[發明專利]總諧波失真優化模擬乘法器

有效

• 申請號: 201010179884.3
• 申請日: 2010-05-21
• 公開（公告）號: CN101877044A
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發明（設計）人: 來新泉;王松林;王輝;劉晨;杜鵬飛;王安
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G06G7/161
• 分類號: G06G7/161
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心 61205
• 代理人: 王品華;朱紅星

1.一種總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于包括：

第一電壓/電流轉換電路(1)，用于接收第一輸入信號MULTIN，輸出電流信號I₁到乘積電路(4)中；

第二電壓/電流轉換電路(2)，用于接收第二輸入信號COMP，輸出電流信號I₂到乘積電路(4)中；

第三電壓/電流轉換電路(3)，用于接收第一基準電壓信號VREF1，輸出兩路電流信號I₃和I₄到乘積電路(4)中；

乘積電路(4)，用于對各轉換電路輸出的電流信號I₁、I₂、I₃和I₄進行乘除運算，輸出總電流信號I_O到電流/電壓轉換電路(5)中；

電流/電壓轉換電路(5)，用于將乘積電路輸出的總電流信號I_O進行I-V轉化，輸出乘積信號PRODUCT到輸出電壓的高箝位電路(6)中；

輸出電壓的高箝位電路(6)，用于將乘積信號PRODUCT高箝位在第二基準電壓信號VREF2上。

2.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：第一電壓/電流轉換電路(1)，包括第一運算放大器OP1、補償電壓源Voff、兩個PMOS管M4～M5、兩個NMOS管M6～M7、NPN三極管Q6以及轉化電阻R2；第一運算放大器OP1和三極管Q6構成緩沖器，兩個PMOS管M4～M5以及兩個NMOS管M6～M7組成電流鏡；該緩沖器保證OP?1的兩輸入端電壓信號相等，且正相輸入端接補償電壓源Voff的正極，Voff的負極接第一輸入信號MULTIN，反相輸入端通過跨接轉化電阻R2將輸入電壓信號轉化為電流信號，該電流鏡將緩沖器轉換的電流信號鏡像，產生輸出電流信號I₁到乘積電路(4)中。

3.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：所述第二電壓/電流轉換電路(2)，包括第二運算放大器OP2、兩個PMOS管M8～M9、三極管Q7以及轉化電阻R3；第二運算放大器OP2和三極管Q7構成緩沖器，兩個PMOS管M8～M9組成電流鏡；該緩沖器保證OP2的兩輸入端電壓信號相等，且正相輸入端接第二輸入信號COMP，反相輸入端通過跨接轉化電阻R3將輸入電壓信號轉化為電流信號，該電流鏡將緩沖器轉換的電流信號鏡像，產生輸出電流信號I₂到乘積電路(4)中。

4.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：所述第三電壓/電流轉換電路(3)，包括第三運算放大器OP3，兩個PMOS管M13～M14，三個NMOS管M10～M12，三極管Q8以及轉化電阻R4；第三運算放大器OP3與三極管Q8構成緩沖器，三個NMOS管M10～M12以及兩個PMOS管M13～M14組成電流鏡；該緩沖器保證OP3的兩輸入端電壓信號相等，且正相輸入端接第一基準電壓信號VREF1，反相輸入端通過跨接轉化電阻R4將輸入電壓信號轉化為電流信號，該電流鏡將緩沖器轉換的電流信號鏡像，產生兩路輸出電流信號I₃和I₄到乘積電路(4)中。

5.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：所述乘積電路(4)，包括五個NPN三極管Q1～Q5，三極管Q1用于接收第一電壓/電流轉換電路(1)輸出電流I₁，三極管Q2用于接收第二電壓/電流轉換電路(2)與第三電壓/電流轉換電路(3)輸出電流之差I₂-I₃，三極管Q3用于接收第三電壓/電流轉換電路(3)輸出電流I₄，三極管Q4用于產生總輸出電流I_O到電流/電壓轉換電路(5)中，三極管Q5用于產生該乘積電路(4)的偏置電壓；三極管Q1～Q4結構完全相同，且組成一個閉合回路。

6.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：所述電流/電壓轉換電路(5)，包括兩個PMOS管M1～M2，轉化電阻R1；兩個PMOS管M1～M2組成電流鏡，將乘積電路(4)的總輸出電流I_o鏡像，并通過跨接電阻R1轉化為輸出電壓乘積信號PRODUCT。

7.根據權利要求1所述的總諧波失真優化模擬乘法器，其特征在于：所述輸出電壓的高箝位電路(6)，包括第四運算放大器OP4以及NMOS管M3，用于將輸出電壓乘積信號PRODUCT高箝位在第二基準電壓信號VREF2上。