[科普中国]-模拟乘法器

概念

模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的的有源非线性器件。主要功能是实现两个互不相关信号相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口，即X和Y输入端口。

模拟乘法器是输出电压与两路输入电压之积成正比的有源网络。理想的乘法器具有无限大的输入阻抗及零输出阻抗，其标尺因子不随频率变化并且与电压的大小无关。如果理想的乘法器的任意一路输入电压为零时，则输出电压就为零。换句话说，它的失调、漂移和噪声电压均为零。

实际的乘法器，只是理想网络的各种近似情况，它有一定的失调、漂移和噪声电压。为了使所造成的误差保持在允许范围内，应将单位电压选得高一些，一般为1~10V。1

工作原理模拟乘法运算可以用多种方法来实现，有对数-反对数相乘法，四分之一平方相乘法、三角波平均相乘法、时间分割相乘法和变跨到相乘法等。各种乘法器电路各有其优缺点，其中，变跨导模拟乘法器便于集成化，内部元器件有较为一致的特性，因为具有较高的温度稳定性和运算精确度，且运算速度较高，它的-3dB频率可达10MHz以上，因此获得了广泛应用。

跨导型运算放大器（OTA）是一种新型的运算放大器，它与常规运放不同的是：具有一个以偏置电流注入形式出现的附加控制输入端，这使OTA的特性及应用更加灵活；另外，这种器件的输出不是常规运放中输出电阻趋于零的电压源，而是用具有极高输出电阻的电流源表示。

OTA常用作可编程放大器，模拟相乘器、音频处理中的积分器、采样保持电路中的电流开关等。2