模拟乘法器及其应用
模拟乘法器及其应用
摘要
集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。可用作宽带、抑制载波双边平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可以作为高性能的SSB乘法检波器，AM调制/解调器、FM
解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多的数学运算，如乘法、除法、乘方、开方等。
The integrated analog multiplier is the second one of the analog integrated circuitoperational amplifier after the general linear integrated circuits, is a multi use. Can be used
as broadband, suppressed carrier double balanced modulator, does not require a coupling transformer or tuning circuit, also can be used as SSB multiplication detector of high performance, AM modulator / demodulator, FM demodulator, mixer, multiplier, the phase
detector, and it can also complete theamplifier combining mathematical operation many, such as multiplication division,involution, evolution, etc..
一、实验目的
1．了解模拟乘法器的工作原理
2．掌握利用乘法器实现AM调制、DSB调制、同步检波、倍频等几种频率变换电路的原理
3．学会综合地、系统地应用已学到模、数字电与高频电子线路技术的知识，通过MATLAB掌握对AM调制、DSB调制、同步检波、倍频电路的制作与仿真技术，提高独立设计高频单元电路和解决问题的能力。
二、原理说明
1.模拟乘法器的电路模型
模拟乘法器是对两个以上互不相关的模拟信号（电压与电流）实现相乘功能的非线性函数电路。通常它有两个输入端（x端和y端）及一个输出端，其电路模型与符号分别可用如图(a)或(b)所示。
图2.1模拟乘法器的模型与电路符号
模拟乘法器的传输方程为:
()()
o m x y
u A u t u t
式中：Am为增益系数
2.集成模拟乘法器的基本原理
模拟乘法器是一种能实现模拟量相乘的集成电路，设vO和vX、vY分别为输出和两路输入
其中K为比例因子，具有的量纲。模拟乘法器的电路符号如图所示。对于差动放大电路，电压放大倍数
如果用 vY去控制IE，即IE∝vY。实现这一基本构思的电路如图所示。
图2.2模拟乘法器原理图
3.变跨导型模拟乘法器
根据图的原理可以制成所谓变跨导模拟乘法器。在推导高频微变等效电路时，将放大电路的增益写成为
只不过在式中的gm是固定的。而图中如果gm是可变的，受一个输入信号的控制，那该电路就是变跨导模拟乘法器。由于vY∝IE，而IE∝gm，所以vY∝gm。输出电压为：
由于图中的电路，对非线性失真等因素没有考虑，相乘的效果不好。实际的变跨导模拟乘法器的主要电路环节如图所示。
图2.3 变跨导模拟乘法器
三、模拟乘法器的应用
1.
普通AM 振幅调制
普通AM 振幅调制电路的原理框图如图所示 设载波信号的表达式为 调制信号的表达式为 直流电压为uDC,
则乘法器输出的AM 调幅信号的表达式为 图3.1 AM 调制
m 为调制深度，AM 调制中，必须满足m<1，否则将会引起过调从而产生失真。
2.
抑制载波双边带振幅调制
1) 抑制载波双边带振幅调制电路的原理框图
如图2所示
图3.2 DSB 调制
()t U t U c cm c ωcos =()cos m U t U t ΩΩ=Ω()()()()t
mU t mU t U t
t m U t U c cm c cm c cm c cm Ω-+Ω++=Ω+=ωωωωcos 2
1
cos 21cos cos cos 10
设载波信号的表达式为
调制信号的表达式为
则乘法器输出的DSB 调幅信号的表达式为
2) 单边带调幅波的表达式为
或 将DSB 调制信号输出至理想的低通或高通滤波器即可得到SSB 调制。
3.
乘积型同步检波器
AM 调制信号的解调过程称为检波。常用方法有包络检波和同步检波两种。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，所以无法用包络检波进行解调，必须采用同步检波方法。
同步检波又分为叠加型同步检波和乘积型同步检波。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其系统框图如下：
图3.3 同步检波
在乘法器的一个输入端输入抑制载波双边带信号信号：
()()()[]t
t mU t t mU t U c cm c c cm Ω=Ω-+Ω+=
cos cos cos cos 2
1
0ωωω
另一输入端输入同步信号（即载波信号）
()t
U t U c cm c ωcos =()cos m U t U t
ΩΩ=Ω()()()[]
t
t mU t t mU t U c cm c
c cm Ω=Ω-+Ω+=cos cos cos cos 2
10ωωω()()t mU t U c cm Ω+=ωcos 2
10
()()t
mU t U c cm Ω-=ωcos 2
1
t
u t u c cm c ωcos )(=
经乘法器相乘，由此可得输出信号
t u u K t u K t u u K t u t u K t u c cm sm E c sm E cm sm E c s E o )2(4
1
)2cos(2
1
cos 21)()()(Ω--
Ω++Ω=
=ωω
上式中，第一项是所需要的低频调制信号分量，后两项为高频分量，可用低通滤波器滤掉，从而实现双边带信号的解调。
同步检波具有很高的精度要求，即要求本地的解调载波与发送端的调制载波同频同相。如果其频率或相位有一定的偏差，将会使恢复出来的调制信号产生失真。
4. 模拟乘法器实现倍频
图3.5 倍频器
由模拟相乘器构成的倍频器电路原理框图如图所示： 当输入信号：u x =u y =u i
其输出与输入的关系是：u o =ku x u y =ku i 2
如果u x =u y =u i =U im sinwt 则有u o =k(U im sinwt)
2
=[kU im 2
(1-cos2wt)]/2
因此，只要在图4的输出端加一隔直电容，便可实现正弦波的二倍频。 其输出电压即为: u o =(kU im
2
cos2wt)/2
四、MATLAB仿真
1.AM调制
1)程序代码：
fs=1000; %抽样频率
N=1024; %FFT长度
n=0:N-1; t=n/fs; %截止时间和步长
u0=1; %载波幅度
f=(0:N-1)*fs/N; %频率转换
w = 2*pi*f; %w、f转换
ws=2*pi*10;
w0=2*pi*500;
