RU2439694C1 - Analogue voltage multiplier - Google Patents

Analogue voltage multiplier Download PDF

Info

Publication number
RU2439694C1
RU2439694C1 RU2010153496/08A RU2010153496A RU2439694C1 RU 2439694 C1 RU2439694 C1 RU 2439694C1 RU 2010153496/08 A RU2010153496/08 A RU 2010153496/08A RU 2010153496 A RU2010153496 A RU 2010153496A RU 2439694 C1 RU2439694 C1 RU 2439694C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transistors
input transistor
emitter
power supply
current
Prior art date
Application number
RU2010153496/08A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Николаевич Прокопенко (RU)
Николай Николаевич Прокопенко
Петр Сергеевич Будяков (RU)
Петр Сергеевич Будяков
Александр Игоревич Серебряков (RU)
Александр Игоревич Серебряков
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС") filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский университет экономики и сервиса" (ГОУ ВПО "ЮРГУЭС")
Priority to RU2010153496/08A priority Critical patent/RU2439694C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2439694C1 publication Critical patent/RU2439694C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

FIELD: electricity. ^ SUBSTANCE: analogue voltage multiplier contains multiplying Gilbert cell, balanced load circuit, voltage-current convertor, the first and second front-end transistors, the first and second p-n junctions in logarithmic form, potential matching circuit, zoom resistors, the first and second reference voltage sources, the first and second groups of auxiliary transistors. ^ EFFECT: extension of operating frequency range for analogue voltage multiplier. ^ 8 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области радиотехники и связи и может быть использовано в устройствах автоматической регулировки усиления, фазовых детекторах и модуляторах, а также в системах фазовой автоподстройки и умножения частоты или в качестве усилителя, коэффициент передачи по напряжению которого зависит от уровня сигнала управления. Аналоговый перемножитель (АПН) является базовым узлом современных систем приема и обработки сигналов ВЧ и СВЧ-диапазонов, аналоговой вычислительной и измерительной техники, позволяет решать задачи выделения разностной частоты, аттенюации сигналов. АПН является неотъемлемым звеном квадратурных модуляторов и демодуляторов, а также синхронных фильтров. Высоколинейный широкополосный АПН может служить базовой ячейкой нелинейных СФ-блоков «систем на кристалле».The present invention relates to the field of radio engineering and communication and can be used in automatic gain control devices, phase detectors and modulators, as well as in phase locked loop and frequency multiplication systems or as an amplifier, the voltage transfer coefficient of which depends on the level of the control signal. The analog multiplier (APN) is the basic unit of modern systems for the reception and processing of high-frequency and microwave-frequency signals, analogue computing and measuring equipment, which makes it possible to solve the problems of distinguishing difference frequencies and attenuating signals. APN is an integral part of quadrature modulators and demodulators, as well as synchronous filters. High-linear broadband APN can serve as the base cell of non-linear SF blocks of “systems on a chip”.

Аналоговый перемножитель напряжений (АПН) современных систем связи и телекоммуникаций реализуется, в основном, на базе перемножающей ячейки Джильберта, которая совершенствовалась в более чем 50 патентах ведущих микроэлектронных фирм (смотри, например, [1-36]). Предполагаемое изобретение относится к данному классу устройств.The analog voltage multiplier (APN) of modern communication and telecommunication systems is implemented mainly on the basis of the Gilbert cell multiplier, which has been improved in more than 50 patents of leading microelectronic companies (see, for example, [1-36]). The alleged invention relates to this class of devices.

На основе ячейки Джильберта реализуются не только перемножители напряжений, но и управляемые усилители, и смесители (миксеры) сигналов ВЧ и СВЧ диапазонов. В этом смысле АПН является базовым функциональным узлом современной микроэлектроники, определяющим качественные показатели многих систем связи.On the basis of the Gilbert cell, not only voltage multipliers are realized, but also controlled amplifiers and mixers (mixers) of the RF and microwave ranges. In this sense, the APN is the basic functional unit of modern microelectronics, which determines the quality indicators of many communication systems.

