模拟乘法器的基本原理和电路结构
模拟乘法器是一种典型的非线性器件,它可以使二输入信号实现近似相乘,并具有频率变换的功能。由于模拟乘法器使用方便、原理清晰,因而在信号处理电路中得到广泛的应用。
一、模拟乘法器的基本原理
模拟乘法器的基本原理是利用二输入信号的乘积来实现信号的调制和解调。在模拟乘法器中,二输入信号的乘积被用来生成新的频率分量,借助合适的滤波电路选取所需要的信号分量。这种方式可以实现多种不同的功能,如调制、解调和其他信号处理电路中的应用。
二、模拟乘法器的电路结构
模拟乘法器的电路结构主要由两个部分组成:乘法器电路和滤波电路。乘法器电路是模拟乘法器的核心部分,它负责将二输入信号相乘生成新的频率分量。滤波电路则用于选取所需要的信号分量。
三、模拟乘法器在调制、解调和其他信号处理电路中的应用
模拟乘法器广泛应用于调制、解调和其他信号处理电路中。例如,在调制电路中,模拟乘法器可以将低频信号调制到高频信号上;在解调电路中,模拟乘法器可以将高频信号解调到低频信号上。
四、实验目的和实验步骤
实验目的:了解模拟乘法器的基本原理和电路结构,熟悉并掌握模拟乘法器在调制、解调和其他信号处理中的数学运算过程。
实验步骤:
1. 在 EWB5.0 的电路工作区组建如图 22—1 的电路。
2. 用接于电路中的示波器测量模拟乘法器输出端的信号,并定量描绘出信号波形图。
3. 将图 22—1 中的 U3 分别改为 6V 和 1.42V,其它参数不变,从新测量模拟乘法器输出端的信号,并定量描绘出信号波形图。
4. 将图 22—1 中的 U3 取消 ( 实即使 U3=0) ,其它参数不变,从新测量模拟乘法器输出端的信号,并定量描绘出信号波形图。
5. 在 EWB5.0 的电路工作区组建如图 22—2 的电路。
6. 用接于电路中的示波器测量输出端的信号,并定量描绘出信号波形图。
7. 改变 RC 滤波网络的参数,使 C=0.01μF,从新测量输出端的信号 , 大致描绘出波形图。
五、思考题
1. 据图 22—1 、图 22—2 的电原理图和实验结果,请写出二实验的数学运算过程和最终数学表达式。
2. 据实验内容 6 、 7 的结果,试分析观察到的现象和原因,并验算图 22—2 电原理图中 RC 滤波网络的截止频率和改变网络参数后的截止频率。
六、结论
通过实验,我们可以熟悉并掌握模拟乘法器在调制、解调和其他信号处理中的数学运算过程和电路结构。同时,我们也可以了解模拟乘法器的基本原理和应用领域。