m=1; %调制深度,取不同的值测试
%m=0.5;
%m=2;
Uz=u0.*(1+m.*cos(ws.*t)).*cos(w0.*t); %乘法器
u00=fft(U0,N); %傅立叶变换
uss=fft(Us,N);
uzz=fft(Uz,N);
mag0=abs(u00); %取模
mags=abs(uss);
mag=abs(uzz);
subplot(3,2,1),plot(t,Us);title('调制信号');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,3),plot(t,U0);title('载波信号');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,5),plot(t,Uz);title('已调波');
grid;axis([0 0.3 -3 3]);
subplot(3,2,2);plot(f,mags);title('调制信号频谱'); grid;axis([0 150 0 300]);
subplot(3,2,4);plot(f,mag0);title('高频载波频谱'); grid;axis([400 600 0 500]);
subplot(3,2,6);plot(f,mag);title('已调信号频谱'); grid;axis([400 600 0 500]);
2)仿真波形：
图4.1.1 m=0.5 AM调制
图4.1.2 m=1 AM调制
图4.1.3 m=2 AM调制2.DSB调制
1)程序代码：
fs=1000; %抽样频率
N=1024; %FFT长度
n=0:N-1; t=n/fs; %截止时间和步长
us=0.5; %调制信号幅度
u0=1; %载波幅度
k= 1; %增益系数
f=(0:N-1)*fs/N; %频率转换
w = 2*pi*f; %w、f转换
ws=2*pi*10;
w0=2*pi*500;
U0=u0.*cos(w0.*t); %载波信号
Us=us.*cos(ws.*t); %调制信号
Uz=k*U0.*Us; %乘法器
u00=fft(U0,N); %傅立叶变换
uss=fft(Us,N);
uzz=fft(Uz,N);
mag0=abs(u00); %取模
mags=abs(uss);
mag=abs(uzz);
subplot(3,2,1),plot(t,Us);title('调制信号');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,3),plot(t,U0);title('载波信号');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,5),plot(t,Uz);title('已调波');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,2);plot(f,mags);title('调制信号频谱'); grid;axis([0 150 0 300]);
subplot(3,2,4);plot(f,mag0);title('高频载波频谱'); grid;axis([400 600 0 500]);
subplot(3,2,6);plot(f,mag);title('已调信号频谱'); grid;axis([400 600 0 400]);
2)仿真波形：
图4.2.1 DSB调制
3.同步检波
1)程序代码：
fs=1000; %抽样频率
N=1024; %FFT长度
n=0:N-1; t=n/fs; %截止时间和步长
us=0.5; %调制信号幅度
u0=1; %载波幅度
uc=1; %本地解调载波幅度
k= 1; %增益系数
f=(0:N-1)*fs/N; %频率转换
w = 2*pi*f; %w、f转换
ws=2*pi*10;
w0=2*pi*500;
wc=w0;
U0=u0.*cos(w0.*t); %载波信号
Us=us.*cos(ws.*t); %调制信号
Uc=uc.*cos(wc.*t); %本地解调载波
Uz=k*U0.*Us; %乘法器
uz=Uz.*Uc; %解调
uzz=fft(Uz,N);
ui=fft(uz,N); %傅立叶变换
uss=fft(Uc,N);
mag0=abs(uss); %取模
mags=abs(uzz);
mag=abs(ui);
subplot(3,2,1),plot(t,Uz);title('已调波');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,3),plot(t,Uc);title('本地解调载波');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,5),plot(t,uz);title('解调信号');
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(3,2,2);plot(f,mags);title('已调制信号频谱'); grid;axis([400 600 0 400]);
subplot(3,2,4);plot(f,mag0);title('本地解调载波频谱'); grid;axis([400 600 0 300]);
subplot(3,2,6);plot(f,mag);title('解调信号频谱'); grid;axis([0 50 0 500]);
2)仿真波形：
图4.3.1 同步检波
4.倍频器
1)程序代码：
fs=1000; %抽样频率
N=1024; %FFT长度
n=0:N-1; t=n/fs; %截止时间和步长
ui=1; %输入幅度
k= 1; %增益系数
f=(0:N-1)*fs/N; %频率转换
w = 2*pi*f; %w、f转换
wi=2*pi*100;
Ui=ui.*sin(wi.*t); %输入信号
Uz=k*Ui.*Ui; %乘法器
u0=fft(Ui,N); %傅立叶变换
uz=fft(Uz,N);
mag0=abs(u0); %取模
mag=abs(uz);
subplot(2,2,1),plot(t,Ui);title(‘输入信号’);
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(2,2,3),plot(t,Uz);title(‘倍频信号’);
grid;axis([0 0.3 -1.5 1.5]);
subplot(2,2,2);plot(f,mag0);title(‘输入信号频谱’); grid;axis([0 300 0 300]);
subplot(2,2,4);plot(f,mag);title(‘倍频信号频谱’); grid;axis([0 300 0 400]);
2)仿真波形：
图4.4.1 倍频器
五、总结
本次作业，对模拟乘法器电路组成进行了理论分析，对调幅、检波以及倍频用MATLAB进行了仿真分析，取得了很大的收获。
模拟乘法器能够实现AM、DSB波的调制及同步检波与倍频。仿真结果与理论结果相一致。对于AM调制而言，应当注意调制幅度的选择，为了确保后级检波电路中避免出现对脚切割失真和底部切割失真，m选择在30%左右。对于DSB波而言，他的调幅信号输出抑制了载波，减小了输出功率提高了效率。对于倍频，用模拟乘法器来实现显得尤为容易。