Ближайшим прототипом заявляемого устройства является аналоговый перемножитель напряжений (АПН), (фиг.1), рассмотренный в монографии Е.И.Старченко «Аналоговые перемножители напряжений» - Шахты: Издательство ЮРГУЭС, 2006. - 57 с, стр.12, рис.2.2. Кроме этого данная структура АПН представлена в учебном пособии для вузов В.Н.Ногина «Аналоговые электронные устройства». - М.: Радио и связь, 1992. - 304 с, стр.260, рис.16.11, а также в патенте US 6.456.142, fig.8. Известный АПН содержит перемножающую ячейку Джильберта 1, противофазные токовые выходы которой 2 и 3 связаны с первой 4 шиной источника питания через симметричную цепь нагрузки 5, первый 6 и второй 7 токовые входы канала «Y» перемножающей ячейки Джильберта 1, соединенные с соответствующими токовыми выходами преобразователя «напряжение-ток» канала «Y» 8, первый 9 и второй 10 потенциальные входы канала «X» перемножающей ячейки Джильберта 1, связанные с коллекторами соответствующих первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 13 и второй 14 логарифмирующие p-n переходы, первые выводы которых объединены и через цепь согласования потенциалов 15 связаны с шиной первого 4 источника питания, причем второй вывод первого 13 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором первого 11 входного транзистора, а второй вывод второго 14 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором второго 12 входного транзистора, масштабирующий резистор 16, включенный между эмиттерами первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 17 источник опорного тока, включенный между эмиттером первого 11 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания, второй 19 источник опорного тока, включенный между эмиттером второго 12 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания.The closest prototype of the claimed device is an analog voltage multiplier (APN), (Fig. 1), considered in the monograph by E.I. Starchenko “Analog voltage multipliers” - Mines: Publishing House of YURGUES, 2006. - 57 s, p. 12, Fig. 2.2 . In addition, this structure of the APN is presented in the textbook for universities VN Nogin "Analog electronic devices." - M.: Radio and Communications, 1992. - 304 s, p. 260, Fig. 16.11, as well as in US Pat. Known APN contains a multiplier cell of Gilbert 1, the antiphase current outputs of which 2 and 3 are connected to the first 4 bus of the power source through a symmetrical load circuit 5, the first 6 and second 7 current inputs of channel "Y" of the multiplier cell of Gilbert 1, connected to the corresponding current outputs of the converter “Voltage-current” of channel “Y” 8, the first 9 and second 10 potential inputs of channel “X” of the Gilbert cell 1, connected to the collectors of the corresponding first 11 and second 12 input transistors, the first 13 and second 14 arithmetic pn junctions, the first conclusions of which are combined and connected through the potential matching circuit 15 to the bus of the first 4 power supply, the second output of the first 13 logarithmic pn junction connected to the collector of the first 11 input transistor, and the second output of the second 14 logarithmic pn junction connected to the collector of the second 12 input transistor, a scaling resistor 16 connected between the emitters of the first 11 and second 12 input transistors, the first 17 reference current source connected between the emitter of the first 11 input the first transistor and the second power supply bus 18, the second reference current source 19 connected between the emitter of the second input transistor 12 and a second 18 power source bus.

Существенный недостаток известного перемножителя напряжений (АПН) состоит в том, что он имеет сравнительно невысокий диапазон рабочих частот, который ограничивается паразитными емкостями применяемых транзисторов (емкостью коллектор-база и емкостью на подложку).A significant drawback of the known voltage multiplier (APN) is that it has a relatively low operating frequency range, which is limited by the parasitic capacitances of the transistors used (collector-base capacitance and substrate capacitance).

Основная цель предлагаемого изобретения состоит в расширении диапазона рабочих частот (полосы пропускания) АПН.The main objective of the invention is to expand the range of operating frequencies (bandwidth) APN.

