电子电工课件：第6章 模拟乘法器及其应用.ppt

例6–2若要求输入电压ux和uy的最大动态范围为±10V，试计算各外接元件值并确定电源电压。解：(1)偏置电阻R3和R13由上例计算可知，采用Ee=15V时，输入电压的负向摆幅可达-10V，于是仍取Ee=15V，R3和R13均为13.8kΩ，可由10kΩ电阻与6.8kΩ电位器串联而成。(2)负反馈电阻Rx和Ry取Rx=Ry=15kΩ。(3)负载电阻Rc当取A=0.1V-1时，则取标称值Rc=11kΩ。(4)正电源Ec当输入电压uy的正向摆幅要求为+10V时，y通道输入级差分对管V9,V10和V14,V15的集电极电位需12V，以免管子进入饱和区。于是，V7,V8,V12,V13的基极电位为12.7V，它们的集电极电位应比基极电位高2V，即14.7V。由于考虑到连接的方便，当A=0.1V-1时，输入电压最大值为10V，所以相乘器输出电压要求有10V的摆幅。因为乘法器系双端输出，所以V7,V12和V8,V13集电极电位应有14.7+10/2=19.7V。另外，取Ioy=1mA时，在负载电阻Rc(11kΩ)上将有11V压降。这样，需选用正电源Ec≥(19.7+11)=30.7V，故确定Ec=32V。(5)电阻R1取标称值R1=9.1kΩ。6.2.2相乘误差与调零因为乘法器有两个输入端，因此必定存在两个输入失调电压，x通道输入端失调电压记为Uxos，y通道输入失调电压为Uyos，相乘增益也会产生误差，记为ΔA。除此之外，各种非线性因素造成误差电压为N(Ux,Uy)。这样，乘法器输出电压可以写成式中，AUxUy为乘法器的理想输出电压，ΔA为乘法器的相乘增益误差，通常通过调R3可予以消除。(1)输出失调调零当两个通道输入端均接地，即Ux=Uy=0时，乘法器输出电压即为输出失调电压Uoos，即图6-6输出失调调零电路(a)双端输出；(b)单端输出(2)线性馈通电压调零图6-7线性馈通电压调零电路综上所述，实际调零步骤可归结如下：第一步令Ux=Uy=0.000V，调整RWz，直到输出电压Uo=0.000V(用数字电压表量测)；第二步令Ux=0,Uy=5.000V，调整RWx，直到输出电压Uo=0.000V；第三步令Uy=0,Ux=5.000V，调整RWy，直到输出电压Uo=0.000V；第四步令Ux=Uy=5.000V，调整R3(即6.8kΩ电位器)使输出为-2.500V(A=0.1,单端输出)，其负号是单位增益反相器产生的；第五步令Ux=Uy=-5.000V，输出也为-2.500V。如果误差较大，可重复上述步骤，直到满足要求。6.2.3主要技术参数表6-1BG314技术参数(1)输出不平衡电流|Ioo|输出不平衡电流是指乘法器输入电压为零，输出两端电位相等时，输出端电流之差的绝对值。(2)输入失调电流|Iiox|和|Iioy|通常，乘法器两个输入端对的电流各自并不相等，例如x通道的输入电流分别为Ix+和Ix-，则x通道的输入失调电流为Iiox=Ix+-Ix-同理，y输入端失调电流为Iioy=Iy+-Iy-因为失调电流影响主要是大小问题，所以可取绝对值表示。(3)输入偏流IBx和IBy转入偏流定义与运放类似，即(4)输出精度εRx,εRy输出精度是指输出失调、增益误差、线性馈通电压调整后，在乘法器的一个输入端加满标度固定直流电压，另一输入端交替施加正负两种极性的满标度电压时，其实际输出电压与理想输出电压之间的偏差值对理想输出电压之比，用百分数表示。(5)共模电压范围CMV乘法器对共模输入信号有一定的抑制能力，但是随着共模输入信号幅度的增加，当共模输入正电压等于乘法器输入差分对管集电极电位或共模输入负电压接近恒流管基极电位时，输入差分对管或恒流管将分别处于饱和，使共模抑制比下降。当共模输入电压增大到使乘法器的共模抑制比下降6dB时，其共模电压值称为最大容许共模输入电压，通常正和负的最大共模电压是不相等的，这个电压范围称为共模电压范围。(6)共模增益Auc在理想乘法器两个输入端对分别加入共模信号电压Uic时，输出端电压应该为零。但由于工艺限制，电路不可能完全对称，这