总的来说，通过本次作业，加深了对模拟乘法器电路的了解，掌握了模拟乘法器的基本应用原理。
六、参考文献
1.阳翠娥主编《高频电子线路实验与课程设计》哈尔滨工业大学出版社2001年
2.王卫东傅佑麟编《高频电子线路》电子工业出版社 2004年
3.陈怀琛编著MATLAB及其在理工课程中的应用指南（第二版）西安电子科技大学出版社2004年
计组-4位乘法器实验报告
实验4位乘法器实验报告 姓名：X XX 学号：X XX 专业：计算机科学与技术课程名称：计算机组成同组学生姓名：无 实验时间：实验地点：指导老师：XXX 一、实验目的和要求 1.熟练掌握乘法器的工作原理和逻辑功能 二、实验内容和原理 实验内容： 根据课本上例3-7的原理，来实现4位移位乘法器的设计。 具体要求：1. 乘数和被乘数都是4位 2. 生成的乘积是8位的 3. 计算中涉及的所有数都是无符号数 4.需要设计重置功能 5.需要分步计算出结果（4位乘数的运算，需要四步算出结果） 实验原理： 1.乘法器原理图
2.本实验的要求： 1.需要设计按钮和相应开关，来增加乘数和被乘数 2.每按一下M13，给一个时钟，数码管的左边两位显示每一步的乘 积 3.4步计算出最终结果后，LED灯亮，按RESET重新开始计算 三、主要仪器设备 1.Spartan-III开发板1套 2.装有ISE的PC机1台 四、操作方法与实验步骤 实验步骤： 1.创建新的工程和新的源文件 2.编写verilog代码（top模块、display模块、乘法运算模块、去抖动模块以及 UCF引脚） 3.进行编译 4.进行Debug 工作，通过编译。
5.. 生成FPGA代码，下载到实验板上并调试，看是否与实现了预期功能 操作方法： TOP: module alu_top(clk, switch, o_seg, o_sel); input wire clk; input wire[4:0] switch; output wire [7:0] o_seg; // 只需七段显示数字，不用小数点 output wire [3:0] o_sel; // 4个数码管的位选 wire[15:0] disp_num; reg [15:0] i_r, i_s; wire [15:0] disp_code; wire o_zf; //zero detector initial begin i_r <= 16'h1122; //0x1122 i_s <= 16'h3344; //0x3344 end alu M1(i_r, i_s, switch[4:2], o_zf, disp_code); display M3(clk, disp_num, o_seg, o_sel); assign disp_num = switch[0]?disp_code:(switch[1] ? i_s : i_r); endmodule
模拟乘法器实验
3.12模拟乘法器 一．实验目的 1． 了解模拟乘法器的构成和工作原理。 2． 掌握模拟乘法器在运算电路中的运用。 二．实验原理 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。 1． 模拟乘法器的基本特性 模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图3-12-1所示。 u x u y o 图3-12-1 模拟乘法器的电路符号 若输入信号为x u , y u ,则输出信号o u 为： o u =k y u x u 式中： k 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为V 1 . 根据两个输入电压的不同极性，乘法输出的极性有四种组合，用图3-12-2所示的工作象限来说明。 图 3-12-2 模拟乘法器的工作象限 若信号x u 、y u 均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号x u 、y u 中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
2． 集成模拟乘法器 集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。下面介绍BG314集成模拟乘法器。 （1） BG314内部结构如图3-12-3所示，外部电路如图3-12-4所示： 1 8 43 7 6 5142+ 9 121110 13 7 图3-12-3 BG314内部电路
模拟乘法器及其应用
模拟乘法器及其应用
摘要 模拟乘法器是一种普遍应用的非线性模拟集成电路。模拟乘法器能实现两个互不相关的模拟信号间的相乘功能。它不仅应用于模拟运算方面，而且广泛地应用于无线电广播、电视、通信、测量仪表、医疗仪器以及控制系统，进行模拟信号的变换及处理。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。 Analog multiplier is a kind of widely used nonlinear analog integrated multiplier can be achieved between two unrelated analog multiplication is not only applied in the simulation operation aspect, and widely used in radio, television, communications, measuring instruments, medical equipment and control system, the analog signal conversion and the high frequency electronic circuit, amplitude modulation, synchronous detection, mixing, frequency doubling, frequency, modulation and demodulation process, the same as can be seen as two signal multiplication or contain multiplication function is realized by using integrated analog multiplier than using discrete components such as diodes and transistors are much more simple, and superior performance.
模拟乘法器AD834的原理与应用