Поставленная цель достигается тем, что в АПН, содержащем перемножающую ячейку Джильберта 1, противофазные токовые выходы которой 2 и 3 связаны с первой 4 шиной источника питания через симметричную цепь нагрузки 5, первый 6 и второй 7 токовые входы канала «Y» перемножающей ячейки Джильберта 1, соединенные с соответствующими токовыми выходами преобразователя «напряжение-ток» канала «Y» 8, первый 9 и второй 10 потенциальные входы канала «X» перемножающей ячейки Джильберта 1, связанные с коллекторами соответствующих первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 13 и второй 14 логарифмирующие p-n переходы, первые выводы которых объединены и через цепь согласования потенциалов 15 связаны с шиной первого 4 источника питания, причем второй вывод первого 13 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором первого 11 входного транзистора, а второй вывод второго 14 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором второго 12 входного транзистора, масштабирующий резистор 16, включенный между эмиттерами первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 17 источник опорного тока, включенный между эмиттером первого 11 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания, второй 19 источник опорного тока, включенный между эмиттером второго 12 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания, предусмотрены новые элементы и связи - в схему введены первая 20 и вторая 21 группы вспомогательных транзисторов, причем коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов первой 20 группы соединены с эмиттером первого 11 входного транзистора, коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов второй 21 группы соединены с эмиттером второго 12 входного транзистора, эмиттеры и базы всех вспомогательных транзисторов первой 20 и второй 21 группы объединены и связаны со второй 18 шиной источника питания.This goal is achieved by the fact that in the APN containing the Gilbert multiplying cell 1, the antiphase current outputs of which 2 and 3 are connected to the first 4 bus of the power supply through a symmetrical load circuit 5, the first 6 and second 7 current inputs of channel “Y” of the Gilbert multiplying cell 1 connected to the corresponding current outputs of the voltage-current converter of channel “Y” 8, the first 9 and second 10 potential inputs of channel “X” of the Gilbert cell 1, connected to the collectors of the corresponding first 11 and second 12 input tr nzistors, the first 13 and second 14 logarithmic pn junctions, the first conclusions of which are combined and connected through the potential matching circuit 15 to the bus of the first 4 power supply, the second output of the first 13 logarithmic pn junction connected to the collector of the first 11 input transistor, and the second output of the second 14 logarithmic pn junction connected to the collector of the second 12 input transistor, a scaling resistor 16 connected between the emitters of the first 11 and second 12 input transistors, the first 17 reference current source included between the emitter of the first 11 input transistor and the second 18 bus of the power source, the second 19 reference current source connected between the emitter of the second 12 input transistor and the second 18 bus of the power source, new elements and connections are provided - the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors are introduced into the circuit moreover, the collectors n> 2 of parallel connected auxiliary transistors of the first 20 group are connected to the emitter of the first 11 input transistor, the collectors n> 2 of parallel connected auxiliary transistors of the second 2 1 groups are connected to the emitter of the second 12 input transistor, emitters and bases of all auxiliary transistors of the first 20 and second 21 groups are combined and connected to the second 18 bus of the power source.

На чертеже фиг.1 показана схема АПН-прототипа.The drawing of figure 1 shows a diagram of the APN prototype.

На чертеже фиг.2 представлена схема классической перемножающей ячейки Джильберта (1), которая реализована на транзисторах 33÷36.The drawing of figure 2 presents a diagram of a classical multiplying cell Gilbert (1), which is implemented on transistors 33 ÷ 36.

На чертеже фиг.3 приведена схема заявляемого АПН в соответствии с формулой изобретения.The drawing of figure 3 shows a diagram of the claimed APN in accordance with the claims.

На чертеже фиг.4 показана схема аналогового перемножителя фиг.2 в среде Cadence на моделях SiGe интегральных транзисторов с цепями расширения частотного диапазона, реализованными на основе первой 20 и второй 21 группы вспомогательных транзисторов.The drawing of Fig. 4 shows a diagram of the analog multiplier of Fig. 2 in a Cadence environment on SiGe models of integrated transistors with frequency range extension circuits implemented on the basis of the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors.

На чертеже фиг.5 приведена зависимость коэффициента усиления АПН фиг.4 от частоты с использованием первой 20 и второй 21 группы вспомогательных транзисторов с различными площадями эмиттерных переходов при сопротивлении масштабирующего резистора 16, равном R16=200 Ом, и напряжении управления по каналу «Y», равном Vу=100 мВ.The drawing of Fig.5 shows the dependence of the gain of the APN of Fig.4 on the frequency using the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors with different areas of emitter junctions with a resistance of the scaling resistor 16 equal to R16 = 200 Ohms and the control voltage along the channel "Y" equal to Vу = 100 mV.

