2、高效高频低功耗电流域模拟乘法器及推挽动态泄漏电路设计

高效高频低功耗电流域模拟乘法器及推挽动态泄漏电路设计

高效高频低功耗电流域模拟乘法器

模拟乘法器是一种接收两个输入并产生二者乘积输出的电路。若输入为两个相同频率的正弦波，输出正弦波频率将翻倍；若输入正弦波频率不同，输出将是调幅波，其拍频等于两个输入正弦波频率之差。频率转换在无线电传输中至关重要，晶体振荡器可产生稳定的低频信号，但难以用于产生高频信号，因此需要将低频信号转换为高频信号。

四象限模拟乘法器是许多信号处理电路的基本构建模块，在调制、检测、频率转换、自动增益控制、模糊系统和神经网络等方面有广泛应用。不过，现有的四象限CMOS电流乘法器电路存在带宽有限的问题。

本文提出了一种新的模拟乘法器设计。该电路具有对称性，可减少失真，是一个四象限乘法器。它在+1V电源电压下工作，仅消耗59.5μW功率，带宽高达2.07GHz，主要原因是主信号路径的寄生电容较小。该电路仅使用10个MOS管，占用面积小，可降低硅芯片成本。

• 基本操作与设计

  • 该模拟乘法器的设计基于饱和MOS晶体管偏置电流的平方定律。设(I_a = I_1 + I_2)，(I_b = I_3 + I_4)，其中(V_{x_Pos} = V + v_x)，(V_{x_Neg} = V - v_x)，(V_{y_Pos} = V + v_y)，(V_{y_Neg} = V - v_y)。
  • (I_1 = 0.5μ_nC_{ox}(W/L)(V_{x_Pos} – V_a – kv_y – V_{tn})^2)（忽略(λ)）
  • (I_2 = 0.5μ_nC_{