CN207410321U - 一种高性能模拟乘法器电路 - Google Patents

Abstract

一种高性能模拟乘法器电路，包括电流镜，电流镜为输入极提供偏置电路，输入极的输出端连接输出级；输入级上有输入信号Vina和Vinb；输入极采用差分对输入的结构，提高输入信号的输入动态范围，输入信号Vina和Vinb两个信号通过输入级的差分输入，两个信号实现相乘，本实用新型具有线性度高、失真度小的特点。

Description

一种高性能模拟乘法器电路

技术领域

本实用新型涉及乘法器电路技术领域，尤其涉及一种高性能模拟乘法器电路。

背景技术

随着电子领域的快速发展，模拟乘法器被广泛的应用在调制、检波、混频等功能领域。传统的模拟乘法器是利用场效应管电压电流的平方律关系来实现，传统的模拟乘法器由于输入动态范围小，线性度低以及失真度大等不足，已经无法满足在通信、广播、电视等领域，对模拟乘法器越来越高的要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种高性能模拟乘法器电路，输入的差分对中增加三极管反馈，提高差分对的输入动态范围；在电流镜的设计中采用共源共栅cascode结构，提高了模拟乘法器的线性度，同时为输入极提供偏置电流。

为了实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

一种高性能模拟乘法器电路，包括电流镜1，电流镜1为输入极2提供偏置电路，输入极2的输出端连接输出级3；输入极2上有输入信号Vina 和Vinb；

所述的电流镜1包括N型场效应管M1，N型场效应管M1的栅极和N 型场效应管M3的栅极相连，N型场效应管M1的源极与N型场效应管M2 的漏极相连，N型场效应管M2的源极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地线，N型场效应管M2的栅极与N型场效应管M4的栅极相连，且与N型场效应管M1的漏极相连，输出A信号，N型场效应管M4的源极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与地线相连；N型场效应管M4 的漏极与N型场效应管M3的源极相连，N型场效应管M3的漏极输出B 信号；

所述的输入极2包括电阻R3，电阻R3的一端与输入信号Vinb的负相连，另一端与三极管T1的基极相连；三极管T1的集电极与电阻R3的另一端相连且连接于三极管T2的基极；三极管T1的发射极与三极管T2的发射极相连，且连接于电流镜的输出信号A；输入信号Vinb的正与电阻R4的一端相连，同时与三极管T3的基极相连；三极管T3的集电极与电阻R4 的另一端相连且连接于三极管T4的基极；三极管T3的发射极与三极管T4 的发射极相连，且连接于电流镜1的输出信号B；三极管T2的集电极与三极管T5的发射极和三极管T6的发射极；三极管T4的集电极与三极管T7 的发射极和三极管T8的发射极；输入信号Vina的正接三极管T5的基极，输入信号Vina的负接三极管T8的基极；三极管T6的基极和三极管T7的基极相连；三极管T5的集电极与三极管T7的集电极相连，输出Vout正；三极管T6的集电极与三极管T8的集电极相连，输出Vout负；

所述的输出级3包括电阻R5，电阻R5的一端接输出Vout负，电阻R6 的一端接输出Vout正，电阻R5的另一端与电阻R6的另一端相连，且与电源Vdd相连。

本实用新型的有益效果：

为了提高模拟乘法器输入动态范围，在输入极的差分对结构中增加了以及三极管控制；为了提高输出线性度和失真度，在电流镜的设计中采用独特的电流环结构。

附图说明

图1为本实用新型的总体电路图。

具体实施方式

下面参照附图详述本实用新型。

如图1所示：包括电流镜1、输入极2、输出级3。电流镜1为输入极 2提供偏置电路，使得输入极2工作在最佳工作状态；输入极2将输入的两个信号Vina和Vinb相乘，最后在输出级3输出线性度高、失真度小的输出信号。

所述的电流镜1包括N型场效应管M1，N型场效应管M1的栅极和N 型场效应管M3的栅极相连；N型场效应管M1的源极与N型场效应管M2 的漏极相连；N型场效应管M2的源极接电阻R1的一端，电阻R1的另一端接地线；N型场效应管M2的栅极与N型场效应管M4的栅极相连，且与N型场效应管M1的漏极相连，输出A信号；N型场效应管M4的源极与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与地线相连；N型场效应管M4 的漏极与N型场效应管M3的源极相连，N型场效应管M3的漏极输出B 信号。