На чертеже фиг.6 показана зависимость коэффициента усиления АПН фиг.4 от частоты при сопротивлении масштабирующего резистора 16 R16=200 Ом и другом напряжении управления по каналу «Y», равном Vу=200 мВ.The drawing of Fig.6 shows the dependence of the gain of the APN of Fig.4 on the frequency with the resistance of the scaling resistor 16 R16 = 200 Ohms and another control voltage on the channel "Y" equal to Vу = 200 mV.

Чертеж фиг.7 иллюстрирует зависимость коэффициента усиления АПН от частоты при подключении первой 20 и второй 21 группы вспомогательных транзисторов с различными площадями эмиттерных переходов при сопротивлении масштабирующего резистора 16 R16=1 кОм и напряжении управления по каналу «Y», равном Vу=100 мВ.The drawing of Fig.7 illustrates the dependence of the gain of the APN on the frequency when connecting the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors with different areas of emitter junctions with a resistance of the scaling resistor 16 R16 = 1 kOhm and a control voltage along the channel "Y" equal to Vу = 100 mV.

На чертеже фиг.8 приведена зависимость коэффициента усиления АПН от частоты при подключении первой 20 и второй 21 группы вспомогательных транзисторов с различными площадями эмиттерных переходов при сопротивлении масштабирующего резистора 16 R16=1 кОм и другом напряжении управления по каналу «Y», равном Vу=200 мВ.The drawing of Fig. 8 shows the dependence of the gain of the APN on the frequency when connecting the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors with different areas of emitter junctions with a resistance of the scaling resistor 16 R16 = 1 kOhm and other control voltage along the channel "Y" equal to Vу = 200 mV

Заявляемый АПН фиг.3 содержит классическую перемножающую ячейку Джильберта 1 (фиг.2), противофазные токовые выходы которой 2 и 3 связаны с первой 4 шиной источника питания через симметричную цепь нагрузки 5, первый 6 и второй 7 токовые входы канала «Y» перемножающей ячейки Джильберта 1, соединенные с соответствующими токовыми выходами преобразователя «напряжение-ток» канала «Y» 8, первый 9 и второй 10 потенциальные входы канала «X» перемножающей ячейки Джильберта 1, связанные с коллекторами соответствующих первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 13 и второй 14 логарифмирующие p-n переходы, первые выводы которых объединены и через цепь согласования потенциалов 15 связаны с шиной первого 4 источника питания, причем второй вывод первого 13 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором первого 11 входного транзистора, а второй вывод второго 14 логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором второго 12 входного транзистора, масштабирующий резистор 16, включенный между эмиттерами первого 11 и второго 12 входных транзисторов, первый 17 источник опорного тока, включенный между эмиттером первого 11 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания, второй 19 источник опорного тока, включенный между эмиттером второго 12 входного транзистора и второй 18 шиной источника питания. В схему введены первая 20 и вторая 21 группы вспомогательных транзисторов, причем коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов первой 20 группы соединены с эмиттером первого 11 входного транзистора, коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов второй 21 группы соединены с эмиттером второго 12 входного транзистора, эмиттеры и базы всех вспомогательных транзисторов первой 20 и второй 21 группы объединены и связаны со второй 18 шиной источника питания.The inventive APN of Fig. 3 contains a classical Gilbert multiplying cell 1 (Fig. 2), the antiphase current outputs of which 2 and 3 are connected to the first 4 bus of the power supply through a symmetrical load circuit 5, the first 6 and second 7 current inputs of the channel “Y” of the multiplying cell Gilbert 1, connected to the corresponding current outputs of the voltage-current converter of channel “Y” 8, the first 9 and second 10 potential inputs of channel “X” of the Gilbert 1 multiplying cell, connected to the collectors of the corresponding first 11 and second 12 input transistors s, the first 13 and second 14 logarithmic pn junctions, the first conclusions of which are combined and connected through the potential matching circuit 15 to the bus of the first 4 power supply, the second output of the first 13 logarithmic pn junction connected to the collector of the first 11 input transistor, and the second output of the second 14 the logarithmic pn junction is connected to the collector of the second 12 input transistor, a scaling resistor 16 connected between the emitters of the first 11 and second 12 input transistors, the first 17 is a reference current source connected between Mitter first 11 and second input transistor 18, the power supply bus, the second reference current source 19 connected between the emitter of the second input transistor 12 and a second 18 power source bus. The first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors are introduced into the circuit, with collectors n> 2 of parallel connected auxiliary transistors of the first 20 group connected to the emitter of the first 11 input transistor, collectors n> 2 of parallel connected auxiliary transistors of the second 21 group connected to the emitter of the second 12 input transistor , emitters and bases of all auxiliary transistors of the first 20 and second 21 groups are combined and connected to the second 18 bus power supply.