模拟乘法器AD834的原理与应用 1.AD834的主要特性 AD834是美国ADI公司推出的宽频带、四象限、高性能乘法器，其主要特性如下： ●带符号差分输入方式，输出按四象限乘法结果表示；输出端为集电极开路差分电流结构，可以保证宽频率响应特性；当两输入X=Y=±1V时，输出电流为±4mA； ●频率响应范围为DC～500MHz； ●乘方计算误差小于0.5％; ●工作稳定，受温度、电源电压波动的影响小； ●低失真，在输入为0dB时，失真小于0.05％； ●低功耗，在±5V供电条件下，功耗为280mW； ●对直通信号的衰减大于65dB； ●采用8脚DIP和SOIC封装形式。 2.AD834的工作原理 AD834的引脚排列如图1所示。它有三个差分信号端口：电压输入端口X=X1－X2和Y=Y1－Y2，电流输出端口W=W1－W2；W1、W2的静态电流均为8.5mA。在芯片内部，输入电压先转换为差分电流(V－I转换电阻约为280Ω),目的是降低噪声和漂移；然而，输入电压较低时将导致V－I转换线性度变差，为此芯片内含失真校正电路，以改善小信号V－I转换时的线性特性。电流放大器用于对乘法运算电路输出的电流进行放大，然后以差分电流形式输出。 AD834的传递函数为： W=4XY (X、Y的单位为伏特，W的单位为mA) 3.应用考虑 3.1 输入端连接
尽管AD834的输入电阻较高(20kΩ)，但输入端仍有45μA的偏置电流。当输入采用单端方式时，假如信号源的内阻为50Ω，就会在输入端产生1.125mV的失调电压。为消除该失调电压，可在另一输入端到地之间接一个与信号源内阻等值的电阻，或加一个大小、极性可调的直流电压，以使差分输入端的静态电压相等；此外，在单端输入方式下，最好使用远离输出端的X2、Y1作为输入端，以减小输入直接耦合到输出的直通分量。 应当注意的是，当输入差分电压超过AD834的限幅电平(±1.3V)时，系统将会出现较大的失真。 3.2 输出端连接 采用差分输出，可有效地抑制输入直接耦合到输出的直通分量。差分输出端的耦合方式，可用RC耦合到下一级运算放大器，进而转换为单端输出，也可用初级带中心抽头的变压器将差分信号转换为单端输出。 3.3 电源的连接 AD834的电源电压允许范围为±4V～±9V，一般采用±5V。要求VW1和VW2的静态电压略高于引脚＋VS上的电压，也就是＋VS引脚上的电去耦电阻RS应大于W1和W2上的集电极负载电阻RW1、RW2。例如，RS为62Ω，RW1和RW2可选为49.9Ω，而＋V=4.4V,VW1=VW2=4.6V，乘法器的满量程输出为±400mV。 引脚－VS到负电源之间应串接一个小电阻，以消除引脚电感以及去耦电容可能产生的寄生振荡；较大的电阻对抑制寄生振荡有利，但也会使VW1和VW2的静态工作电压降低；该电阻也可用高频电感来代替。 4.应用实例 AD834主要用于高频信号的运算与处理，如宽带调制、功率测量、真有效值测量、倍频等。在某航空通信设备扩频终端机(如图2所示)的研制中，笔者应用AD834设计了扩频信号调制器和扩频信号接收AGC电路。
8位乘法器实验报告
6.2 8位乘法器的设计 1.实验目的 （1）熟悉isEXPERT/MAX+plusisEXPERT/MAX+plus II/Foudation Series 软件的基本使用方法。 （2）熟悉GW48-CK EDA实验开发系统的基本使用方法。 （3）学习VHDL基本逻辑电路的综合设计。 2．实验内容 设计并调试好由8位加法器构成的以时序逻辑方式设计的8位乘法器。此乘法器通过判断被乘数的位值为1还是零，并通过乘数的左移与上一次和相加的方法，实现了8位乘法的运算，并用GW48-CK EDA实验开发系统进行硬件验证。 3.实验条件 （1）开发设备：Lattice ispEXPERT。 （2）实验设备：GW48-CK EDA实验开发系统。 （3）拟用芯片：ispLSI1032E PLCC-84或EPF10K10LC84-3或XCS05/XL PLCC84以及运算控制电路和外部时钟。 4.实验设计 1）系统的原理框图
2）VHDL源程序 （1）选通与门模块的源程序ANDARITH.VHD LIBRARY IEEE; USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL; ENTITY ANDARITH IS PORT(ABIN: IN STD_LOGIC; DIN: IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0); DOUT: OUT STD_LOGIC_vector(7 DOWNTO 0)); END ENTITY ANDARITH; ARCHITECTURE ART OF ANDARITH IS BEGIN PROCESS(ABIN,DIN)IS BEGIN FOR I IN 0 TO 7 LOOP DOUT(I)<=DIN(I)AND ABIN; END LOOP; END PROCESS; END ARCHITECTURE ART; (2)16位锁存器的源程序REG16B.VHD LIBRARY IEEE;
模拟乘法器调幅AM、DSB、SSB实验报告
模拟乘法器调幅(AＭ、ＤＳB、SSB）实验报告
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期:
实验十二模拟乘法器调幅(AM、DSB、SＳB） 一、实验目的 １．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅。抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2.研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数的测量与计算方法。 4.通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5．了解模拟乘法器(ＭC1４96）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、实验内容 1．调测模拟乘法器MC１496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3.实现抑止载波的双边带调幅波。 4．实现单边带调幅。 三、实验原理 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由晶体振荡产生的4６５ＫHz高频信号,1ＫHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 1.集成模拟乘法器的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、Ｆ15９６、MC14９5、MC１496、LM１595、LM1596等。 (1)MC1496的内部结构 在本实验中采用集成模拟乘法器MＣ１496来完成调幅作用。MC１49６是四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图12-1所示。其中V1、V２与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方 式相连接，而且两组差分对的恒流源V５与Ｖ6又组成一对差分电路,因此恒流源的控制电压可 图1２-1 ＭC1４96的内部电路及引脚图 正可负，以此实现了四象限工作。Ｖ7、V8为差分放大器V５与V6的恒流源。 (2）静态工作点的设定 1)静态偏置电压的设置
模拟乘法器调幅(AM、DSB、SSB)实验报告
