基于CMOS工艺下的Gillbert单元乘法器的研究.doc
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1、基于CMOS工艺下的Gillbert单元乘法器的研究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
2、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(w1)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(w1)4,则可以得到:由VGS4-VCS5=Vy得:从而有:同理可得:所以:如此就实现了乘法功能。如果要使图1中的乘法器正常工作,那么至少要保证所有的管子都处在饱和工作区,因此电源电压至少需要:式中在电源的饱和压降。如果要实现两个大电电压较低的情况下,电路不能正常工作,因此需要对它进行改进,
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- 基于 CMOS 工艺 Gillbert 单元 乘法器 研究
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