[发明专利]多路模拟乘除法运算电路

说明书

技术领域

本发明涉及模拟集成电路技术，特别涉及一种多路模拟乘除法运算电路。

背景技术

模拟乘法除法电路是用来实现模拟量之间相乘相除运算功能的，它不但可用于对模拟量的运算，而且广泛应用于通信系统、测量系统、控制系统等领域，对模拟信号进行转换和处理。

常用的模拟乘法器大多使用吉尔伯特单元，如图1所示。电路由Vin2控制电流源Q3的电流i_EE,i_EE的变化导致了Q1和Q2跨导gm的变化，因此该电路又称为变跨导式模拟乘法器。电路输出V_O为：

V_O=-Kv_xv_y，其中,其中V_T是热电压，与温度相关。

由于该电路的输出V_O的系数中含有与绝对温度成正比的量V_T,温度特性差，且输入和输出都是电压信号，存在密勒效应，运算速度慢。

模拟除法电路大多利用模拟乘法器单元，连接成如图2所示的形式。因此模拟乘法器中存在的问题在模拟除法器中依然存在，并且电路结构复杂。而要实现多路模拟信号乘除法运算，需将模拟乘法器和除法器进行级联，进一步加大了电路的复杂程度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种多路模拟乘除法运算电路，实现多路模拟信号的乘除法运算，简化电路设计、提高运算速度并降低温度对输出结果的影响。

本发明解决所述技术问题，采用的技术方案是，多路模拟乘除法运算电路，包括：晶体管Q_k、晶体管Q'_k，k=0,1..n，晶体管M_i,j、晶体管M'_i,j，i=k+1|_k=0,1..n-1，j=1,2，运放和电阻；其特征在于，所述多路模拟乘除法运算电路具有对称结构，晶体管Q_k与晶体管Q'_k结构相同，位置对称，晶体管M_i,j与晶体管M'_i,j结构相同，位置对称；晶体管Q_k发射极与晶体管M_i,1连接，晶体管Q'_k发射极与晶体管M'_i,1连接；晶体管M_i,1与晶体管M_i,2连接，晶体管M'_i,1与晶体管M'_i,2连接；偏置电流I_Bi、I'_Bi分别由晶体管M_i,1和晶体管M'_i,1输入，晶体管Q_k的发射极接电流I_k，晶体管Q'_k的发射极接电流I'_k，晶体管Q'_n发射极通过电阻接地，晶体管Q_k和晶体管Q'_k集电极接参考电平，运放输出端连接晶体管Q₀和晶体管Q'₀的基极，运放的两个输入端分别连接晶体管Q_n和晶体管Q'_n的发射极。

推荐的，所述运放为输出轨到轨运放。

具体的，所述多路模拟乘除法运算电路为电流型模拟乘除法运算电路。

进一步的，所述晶体管M_i,j和晶体管M'_i,j为场效应型晶体管或双极型晶体管。

进一步的，所述晶体管Q_k和晶体管Q'_k为NPN型晶体管或PNP型晶体管。

本发明的有益效果是，能够现多路模拟信号的乘除法运算，输出结果温度系数小，电路结构简单，输入输出均为电流信号。本发明电路属于电流型模拟乘除法运算电路，无密勒效应，运算速度快。

附图说明

图1是传统的模拟乘法器电路图；

图2是传统的模拟除法器电路图；

图3是实施例1的电路图；

图4是实施例2电路图；

图5是实施例3的电路图；

图6是图5所示电路的电流关系曲线；

图7是图5所示电路的输出电流与温度的关系曲线。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。