一种宽输入范围的Gillbert模拟乘法器设计
发布时间:2008/5/28 0:00:00 访问次数:429
在集成电路系统中，模拟乘法器在信号调制解调、鉴相、频率转换、自动增益控制和功率因数校正控制等许多方面有着非常广泛的应用。实现模拟乘法器的方法有很多，按采用的工艺不同，可以分为三极管乘法器和cmos乘法器。
cmos模拟乘法器的工作原理有三种：基于mos管在饱和区工作时的平方法则，这种模拟乘法器性能好，但结构复杂；基于mos管在线性区工作时的电流电压法则，这种模拟乘法器比较适宜低压运用；采用gillbert单元实现的模拟乘法器。本文详细分析了采用gillbert单元实现的模拟乘法器的原理，对其进行了改进，使它能拥有更低的工作电压和更大的输入范围。
基本电路原理
简单的gillbert单元cmos模拟乘法器如图1所示，图中m1管给乘法器提供偏置电流iss。忽略mos管的沟道长度调制效应，工作在饱和区的mos管电流都可以写成：
若m2、m3的宽长比相同，设为(w／1)2，由vx=vgs3-vgs2可得：
若m4、m5、m6、m7这四个管子的宽长比相同，设为(w／1)4，则可以得到：
由vgs4-vcs5=vy得：
从而有：
同理可得：
所以：
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引言 在集成电路系统中，模拟乘法器在信号调制解调、鉴相、频率转换、自动增益控制和功率因数校正控制等许多方面有着非常广泛的应用。实现模拟乘法器的方法有很多，按采用的工艺不同，可以分为三极管乘法器和cmos乘法器。 cmos模拟乘法器的工作原理有三种：基于mos管在饱和区工作时的平方法则，这种模拟乘法器性能好，但结构复杂；基于mos管在线性区工作时的电流电压法则，这种模拟乘法器比较适宜低压运用；采用gillbert单元实现的模拟乘法器。本文详细分析了采用gillbert单元实现的模拟乘法器的原理，对其进行了改进，使它能拥有更低的工作电压和更大的输入范围。 若m2、m3的宽长比相同，设为(w／1)2，由vx=vgs3-vgs2可得： 若m4、m5、m6、m7这四个管子的宽长比相同，设为(w／1)4，则可以得到： 由vgs4-vcs5=vy得： 从而有： 同理可得： 所以：
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