В частном случае на чертеже фиг.3 первый 17 и второй 19 источники опорного тока выполнены на транзисторах 22 и 23. Однако в ряде случаев авторы рекомендуют использовать в качестве данных элементов сравнительно высокоомные резисторы.In the particular case of FIG. 3, the first 17 and second 19 sources of the reference current are made on transistors 22 and 23. However, in some cases, the authors recommend using relatively high-resistance resistors as these elements.

В схеме фиг.3 симметричная цепь нагрузки 5 реализована на базе коллекторных резисторов 24 и 25. В других схемах включения это могут быть индуктивности или колебаторные контуры.In the circuit of FIG. 3, a symmetrical load circuit 5 is implemented on the basis of collector resistors 24 and 25. In other switching circuits, these may be inductors or oscillatory circuits.

Конденсаторы 26 и 27 на чертеже фиг.3 характеризуют выходную емкость транзисторов 22 и 23.Capacitors 26 and 27 in the drawing of figure 3 characterize the output capacitance of transistors 22 and 23.

Преобразователь «напряжение-ток» канала «Y» (фиг.3) выполнен по традиционной схеме на транзисторах 28 и 29, резисторе 30, токостабилизирующих двухполюсниках 31 и 32.The voltage-current Converter channel "Y" (figure 3) is made according to the traditional scheme on transistors 28 and 29, a resistor 30, current-stabilizing two-terminal networks 31 and 32.

На чертеже фиг.2 перемножающая ячейка Джильберта 1 выполнена по классической архитектуре и содержит транзисторы 33÷36. В качестве цепи согласования потенциалов 15 могут использоваться стабилитроны, резисторы или диоды.In the drawing of figure 2, the Gilbert cell multiplier 1 is made according to the classical architecture and contains transistors 33 ÷ 36. As a potential matching circuit 15, zener diodes, resistors, or diodes can be used.

Рассмотрим работу АПН фиг.3.Consider the operation of the APN of Fig.3.

Для реализации функции перемножения двух напряжений uх и uу в схеме фиг.3 необходимо с помощью преобразователя «напряжение-ток» канала «Y» 8 обеспечить преобразование управляющего напряжения uу с крутизной S в два противофазно изменяющихся тока

Figure 00000001
и управление этими токами величиной коэффициента усиления по напряжению дифференциальных каскадов на транзисторах 33, 36 и 34, 35 (фиг.2). В схеме фиг.3 при увеличении тока первого 6 токового входа на величину
Figure 00000002
и уменьшении тока второго 7 токового входа на величину
Figure 00000003
коэффициент усиления по напряжению каскада на транзисторах 35, 36 (фиг.2) увеличивается, а каскада на транзисторах 37, 38 (фиг.2) уменьшается. Поэтому, переменное выходное напряжение АПН пропорционально произведению напряжений uх и uу:To implement the function of multiplying two voltages u x and u y in the circuit of figure 3, it is necessary to convert the control voltage u y with slope S into two antiphase currents using the voltage-current converter of channel "Y" 8
Figure 00000001
and controlling these currents with the magnitude of the voltage gain of the differential stages on transistors 33, 36 and 34, 35 (FIG. 2). In the circuit of figure 3 with increasing current of the first 6 current input by
Figure 00000002
and decreasing the current of the second 7 current input by
Figure 00000003
the voltage gain of the cascade on transistors 35, 36 (FIG. 2) increases, and the cascade on transistors 37, 38 (FIG. 2) decreases. Therefore, the AC output voltage is proportional to the product of the voltage u x and u y :

Figure 00000004
Figure 00000004

где RH.ЭКВ - эквивалентное сопротивление цепи симметричной нагрузки 5;where R H. ECV is the equivalent resistance of the symmetrical load circuit 5;

φт ≈ 26 мВ - температурный потенциал.φ t ≈ 26 mV - temperature potential.

