Схема интегрального четырехквадрантного перемножителя напряжения представлена на рис. 7.1.
Четырехквадратный перемножитель относится к перемножителям на параллельно симметричных транзисторных каскадах, которые используют экспоненциальную зависимость тока коллектора транзистора от его базоэмиттерного напряжения.
Запишем уравнения для данной схемы:
Рассмотрим часть схемы на транзисторах VT3-VT4, резисторах R5-R7и диод VD3:
,
,
,
,
,
т.к. ток эмиттера не зависит от напряжения база-эмиттер, то на выходе получим источник тока.
().
Цепь на резисторах R8-R11служит для начальной балансировки входа параллельно-балансных каскадов, т.е. в работающей схеме потенциалы баз VT2 и VT9можно принять равными нулю.
,
,
,
,
где ,
- прямой ток диода,
- обратный ток диода.
,
,
.
При , следовательно:
,
.
Если , то при соблюдении свойств комплиментарности напряжение поровну разделится на напряжения дифференциальных каскадов:
,
,
,
,
,
,
,
.
При :
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
.
Рис. 7.1. Схема четырехквадрантного перемножителя напряжения.
В настоящее время выпускаются ИС четырехквадрантных аналоговых перемножителей, имеющие в своем составе кроме перемножающего элемента решающий ОУ:
Рис. 7.2.
Такие схемы получили название аналоговых процессоров, т.к. позволяют выполнять математические операции над мгновенными значениями входных сигналов и являются достаточно широкополосными.