Multiplicateur AD633

[Lilbzh]

Bonjour

Je suis en train d'utiliser un IC multiplicateur AD633 pour voir comment ça marche
J'ai premièrement fais la multiplication d'un signal avec une porteuse (modulation d'amplitude) simulé sous LTSPICE- > OK (cf. photo modulation_only)
modulation_only.png

Cependant, en ajoutant un second AD633 dans LTSPICE pour démoduler le signal en sortie du bloc de modulation (cf. photo modulation_demodulation),j'obi tient le message d'erreur (cf. photo message_erreur)
modulation_et_demodulation.png
message_erreur.png

Y-a-t'il un problème de masses où autre ?

Merci !

A+
-----

[Murayama]

Bonjour!

Ça fait un moment que je n'ai pas utilisé Spice, et puis pour tout dire, je ne suis pas
un expert en modulation, mais:
Vous multipliez le signal d'entrée (appelons-le S) par la porteuse (appelons-la P).
On appellera le signal modulé M et le signal démodulé D.


On a donc: M = S * P (1)


Dans le bloc démodulation, vous mettez M en X1, et vous rempilez avec S en Y, ce qui
fait que vous faites l'opération suivante:


D = M * P (2)


En réintroduisant (1) dans (2), on a donc:


D = S * P^2 (P^2 = P au carré)


Ce qui ne me semble pas être une démodulation, je serais bien étonné que vous retrouviez
S à la sortie. À la limite, si vous trouvez une méthode pour diviser par P, oui, ce
serait une possibilité, du moins en théorie. P passe par 0, alors si vous divisez
MP par P alors que P est proche de ou égal à 0, ça ne me paraît pas très hallal.


Pour le message d'erreur, je ne peux pas vous aider.

Pascal

[gts2]

Bonjour,

Idem pour moi en ce qui concerne Spice (mais si vous fournissez le source Spice on peut éventuellement avancer), pour avoir une démodulation il faut ajouter un filtre passe-bas en sortie.

[Lilbzh]

Merci

La multiplication de 2 signaux dont une porteuse sinusoidale (signal modulant) équivaut à un produit de convolution entre les deux signaux. Le spectre du signal originel sera décalé sur les les fréquences de la porteuse (+fporteuse) et (-fporteuse) -> voir transformée de Fourier

La remultiplication par une même porteuse redécalera ces fréquences de (+fporteuse) et (-fporteuse). Ainsi on retrouve les raies du spectre original et on ajoute un filtre passe bas en sortie pour se débarrases des autres fréquences du spectre

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lilbzh]

Voilà le source spice :

