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尊敬的 Art:
假设 MPY634作为基本乘法器进行连接、如数据表图 2、传递函数公式如图左侧所示:
假设 VX1 = VY1且 VX2 = VY2 = VZ2 = 0V, 则 VOUT 理想值将等于 Vin^2。 然而、这个等式是理想的、并且将有电压偏移、输入间的小输入偏置电流差异、和将使 VOUT 偏离理想电平的内部/外部噪声。
MPY634中的每个电流和电压噪声源都有其各自独立的噪声特性。 MPY634内部产生的这些噪声将是不相关的。 可以将噪声视为施加到 VX1、VY1等并与之相关的电压的小误差 通过参考它们的输入、它们将获得与传递方程相同的乘法效应。 由于噪声在 MPY634 内部输入电路内产生、 它们之间的差异将 受到转换公式中乘法因子的影响。
例如、如果 VX1和 VY1噪声源在同一实例中产生了相同电平的峰值(相关)、则理想 VOUT 电平的变化将等于您提到的 Vin^2。 但是、由于噪声将不相关 、因此输出变化将是 该特定时刻 VX1和 VY1电平的函数。 由于噪声是由乘法器级增加的、因此与 前面电路在乘法器输入端提供的 SNR 相比、VOUT 处的 SNR 将降级。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
尊敬的 Thomas:
感谢您的回复。 这是客户了解乘法器操作的方式。 但他仍然有一个以实例形式提出的后续问题。 以下是他的逐字答复。
'两个乘法器输入的信号均为0.5Vpeak、输入端的噪声测量值为0.05Vpeak。 视在 SNRp = 0.5/0.05 = 10。 在乘法器的输出与^2/VN^2 = 0.5^2/0.05^2 = 100时。 这是 SNR 的增加吗?
但是、如果输入信号为0.1且噪声为0.05、则 SNR = 2。 乘法器输出:0.1^2/0.05^2 = 4。 在输入信噪比增加的情况下、乘法器输出端的 SNR 似乎明显增加、但如果从输入信噪比低开始、SNR 就不会增加。 我是否正确地看到了这一点?"
谢谢、此致、
艺术
您好、Art、
我不确定您是否能够以这种方式区分信号和噪声。 乘法器的每个输入是目标信号及其 在 任何时间的相关噪声之和。 每个输入端的独特噪声会调制 施加在每个输入端的信号。 因此、乘法器输出电压是 Y 输入端信号+噪声振幅乘 以 X 输入端信号+噪声振幅的乘积。
当然、每个输入端都将通过施加的信号相对于每个输入端的噪声的振幅建立输入 SNR。 但是、产生的输出 SNR 必须由输出信号相对于输出噪声确定。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
尊敬的 Art:
当获取输入信号的瞬时值的平方值时,如果输入信号大于1V,则该平方值将高于输入信号;如果输入信号小于1V,则该平方值将小于输入信号。
根据输入信号的瞬时值是>1V 还是<1V、叠加到输入信号的噪声也将被不同的处理。 因此、噪声振幅由输入信号的瞬时值进行调制。
这里详细介绍的内容不仅取决于输入信号的振幅、还取决于输入信号的形状以及噪声信号的振幅和形状。
在以下仿真中、通过分立式模拟乘法器对输入信号进行平方运算。 输入信号由幅值为1mV 的白噪声叠加的1Hz 1V 正弦信号组成。
请在此处查看图片和仿真文件:
https://e2e.ti.com/support/amplifiers/f/amplifiers-forum/993580/mpy634-belongs-to-this-thread
请注意、采石机"VF4"输出端的噪声如何取决于"VG2"的瞬时值并由其调制。
所以、我认为没有简单的答案。 SNR 在这里意味着什么值得怀疑。 我不认为输入信号与输出信号的形状相同、因为输入信号在经过分频器后完全失去了形状。
Kai
Kai、
非常感谢您的详细分析、解释和噪声模型。
此致、Thomas
精密放大器应用工程
感谢大家!
如果客户有进一步的询问、我会告诉您、但我可能会指导客户使用此主题更 好地解释他的用例。
此致、
艺术
尊敬的 Art:
我们针对 MPY634提供的信息的范围是数据表数据表。 模拟乘法器是数十年前在 Burr-Brown 时代设计的传统产品。 有关噪声特性和行为的详细信息完全不存在。 如果客户对 MPY634有更多问题、我们将尽最大努力为他们提供有限的信息支持。
此致、Thomas
精密放大器应用工程