所述的输入极2包括电阻R3，输入信号Vinb的负与电阻R3的一端相连，同时与三极管T1的基极相连；三极管T1的集电极与电阻R3的另一端相连且连接于三极管T2的基极；三极管T1的发射极与三极管T2的发射极相连，且连接于电流镜的输出信号A；输入信号Vinb的正与电阻R4的一端相连，同时与三极管T3的基极相连；三极管T3的集电极与电阻R4的另一端相连且连接于三极管T4的基极；三极管T3的发射极与三极管T4的发射极相连，且连接于电流镜的输出信号B；三极管T2的集电极与三极管T5 的发射极和三极管T6的发射极；三极管T4的集电极与三极管T7的发射极和三极管T8的发射极；输入信号Vina的正接三极管T5的基极，输入信号 Vina的负接三极管T8的基极；三极管T6的基极和三极管T7的基极相连；三极管T5的集电极与三极管T7的集电极相连，输出Vout正；三极管T6 的集电极与三极管T8的集电极相连，输出Vout负；

所述的输出级3包括电阻R5，电阻R5的一端接输出Vout负，电阻 R6的一端接输出Vout正，电阻R5的另一端与电阻R6的另一端相连，且与电源Vdd相连。

所述的cascode结构为电流镜1中的部件由N型场效应管M1、M2、 M3、M4以及电阻R1和电阻R2组成,提高了模拟乘法器的线性度，同时为输入极提供偏置电流。

所述的输入极2中设置三极管T2，通过与三极管T1、电阻R3相连，设置三极管T4，设置三极管T4通过与三极管T3、电阻R4相连，提高差分对的输入动态范围。

Claims (1)

1.一种高性能模拟乘法器电路，其特征在于，包括电流镜(1)，电流镜(1)为输入极(2)提供偏置电路，输入极(2)的输出端连接输出级(3)；输入极(2)上有输入信号Vina和Vinb；

所述的电流镜(1)包括N型场效应管(M1)，N型场效应管(M1)的栅极和N型场效应管(M3)的栅极相连，N型场效应管(M1)的源极与N型场效应管(M2)的漏极相连，N型场效应管(M2)的源极接电阻(R1)的一端，电阻(R1)的另一端接地线，N型场效应管(M2)的栅极与N型场效应管(M4)的栅极相连，且与N型场效应管(M1)的漏极相连，输出A信号，N型场效应管(M4)的源极与电阻(R2)的一端相连，电阻(R2)的另一端与地线相连；N型场效应管(M4)的漏极与N型场效应管(M3)的源极相连，N型场效应管(M3)的漏极输出B信号；

所述的输入极(2)包括电阻(R3)，电阻(R3)的一端与输入信号Vinb的负相连，另一端与三极管(T1)的基极相连；三极管(T1)的集电极与电阻(R3)的另一端相连且连接于三极管(T2)的基极；三极管(T1)的发射极与三极管(T2)的发射极相连，且连接于电流镜的输出信号A；输入信号Vinb的正与电阻(R4)的一端相连，同时与三极管(T3)的基极相连；三极管(T3)的集电极与电阻(R4)的另一端相连且连接于三极管(T4)的基极；三极管(T3)的发射极与三极管(T4)的发射极相连，且连接于电流镜(1)的输出信号B；三极管(T2)的集电极与三极管(T5)的发射极和三极管(T6)的发射极；三极管(T4)的集电极与三极管(T7)的发射极和三极管(T8)的发射极；输入信号Vina的正接三极管(T5)的基极，输入信号Vina的负接三极管(T8)的基极；三极管(T6)的基极和三极管(T7)的基极相连；三极管(T5)的集电极与三极管(T7)的集电极相连，输出Vout正；三极管(T6) 的集电极与三极管(T8)的集电极相连，输出Vout负；

所述的输出级(3)包括电阻(R5)，电阻(R5)的一端接输出Vout负，电阻(R6)的一端接输出Vout正，电阻(R5)的另一端与电阻(R6)的另一端相连，且与电源Vdd相连。