AM_modulation_demodulation_AD633.asc

Version 4
SHEET 1 2188 808
WIRE 448 32 368 32
WIRE 448 48 448 32
WIRE 1728 48 1568 48
WIRE 1728 64 1728 48
WIRE 176 128 -192 128
WIRE 368 128 368 32
WIRE 368 128 320 128
WIRE 1376 144 1152 144
WIRE 1568 144 1568 48
WIRE 1568 144 1520 144
WIRE 176 160 48 160
WIRE 720 160 320 160
WIRE 752 160 720 160
WIRE 1376 176 1200 176
WIRE 1888 176 1520 176
WIRE 176 192 112 192
WIRE 448 192 448 128
WIRE 448 192 320 192
WIRE 720 192 720 160
WIRE 1152 192 1152 144
WIRE 1152 192 720 192
WIRE 1376 208 1264 208
WIRE 1728 208 1728 144
WIRE 1728 208 1520 208
WIRE -192 224 -192 208
WIRE 48 224 48 160
WIRE 48 224 -192 224
WIRE 176 224 144 224
WIRE 368 224 320 224
WIRE 1200 224 1200 176
WIRE -192 240 -192 224
WIRE 1376 240 1312 240
WIRE 1600 240 1520 240
WIRE -192 320 -336 320
WIRE 112 320 112 192
WIRE 112 320 -192 320
WIRE 368 336 368 304
WIRE 448 336 448 192
WIRE 448 336 368 336
WIRE 1600 352 1600 320
WIRE 1728 352 1728 208
WIRE 1728 352 1600 352
WIRE -192 368 -192 320
WIRE 448 368 448 336
WIRE 1728 416 1728 352
WIRE -192 480 -192 448
WIRE 144 480 144 224
WIRE 144 480 -192 480
WIRE 1312 480 1312 240
WIRE 1312 480 144 480
WIRE -192 496 -192 480
WIRE -336 544 -336 320
WIRE 1264 544 1264 208
WIRE 1264 544 -336 544
FLAG -192 240 0
FLAG -192 496 0
FLAG 448 368 0
FLAG 752 160 s
IOPIN 752 160 Out
FLAG 1728 416 0
FLAG 1888 176 s_demodule
IOPIN 1888 176 Out
FLAG 1200 224 0
SYMBOL AD633 288 176 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL voltage -192 112 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value SINE(2 5 10)
SYMBOL voltage -192 352 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value SINE(0 5 200)
SYMBOL voltage 448 32 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V3
SYMATTR Value 15
SYMBOL voltage 368 208 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 24 124 Left 2
SYMATTR InstName V4
SYMATTR Value -15
SYMBOL AD633 1488 192 R0
SYMATTR InstName U2
SYMBOL voltage 1728 48 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V5
SYMATTR Value 15
SYMBOL voltage 1600 224 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 24 124 Left 2
SYMATTR InstName V6
SYMATTR Value -15
TEXT -64 -72 Left 2 ;Amplitude Modulation bloc
TEXT -304 88 Left 2 ;Modulation input
TEXT -256 296 Left 2 ;Carrier input
TEXT 736 112 Left 2 ;v1 modul  v1*v2
TEXT 1888 128 Left 2 ;s d modul  s*v2 (carrier)
TEXT 1104 -104 Left 2 ;AM Demodulation bloc
TEXT -24 632 Left 2 !.tran 0 1000m 0 100000
RECTANGLE Normal 688 448 -80 -32
RECTANGLE Normal 1840 576 1056 -64

Dessous, le source du composant AD633 (qui est bon car marche quand j'en mets un seul)

Version 4
SymbolType BLOCK
RECTANGLE Normal -112 -71 32 71
WINDOW 0 -82 -71 Bottom 2
WINDOW 3 0 72 Top 2
SYMATTR Value AD633
SYMATTR Prefix X
SYMATTR ModelFile C:\Users\lilia\Downloads\ad633.circ
PIN -112 -48 LEFT 8
PINATTR PinName X1
PINATTR SpiceOrder 1
PIN -112 -16 LEFT 8
PINATTR PinName X2
PINATTR SpiceOrder 2
PIN -112 16 LEFT 8
PINATTR PinName Y1
PINATTR SpiceOrder 3
PIN -112 48 LEFT 8
PINATTR PinName Y2
PINATTR SpiceOrder 4
PIN 32 48 RIGHT 8
PINATTR PinName -Vcc
PINATTR SpiceOrder 5
PIN 32 16 RIGHT 8
PINATTR PinName Z
PINATTR SpiceOrder 6
PIN 32 -16 RIGHT 8
PINATTR PinName W
PINATTR SpiceOrder 7
PIN 32 -48 RIGHT 8
PINATTR PinName +Vcc
PINATTR SpiceOrder 8

Merci !

[Janpolanton]

Bonjour,
Et en cochant la case "Skip initial operating point solution" du panneau d'analyse transient?

