三极管乘法器
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。
乘法器与混频器
乘法器与混频器前言之前有人问过我这样的问题：乘法器和混频器到底有什么关系，混频器能不能用作乘法器？这里介绍一下它们的原理和异同点，相信各位都能有所理解。
乘法器乘法器正如其名，是做乘法的电子器件。
主要用途有调幅、调频、数学运算等。
真正数学意义上的乘法器全称四象限模拟乘法器。
所谓“四象限”指乘法器的两个输入信号的符号可能为正也可能为负均为双极性信号，此时乘法器能实现真正的数学意义上的乘法运算。
如果其中一个信号为单极性信号而另一个为双极性，那么称其为二象限。
如果全为单极性信号则为一象限。
但是通常我们在设计电路时并不会太多地设计四象限电路，所以一、二象限的应用更多一些。
首先一个理想的乘法器的输出和两输入的乘积成比例，具有以下端口特性：Vout=K×VX×VYV_{out}=K \times V_{X} \times V_{Y} Vout =K×VX×VY当然并不局限于本例中的电压信号，电流信号也是可以的。
一开始的乘法器是基于对数放大器设计的，对数放大器和加法器就能构成乘法器。
Vout=log(VX)+log(VY)V_{out}=log(V_{X})+log(V_{Y})Vout=log(VX)+log(VY)但是这种结构的劣势也很明显。
对数放大器是基于PN结的，结果受温度影响较为明显。
同时这种结构较难设计高速电路，带宽比较受限。
而且这个结构只能实现一个象限内的运算。
后来一位叫巴里·吉尔伯特(Barrie Gilbert)的高人设计了名为吉尔伯特单元（Gilbert cell）的电路，这个电路直接改变了整个电子通信行业。
巴里·吉尔伯特（Barrie Gilbert，1937年6月5日至2020年1月30日）)，IEEE终身院士、美国国家工程院院士、同时也是ADI的首位院士（ADI Fellow）。
他于1937年出生于英国伯恩茅斯，1972年担任ADI公司的IC设计师，成为第一代研究员，1979年创建ADI首个远程设计中心，此后一直专注于高性能模拟IC的开发。
第七章模拟乘法器电路
若带通滤波器中心频率为ω l − ω s，带宽大于2Ω， 1 则有uo = KU SmU Lm (1 + m cos Ωt ) cos(ω l − ω s )t 2
电子线路
五 倍频
us
x y K
uo'
高通滤波器
uo
us = U
'
Sm
cos ω s t
2 Sm
u o = KU
cos ω s t
2 2
uo'
带通滤波器
uo
u = KUsm cosωst ⋅ mcos Ωt 1 1 = KmUsm cos(ωs +Ω)t + KmUsm cos(ωs −Ω)t 2 2
电子线路
单边带调幅
1 u o = KmU sm cos(ω s + Ω )t 2 1 or u o = KmU sm cos(ω s − Ω )t 2
1 ui1 + ui 2 uo = − ⋅ A uy
多个输入除法电路
电子线路
三 平方根运算电路
vO1 vX =− R1 R2
2 vO1 = KvO来自所以有 vO = 1 R2 (−vX) K R1
显然，vO是- vI平方根。因此只有当vI为负值 时才能开平方，也就是说vI为负值电路才能实现 负反馈的闭环。图中的二极管即为保证这一点而 接入的。
电子线路
五 函数发生电路
R2 x
x
K=1 y
uo1 R1 f(x)
R3 R4
R2 2 R2 R4 f ( x) = − x + (1 + ) x R1 R 3 + R 4 R1
电子线路
Uiy 运算电路
乘法器的工作原理
乘法器的工作原理
乘法器是一种用于实现数字乘法运算的电路或器件。
它将两个输入的数字进行相乘，并得到其乘积作为输出。
乘法器的工作原理基于逻辑门电路的组合与串联。
乘法器通常是由多个部分组成的，其中包括乘法器的位数、运算规则以及乘法器内部的逻辑门电路。
这些部分协同工作以实现精确且高效的乘法运算。
在一个典型的乘法器中，输入信号将首先被分为不同的位数。
每一位数将被独立处理，并最终合并以得到最终的乘积结果。
每个位数的处理过程包括了多个逻辑运算，例如与门、或门和异或门。
为了完成乘法运算，乘法器将两个输入位进行逐位相乘。
这里的位可以是二进制位，也可以是十进制位。
逐位相乘的方法可以通过一系列的逻辑门电路来实现。