实验十二模拟乘法器调幅（AM、DSB、SSB） 一、实验目的 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅。抑止载波双边带调幅和单边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数的测量与计算方法。 4．通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅和单边带调幅的波形。 5．了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 二、实验内容 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。 4．实现单边带调幅。 三、实验原理 幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。本实验中载波是由晶体振荡产生的465KHz高频信号，1KHz的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。 1.集成模拟乘法器的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单得多，而且性能优越。所以目前无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器常见产品有BG314、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。 （1）MC1496的内部结构 在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。MC1496是四象限模拟乘法器。其内部电路图和引脚图如图12-1所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方 式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可 图12-1 MC1496的内部电路及引脚图 正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。 （2）静态工作点的设定 1）静态偏置电压的设置
模拟乘法器1496实验报告
实验课程名称：_高频电子线路
五．实验原理与电路设计仿真 1、集成模拟乘法器1496的内部结构 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。下面介绍MC1496集成模拟乘法器。 （1）MC1496的内部结构 MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。MC1496 的和内部电路与外部引脚图如图1(a)(b)所示。 (a)1496内部电路 (b)1496引脚图 图1 MC1496的内部电路及引脚图 它内部电路含有 8 个有源晶体管，引脚 8 与 10 接输入电压 VX、1与 4接另一输入电压VY，6 与12 接输出电压 VO。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。为了得到好的精度，必须消除 VXOS、VYOS与 VZOX三项失调电压。引脚 2 与 3 之间需外接电阻，对差分放大器 T5与 T6产生交流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。 各引脚功能如下： 1：SIG+ 信号输入正端 2: GADJ 增益调节端 3：GADJ 增益调节端 4: SIG- 信号输入负端 5：BIAS 偏置端 6: OUT+ 正电流输出端 7: NC 空脚 8: CAR+ 载波信号输入正端 9: NC 空脚 10: CAR- 载波信号输入负端11: NC 空脚 12: OUT- 负电流输出端 13: NC 空脚 14: V- 负电源 （2）Multisim建立MC1496电路模块 启动multisim11程序，Ctrl+N新建电路图文件，按照MC1496内部结构图，将元器件放到电子工作平台的电路窗口上，按住鼠标左键拖动，全部选中。被选择的电路部分由周围的方框标示，表示完成子电路的选择。为了能对子电路进行外部连接，需要对子电路添加输入/输出。单击Place / HB/SB Connecter 命令或使用Ctrl+I 快捷操作，屏幕上出现输入/输出符号，
实验三---集成乘法器幅度调制实验
实验三---集成乘法器幅度调制实验
高频实验报告实验名称：集成乘法器幅度调制实验 南京理工大学紫金学院电光系一、实验目的
a) 通过实验了解集成乘法器幅度调制的工作原理，验证普通调幅波（AM ） 和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/）的相关理论。 b) 掌握用集成模拟乘法器MC1496实现AM 和DSB-SC 的方法，并研究调制信 号、载波信号与已调波之间的关系。 c) 掌握在示波器上测量与调整调幅波特性的方法。 二、实验基本原理与电路 1.调幅信号的原理 (一) 普通调幅波（AM ）（表达式、波形、频谱、功率） (1)．普通调幅波（AM ）的表达式、波形 设调制信号为单一频率的余弦波： t U u m Ω=ΩΩcos ,载波信号为 ： t U u c cm c ωcos = 普通调幅波（AM ）的表达式为AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos 式中， a m 称为调幅系数或调幅度。 由于调幅系数a m 与调制电压的振幅成正比，即 m U Ω越大， a m 越大，调幅波 幅度变化越大， 一般 a m 小于或等于1。如果 a m >1，调幅波产生失真，这种情况称为过调幅。 未调制状态调制状态 m a Ucm ω0 Ω 图3-1 调幅波的波形 （2）. 普通调幅波（AM ）的频谱 普通调幅波（AM ）的表达式展开得： t U m t U m t U u c cm a c cm a c cm AM )cos(2 1 )cos(21cos Ω-+Ω++ =ωωω 它由三个高频分量组成。将这三个频率分量用图画出，便可得到图
Booth乘法器实验报告
运算器部件实验：Booth乘法器 班级：软件工程 一、实验目的 理解并掌握乘法器的原理。 二、实验原理 Booth算法是一种十分有效的计算有符号数乘法的算法。算法的新型之处在于减法也可用于计算乘积。Booth发现加法和减法可以得到同样的结果。因为在当时移位比加法快得多，所以Booth发现了这个算法，Booth算法的关键在于把1分类为开始、中间、结束三种，如下图所示 当然一串0或者1的时候不操作，所以Booth算法可以归类为以下四种情况： Booth算法根据乘数的相邻2位来决定操作，第一步根据相邻2位的4中情况来进行加或减操作，第二部仍然是将积寄存器右移，算法描述如下： （1）根据当前为和其右边的位，做如下操作： 00: 0的中间，无任何操作； 01: 1的结束，将被乘数加到积的左半部分； 10：1的开始，积的左半部分减去被乘数； 11: 1的中间，无任何操作。 （2）将积寄存器右移1位。 因为Booth算法是有符号数的乘法，因此积寄存器移位的时候，为了保留符号位，进行算术右移。同时如果乘数或者被乘数为负数，则其输入为该数的补码，若积为负数，则输出结果同样为该数的补码。