[gts2]

Pour que cela soit jouable, il manque le fichier ad633.circ

[Lilbzh]

Oups, voilà le .circ du AD633

* AD633 Analog Multiplier Macro Model
* Description: Amplifier
* Generic Desc: Bipolar, Multiplier, 4 Quadrant
* Developed by: AAG/PMI
* Revision History: 09/15/2014 - Input resistors nodes connection change (RX1A & RY1A)
* 08/10/2012 - Updated to new header style
* 1.0 (12/1993)
* Copyright 1993, 2012 by Analog Devices
*
* Refer to http://www.analog.com/Analog_Root/st...e_general.html for License Statement. Use of this model
* indicates your acceptance of the terms and provisions in the License Statement.
*
* BEGIN Notes:
*
* Not Modeled:
*
* Parameters modeled include:
*
* END Notes
*
* Node assignments
* X1
* | X2
* | | Y1
* | | | Y2
* | | | | VNEG
* | | | | | Z
* | | | | | | W
* | | | | | | | VPOS
* | | | | | | | |
.SUBCKT AD633 1 2 3 4 5 6 7 8
*
EREF 100 0 POLY(2) 8 0 5 0 (0,0.5,0.5)
*
* X-INPUT STAGE & POLE AT 15 MHz
*
IBX1 1 0 DC 8E-7
IBX2 2 0 DC 8E-7
EOSX 10 1 POLY(1) (16,100) (5E-3,1)
RX1A 1 11 5E6
RX1B 11 2 5E6
*
GX 100 12 10 2 1E-6
RX 12 100 1E6
CX 12 100 1.061E-14
VX1 8 13 DC 3.05
DX1 12 13 DX
VX2 14 5 DC 3.05
DX2 14 12 DX
*
* COMMON-MODE GAIN NETWORK WITH ZERO AT 560 Hz
*
ECMX 15 100 11 100 10
RCMX1 15 16 1E6
CCMX 15 16 2.8421E-10
RCMX2 16 100 1
*
* Y-INPUT STAGE & POLE AT 15 MHz
*
IBY1 3 0 DC 8E-7
IBY2 4 0 DC 8E-7
EOSY 20 3 POLY(1) (26,100) (5E-3,1)
RY1A 3 21 5E6
RY1B 21 4 5E6
*
GY 100 22 20 4 1E-6
RY 22 100 1E6
CY 22 100 1.061E-14
VY1 8 23 DC 3.05
DY1 22 23 DX
VY2 24 5 DC 3.05
DY2 24 22 DX
*
* COMMON-MODE GAIN NETWORK WITH ZERO AT 560 Hz
*
ECMY 25 100 21 100 10
RCMY1 25 26 1E6
CCMY 25 26 2.8421E-10
RCMY2 26 100 1
*
* Z-INPUT STAGE & POLE AT 15 MHz
*
IBZ1 7 0 DC 8E-7
IBZ2 6 0 DC 8E-7
RZ1 7 6 10E6
*
GZ 100 32 7 6 1E-6
RZ2 32 100 1E6
CZ 32 100 1.061E-14
VZ1 8 33 DC 3.05
DZ1 32 33 DX
VZ2 34 5 DC 3.05
DZ2 34 33 DX
*
* 50-MHz MULTIPLIER CORE & SUMMER
*
GXY 100 40 POLY(2) (12,100) (22,100) (0,0,0,0,0.1E-6)
RXY 40 100 1E6
CXY 40 100 3.1831E-15
*
* OP AMP INPUT STAGE
*
VOOS 59 40 DC 5E-3
Q1 55 32 60 QX
Q2 56 59 61 QX
R1 8 55 3.1831E4
R2 60 54 3.1313E4
R3 8 56 3.1831E4
R4 61 54 3.1313E4
I1 54 5 1E-4
*
* GAIN STAGE & DOMINANT POLE AT 316.23 Hz
*
G1 100 62 55 56 3.141637E-5
R5 62 100 1.0066E8
C3 62 100 5E-12
V1 8 63 DC 4.3399
D1 62 63 DX
V2 64 5 DC 4.3399
D2 64 62 DX
*
* NEGATIVE ZERO AT 20 MHz
*
ENZ 65 100 62 100 1E6
RNZ1 65 66 1
FNZ 65 66 VNC -1
RNZ2 66 100 1E-6
ENC 67 0 65 66 1
CNZ 67 68 7.9577E-9
VNC 68 0 DC 0
*
* POLE AT 4 MHz
*
G2 100 69 66 100 1E-6
R6 69 100 1E6
C2 69 100 3.9789E-14
*
* OP AMP OUTPUT STAGE
*
FSY 8 5 POLY(2) VZC1 VZC2 (2.8286E-3,1,1)
RDC 8 5 28E3
GZC 100 73 72 69 11.623E-3
VZC1 74 100 DC 0
DZC1 73 74 DX
VZC2 100 75 DC 0
DZC2 75 73 DX
VSC1 70 72 0.695
DSC1 69 70 DX
VSC2 72 71 0.695
DSC2 71 69 DX
GO1 72 8 8 69 11.623E-3
RO1 8 72 86
GO2 5 72 69 5 11.623E-3
RO2 72 5 86
LO 72 7 1E-7
*
* MODELS USED
*
.MODEL QX NPN(BF=1E4)
.MODEL DX D(IS=1E-15)
.ENDS AD633

