电路多采用变跨导型电路
一、模拟乘法器的符号及其等效电路
uO=kuxuy
乘积系数(多为+-1或--1)
二、理想模拟乘法器应具备的条件
(1)ri1和ri2为无穷大;
(3)k为定值;
(2)rO为零;
(4)电路没有失调电压、电流和噪声;
三、模拟乘法器的分类
按允许输入信号的极性分
①单象限
②两象限
③四象限
变跨导型模拟乘法器的工作原理
:利用输入电压控制差分放大电路差分管的发射极电流,使之跨导作相应的变化,从而达到与输入信号相乘的目的。
一、差分放大电路的差模传输特性
uO=f(uX)
差模输入电压
uX=uId=uBE1-uBE2
差分管的跨导
可以证明
电压传输特性如图所示
变跨导型模拟乘法器
二、可控恒流源差分放大电路的乘法特性
当uY>>uBE3时
代入前式得
缺点
①uY值越小,误差越大;
②uO与温度有关;
③电路只能工作在两象限
两象限模拟乘法器
三、四象限变跨导型模拟乘法器
双平衡四象限变跨导型模拟乘法器
可以得出
说明
①该电路为四象限模拟乘法器;
②该电路为双端输出形式,可将其转换成单端输出形式。
模拟乘法器在运算电路中的应用
注意
所引反馈必须为负反馈
一、乘方运算
1. 平方运算电路
应用
实现二倍频信号输出
例如:
设
,则
2. 任意次幂的运算电路
(1)利用多个模拟乘法器串联实现
uO1=kuI3
uO2=kuI4
缺点
串联级数越多,精度越低。
(2)利用模拟乘法器与集成对数和指数运算电路的组合实现
uO1=k1lnuI
,uO2=k1k2NlnuI
若k1=10,k2=-1,则可实现N次幂运算(N>1)