[科普中国]-四象限模拟乘法器

两个输入信号均为双极性的模拟乘法器。它是在信号检测和控制电路中应用较多的一个单元。

定义两个输入信号均为双极性的模拟乘法器。它是在信号检测和控制电路中应用较多的一个单元。1

电路图电路图如图1(a)所示。忽略基极电流后，其对应的压控分流图如图1(b)所示。由图1(b)可得

图1 四象限模拟乘法器

(a)电路图;(b)压控分流图

式中x为对管V1与V2的电流分配系数;y为对管V3与V4、V5与V6的电流分配系数。 代入下式

当ux≪2UT，uy≪2UT时，式(1)近似得

式(2)中，增益系数K=RcI0/4UT2。从而可得结论：①ux、uy均为双极性，故图1 (a)为四象限乘法器;②K=RcI0/4UT2，式中含UT2将产生较大的温漂;③两输入电压ux、uy的线性动态范围太小。2

流控分流器为了消除式(2)中K包含UT2而引起较大的温漂，故采用流控分流器，如图2所示。由图2可得 上式中，I′0、IB均为恒流源;iY1、iY2虽然都是正向电流，但是，它们的差值iY1-iY2可正可负。这个差值可通过压控分流器来控制，从而把流控分流器又转化为电压控制。把图1 (a)和图2组合在一起，即得图3所示电路。其输出电压为

式中增益系数K=R/IBRxRy。K不含UT，而且ux和uy大大拓宽了线性动态范围。图3所示的四象限模拟乘法器广泛用于模拟电压的调制、解调、平方、开方、鉴相等电路中。

图2流控分流器电路图

本词条内容贡献者为:

胡启洲 - 副教授 - 南京理工大学