Замечательная особенность в АПН фиг.3 состоит в том, что в нем обеспечивается взаимная компенсация влияния на амплитудно-частотную характеристику емкости коллекторного перехода транзистора 11 (12) и вспомогательных транзисторов первой 20 (второй 21) группы, а также транзисторов ячейки Джильберта (1), что снижает погрешность перемножения uх и uу в диапазоне высоких частот (f>10 ГГц). При этом за счет высокой идентичности транзисторов и их паразитных емкостей условия взаимной компенсации не нарушаются в рабочих диапазонах температур. В практических схемах число элементарных транзисторов, входящих в первую 20 и вторую 21 группу вспомогательных транзисторов лежит в пределах n=2÷6 и зависит от выбранной площади эмиттерных переходов и геометрии элементарных транзисторов.A remarkable feature in the APN of Fig. 3 is that it provides mutual compensation for the influence on the amplitude-frequency characteristic of the collector junction capacitance of the transistor 11 (12) and auxiliary transistors of the first 20 (second 21) group, as well as the Gilbert cell transistors (1) , which reduces the error in the multiplication of u x and u y in the high frequency range (f> 10 GHz). Moreover, due to the high identity of the transistors and their stray capacitances, the conditions of mutual compensation are not violated in the operating temperature ranges. In practical schemes, the number of elementary transistors included in the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors lies in the range n = 2 ÷ 6 and depends on the selected area of the emitter junctions and the geometry of the elementary transistors.

Действительно, анализ графиков фиг.5-фиг.8 показывает, что выигрыш по верхней граничной частоте коэффициента усиления (по уровню -3дБ), который обеспечивает введение первой 20 и второй 21 группы вспомогательных транзисторов, лежит в пределах от 8 ГГц до 12 ГГц (в зависимости от заданного уровня неравномерности амплитудно-частотной характеристики). Это позволяет за счет оптимального выбора числа n элементарных транзисторов, входящих в первую 20 и вторую 21 группу вспомогательных транзисторов и площадей их эмиттерных переходов, скорректировать амплитудно-частотную характеристику АПН в области высоких частот и обеспечить для SiGe технологий SGB25VD верхнюю граничную частоту 16÷24 ГГц, вместо 9÷10 ГГц.Indeed, the analysis of the graphs of FIGS. 5 to 8 shows that the gain in the upper cutoff frequency of the gain (in the -3dB level), which provides the introduction of the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors, lies in the range from 8 GHz to 12 GHz ( depending on a given level of non-uniformity of the amplitude-frequency characteristic). This allows, due to the optimal choice of the number n of elementary transistors included in the first 20 and second 21 groups of auxiliary transistors and the areas of their emitter junctions, to adjust the amplitude-frequency characteristic of the arrester in the high frequency region and to provide the upper cutoff frequency of 16 ÷ 24 GHz for SiGe technologies SGB25VD , instead of 9 ÷ 10 GHz.

Таким образом, предлагаемое техническое решение характеризуется более высокими качественными параметрами по частотному диапазону.Thus, the proposed technical solution is characterized by higher quality parameters in the frequency range.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОКBIBLIOGRAPHIC LIST

1. Патент GB 2.318.470, H03f 3/451. Patent GB 2.318.470, H03f 3/45

2. Патент ЕР 1.369.9922. Patent EP 1.369.992

3. Патент США №5.874.8573. US Patent No. 5,874.857

4. Патент США №6.456.142, фиг.84. US patent No. 6.456.142, Fig.8

5. Патент США №3.931.583, фиг.95. US Patent No. 3,931.583, Fig.9

6. Патентная заявка США №2007/0139114, фиг.16. US patent application No. 2007/0139114, figure 1

