目录。1 任务和要求 1
2 总体方案设计与选择 1
2.1模拟乘法器的选择 1
2.2模拟乘法器应具备的条件 1
3 电路总原理框图设计 2
4 单元电路设计 6
4.1乘法器常规调幅电路设计 7
4.2 乘法器常规条幅电路参数计算 7
4.3 电路的**实现 7
4.4 电路**结果分析 9
4.5电路性能分析 9
5 单元电路的级联设计 10
6 设计总结 10
参考文献 11
附录 11 任务和要求。
(1)任务：集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和解调电路。
(2)乘法器常规调幅要求。
输入信号频率15000hz。
电压500mv左右。
调幅系数为0.5。
输入信号载波频率10000hz。
载波电压为100mv。
放大倍数10左右。
2 总体方案设计与选择。
2.1 模拟乘法器的选择。
实现模拟量相乘可以有多种方案，但就集成电路而言，多采用变跨导型电路。
模拟乘法器有两个输出端，一个输入端，输入及输出均对“地”而言，如图1所示。输入的两个模拟信号是不相关的物理量，输出电压就是他们的乘机，即 k为乘机系数，也称乘机增益或标尺因子，起值多为+0.1-0.
1。图1 模拟乘法器的符号。
2.2 模拟乘法器应具备的条件：
模拟乘法器的等效电路如图2所示，和分别为两个输入端的输入电阻，为输出电阻。
理想模拟乘法器应具备如下条件：
1）和为无穷大；
2）为零；3）k值不随输入信号的幅值和频率而变化；
4）当中有一个为零时uo为零，电路没有失调电压、电流和噪声。
3 电路总原理框图设计。
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。还需注意：
（1）y端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ry有关，否则输出波形会产生严重失真；（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，调制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。
图3 总原理框图。
根据乘法运算的代数性质，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的乘法器称为四象限乘法器；若只对一个输入电压能适应正、负极性，而对另一个输入电压只能适应一种极性，则称为二象限乘法器；若对两个输入电压都只能适应一种极性，则称为单象限乘法器。
1、普通调幅(全载波调制)
普通调幅是用需传送的信息(调制信号)去控制高频载波的振幅，使其随调制信号的规律而变化。
调幅时，载波的频率和相位不变，而振幅将随调制信号线性变化。若载波信号为，调制信号为。则普通调幅波的振幅为：
式中，是一个与调幅电路有关的比例常数。称为包络函数，它反映了的变化规律。因此，调幅波的数学表达式为。
1)单频调制。
若调制信号为单频信号，即，则普通调幅波的数学表达式为：
式中，为载波分量，不包含有用信息，调制信号的信息只包含在上下边频内。为调幅系数或调幅度，其值也可由调幅波包络的最值求出。
普通调幅波的波形如图6-1所示。可以看出，已调幅波的包络形状与调制信号一样。从调幅波的波形上看出包络的最大值和最小值分别为：
普通调幅时，一般取。如果，将会产生过调幅失真，其波形如图6所示。由图可知，已调波包络形状与调制信号不一样，不能反映调制信号的变化规律。
图4普通调幅波的波形图。
图5 过调制调幅波形。
2)多频调制。
若调制信号为多频信号，即。
则普通调幅波的数学表示式为：
式中，为对第个调制信号的调幅系数；为载波分量，有用信息包含在边带分量内。实际上，调制信号是包含多个频率的复杂信号，如调幅广播所传送的语音信号频率约为50hz至4.5khz，调制后，各个语音频率产生成对等幅上、下边频，迭加后形成上、下边频带。
从频率角度看，调幅过程实质上是一种频谱搬移过程。经过调制后，调制信号的频谱由低频被搬移到载频附近，成为上、下边频带。
2、抑制载波双边带调幅。
普通调幅虽然原理简单，接收端易提取同步信号，但由于载波不包含有用信息，因此调制效率低，易造成能源浪费。为了提高调制效率，减小功率浪费，可以只发射上、下边频而不发射载波，这种调幅方式称为抑制载波双边带调幅，用dsb表示。