三、实验步骤 （1）打开QuartusII （2）将子板上的JTAG端口和PC机的并行口用下载电缆连接，打开试验台电源。 （3）执行Tools→Programmer命令，将booth_multiplier.sof下载到FPGA 中。 （4）在实验台上通过模式开关选择FPGA-CPU独立调试模式010. （5）将开关CLKSEL拨到0，将短路子DZ3短接且短路子DZ4断开，使FPGA-CPU 所需要的时钟使用正单脉冲时钟。 四、实验现象 五、具体代码实现 端口声明： port ( clk: in std_logic; md : in std_logic_vector(3 downto 0); mr : in std_logic_vector(3 downto 0);
实验四 集成电路模拟乘法器的应用
实验四集成电路模拟乘法器的应用 模拟乘法器是利用晶体管的非线性特性,经过电路上的巧妙设计,在输出中仅保留两路输入信号中由非线性部分产生的信号的乘积项,从而获得良好的乘积特性的集成器件。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多,而且性能优越。所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。本实验仅介绍MC1496集成模拟乘法器。 一、实验目的 1．了解模拟乘法器（MC1496）的组成结构与工作原理，掌握其调整与特性参数的测量方法。 2．掌握利用乘法器实现振幅调制(AM与DSB)、同步检波、混频、倍频等几种频率变换电路的原理及设计方法。 3．学会综合地、系统地应用已学到模电、数电与高频电子线路的知识，掌握对振幅调制、同步检波、鉴频、混频和倍频电路的设计与仿真技能，提高独立解决问题的能力。二、实验设备与仪器 高频实验箱 WHLG-2 一台 数字双踪示波器 TDS-1002 一台 高频信号发生器 WY-1052 一台 数字万用表一块 三、实验任务与要求 1、模拟乘法器1496的构成、基本原理说明 ①集成模拟乘法器的内部结构 MC1496集成模拟乘法器的内部电路结构和引脚排列如图4-1所示。 图4-1 MC1496的内部电路及引脚图
MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，V5、V6组成的单差分放大器用以激励V1～V4。V7、V8及其偏置电路组成差分放大器V5、V6的恒流源。引脚8与10接输入电压C u ，1与4接另一输入电压t u ，输出电压o u 从引脚6与12输出。引脚2与3外接电阻R E ，对差分放大器V5、V6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压y u 的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电时），引脚5外接电阻R5。用来调节偏置电流I 5及镜像电流I 0的值。 ② 集成模拟乘法器的1496偏置电压与电流的确定 ● 静态偏置电压的确定 静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集—基极间的电压应大于或等于2V ，小于或等于最大允许工作电压。根据MC1496的特性参数，对于图4-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即: 12641108,,u u u u u u === ?? ? ?? ≥-≥≥-≥≥-≥V u u u V V u u u u V V u u u u V 7.2),(157.2),(),(152),(),(1554141108108126 ● 静态偏置电流的确定 一般情况下，晶体管的基极电流很小，对于图4-1，三对差分放大器的基极电流I 8、I 10、I 1和I 4可以忽略不计，因此器件的静态偏置电流主要由恒流源的值确定。当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻R 5接正电源（+U CC 的典型值为+12V ），由于I 0是I 5的镜像电流，所以改变电阻R 5可以调节I 0的大小，即： 当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-U EE (一般接-8V)，5脚通过一电阻R 5接地，因此，改变R 5也可以调节I 0的大小，即： 则： 当V EE =-8V ，I 5=1mA 时，可算得： R 5={（8-0.75）/（1X10-3 ）}-500=6.75K Ω 取标称电阻，则R5=6.8K Ω 根据MC1496的性能参数，器件的静态电流小于4mA ，一般取mA I I 150==左右。 此时,器件的总耗散功率可由下式估算: ) ()(214551465u u I u u I P D -+-= PD 应小于器件的最大允许耗散功率（33mW ）。 ● 负载电阻RC 的选择 Ω +-= ≈5007.0550R V u I I CC Ω +--= ≈5007.0550R V u I I EE Ω--= 5007 .05 5I V R EE
模拟乘法器调幅实验报告
模拟乘法调幅（AＭ、ＤＳB） 实验报告 姓名： 学号： 班级： 日期：
模拟乘法调幅（A Ｍ、ＤＳB ）模块4 一、实验目的 1、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅方法。 2、研究已调波与调制信号以及载波信号的关系。 3、掌握调幅系数的测量与计算方法。 4、通过实验对比全载波调幅、抑止载波双边带调幅波形。 5、了解模拟乘法器（MC1496）的工作原理，掌握调整与测量其特性参数的方法。 6、掌握用集成模拟乘法器构成调幅与检波电路的方法。 二、实验原理 调幅与检波原理简述： 调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化；而检波则是从调幅波中取出低频信号。 本实验中载波是465KHz 高频信号，10KHz 的低频信号为调制信号。 集成四象限模拟乘法器MC1496简介： 本器件的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频动态增益控制等。它有两个输入端VX 、VY 和一个输出端VO 。一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY ，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K （VX +VXOS ）（VY+VYOS ）+VZOX 。为了得到好的精度，必须消除VXOS 、VYOS 与VZOX 三项失调电压。集成模拟乘法器MC1496是目前常用的平衡调制/解调器，内部电路含有8 个有源晶体管。 MC1496的内部原理图和管脚功能如下图所示： MC1496各引脚功能如下： 1）、SIG+ 信号输入正端 2）、GADJ 增益调节端 3）、GADJ 增益调节端 4）、SIG- 信号输入负端 5）、BIAS 偏置端 6）、OUT+ 正电流输出端 7）、NC 空脚 8）、CAR+ 载波信号输入正端 9）、NC 空脚 10）、CAR- 载波信号输入负端 11）、NC 空脚 12）、OUT- 负电流输出端 13）、NC 空脚 14）、V- 负电源 实验电路说明 用MC1496集成电路构成的调幅器电路如下图所示 14131211109876 54 32 1SIG+GADJ GADJ SIG-BIAS OUT+NC V-NC OUT-NC CAR-NC CAR+ 126 23 14 51 1084
