即使在數字世界中,模擬乘法器仍具有應用價(jià)值
在數字世界中,為什么要為模擬而煩惱呢?好吧,有時(shí)它仍然是正確的解決方案。以 analog multiplier 為例(見(jiàn)圖)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),它是一個(gè)利用兩個(gè)模擬信號并產(chǎn)生輸出的電路,這是他們的產(chǎn)品。相同的電路也可用于生成可用于模擬計算機的方和平方根。
本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/202504/469163.htm數字電路通常價(jià)格低廉、適應性強且可靠。在大多數情況下,數字乘法器提供更好的精度和靈活性,并且由于它們能夠處理更大的動(dòng)態(tài)范圍和更高的精度,因此更適合復雜的計算。
但是,當您需要在高頻下對連續變化的模擬信號執行乘法運算時(shí),您仍可以選擇模擬乘法器而不是數字乘法器。在這里,模擬電路的速度和簡(jiǎn)單性可能是有利的,尤其是在高精度不重要并且您可以容忍一點(diǎn)噪聲或失真的情況下。
在模擬和數字之間做出決定的關(guān)鍵點(diǎn)
速度:模擬乘法器對于高頻應用來(lái)說(shuō)可以明顯更快,因為它們可以直接處理連續信號,而無(wú)需模數轉換。
成本:在某些情況下,簡(jiǎn)單的模擬乘法器電路比復雜的數字乘法器更便宜,特別是對于低精度應用。
模擬乘法器的典型應用
射頻信號處理:適用于調制和解調等作,其中高速信號作至關(guān)重要。
功率測量:通過(guò)乘以電壓和電流信號來(lái)計算瞬時(shí)功率。
相位檢測:測量信號之間的相位差。
關(guān)于模擬乘法器,您需要了解什么?
模擬乘法器與電壓控制放大器不是一回事,盡管它可以配置為這樣工作。例如,如果穩態(tài)電壓作為其中一個(gè)輸入,那么第二個(gè)輸入自然會(huì )與穩態(tài)電壓成比例縮放。
模擬乘法器提供與多個(gè)電流或電壓輸入的乘積成正比的輸出電壓或電流。它們可以實(shí)時(shí)執行多種數學(xué)函數,包括乘法、調制和對數函數、除法、平方,甚至計算平方根。
相對于笛卡爾坐標,模擬乘法器根據描述其作所需的象限數進(jìn)行分類(lèi)。例如,單象限乘法器適用于每個(gè)輸入和輸出信號具有相同極性的電路。四象限乘法器允許 Importing 或 Outputs上的任何極性。兩象限乘法器描述了一個(gè)設備或電路,其中輸出可以是正或負,一個(gè)輸入是給定的極性,而另一個(gè)輸入可以是任一極性。
模擬乘法器的另一個(gè)最相關(guān)的描述是其精度,通常在“室溫”下定義,具有標稱(chēng)電源電壓。
模擬乘法器集成電路在許多應用中都有用武之地,例如,提供 RMS 轉換器。通用模擬乘法器 IC 通常在輸入和輸出處都包含衰減器甚至放大器。這允許將信號縮放到給定電路的電壓限制范圍內。一種常見(jiàn)的通用“構建模塊”是線(xiàn)性四象限乘法器集成電路。
沒(méi)有人說(shuō)模擬乘法器“簡(jiǎn)單”。對于制造商來(lái)說(shuō),生產(chǎn)廣泛適用的通用乘法器可能具有挑戰性。生產(chǎn)可能需要額外的步驟,例如激光修整,以確保準確的性能。這會(huì )增加成本。
誰(shuí)制作模擬乘法器?
有時(shí),乘法器仍然由分立元件構建,但有許多 IC 選項可用,由多個(gè)不同的來(lái)源制造。下面描述了三個(gè)示例:
Analog Devices 提供了一些關(guān)于乘法器基礎知識、二象限和四象限乘法器之間差異的有用信息,以及將乘法器與其他器件和電路結合使用的建議。
瑞薩電子提供 HA-2556,這是一款采用 Intersil 介質(zhì)隔離高頻工藝構建的單片高速四象限模擬乘法器。電壓輸出消除了電流輸出倍增器所需的電流-電壓轉換級,從而簡(jiǎn)化了許多設計。HA-2556 具有 450 V/μs 的轉換速率,并為 X 和 Y 通道分別保持 52 MHz 和 57 MHz 的帶寬,據該公司稱(chēng),使其成為視頻系統使用的理想器件。
Texas Instruments 生產(chǎn)多種模擬乘法器。其中包括 MPY634,制造商將其描述為寬帶寬、高精度、四象限模擬乘法器,具有精確的激光調整乘法器特性。因此,根據 TI 的說(shuō)法,它很容易在各種應用中使用,只需最少的外部部件,通常無(wú)需所有外部調整。其差分 X、Y 和 Z 輸入允許配置為乘法器、平方器、除法器、平方根和其他函數,同時(shí)保持高精度。
最后要考慮的事項是什么?
模擬乘法器仍然是不尋常的選擇,但隨著(zhù)人們對模擬計算的新興趣,這項技術(shù)可能會(huì )再次成為主流。查看本文中提到的一些參考文獻和文章以獲得更多想法。
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