單象限乘法器英文解釋翻譯、單象限乘法器的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【電】 one-quadrant multiplier

分詞翻譯：

單的英語翻譯：

odd; single
【醫】 azygos; mon-; mono-; uni-

象限的英語翻譯：

quadrant
【醫】 quadrant

乘法器的英語翻譯：

【計】 M; multiplying unit

專業解析

單象限乘法器（Single-Quadrant Multiplier）是一種模拟乘法器電路，其核心功能是實現兩個模拟輸入信號的乘法運算，但要求兩個輸入信號均限定在單一極性（通常為正電壓）範圍内。它僅能在笛卡爾坐标系的第一象限（即兩個輸入均為正）工作，無法處理負輸入信號或跨越多個象限的運算。

以下是其詳細解釋：

基本定義與工作原理
- 漢英對照：單象限 (Single-Quadrant) + 乘法器 (Multiplier)。其數學運算可表示為： $$ V_o = K times V_X times V_Y $$ 其中：
  - $V_o$ 是輸出電壓。
  - $V_X$, $V_Y$ 是兩個輸入電壓。
  - $K$ 是乘法器的标度因子（通常單位為 $V^{-1}$）。
- 關鍵限制：為了實現正确的乘法功能，輸入電壓 $V_X$ 和 $V_Y$必須同時大于零 ($V_X > 0$, $V_Y > 0$)。如果任一輸入為負或為零，乘法器可能無法正常工作或輸出不準确。
實現方式與核心電路
- 單象限乘法器常基于吉爾伯特單元（Gilbert Cell）或其簡化、變體形式實現。該電路利用雙極性晶體管（BJT）或場效應晶體管（FET）的跨導特性及其在差分對中的電流控制特性來實現乘法功能。
- 核心原理是利用一個輸入信號（如 $V_Y$）控制差分對的尾電流，而另一個輸入信號（如 $V_X$）驅動差分對本身的基極或栅極。其輸出電流或電壓與兩個輸入信號的乘積成正比。
- 由于其設計結構，這類電路天然地要求輸入信號保持在一定極性（通常為正）才能保證晶體管工作在有效區域。
主要應用場景
- 幅度調制（AM）：單象限乘法器非常適合用作調制器，其中一個輸入是載波信號（通常為正弦波，但需偏置使其全程為正），另一個輸入是調制（基帶）信號（必須為正）。輸出即為幅度調制信號。
- 增益控制：可用作壓控放大器（VCA），其中一個輸入是信號，另一個輸入是控制增益的直流（或緩變）電壓（必須為正）。
- 功率測量：在需要計算瞬時功率（電壓與電流之積）且電壓和電流信號均被處理為單極性（例如，通過整流或偏置）的應用中。
- 平方、除法等函數：在特定配置下（如将一個輸入連接到輸出反饋），可以構建平方電路或除法電路（但需注意輸入範圍限制）。
與多象限乘法器的區别
- 雙象限乘法器：允許一個輸入信號在正負範圍内變化，而另一個輸入被限制在單一極性（正或負）。
- 四象限乘法器：允許兩個輸入信號在正負範圍内自由變化，可在笛卡爾坐标系的所有四個象限工作。這是功能最全面的模拟乘法器類型。
- 單象限乘法器因其輸入限制，結構相對簡單，成本可能較低，但應用範圍受限。

權威參考來源：

Gray, P. R., Hurst, P. J., Lewis, S. H., & Meyer, R. G. (2001). Analysis and Design of Analog Integrated Circuits (4th ed.). John Wiley & Sons. - 經典教材，詳細闡述了包括吉爾伯特單元在内的模拟乘法器電路分析與設計原理。
Allen, P. E., & Holberg, D. R. (2012). CMOS Analog Circuit Design (3rd ed.). Oxford University Press. - 深入講解了基于CMOS技術的模拟乘法器實現，包括單象限應用。
Jacob, J. M. (2003). Applications and Design with Analog Integrated Circuits (3rd ed.). Prentice Hall. - 提供了模拟乘法器的應用實例，包括調制、增益控制等，并讨論不同象限類型的適用場景。
Texas Instruments. (n.d.). Analog Multiplier [Application Report]. - 半導體廠商TI的應用文檔通常會概述模拟乘法器的類型（包括單象限）及其典型應用電路。

網絡擴展解釋

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定義

單象限乘法器是一種僅能在單一極性範圍内工作的模拟乘法電路。其輸入信號和輸出信號均被限制在同一個極性（例如全部為正電壓或全部為負電壓），無法處理反向信號。

核心特點

輸入限制
兩個輸入信號必須同符號（如均為正電壓），若輸入超出允許範圍，輸出可能失真或失效。
輸出特性
輸出信號與輸入乘積成比例，但同樣受限于單一象限。例如，輸入均為正時，輸出也為正。
對比四象限乘法器
四象限乘法器可接受正負輸入并輸出正負結果，適用性更廣；而單象限設計簡化了電路，但犧牲了靈活性。

典型應用

調制與解調：在特定調幅（AM）電路中處理非負信號。
功率計算：測量純阻性負載的瞬時功率（電壓電流同相時）。
可控增益放大：通過固定極性控制信號調節增益。

局限性

無法處理交流信號或含負值的動态信號。
動态範圍較小，可能需額外電路擴展工作區間。

若需更具體的電路實現（如基于運算放大器的設計）或應用場景，建議補充上下文或提供技術文檔進一步分析。