探索;实践的BLOG - 2023年3月
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如何实现单象限模拟乘法器
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date: 2023-03-02T17:05:00+08:00
description: 0. 前言对于模拟乘法电路(如下图), 具有两个输入和两个输出, $V_{out}=\frac{V_x\cdot V_y}{K}$, 实现了基本的乘法运算. 对于实际中的乘法, 输入即有正也有负, 输出也有正有负, 但是那样的电路较为复杂, 本文只考率单象限模拟乘法器, 也就是输出和输出都为正的情况. 1. 实现原理对于一个模拟量, 想实现对它的乘法运算, 可以用先取对数, 再相加, 再取反对数实现.$$ e^{\mathrm{log_e}X + \mathrm{log_e}Y} = X\cdot Y $$对于对数运算, 可以用如下电路实现:输出电压即为:$$ v_o= -V_T\mathrm{ln}(\frac{v_I}{IsR_1}) $$对于指数运算, 可以使用如下电路来实现:输出电压为:$$ v_o = -IsR\cdot e^{v_I/V_T} $$加法电路则可使用如下电路实现:输出电压为:$$ v_o=(1+\frac{R_2}{R_1})(\frac{R_b}{R_a+R_b}v_{I1}+\frac{R_a}{R_a+R_b}v_{I2}) $$2. 实现将上述电路按照如下的连接顺序结合, 即可实现单象限乘法器.参考:模拟乘法器-ANALOG DEVICESMicroelectronics: Circuit Analysis and Design