模擬乘法器概述

1、第船卷第4期1992年8月微電子學(xué)^icrOeleer0iesVo】22No4Aug，i982@6一I弓模擬乘法器概述丁一●。’。。_‘、一(機(jī)電部第24研究所重慶承川，632167)1馬摘要對(duì)實(shí)現(xiàn)模瓤乘法運(yùn)算的各種方法進(jìn)行7概括介紹，并時(shí)這些方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行T比較，然后對(duì)生產(chǎn)模缸乘法器的廠家及其代表產(chǎn)品進(jìn)行7介紹。最后^L電路設(shè)計(jì)和工藝角度簡(jiǎn)單地介紹7某些性能的改進(jìn)。√關(guān)鍵飼堡堅(jiān)查塑對(duì)敷和乘法器四分之一平方奎亟曼戎AnalogMult

2、ipliers：AnOverviewDingYiSic~unInstltufe0，SolidSfaleCircuits~32157YongchnChongqingAbstractVariOUsmethodsforthereellzatlonofanalogmr：t~pllcatlonarodescri—bedTheadvantagesandd~sadvantageeassOeiatedwitheachmethodarecomparedA

3、nalogmltlptiermakersandtheirtypicalpioducH0brieflyintrodt~eedFinally80mein~DroveAflont8inperforⅡ詛nceaf0describednmthepointofviewofelreuitdesignandprocesstechnologyKeywds；Aualogmultiplier，LogarithmiesummingmultiplierQuart

4、er~quarern~dtiplier引言模擬乘法器能對(duì)兩個(gè)輸八信號(hào)實(shí)現(xiàn)乘法運(yùn)算，它與運(yùn)算放大器一樣，應(yīng)用非常廣泛，而其功能較之運(yùn)算放大器更為齊全。在實(shí)際生活中，乘法器常常隱藏于其他一些模擬電路中，如調(diào)制／調(diào)解器、相位檢測(cè)器、可變?cè)鲆娣糯笃?、模?shù)變換器等。只是在60年代來，收稿日期，199207—168’人們才開始制作單一的乘法器，成為模擬電路中的一個(gè)基礎(chǔ)電路。當(dāng)時(shí)，多數(shù)模擬乘法器為分立器件式和混合集成式。到7O年代初，多為單片雙極集成

5、電路，到7O年代末和8O年代初，人們又開始了MOS乘法器的研究。實(shí)現(xiàn)模擬乘法運(yùn)算的方法很多，本文試圖對(duì)這些方法作一概括介紹，并對(duì)這些方法的。優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，然后對(duì)生產(chǎn)模擬乘法器的廠家及其代表產(chǎn)品進(jìn)行介紹。最后從電路設(shè)計(jì)和工維普資訊成封裝式器件，其主要規(guī)范可與半導(dǎo)體乘法器相比。與霍爾乘法器一樣，磁阻乘法器的一個(gè)輸入端(電感)的頻率響應(yīng)較差。然而，磁阻本身是近乎純電阻的，因而具有良好的頻率響應(yīng)特性。據(jù)美國空閶控制公司講，他們的磁阻乘法器可應(yīng)

6、用于高迭65MHz的載頻下的抑制載波調(diào)制。01a對(duì)簟和秉涪■對(duì)數(shù)和乘法器應(yīng)用普通計(jì)算尺的工作原理Xy=antilogCloglog電路將兩個(gè)數(shù)的對(duì)數(shù)和送入反對(duì)數(shù)放大器，其輸出即為所需求的乘積(見圖1)。由于對(duì)數(shù)放大器的性質(zhì)所決定，這種電路只能對(duì)|正電壓信號(hào)進(jìn)行乘法運(yùn)算，即輸入和輸出都位于一象限(圈2)，因而叫做一象限乘圖1對(duì)數(shù)和乘法器電路圖2對(duì)數(shù)乘怯器的輸八和輸出為一象限信號(hào)法器。如果其中一個(gè)輸八電壓或兩個(gè)輸八電壓都為負(fù)，電路就不能工作

7、。如果要實(shí)現(xiàn)四象限乘法運(yùn)算，就要增加許多硬件。而且，需要選用良好線性關(guān)系的二極管以減少溫度漂移。這就大大增加了成本。要不然就要用帶反饋放大器的復(fù)雜電路來產(chǎn)生對(duì)數(shù)功能，而1O這又會(huì)增加成本。但現(xiàn)在有些公司通過使用非線性元件和運(yùn)算放大器來產(chǎn)生對(duì)數(shù)和反對(duì)數(shù)功髓，從而降低了對(duì)數(shù)和乘法器的成本。對(duì)數(shù)和乘法器的主要優(yōu)點(diǎn)是動(dòng)態(tài)范圍寬，帶寬寬J其缺點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，精度差。0●四分之一平方乘洼暑這種乘法器是在模擬計(jì)算機(jī)時(shí)代發(fā)展起來的最老式的一種器件。但在

8、精度要求高，頻帶寬的應(yīng)用場(chǎng)合仍然廣泛使用。電路的工作原理是取兩個(gè)輸入電壓之和的平方，堿去兩輸入電壓之差的平方，再乘以i14獲得所需要的乘積。xY盎C(x十Y)一(x—Y))恤～I(xiàn)“【／‘J‘一嶇殲；：j：：；≥：j[一圖3四分之一平方乘法器框圖該電路的框圈如圖3所示。它包括絕對(duì)值電路和平方功能電路，兩者都由使用分段線性方法的二極管功能發(fā)生器構(gòu)成。認(rèn)真選擇二極管并使它們?cè)谄溥m當(dāng)?shù)奶匦郧€部分工作，可以設(shè)計(jì)出非常精確的乘法器電路。這種方法的