跳转到主要内容

为什么不能将乘法器用作调制器或混频器?

cathy /

Q:为什么我不能将乘法器用作调制器或混频器?它们不是一回事吗?
A:并非如此,了解它们之间的区别十分重要。

乘法器有两个模拟输入,输出与两个输入幅度的乘积成比例(注1)。

V<sub>OUT</sub> = K × V<sub>IN1</sub> × V<sub>IN2</sub>

其中,K是维数为1/V的常数。理论上,一个信号可以输入任一输入端,输出不受影响。

调制器(或混频器)也有两个输入,但信号输入是线性的,而载波输入包含一个限幅放大器,或利用受它限制的足够大信号驱动。无论何种情况,载波信号都会变成一个方波,因此其幅度相对不重要——只要足够大,而且其噪声或幅度变化不会出现在输出端。公式变成:

V<sub>OUT</sub> = K × V<sub>SIGNAL</sub> × sgn(V<sub>CARRIER</sub>)

乘法器用于模拟计算。一个例子是计算电路中的功率。与瞬时电压和电流成比例的信号施加于乘法器的输入端,其输出与瞬时功率成比例。

调制,真的只是乘法过程这么简单吗?

cathy /

虽然,许多有关调制的描述,都将其描绘成一种乘法过程,但,实际情况更为复杂。

首先,为清晰起见,若信号Acos和未调制载波cos(ωt)施加于理想乘法器的两路输入,则我们将得到一个调制器。这是因为两个周期波形A<sub>s</sub>cos(ω<sub>s</sub>t) 和 A<sub>c</sub>cos(ω<sub>c</sub>t)施加于乘法器(为便于分析,假定比例因子为1 V)输入端,产生的输出为:

<center>Vo(t) = ½A<sub>s</sub>A<sub>c</sub>[cos((ω<sub>s</sub> + ω<sub>c</sub>)t) + cos(ω<sub>s</sub – ω<sub>c</sub>)t))]</center>

若载波A<sub>c</sub>cos(ω<sub>c</sub>t)幅度为1 V (Ac = 1),则该式进一步简化为:

调制器