7. Патентная заявка США №2005/0073362, фиг.17. US Patent Application No. 2005/0073362, FIG. 1

8. Патент США №5.057.7878. US Patent No. 5.057.787

9. Патентная заявка WO 2004/0412989. Patent application WO 2004/041298

10. Патент США №5.389.840, фиг.1А10. US patent No. 5.389.840, figa

11. Патент США №5.883.539, фиг.111. US patent No. 5883.539, figure 1

12. Патентная заявка США №2005/005223912. US Patent Application No. 2005/0052239

13. Патент США №5.151.625, фиг.113. US patent No. 5.151.625, figure 1

14. Патент США №4.458.211, фиг.514. US Patent No. 4,458.211, figure 5

15. Патентная заявка США №2005/0030096, фиг.615. US patent application No. 2005/0030096, Fig.6

16. Патентная заявка США №2007/009087616. US Patent Application No. 2007/0090876

17. Патент США №6.727.75517. US Patent No. 6,727.755

18. Патент США №5.552.734, фиг.13, фиг.1618. US patent No. 5.552.734, Fig.13, Fig.16

19. Патентная заявка США №2006/023233419. US patent application No. 2006/0232334

20. Патент США №5.767.72720. US Patent No. 5,767.727

21. Патент США №6.229.395, фиг.221. US patent No. 6.229.395, figure 2

22. Патент США №5.115.40922. US Patent No. 5.115.409

23. Патентная заявка США №2005/0231283, фиг.123. US patent application No. 2005/0231283, figure 1

24. Патентная заявка США №2006/0066362, фиг.1524. US patent application No. 2006/0066362, Fig.15

25. Патент США №5.151.624, фиг.1, фиг.225. US patent No. 5.151.624, figure 1, figure 2

26. Патент США №5.329.189, фиг.226. US patent No. 5.329.189, figure 2

27. Патент США №4.704.73827. US Patent No. 4,704.738

28. Патент США №4.480.33728. US Patent No. 4,480.337

29. Патент США №5.825.23129. US Patent No. 5.825.231

30. Патент США №6.211.718, фиг.1, фиг.230. US patent No. 6.211.718, figure 1, figure 2

31. Патент США №5.151.62431. US Patent No. 5.151.624

32. Патент США №5.329.18932. US Patent No. 5,329.189

33. Патент США №5.331.28933. US patent No. 5.331.289

34. Патент GB №2.323.72834. GB patent No. 2,323.728

35. Патентная заявка США №2008/0122540, фиг.135. US patent application No. 2008/0122540, figure 1

36. Патент США №4.965.52836. US Patent No. 4,965.528

Claims (1)

