本实用新型涉及电子技术领域，具体是一种单象限乘法器。

背景技术：

在混频、调制、功率检测等信号处理过程中，常常应用到模拟乘法器，其中，模拟乘法器技术原理是实现两个互不相关信号相乘，其输出信号与两输入信号的乘积成正比。目前行业内有专用模拟乘法器和通用模拟乘法器，专用模拟乘法器作为一部分功能嵌入其它电路里面，无法抽取出来单独使用。通用模拟乘法器有专门的芯片，性能很好，可以灵活使用，然而，现有通用模拟乘法器普遍存在电路复杂、体积较大、功耗较高、各个端口无法电气隔离、抗干扰能力差、成本昂贵等缺陷，这大大限制了模拟乘法器的使用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种单象限乘法器，其整体结构简单，使用元器件少，体积小，便于实现，成本和功耗低，抗干扰能力强，具有良好的电气隔离性能，进而便于推广应用。

本实用新型的目的主要通过以下技术方案实现：一种单象限乘法器，包括乘法单元和负载等效电阻，所述乘法单元包括运算放大器、第一电阻、第二电阻及光耦，所述第一电阻一端与运算放大器的同相输入端连接，其另一端作为第一信号输入端；所述第二电阻一端连接于第一电阻与运算放大器同相输入端之间的线路上，其另一端接地，第二电阻的接地线路上设有第二信号输入端；所述运算放大器的输出端和反相输入端分别与光耦的正负输入端连接；所述乘法单元的数量为N个，其中，N为大于或等于2的正整数，N个所述的乘法单元的光耦输出端串联，光耦串联极性一致，该串联支路两端分别接电源和地，所述负载等效电阻串接于该串联支路上。本实用新型的第一电阻和第二电阻作为输入电阻，给运算放大器进行阻抗匹配。负载等效电阻作用是检测光耦输出端的电流，在其两端即可得到乘积的电压。

本实用新型将N个乘法单元的光耦输出端串联，并使得所有光耦串联极性一致，以实现多个信号的乘法运算，能满足数字信号和模拟信号的乘法运算需求。本实用新型的每个乘法单元均设置有光耦，其中，光耦是目前电子领域常用的一种元器件，它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把发光器(发光二极管LED)与受光器(光敏半导体管)封装在同一管壳内，当输入端加电信号时发光器发出光线，受光器接受光线之后就产生光电流，从输出端流出，从而实现了“电—光—电”转换。光耦输出端阻抗受输入电流影响，在一定情况下，输出电流与输入电流近似正比关系。通过光耦的设置，可使得每个乘法单元的输入端与输出端都可以实现互相电气隔离。本实用新型在具体设置时，负载等效电阻也可替换为其它电子电路。

为了使本实用新型应用时运算放大器取材便捷，成本低，便于实施，进一步的，所述运算放大器采用的芯片型号为LM321。

为了使本实用新型应用时光耦取材便捷，成本低，便于实施，进一步的，所述光耦采用的芯片型号为PC817。

进一步的，所述乘法单元还包括第三电阻，所述第三电阻一端连接于运算放大器的反相输入端与光耦之间的线路上，其另一端接地。其中，第三电阻为光耦取样电阻。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：(1)本实用新型整体结构简单，使用元器件少，电路结构简单，大幅度降低了成本，缩小了体积，降低了功耗，能提升本实用新型应用时的工作稳定性，进而便于推广应用。

(2)本实用新型增加了各个输入端之间的电气隔离，以及输入端与输出端之间的电气隔离，使得本实用新型具有良好的电气隔离性能，抗干扰能力强。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例：

如图1所示，一种单象限乘法器，包括乘法单元和负载等效电阻R7，其中，乘法单元包括运算放大器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及光耦，本实施例的运算放大器采用LM321芯片，运算放大器接有电源和地，光耦采用PC817芯片。本实施例的第一电阻一端与运算放大器的同相输入端连接，其另一端作为第一信号输入端。本实施例的第二电阻一端连接于第一电阻与运算放大器同相输入端之间的线路上，其另一端接地，第二电阻的接地线路上设有第二信号输入端，运算放大器的输出端和反相输入端分别与光耦的正负输入端连接。本实施例的第三电阻一端连接于运算放大器的反相输入端与光耦之间的线路上，其另一端接地。

本实施例中乘法单元的数量为N个，其中，N为大于或等于2的正整数，N个乘法单元的光耦输出端串联，光耦串联极性一致，该串联支路两端分别接电源和地，负载等效电阻R7串接于该串联支路上。在光耦的串联极性一致的情况下，在此串联支路中，等效负载电阻R7可以与光耦是任意顺序。图1中为两个乘法单元，分别为第一乘法单元和第二乘法单元，第一乘法单元的运算放大器为运算放大器A1，第一电阻为电阻R1，第二电阻为电阻R2，第三电阻为电阻R3，光耦为光耦OC1；第二乘法单元的运算放大器为运算放大器A2，第一电阻为电阻R4，第二电阻为电阻R5，第三电阻为电阻R6，光耦为光耦OC2。

本实施例的负载等效电阻R7为0.01Ω～100MΩ等效电阻或其它器件，在本实施例应用时，每个乘法单元输入端的输入电流为0～30mA，输出端的供电电压为0～80V。

本实施例实现多个信号乘法运算时，只需要串联N个乘法单元光耦的输出端即可。乘法单元包括运放电路和光耦，光耦输出端串联N个，光耦串联极性一致，然后和等效负载电阻R7串联在一起。当每个乘法单元输入端输入两个不相干的电压信号，经过运算放大器转换为等比例电流信号，驱动光耦输入端。不同的输入电流在光耦输出端产生不同的阻抗，在输出端电压一定的情况下，各个光耦输入电流信号的乘积，与在光耦输出端的电流成正比。因此，在串联负载等效电阻R7上可以得到各输入端信号乘积的电压信号。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施方式只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术方案下得出的其他实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围内。