Multiplicadores.Integrantes:• SILVA LEDESMA Francisco Javier• SEPTIEN HERNANDEZ José Antonio• CORONA MEDINA Omar Ulises• SEPTIEN VALTIERRA Gerardo Jesús

Jose Antonio Septien Hernandez.

Multiplicadores AnalógicosUn multiplicador analógico es un circuito que produce una salida vo proporcional a dos entradas vx y vy.

Donde k es un factor de escala, usualmente de 1/(10 V).Se clasifican en tres tipos:• Multiplicador de cuatro cuadrantes:

Es aquél que acepta entradas de cualquier polaridad y preserva la relación correcta en la salida.

• Multiplicador de dos cuadrantes:Es aquel en el cual una de las entradas tiene que ser unipolar.

• Multiplicador de un cuadrante:Requiere que ambas entradas sean unipolares.

Generalmente las entradas unipolares son positivas.Los rangos de entrada y de salida de un multiplicador están dentro del rango de +10 V a -10 V.

El desempeño de un multiplicador se clasifica por:• La exactitud:

Representa la desviación máxima de la salida real con respecto al valor predicho por la ecuación anterior. Dicha desviación también se conoce como error total.

• La no linealidad (o error de linealidad):Representa la desviación máxima de la salida con respecto al mejor ajuste a la línea recta en el caso de que una entrada varíe de un extremo al otro mientras la otra se mantiene constante.

La dinámica de los multiplicadores se especifica en términos del ancho de banda de señal pequeña, que representa la frecuencia en que la señal de salida está 3dB debajo de su valor de baja frecuencia. El ancho de banda de error absoluto 1%, representa la frecuencia en que la magnitud de salida comienza a desviarse de su valor de baja frecuencia en 1%.

Multiplicadores de transconductancia variable.

Los multiplicadores de cuatro cuadrantes utilizan el principio de transconductancia variable para lograr errores de fracciones del 1% en ancho de banda de señal pequeña. Como se ilustra en la figura: Omar Ulises Corona Medina

El bloque emplea el par Q3 – Q4 para proporcionar la transconductancia variable. El par Q1-Q2 se emplea para proporcionar la excitación de base apropiada para el par diferencial.Aplicando KVL y usando las características logarítmicas de los BJTs, se tiene que:

Si la reescribimos como (i3 – i4)/(i3 + i4) = (i1 – i2)/(i1+i2), tenemos:

Lo cual indica la capacidad del circuito para multiplicar la diferencia de la corriente por la corriente total del emisor .

Para que el circuito sea de uso práctico, se requieren de dos convertidores V-I para sintetizar los términos y desde los voltajes de entrada Vx y Vy, y un convertidor I-V para convertir en el voltaje de salida Vo.En la siguiente figura se muestra el circuito para proporcionar la conversión de V-I:

Aplicando KCL y KVL al circuito anterior, tenemos:

Combinando ambas ecuaciones:(+)

Si se diseña bien el multiplicador, el último término está dentro del orden del 1%, y se puede ignorar:

Esto último indica la capacidad del circuito para proporcionar la conversión diferencial V-I.

A continuación se muestra el multiplicador completo:

La operación de cuatro cuadrantes se logra con el uso de dos pares de transconductancia con las bases excitadas en anti fase y los emisores excitados por un segundo convertidor V-I.La ecuación final del multiplicador queda como:

(1)

Uno de los principales causas del error de linealidad es el término logarítmico de la ecuación (+). Este error se compensa mediante la introducción de un término de no linealidad igual pero opuesto a través del convertidor V-I dentro de la ruta de retroalimentación.Un IC común para multiplicadores es el AD534 de Analog Devices.

Divisor, raíz y potenciación.Se pueden obtener un divisor, raíz y potencia a partir de un multiplicador como sigue:• Si las señales de interés se introducen en X1 y en Z2,

como se muestra en la figura, obtendremos un divisor analógico.

En éste caso, a partir de la ecuación (1), tenemos: , o bien:.

La raíz se puede obtener conectando las entradas como sigue:

En éste caso, tenemos que:

O bien:

La función del diodo es evitar una condición de enganche, la cual podría surgir en caso de que la entrada cambiara de polaridad repentinamente.

Por último, para obtener una potenciación (cuadrática), se debe aplicar el mismo voltaje a ambas entradas del multiplicador. De ésta forma:

Otra forma de realizar estas operaciones es aprovechando el uso delas propiedades de los logaritmos y del hecho de que ya conocemosla función de otras configuraciones como se puede ver en la siguiente figura.

Logaritmo

Restador Antilogaritmo

Gerardo Jesus Septien Valtierra

De acuerdo a lo ya visto utilice el esquema anterior peroesta vez diseñe un multiplicador con logaritmos.Sabiendo que (log x+log y=xy).

Hoja de Datos

(Ver pagina web: http://www.digikey.com.mx/product-search/es/integrated-circuits-ics/linear-analog-multipliers-dividers/2556859)

Aplicaciones Amplificador controlado por tension. Modulador de anillo: es un efecto de audio relacionado a

modulacion o mezcla de frecuencias, logrando mediante la mulptiplicacion de dos señales de audio.

Mezclador de frecuencias Companding: método de reducer los efectos de un canal con

rango dinámico ilimitado Squelch: es una function de circuito que actúa para suprimir la

señal de audio (o video) de un receptor ante la ausencia de una señal de entrada suficiente potente.

Computadora analógica Procesamiento de señales analógicas Control automático de ganancia Conversor a RMS o valor cuadrático medio Filtro analógico

Francisco Silva

Ventajas y DesventajasSi bien los circuitos de los multiplicadores analógicos son muy similares a los amplificadores operacionales, son mucho más susceptibles a problemas relacionados con ruido y desvío del voltaje, ya que dichos errores pueden terminar multiplicándose. Cuando se trata con señales de alta frecuencia, los problemas relacionados con el faseo pueden resultar complejos.

Por esta razón, la construcción de multiplicadores analógicos de largo alcance para propósitos generales es mucho más complicada que la de los amplificadores operacionales comunes, y dichos dispositivos son típicamente producidos usando tecnologías especiales y laser trimming, como los usados para amplificadores de alta eficiencia. Esto quiere decir que tienen un costo relativamente alto y son generalmente utilizados solo cuando son indispensables, teniendo infinidad de aplicaciones.

Precaución o cuidados.

Referencias.

• Operational Amplifiers Design and Aplications, Burr-Brown

• Diseño con amplificadores operacionales y circuitos integrados analógicos, 3ra Edición - Sergio Franco

• http://www.allaboutcircuits.com/worksheets/nonlinear-opamp-circuits/

• http://www.digikey.com.mx/product-search/es/integrated-circuits-ics/linear-analog-multipliers-dividers/2556859

Es mejor perderse que nunca embarcar-Diego Torres

Iluminados de Integrados Lineales

GRACIAS