Аналоговый перемножитель напряжений, содержащий перемножающую ячейку Джильберта (1), противофазные токовые выходы которой (2) и (3) связаны с первой (4) шиной источника питания через симметричную цепь нагрузки (5), первый 6 и второй (7) токовые входы канала «Y» перемножающей ячейки Джильберта (1), соединенные с соответствующими токовыми выходами преобразователя «напряжение-ток» канала «Y» (8), первый (9) и второй (10) потенциальные входы канала «X» перемножающей ячейки Джильберта (1), связанные с коллекторами соответствующих первого (11) и второго (12) входных транзисторов, первый (13) и второй (14) логарифмирующие p-n переходы, первые выводы которых объединены и через цепь согласования потенциалов (15) связаны с шиной первого (4) источника питания, причем второй вывод первого (13) логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором первого (11) входного транзистора, а второй вывод второго (14) логарифмирующего p-n перехода соединен с коллектором второго (12) входного транзистора, масштабирующий резистор (16), включенный между эмиттерами первого (11) и второго (12) входных транзисторов, первый (17) источник опорного тока, включенный между эмиттером первого (11) входного транзистора и второй (18) шиной источника питания, второй (19) источник опорного тока, включенный между эмиттером второго (12) входного транзистора и второй (18) шиной источника питания, отличающийся тем, что в схему введены первая (20) и вторая (21) группы вспомогательных транзисторов, причем коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов первой (20) группы соединены с эмиттером первого (11) входного транзистора, коллекторы n>2 параллельно включенных вспомогательных транзисторов второй (21) группы соединены с эмиттером второго (12) входного транзистора, эмиттеры и базы всех вспомогательных транзисторов первой (20) и второй (21) группы объединены и связаны со второй (18) шиной источника питания. An analog voltage multiplier containing a Gilbert multiplier cell (1), the antiphase current outputs of which (2) and (3) are connected to the first (4) bus of the power supply through a symmetrical load circuit (5), the first 6 and second (7) channel current inputs Gilbert's “Y” multiplying cell (1) connected to the corresponding current outputs of the voltage-current converter of channel “Y” (8), the first (9) and second (10) potential inputs of channel “X” of the Gilbert multiplying cell (1) associated with the collectors of the corresponding first (11) and second (12) inputs transistors, the first (13) and second (14) logarithmic pn junctions, the first conclusions of which are combined and connected through the potential matching circuit (15) to the bus of the first (4) power supply, the second output of the first (13) logarithmic pn junction connected to the collector of the first (11) input transistor, and the second output of the second (14) logarithmic pn junction is connected to the collector of the second (12) input transistor, a scaling resistor (16) connected between the emitters of the first (11) and second (12) input transistors, the first (17) source of supports current connected between the emitter of the first (11) input transistor and the second (18) power supply bus, the second (19) reference current source connected between the emitter of the second (12) input transistor and the second (18) power supply bus, characterized in that the first (20) and second (21) groups of auxiliary transistors are introduced into the circuit, and the collectors n> 2 of the auxiliary transistors connected in parallel to the first (20) group are connected to the emitter of the first (11) input transistor, the collectors n> 2 of the auxiliary transistors connected in parallel Hur second (21) of the group connected to the emitter of the second (12) input transistor, the emitters and bases of the first auxiliary transistor (20) and second (21) groups are joined and bound to the second (18) power supply bus.
RU2010153496/08A 2010-12-27 2010-12-27 Analogue voltage multiplier RU2439694C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153496/08A RU2439694C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Analogue voltage multiplier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010153496/08A RU2439694C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Analogue voltage multiplier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2439694C1 true RU2439694C1 (en) 2012-01-10

Family

ID=45784297

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010153496/08A RU2439694C1 (en) 2010-12-27 2010-12-27 Analogue voltage multiplier

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2439694C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197011U1 (en) * 2020-01-13 2020-03-24 Виктор Петрович Тарасов Quad-quad multiplier analog multiplier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU197011U1 (en) * 2020-01-13 2020-03-24 Виктор Петрович Тарасов Quad-quad multiplier analog multiplier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2419197C1 (en) Differential amplifier with increased amplification factor as to voltage
Li A new single MCCCDTA based Wien-bridge oscillator with AGC
Roy et al. Two new analog multipliers/dividers employing single current differencing buffer amplifier
Chaturvedi et al. Second order mixed mode quadrature oscillator using DVCCs and grounded components
RU2380824C1 (en) Alternating current amplifier with controlled amplification
RU2439694C1 (en) Analogue voltage multiplier
Kumngern A new CMOS second generation current conveyor with variable current gain
RU2439785C1 (en) Analogue multiplier of voltages
RU2321156C1 (en) Broadband amplifier
RU2394358C1 (en) Low-voltage analogue voltage multiplier
RU2384936C1 (en) Controlled two-stage differential amplifier with inphase negative feedback
RU2436227C1 (en) Broadband amplifier
RU2419190C1 (en) Analogue voltage multiplier with low-voltage power supply
RU2421897C1 (en) Controlled complementary differential amplifier
RU2419189C1 (en) Analogue voltage multiplier with low-voltage power supply
RU2319296C1 (en) Fast action differential amplifier
RU2460206C1 (en) Cascode microwave amplifier with low supply voltage
RU2421888C1 (en) Differential amplifier
RU2389071C1 (en) Analog multiplier of voltages
RU2396698C1 (en) Differential amplifier
RU2475941C1 (en) Differential amplifier with complementary input cascade
RU2519563C2 (en) Composite transistor
RU2432667C1 (en) Differential operational amplifier with low supply voltage
RU2419145C1 (en) Analogue voltage multiplier
RU2467468C1 (en) Broadband current amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121228