[Lilbzh]

OK, j'obtiens le message suivant. Je ne sais pas à quel noeud ça correspond.

Capture d’écran 2024-10-15 085534.png
modulation_et_demodulation.png

[gts2]

J'ai pu récupéré tous les fichiers.
Si on prend le premier ou le deuxième AD633 seul, cela marche
Les deux ensemble ne marchent pas en effet (même avec "Skip initial operating point solution" qui améliore en ce sens qu'il n'y a pls d'erreurs mais le résultat est incorrect.
En cherchant, manifestement AD633 et LTspice ont du mal.
Essayer de changer de multiplieur.

[gts2]

Sans multiplieur IC mais avec multiplieur formel :
fichier Spice : AM_3.asc
graphe : am3.png
Cela marche, il reste à ajuster les paramètres et à ajouter le filtre passe-bas en sortie.

[umfred]

Sur les forums d'Analog Devices, ils semblent indiquer l'utilisation de Free ADI Multisim (cf ce sujet https://ez.analog.com/amplifiers/ope...33-cir-ltspice )
Pour le soft https://www.analog.com/en/resources/.../adisimpe.html (le lien est aussi présent dans les réponses du forum indiqué)

[Murayama]

Bonjour!

Effectivement!
Multiplier 2 fois de suite n'est pas équivalent comme je l'avais pensé à multiplier par P^2.

Pascal

[gts2]

Multiplier 2 fois de suite n'est pas équivalent comme je l'avais pensé à multiplier par P^2.

Pourriez-vous préciser ?
Z=(P*M)*P vaut bien P^2*M comme vous l'avez dit au message #2.

[Gwinver]

Bonsoir.

Ce genre de montage a des limites.
La première multiplication génère beaucoup de signaux, dont une grande partie sont hors de la bande passante du composant, ~ 1 MHz à 3 dB. Ces signaux peuvent à la fois ne pas sortir du premier multiplicateur ou être hors de la bande du second.

[Lilbzh]

Je ne connaissais pas ce bloc, merci !

Simulation avec passe bas en sortie et aop
mudulation_demodulation_filtrage_plot.png
mudulation_demodulation_filtrage.png

[Lilbzh]

Merci pour l'info,
encore un soft différent à installer

[Lilbzh]

Les signaux en sortie du premier multiplicateur AD633 étaient de 190Hz et 210Hz, confirmé par l'affichage de la FFT
En sortie du second la freq max est de 410Hz < bande passante.
Peut-être que les fréquences parasites peuvent jouer..

[Gwinver]

Bonsoir.
L'image de la sortie modulée du premier AD633 au post #1 montre que le signal modulé a une fréquence bien plus grande que le signal modulant, au moins 10 fois.