集成模拟乘法器及其应用-集成电路
第6章 集成模拟乘法器及其应用 6.1集成模拟乘法器 教学要求： 1.掌握集成模拟乘法器的基本工作原理； 2.理解变跨导模拟乘法器的基本原理； 3.了解单片集成模拟乘法器的外部管脚排列及外接电路特点。 一、集成模拟乘法器的工作原理 （一）模拟乘法器的基本特性 模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件，理想乘法器的输出电压与同一时刻两个输入电压瞬时值的乘积成正比，而且输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的。其符号如下图所示，K 为乘法器的增益系数。 1.模拟乘法器的类型 理想乘法器—对输入电压没有限制， u x = 0 或 u y = 0 时，u O = 0，输入电压的波形、幅度、极性和频率可以是任意的 。 实际乘法器—u x = 0 ， u y = 0 时，u O 1 0，此时的输出电压称为输出输出失调电压。u x = 0，u y 1 0 （或 u y = 0，u x 1 0）时，u O 1 0，这是由于u y （u x ）信号直接流通到输出端而形成的，此时 的输出电压为u y （u x ）的输出馈通电压。 （二）变跨导模拟乘法器的基本工作原理 变跨导模拟乘法器是在带电流源差分放大电路的基础上发展起来的，其基本原理电路如下图所示。
在室温下，K为常数，可见输出电压u 与输入电压u y、u x的乘积成正比，所以差分放大电路具有乘法功 O 能。但u y必须为正才能正常工作，故为二象限乘法器。当u Y较小时，相乘结果误差较大，因I C3随u Y而变，其比值为电导量，称变跨导乘法器 . 二、单片集成模拟乘法器 实用变跨导模拟乘法器由两个具有压控电流源的差分电路组成，称为双差分对模拟乘法器，也称为双平 衡模拟乘法器。属于这一类的单片集成模拟乘法器有MC1496、MC1595等。MC1496内部电路如下图所示。
Booth算法_乘法器实验报告
Booth 乘法器实验报告 一、实验目的 1、理解并掌握乘法器的原理。 2、理解并掌握Booth 算法，及其实现方式。 二、实验原理 1、乘法规律 假定是十进制数的各位要么为0要么为1，例如1000*1001 从上面可以得出乘法的基本规律： （1）从右到左用乘数的每一位乘以被乘数，每一次乘得的中间结果比上一次的结果往左移一位。 （2）积的位数比被乘数和乘数的位数要多得多。 （3）若十进制各位限制为0或1，则乘法变成 ①若乘数位为1，则简单的复制被乘数到合适的位置； ②若乘数位是0，则在合适的位置置0。 2、有符号数乘法—Booth 乘法器 （1）1的分类 Booth 算法的关键在于把1分类为开始、中间、结束3种，如下图 Booth 算法1的分类示意图 （2）算法描述 以前乘法器的第一步是根据乘数的最低位来决定是否将被乘数加到中间结果积，而Booth 算法则是根据乘数的相邻两位来决定操作，第一步根据相邻2位的4种情况来进行加或减操作，第二步仍然是将积寄存器右移。算法描述如下： ①根据当前位和其右边的位，作如下操作 00:0的中间，无任何操作； 01:1的结束，将被乘数加到积的左半部分； 1的结束 被乘数 1 0 0 010 乘数 × 1 0 0 110 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 积 1 0 0 1 0 0 010 1的中间 1的开始
10:1的开始，积的左半部分减去被乘数； 11:1的中间，无任何操作。 ②将积寄存器算术右移一位。 对于Booth算法，举例如下：2 10*-3 10 =-6 10 ，或者说是0010 2 *1101 2 =1111 1010 2 。 运算过程见下表。 Booth算法运算过程 1 1：10->积=积-被乘数 2：积右移一位 0010 1110 1101 0 1111 0110 1 2 1：01->积=积+被乘数 2：积右移一位 0010 0001 0110 1 0000 1011 0 3 1：10->积=积-被乘数 2：积右移一位 0010 1110 1011 0 1111 0101 1 4 1：11->nop 2：积右移一位 0010 1111 0101 1 1111 1010 1 三、实验步骤 1、在PC机上完成ISE的安装。 2、完成工程设计。 3、下载。 四、实验现象 1、Modelsim 按照实例给出仿真结果 2、输入输出规则 （1）输入的4位被乘数md3~md0对应四个开关。 （2）输入的4为乘数mr3~mr0对应四个按键。 （3）乘积product的后两位对应LED点。 3、操作细节 Booth算法实验 重复步骤被乘数（md）积（p） 被乘数（-7） 10 乘数是（6） 10 0 初始值1001 0000 0110 0 1 1：10->积=积-被乘数 2：积右移一位1001 0000 0110 0 0000 0011 0 2 1：01->积=积+被乘数 2：积右移一位 1001 0111 0011 0 0011 1001 1 3 1：10->积=积-被乘数 1001 0011 1001 1
模拟乘法器实验
模拟乘法器的应用 ——低电平调幅 姓名： 学号： 实验台号： 一、 实验目的 1、掌握集成模拟乘法器的工作原理及其特点 2、进一步掌握集成模拟乘法器（MC1596/1496）实现振幅调制、同步检波、混频、倍频的电路调整与测试方法 二、实验仪器 低频信号发生器 高频信号发生器频率计 稳压电源 万用表 示波器 三、实验原理 1、MC1496/1596 集成模拟相乘器 集成模拟乘法器是继集成运算放大器后最通用的模拟集成电路之一，是一种多用途的线性集成电路。可用作宽带、抑制载波双边带平衡调制器，不需要耦合变压器或调谐电路，还可作为高性能的SSB 乘法检波器、AM 调制解调器、FM 解调器、混频器、倍频器、鉴相器等，它与放大器相结合还可以完成许多数学运算，如乘法、除法、乘方、开放等。 MC1496 的内部电路继引脚排列如图所示 MC1496型模拟乘法器只适用于频率较低的场合，一般工作在1MHz 以下的频率。双差分对模拟乘法器MC1496/1596的差值输出电流为 1 21 562()( )( ) 22T y T i i i th th V R V υυυ=-≈