这些逻辑门电路可以对输入位进行操作，并生成相乘位的输出。
在乘法器中，最低有效位（LSB）的运算最先进行。
在相邻的
位运算完成后，它们的结果会被以并行的方式传递给下一位的运算。
这样一直进行到最高有效位（MSB）的运算完成。
最后，所有位的乘法结果会被整合在一起，形成最终的乘积。
乘法器的性能取决于其位数和逻辑门电路的设计。
更高的位数会产生更精确的乘法结果，但也会增加乘法器的复杂性和功耗。
因此，在设计乘法器时需要权衡精确性和性能之间的关系。
总之，乘法器是一种通过组合逻辑门电路来实现数字乘法运算的电路或器件。
它将输入信号分解为不同的位数，并使用逻辑门电路逐位相乘。
最后，将每个位的乘法结果合并在一起，得到总体的乘积输出。
模拟乘法器芯片
模拟乘法器芯片乘法器芯片是一种电子设备，用于执行乘法运算。
它是计算机等电子设备中的重要组成部分，用于执行数字信号的乘法运算。
乘法器芯片的功能是将两个输入信号相乘，然后输出它们的乘积。
乘法器芯片通常由许多晶体管组成，可以进行高速且精确的乘法计算。
晶体管是一种半导体器件，可以控制电流的流动。
乘法器芯片利用晶体管的特性，通过将输入信号与适当的电路连接起来，可以在极短的时间内完成乘法运算。
乘法器芯片的输入包括两个数字信号，可以是二进制数、十进制数或其他进制数。
这些输入信号经过乘法器芯片的电路处理后，得到的输出信号就是它们的乘积。
乘法器芯片的输出信号通常以二进制数的形式表示。
乘法器芯片的工作原理是基于数学上的乘法算法。
例如，当输入信号是二进制数时，乘法器芯片将执行二进制乘法算法。
这个算法的基本原理是将每一位的乘积相加，并通过进位的方式保持结果的正确性。
乘法器芯片的速度通常非常快，可以在几纳秒的时间内完成乘法运算。
这使得乘法器芯片成为计算机等高性能设备中不可或缺的部分。
在现代计算机中，乘法器芯片通常与其他逻辑电路和存储器一起组成芯片集成电路（IC），用于执行复杂的计算任务。
乘法器芯片的应用非常广泛。
它被广泛用于计算机、通信设备、数字信号处理器、工业控制系统等领域。
在这些应用中，乘法器芯片可以快速、精确地执行大量的乘法运算，提高系统的计算性能。
虽然乘法器芯片在高性能计算设备中具有重要作用，但它并不是完美的。
乘法器芯片的主要限制是它需要消耗大量的能量和占用大量的空间。
此外，乘法器芯片也容易受到噪声和干扰的影响，可能导致计算错误。
为了解决这些问题，研究人员一直在努力开发新的乘法器芯片设计，以提高能效和稳定性。
总之，乘法器芯片是一种重要的电子设备，用于执行乘法运算。
它通过利用晶体管的特性和数学乘法算法，可以快速、精确地执行乘法运算。
乘法器芯片在计算机和其他高性能设备中被广泛应用，提高了系统的计算性能。
尽管乘法器芯片存在一些限制，但通过不断的研发和创新，相信它的性能将得到进一步提高。
高频电子实验指导书1
实验一 LC 与晶体振荡器实验一、实验目的1）、了解电容三点式振荡器和晶体振荡器的基本电路及其工作原理。
2）、比较静态工作点和动态工作点，了解工作点对振荡波形的影响。
3）、测量振荡器的反馈系数、波段复盖系数、频率稳定度等参数。
4）、比较LC 与晶体振荡器的频率稳定度。
二、实验预习要求实验前，预习教材：“电子线路非线性部分”第3章：正弦波振荡器；“高频电子线路”第四章：正弦波振荡器的有关章节。
三、实验原理说明三点式振荡器包括电感三点式振荡器（哈脱莱振荡器）和电容三点式振荡器（考毕兹振荡器），其交流等效电路如图1-1。
1、起振条件1）、相位平衡条件：X ce 和X be 必 需为同性质的电抗，X cb 必需为异性质的电抗，且它们之间满足下列关系：2）、幅度起振条件： 图1-1 三点式振荡器式中：q m ——晶体管的跨导，Xbe Vf eXce Vo Xcbbc +_+_LCX X X X Xc o C L ce be 1 |||| )(=-=+-=ω，即)(Au1* 'ie L oe m q q q Fu q ++>F U ——反馈系数， A U ——放大器的增益， q ie ——晶体管的输入电导， q oe ——晶体管的输出电导， q'L ——晶体管的等效负载电导， F U 一般在0.1~0.5之间取值。
2、电容三点式振荡器1）、电容反馈三点式电路——考毕兹振荡器图1-2是基本的三点式电路，其缺点是晶体管的输入电容C i 和输出电容Co 对频率稳定度的影响较大，且频率不可调。
