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高速四象限模拟乘法器AD834及其应用

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高速四象限模拟乘法器高速四象限模拟乘法器AD834及其应用及其应用

模拟乘法器是现代信号处理系统的重要组成单元，它广泛应用于锁相环、混频器、滤波器等信号处理电路中。

ADI(模拟器件)公司生产的一种高速四象限模拟乘法器芯片AD834就是其中有代表性的产品。　　AD834具有的

800MHz的可用带宽是此前所有模拟乘法器所无法相比的。在推出AD834之前，ADI公司已经有了大约20年设计

模拟乘法器的历史，也推出过其他的模拟乘法器产品，如：AD734四象限模拟乘法器(带宽仅为10MHz）、

AD539二象限模拟乘法器(带宽为60MHz)、AD534四象限模拟乘法器(带宽为60MHz)等。　　同时，AD834也

是目前速度快的四象限模拟乘法器芯片之一。它将所有电路集

　　模拟乘法器是现代信号处理系统的重要组成单元，它广泛应用于锁相环、混频器、滤波器等信号处理电路中。ADI(模拟器

件)公司生产的一种高速四象限模拟乘法器芯片AD834就是其中有代表性的产品。

　　AD834具有的800MHz的可用带宽是此前所有模拟乘法器所无法相比的。在推出AD834之前，ADI公司已经有了大约20年

设计模拟乘法器的历史，也推出过其他的模拟乘法器产品，如：AD734四象限模拟乘法器(带宽仅为10MHz）、AD539二象限

模拟乘法器(带宽为60MHz)、AD534四象限模拟乘法器(带宽为60MHz)等。

　　同时，AD834也是目前速度快的四象限模拟乘法器芯片之一。它将所有电路集成于一块芯片之中，使得AD834具有极高

的速度。这一优点使得AD834可以工作于UHF波段，广泛地应用于混频、倍频、乘(除)法器、脉冲调制、功率控制、功率测

试、视频开关等领域。AD834获得很高的速度，并不以牺牲度为代价。在乘法器工作模式中，其总的满幅度误差为0.5%。

　　ADI工程师的独特设计使得AD834具有极低的信号失真（输入端信号失真小于-60dB）、信号馈通（20MHz时的典型值为-

65dB）和相位误差（5MHz时的典型值为0.08o）；AD834模拟乘法器芯片有8引脚的DIP塑料封装、SOIC封装、陶瓷封装等

多种封装形式，可以满足不同应用的需求。

　　AD834的输入为差分电压输入；而输出为集电极开路的差分电流输出。为了获得相对于地的单端电压输出，必须在其外

部增加电流-电压变换电路。具体可以采用变压器、传输线变压器或者动态电路，如集成运算放大器等。

　　在X和Y端口输入的电压，经过高速电压-电流变换器变换为差分电流信号。两个电流信号再分别通过X失真校正和Y失真

校正，进入到乘法器的核单元，实现信号的相乘。该乘积信号通过电流放大器得到放大后，以集电极开路的差分电流形式输

出，即W1和W2。当输入信号为V时，输出电流为 mA。即：

　　输入端的电压为：

X=X1-X2

Y=Y1-Y2。

　　输入端和输出端之间的传输函数为：

；

　　如果输入信号单位为伏特，则该传输函数也可以简化为：

芯片各引脚功能说明

　　AD834芯片的引脚分布如图1所示。该芯片总共有8根引脚：

　　·引脚1、2为信号Y的差分输入脚，满幅度输入为±1V；

　　·引脚3、6为电源供电引脚，输入电压为±4～±9V，典型值为±5V；

　　·引脚4、5为信号W的差分输出脚，满幅度输出为±4mA；

　　·引脚7、8为信号X的差分输入脚，满幅度输入为±1V。

　　由于乘法器与双平衡混频器相比具有更好的线性，因此，在实际工作中，我们利用一块AD834芯片来实现混频器的功

能，以期获得较好的信号质量。混频电路的原理图如图2所示。

　　 AD834的引脚1和2均与地相连。20～80MHz的中频信号和260MHz 的本振信号经过各自的滤波网络(未画出)后分别以单

端输入的形式输入到AD834的两个输入信号端口Y1 、X2。选择X2和Y1作为单端输入的引脚是因为这两个引脚离输出端比较

远，选择它们做输入可以减小输入信号到输出端的耦合分量。AD834的输入阻抗为25KΩ，在X2、Y1和地之间分别并联上一

个51Ω的去耦电阻，可以实现50Ω阻抗匹配。

　　电源采用经过稳压后的正负6V供电。此12V电压经过50Ω电阻R3和5.1Ω电阻R4分压后，实际在AD834的+VS和-VS间的

压降大约为11V。AD834要求输出端W1和W2的静态电压略高于引脚+VS上的电压，也就是说+VS上的去耦电阻R3应该大于

W1和W2上的集电极负载电阻R5和R6。R3已经取值为50Ω，R5和R6可以取一个比R3小一点的值，如49.9Ω。由于-VS静态电

流约为30mA，因此在引脚-VS与-6V之间串接一个5.1Ω的小电阻可以获得大约150mV的压降。这样做的目的在于消除引脚电

感以及去耦电容可能产生的寄生振荡。该电路中采用传输线变压器作为双端到单端的变换器件。

　　RAM-8是Minicircuits公司生产的功放芯片。由于输入不是标准的50Ω阻抗，因此在传输线变压器和RAM-8之间，由R8、

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