MC1594L四象限模拟乘法器

MC1594L四象限模拟乘法器
模拟相乘器是一种时变参量电路。

在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。

在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或 MOS 器件构成的四象限模拟相乘器。

随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中。

四象限模拟乘法器又大致分为两种。

一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。

这种乘法电路均采用差动电路结构。

另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。

常用的集成化模拟乘法器的产品有 BG314 、MC1494L/MC1594L 、MC1495L/MC1595L 、XR-2208/XR2208M 、AD530 、AD532 、AD533 、A D534 、AD632 、BB4213 、BB421等。

相乘器的基本特性及实现方法：若输入信号分别用v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 表示，输出信号用v o ( t ) 表示，则理想模拟乘法器的传输特性方程可表示为
v o ( t )= K v 1 ( t ) v 2 ( t ) (4-18)
式中，K 是乘法器的比例系数或增益系数。

该式表明，对一个理想的相乘器，其输出电压的瞬时值v o ( t ) 仅与两个输入电压在同一时刻的瞬时值v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 的乘积成正比，而不包含任何其它分量。

输入电压v 1 ( t ) 和v 2 ( t ) 可以是任意的，即其波形、幅度、极性和频率 ( 包括直流 ) 均不受限制。

1.MC1594L四象限乘法器原理图：
用MC1594L模拟乘法器做交流电压乘法器（其原理图）：
2．各部分电路进行分析：
该电路主要分为三个部分：
（1）电压调整器：
电压调整器就是使输出电压在一定条件下保持稳定当输入电压改变，负载条件变时，输出电压要尽可能保持不变。

原理就是利用负反馈，类似于电阻分压的原理，采样输出电压，跟基准电压比较，然后调整输出电压的大小，使其保持在一个尽量恒定的值上。

（2）四象限乘法器：
乘法器有四个工作区域，由它的两个输入电压的极性来确定，并可用X-Y平面中的四个象限表示。

能够适应两个输入电压四种极性组合，它属于非线性模拟集成电路，对于理想乘法器，其输出电压与在同一时刻的两个输入电压瞬时值的乘积成正比，而且输入电压波形、幅度、极性和频率可以是任意的。

差分放大电路不仅具有放大作用，还具有乘法功能，所以它成为变跨导单片集成模拟乘法器的基本单元电路。

（3）输出电流放大器：
用以放大电流的放大器，主要涉及到三极管的工作原理，基极在集电极和发射极之间，基极在一定的电流范围内通过发射极的电流越大，集电极和发射极之间的电阻越小，电流就可以达到很大了，它主要还是由一个双集成运算放大电路和一对互补的NPN三极管组成，当放大微电流时，第一级必须是常见的射极跟随器（它从基极输入信号，从射极输出信号。

它具有高输入阻抗、低输出阻抗、输入信号与输出信号相位相同的特点），无电压增益，但能输出电流，具有负载能力。

这样就可以使得输出的驱动能力达到很强了。

3.仿真结果：
该电路应用MC1594四象限乘法器构成，电路简单，精度稍差。

为使电路工作在线性区，输入端电阻R1和R2的值取决于输入电压大小。

R1大小等于V1乘以6，R2大小为V2乘以3。

如果V1=V2=3V，则R1=18kΩ，R2=9kΩ。

在具有不同输入电压的情况下，一般取R1=52kΩ，R2=30kΩ，但这样做会使精度和线性度有所下降。

输出与输入的关系为：
V o=V1V2/10 。

V1输入正玹波，V2输入方波，二者频率同为100HZ
黄色的波形：输入V1
蓝色的波形：输入V2
红色的波形：输出V0
（由于电路干扰较大，有些波段的波形出现失真现象）
改变频率，两端输入同为50HZ，其他都是同样。