（a ） 考毕兹振荡器 （b ） 交流等效电路图1-2 考毕兹振荡器2）、串联改进型电容反馈三点式电路——克拉泼振荡器电路如图1-3所示，其特点是在L 支路中串入一个可调的小电容C 3，并加大C 1和C 2的容量，振荡频率主要由 C 3和L 决定。
C 1和C 2主要起电容分压反馈作用，从而大大减小了C i 和C o 对频率稳定度的影响，且使频率可调。
《通信电子线路》实验指导书
《通信电⼦线路》实验指导书实验⼀、⾼频⼩信号放⼤器实验⼀、实验⽬的1、了解谐振回路的幅频特性分析——通频带与选择性。
2、了解信号源内阻及负载对谐振回路的影响，并掌握频带的展宽。
3、掌握放⼤器的动态范围及其测试⽅法。
⼆、主要实验仪器与设备1、⾼频电⼦线路综合实验箱（TKGP系列）；2、扫频仪；3、⾼频信号发⽣器；4、双踪⽰波器。
三、实验原理1、⼩信号调谐放⼤器基本原理⾼频⼩信号放⼤器电路是构成⽆线电设备的主要电路，它的作⽤是⼤信道中的⾼频⼩信号。
为使放⼤信号不失真，放⼤器必须⼯作在线性范围内，例如⽆线电接收机中的⾼放电路，都是典型的⾼频窄带⼩信号放⼤电路。
窄带放⼤电路中,被放⼤信号的频带宽度⼩于或远⼩于它的中⼼频率。
如在调幅接收机的中放电路中，带宽为9KHz，中⼼频率为465KHz，相对带宽Δf/f0约为百分之⼏。
因此，⾼频⼩信号放⼤电路的基本类型是选频放⼤电路，选频放⼤电路以选频器作为线性放⼤器的负载，或作为放⼤器与负载之间的匹配器。
它主要由放⼤器与选频回路两部分构成。
⽤于放⼤的有源器件可以是半导体三极管，也可以是场效应管，电⼦管或者是集成运算放⼤器。
⽤于调谐的选频器件可以是LC谐振回路，也可以是晶体滤波器，陶瓷滤波器，LC集中滤波器，声表⾯波滤波器等。
本实验⽤三极管作为放⼤器件，LC 谐振回路作为选频器。
在分析时，主要⽤如下参数衡量电路的技术指标：中⼼频率、增益、噪声系数、灵敏度、通频带与选择性。
单调谐放⼤电路⼀般采⽤LC回路作为选频器的放⼤电路，它只有⼀个LC回路，调谐在⼀个频率上，并通过变压器耦合输出，图1-1为该电路原理图。
1f中⼼频率为f0+带宽为Δf=f2-f1图1-1、单调谐放⼤电路为了改善调谐电路的频率特性，通常采⽤双调谐放⼤电路，其电路如图1-2所⽰。
双调谐放⼤电路是由两个彼此耦合的单调谐放⼤回路所组成。
它们的谐振频率应调在同⼀个中⼼频率上。
两种常见的耦合回路是：1）两个单调谐回路通过互感M耦合，如图1-2（a）所⽰，称为互感耦合双调谐振回路；2）两个单调谐回路通过电容耦合，如图1-2（b）所⽰，称为电容耦合双调谐回路。
实验四 集成电路模拟乘法器的应用资料
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。
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三极管乘法器
三极管乘法器是一种非线性扩大器，能够将输入信号乘以一个比例，从而产生一个输出信号。
这种电路十分常见，用于许多不同的应
用场合，如放大电压、偏置电路、滤波器等。
下面将详细介绍三极管乘法器的构造和工作原理：
1. 三极管基本知识：三极管是一种半导体器件，由三个掺杂不
同类型的半导体材料构成。
通常将其分为基极、发射极和集电极三个
部分。
当基极端添加输入信号并且电压大于特定值时，就会使得集电
极上的电流增大，从而放大输入信号。
2. 三极管乘法器的组成：三极管乘法器包括两个三极管和两个
电阻器。
第一个三极管的基极和发射极被连接在一起，并且与输入信
号相连。
基极和发射极之间的电阻器被用来控制电流。
第二个三极管
的发射极与输入信号相连，其基极和集电极之间的电阻器被用来控制
输出电流。
3. 三极管乘法器的工作原理：三极管乘法器的基本思想是利用
非线性特性。
当输入电压比发射极和基极之间的电压大时，第一个三
极管就会放大电流，从而输出电流。
这个输出电流被用来驱动第二个
三极管的基极，然后输出端的电流就被放大了。
因此，如果输入电压
越大，输出电流就会越大。
4. 三极管乘法器在电路中的应用：三极管乘法器能够在很多不
同的电路中使用。
例如，在放大电压时可以使用它作为电压放大器；
在电路中稳定偏置点时可以用它来消除温度引起的漂移；在滤波器中，可以根据输入电压的变化来改变输出电流，从而实现滤波。
总之，三极管乘法器是一种非常有用的电路，可以用于许多不同
的应用场合中。
对于电子工程师来说，掌握三极管乘法器的构造和工
作原理十分重要，可以帮助他们更好地设计和调试电路。