由(1-3)式可知，单频抑制载波双边带调幅信号可表示为。
由式(1-3)和(1-6)可知，双边带调幅信号的振幅为，而普通调幅信号的振幅为，显然双边带的振幅有正有负，而普通调幅波在时振幅不可能出现负值。单频调制的双边带调幅波各信号波形如图6所示。
图6抑制双边带调幅信号的波形。
由图可知，双边带调幅信号的包络仍然是随调制信号而变化，但它已不能完全准确地反映低频调制信号的变化规律。在调制信号的负半周，已调与原载波反相；在调制信。
图7 1496芯片内部电路图。
号的正半周，已调波与原载波同相；在调制信号的过零点处，调幅信号发生1800相位突变。因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率利用率高。
4 单元电路设计。
4.1乘法器常规调幅电路设计。
4.2乘法器常规调幅电路参数计算。
设低频信号uω和高频载波信号分别为。
uω= uωmcosωt =uωmcos2πft
uc=ucmcosωct=u cmcos2πfct
式中，f为输出信号频率，fc为载波频率，为简化分析，设两者波形的初相角均为零。将uc和uω分别输入模拟乘法器的x和y输入端，uyq为一固定的直流电压，要求uyq≥uωm。由此可得输入端总的输入电压为。
uy= uyq+uωmcosωt
因此，模拟乘法器的输出电压。
u。=k uxuy=k(uyq+ uωmcosωt) ucmcosωct.。
= kuyqucm(1+ucm. cosωt/ uyq) cosωct.
= kuyqucm(1+ma cosωt) cosωct.
式中ma为调幅系数，已知调幅系数为0。5，uωm=500mv ,f=15000hz, ucm=100mv.
fc=10000hz.
u。=k uωuc=k0.05 cos2π15000t cos2π10000t
=0.5k0.05[cos2π(15000+10000)t+cos2π(15000-10000)t]
有因为要求对输出波形放大10倍，所以k我们取10，所以。
u。=0.25[cos(50000πt)+ cos(10000πt)]
4.3电路**实现。
输入信号**波形：
载波信号输入**波形：
图10 载波信号输出波形。
输出信号**波形：
图11 输出信号波形。
乘法器常规调幅整体**电路图：
图12 乘法器常规调幅**图。
4.4电路**结果分析。
单频信号调幅后的高频已调波，由幅度为ucm′、角频率为ωc的载频和两个幅度一样、角频率分别为(ωc+ ωc-ω)的边频所组成，(fc+f) 称上边频、(fc-f)称下边频，它们对称地排列在载频的两侧，相对于载频的位置仅取决于调制信号的频率。显然，载波分量并不包含信息，调制信号的信息只包含在上、下边频分量内，边频的幅度反映了调制信号幅度的大小，边频的频率虽属于高频的范畴，但反映了调制信号频率的高低。由于载波本身并不包含信息，因此为了提高设备的功率利用率，可以不传送载波而只传送两个边带信号，这种调制方式称为抑制载波双边带调幅，简称双边带调幅。
4.5电路性能分析。
1. 集成模拟乘法器是实现两个模拟量相乘功能的器件它是另一类使用很广泛的模拟集成电路，但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。
2. 利用集成模拟乘法器可以构成乘法、平方、除法、平方根等运算电路，也可构成压控增益、倍频、混频、鉴相等电路。混频电路能获得两个输入信号的和频及差频信号输出，集成模拟乘法器混频电路具有良好的特性而被广泛采用。
3. 调制是实现电信号有效传输的重要手段。用待传输的低频信号去改变高频信号的幅度、频率和相位，分别称为调幅、调频和调相。
经过调制后的高频信号称为已调波，而未被调制的高频信号称为载波信号。只取一个边带的调幅称为单边带调幅。调幅波的解调又称幅度检波，它是调幅的反过程，通过解调可获得原调制信号。
采用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅与解调电路。
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