【導讀】MPY634是一款寬帶寬、高精度、四象限模擬乘法器。其精確的激光微調特性使其易於在各種應用中使用。它的差分X
，Y和Z輸入使其在保持高精度的同時可以進行乘法
、除法、開方等多種運算。精確的內部電壓參考可精確設置比例因數。

本文對MPY634應用中需要注意的比例因數設置以及輸入信號幅值問題進行了分析，然後介紹了兩種基於MPY634的有效值電路實現方法並對這兩種方法進行了對比分析。

圖1 MPY634簡化內部結構圖

在實際應用中，MPY634會麵臨兩大問題：

●   比例因數SF的設置：

MPY634芯片默認的比例因數SF值為10，不論任何運算
，涉及比例因數SF時，隻需將SF引腳懸空，即可在運算中將SF值代入為10進行計算（注：該引腳實際測試電壓值為-13V，並不是10V）。

根據規格書說明，可以通過在SF引腳和-Vs引腳中間串接電阻的方法改變SF值，但該實際電阻值與計算電阻值會有25%的偏差，即如有改變SF的需求
，應先將可變電阻器設置為計算所得電阻值
，再進行調節來達到所需SF值。

●   輸入信號幅值問題：

MPY634的輸入偏移電壓、輸出偏移電壓的典型值分別為25mV和50mV，對於帶有除以SF值操作的部分運算，應注意輸入信號幅值問題

，以避免輸入、輸出電壓偏移引入的誤差。

為保證應用誤差在規格書標定的2%誤差之內
，應保證輸入信號大於0.8V。

對MPY634應用中的兩大問題簡要分析之後，本文介紹兩種利用MPY634搭建有效值電路的方法。

有效值又稱“方均根值”

，congnengliangdejiaodulaikan
，yigezhouqineijiaoliuxinhaotongguodianzuchanshengdereliangyuzhiliuxinhaotongguogaidianzuzaitongyangshijianneichanshengdereliangxiangdeng
，cizhiliuxinhaodedaxiaojiushigaijiaoliuxinhaodeyouxiaozhi
；從數學的角度來看，交流信號有效值的計算分為三步，信號求平方、求平均值，然後對該平均值求取平方根。

第一種方法如圖2所示。兩顆MPY634 均配置為乘法器模式。電路的輸入信號首先由第一個乘法器求平方
，然後采用適當的RC均值濾波器取平均值
，再通過反饋回路中的第二個乘法器求取其平方根。

圖2 MPY634均配置為乘法器的有效值電路

如圖所示為輸入信號為10V時的有效值電路仿真結果。

圖3 MPY634均配置為乘法器時的有效值電路仿真結果

該方法在使用過程中有以下注意事項：

●   RC均值濾波器的選擇：取平均值的時間必須足夠長，以便能在所需的最低工作頻率進行濾波，例如輸入信號頻率為1kHz時，可設置RC濾波器剪切頻率為1Hz。
●   輸入信號幅度的要求：乘法器配置下最少也有兩輸入信號進行相乘，且第二顆MPY634的輸入信號經過第一顆除以10之後再進行計算，MPY634本身的輸入
、輸出失調電壓會造成一定的計算誤差
，故該方法適用於輸入信號大於5V的應用場景。
●   運算放大器的選擇：應選擇輸入失調電壓小的運算放大器以保證計算的精度。
         
第二種方法如圖4所示。兩顆MPY634 2分別配置為乘法器模式和開平方計算模式。電路的輸入信號首先由乘法器求平方，然後采用適當的RC均值濾波器取平均值，最後通過開平方配置求取其平方根。

圖4 MPY634分別配置為乘法器和開平方的有效值電路

如圖所示為輸入信號為2V時的有效值電路仿真結果。

圖5 MPY634分別配置為乘法器和開平方時的有效值電路仿真結果

這種配置方式與圖2 配置方式相比具有以下優勢：

●   成本方麵：節省一個運算放大器。
●   輸入信號幅度方麵：第二顆MPY634配置為開平方計算
，由圖6開平方計算典型電路可知，當Z1和X2引腳接地時
，該配置方式僅有一輸入信號，盡量避免了輸入失調帶來的誤差。故該配置方式適用輸入範圍較廣，輸入信號大於1V的應用場景均可采用該方法。

圖6 MPY634配置為開平方計算的典型電路

結論：兩種方法均可實現有效值功能，第二種方法相比第一種方法適用輸入範圍更廣且成本更低，但第二種方法使用過程中應注意第二片MPY634的輸入應保證為正
，否則將難以進行開方運算。

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