MC1595是差值输出电流为 式中，错误！未找到引用源。为乘法器的乘法系数。MC1496/1596使用时，VT1至VT6的基极均需外加偏置电压。 2.乘法器振幅调制原理 X通道两输入端8和10脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道；Y通道两输入端1和4脚之间有外接调零电路；输出端6和12脚外可接调谐于载频的带通滤波器；2和3脚 之间外接Y通道负反馈电阻R 8。若实现普通调幅，可通过调节10kΩ电位器RP 1 使1脚电位 比4脚高错误！未找到引用源。，调制信号错误！未找到引用源。与直流电压错误！未找到引用源。叠加后输入Y通道，调节电位器可改变错误！未找到引用源。的大小，即改变调 制指数M a ；若实现DSB调制，通过调节10kΩ电位器RP 1 使1、4脚之间直流等电位，即Y通 道输入信号仅为交流调制信号。为了减小流经电位器的电流，便于调零准确，可加大两个750Ω电阻的阻值，比如各增大10Ω。 MC1496线性区好饱和区的临界点在15-20mV左右，仅当输入信号电压均小于26mV时，器件才有良好的相乘作用，否则输出电压中会出现较大的非线性误差。显然，输入线性动态范围的上限值太小，不适应实际需要。为此，可在发射极引出端2脚和3脚之间根据需要接 入反馈电阻R 8 =1kΩ，从而扩大调制信号的输入线性动态范围，该反馈电阻同时也影响调制器增益。增大反馈电阻，会使器件增益下降，但能改善调制信号输入的动态范围。 MC1496可采用单电源，也可采用双电源供电，其直流偏置由外接元器件来实现。 1脚和4脚所接对地电阻R 5、R 6 决定于温度性能的设计要求。若要在较大的温度变化 范围内得到较好的载波抑制效果（如全温度范围-55至+125），R 5、R 6 一般不超过51Ω；当 工作环境温度变化范围较小时，可以使用稍大的电阻。 R 1-R 4 及RP 1 为调零电路。在实现双边带调制时，R 1 和R 2 接入，以使载漏减小；在实现 普通调幅时，将R 1及R 2 短路（关闭开关S 1 、S 2 ），以获得足够大的直流补偿电压调节范围， 由于直流补偿电压与调制信号相加后作用到乘法器上，故输出端产生的将是普通调幅波，并 且可以利用RP 1 来调节调制系数的大小。 5脚电阻R 7决定于偏置电流I 5 的设计。I 5 的最大额定值为10mA，通常取1mA。由图可 看出，当取I 5=1mA，双电源（+12V，-8V）供电时，R 7 可近似取6.8kΩ。 输出负载为R 15，亦可用L 2 与C 7 组成的并联谐振回路作负载，其谐振频率等于载频，
模拟乘法器的应用
随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和检波电路，其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作解调时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。 作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y输入端；作检波时，同步信号加到X输入端，已调信号加到Y输入端。调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。还需注意：（1）Y端 有关，否则输出波输入信号幅度不应超过允许的线性范围，其大小与反馈电阻R Y 形会产生严重失真；（2）X端输入信号可采用小信号（小于26mV）或者大信号（大于260mV），采用大信号可获得较大的调幅或解凋信号输出。信息传输系统中，检波是用以实现电信号远距离传输及信道复用的重要手段。由于低频信号不能实现远距离传输，若将它装载在高频信号上，就可以进行远距离传输，当使用不同频率的高频信号，可以避免各种信号之间的干扰，实现多路复用。 关键词：模拟乘法器，调幅器，检波器，MC1496
第一章、集成模拟乘法器的工作原理 (2) 第一节、模拟乘法器的基本特性 (2) 一、模拟乘法器的类型 (2) 第二节、变跨导模拟乘法器的基本工作原理 (2) 第三节、单片集成模拟乘法器 (3) 第二章、集成模拟乘法器的应用 (4) 第一节、基本运算电路 (4) 一、平方运算 (4) 二、除法运算器 (5) 三、平方根运算 (5) 四、压控增益 (5) 第二节、倍频、混频与鉴相 (6) 一、倍频电路 (6) 二、混频电路 (6) 三、鉴相电路 (6) 第三节、调幅与解调 (7) 一、信息传输的基本概念 (7) 二、调幅原理 (8) 三、采用乘法器实现解调(检波) (10) 第三章、MC1496模拟乘法器构成的振幅器 (10) 第一节、振幅调制的基本概念 (10) 第二节、抑制载波振幅调制 (13) 第三节、有载波振幅调制 (14) 第四章、MC1496模拟乘法器构成的同步检波器 (14) 总结 (18) 参考文献 (18) 附录 (19)
64位乘法器实验报告
64位乘法器实验报告 64位乘法器设计实验是我在科大的第一个课程设计，verilog程序的熟练掌握对于微电 子专业的学生来讲是非常必要的，对于此次设计我也花费了很长时间。 本设计分为3个部分，即控制和（1）状态选择部分，（2）乘法器部分，（3）加法器部 分。以下我将按此顺序进行说明。需要指出的是，在实际设计中的顺序恰好是颠倒的，这 与设计思路有关，在刚开始的时候由于对整体没有一个很好的把握就先选择最简单的一部分 几加法器开始入手，然后就是乘法器，最后作乐一个状态控制电路将两部分联系起来。 状态选择部分设计： 本电路状态选择部分设计比较简单，只有一个控制信号sel来控制电路的工作状态，我 选定的状态是：sel为00的时候做加法，sel为01时做减法，sel为10时做乘法。从节省功 耗的角度出发，当电路处于加法状态的时候，乘法器最好是能够不工作，反之也一样在乘法 器工作时要求加法器也处于不工作状态。我在设计中在两个电路块的输入上都加了一个二选 一开关，使不处于工作状态的电路块的输入始终为0，可是使电路减少由动态翻转产生的功 耗。 加法器的设计： 为了能更好地掌握加法器的设计过程，本部分采用门级描述语言，本加法器采用 流水线的设计方案。实际上该部分是不需要流水，因为乘法器是本电路的关键路径，即使乘 法器采用流水线的设计方案延迟也肯定比加法器要大。为了能够掌握流水线设计，加法器也 采用了流水线来实现。加法器的整体结构见附图（1），有超前进位产生电路，和超前进位电 路来实现。 超前进位产生电路是对两个64位输入按位进行异或和与从而产生超前进位电路的 输入信号P，Q。教材上在此处也产生了部分和结果S，但我认为在此处产生结果不妥，因 为要产生部分和结果必须有上一级的进位信号，对于本加法器进位信号将在下一步才产生。 所以我将作后结果的产生放在了最后一拍来完成将P与产生的进位信号按位异或即可得到 最后结果。但要注意P与进位信号CP产生的时间是不一致的，所以P信号要送到寄存器中 等待一拍。以与CP信号保持时序上的一致。 毋庸置疑64位加法器的设计肯定要采用超前进位电路来实现。考虑到一般的与门或或 门的扇入不大于4的原则，我对超前进位电路采取每4组一个超前进位块，同时分层超前进 位来实现。这样做的好处是能降低每个超前进位块的设计复杂程度，实现电路在性能和复杂 性之间的一个优化。电路超前进位部分的总体结构见附图（2）。超前进位按设计要求是产生 除最高进位之外的所有进位信号。同时最高位的进位信号是由一个额外的组合电路来实现。 CP[63]=G[63]|(P[63] & G[62])|(P[63] & P[62] & G[61])|(P[63]&P[62]&P[61]&G[60])|(P[63]&P[62]&P[61]&P[60]&G[59]); 在所有进位信号产生之后加法器的输出就是： sum[64:0]<={CP[63],(P_sec[63:0]^{CP[62:0],sel[0]})}; sel[0]下面将对此做出解释。我设定sel信号为01时做减法，sel为00时做加法。减法 电路设计比较简单只要在sel为0是将输入信号Y取反再加1即可。为了减法不增加额外的