发明名称 利用偏压回馈技术之金氧半四象限乘法器
摘要 本发明“利用偏压回馈技术之金氧半四象限乘法器“,其系包含第一输入装置、第二输入装置、电流转移装置、输出部份等元件。任一输入装置系由多个金氧半电晶体构装、差动输入信号所构成。而电流转移装置系包含电流镜。本发明运用电晶体之饱和区(saturation region)与线性区(triode region)之特性及数学上之近似值,以完成平方与乘法之功能。本发明可操作于大信号,减少所需电晶体数目,更具有输入较大范围及较佳频率响应之功效。
申请公布号 TW281827 申请公布日期 1996.07.21
申请号 TW084100463 申请日期 1995.01.19
申请人 行政院国家科学委员会 台北巿和平东路二段一○六号十八楼 发明人 吴静雄;刘深渊
分类号 H03F3/00 主分类号 H03F3/00
代理机构 代理人 陈井星 台北巿仁爱路四段一○七号十楼
主权项 1. 一种利用偏压回馈技术之金氧半四象限乘法器,其系包含第一输入装置、第二输入装置、电流转移结果、输出部份等元件;任一输入装置系由多个金氧半电晶体构装、差动输入信号所构成;而电流转移装置系包含第一电流转移部份、第二电流转移部份及电流镜。2. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,其第一输入装置,包含四组金氧半电晶体之构装,其中将一差动输入信号之一端与二电晶体共同连接,另一端亦同;该四组电晶体之源极则共同接至一负之电压源,且第一、第二、第三及第四电晶体均工作于线性区。3. 如申请专利范围第2项之金氧半四象限乘法器,其第一输入装置包含有第一组金氧半电晶体构装、第二组、第三组及第四组金氧半电晶体构装等四组金氧半电晶体;而将差动输入信号之A端共同连接至第一组四个金氧半电晶体构装闸极、第四组金氧半电晶体构装闸极;将差动输入信号之B端共同连接至第二组金氧半电晶体构装闸极共同连接至第三组金氧半电晶体构装闸极;而第一组金氧半电晶体构装源极、第二组金氧半电晶体构装源极、第三组金氧半电晶体构装源极、第四组金氧半电晶体构装源极共同连接至一负电压源。4. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,其第二输入装置,包含四组金氧半电晶体之构装,其中将一差动输入信号之一端与二电晶体共同连接,另一端亦同;该四组电晶体均工作于饱和区。5. 如申请专利范围第4项之金氧半四象限乘法器,其第二输入装置包含第五组金氧半电晶体构装、第六组金氧半电晶体构装、第七组金氧半电晶体构装及第八组金氧半电晶体构装等四组金氧半电晶体;其中该第五组金氧半电晶体构装闸极及第六组金氧半电晶体构装闸极共同连接至差动输入信号之C端,第七组金氧半电晶体构装闸极及第八组金氧半电晶体构装闸极共同连接至差动输入信号之D端;第五组金氧半电晶体构装之源极与第一组金氧半电晶体构装之汲极相接,第六组金氧半电晶体构装电晶体源极与第二组金氧半电晶体构装之汲极相接,第七组金氧半电晶体构装之源极与第三组金氧半电晶体构装之汲极相接,第八组金氧半电晶体构装电晶体之源极与第四组金氧半电晶体构装电晶体体之汲极相接。6. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,其电流转移装置,包含二电流转移部份,分别输出该二汲极电流之和。7. 如申请专利范围第6项之金氧半四象限乘法器,其电流转移装置之第一电流转移部份,系与第五组金氧半电晶体构装之汲极及第七组金氧半电晶体构装之汲极相接;其第二电流转移部份与第六组金氧半电晶体构装汲极及第八组金氧半电晶体构装汲极相接。8. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,其输出部份,用以结合第一输出电流及第二输出电流,使乘法器之输出电流与第一输出电流及第二输出电流之差成比例。9. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,必要时更包含一输出电流转移装置,用以将该输出电流抽取。10. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,必要时更包含一负载,用以将该输出电流转成输出电压。11. 如申请专利范围第1.9或10项之金氧半四象限乘法器,其中电流转移装置系包含一电流镜。12. 如申请专利范围第11项之金氧半四象限乘法器,其中该电流镜系—Cascode电流镜。13. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,其第一输入装置包含有第一组金氧半电晶体构装、第二组、第三组及第四组金氧半电晶体构装之电晶体;而将差动输入信号之A端共同连接至第一组金氧半电晶体构装闸极、第四组金氧半电晶体构装闸极;将差动输入信号之B端共同连接至第二组金氧半电晶体构装闸极共同连接至第三组金氧半电晶体构装闸极;而第一组金氧半电晶体构装源极、第二组金氧半电晶体构装源极、第三组金氧半电晶体构装源极、第四组金氧半电晶体构装源极共同连接至一负电压源;其第二输入装置包含第五组金氧半电晶体构装、第六组金氧半电晶体构装、第七组金氧半电晶体构装及第八组金氧半电晶体构装;其中该第五组金氧半电晶体构装闸极及第六组金氧半电晶体构装闸极共同连接至差动输入信号之C端,第七组金氧半电晶体构装闸极及第八组金氧半电晶体构装闸极共同连接至差动输入信号之D端;第五组金氧半电晶体构装之源极与第一组金氧半电晶体构装之汲极相接,第六组金氧半电晶体构装电晶体源极与第二组金氧半电晶体构装之汲极相接,第七组金氧半电晶体构装之源极与第三组金氧半电晶体构装之汲极相接,第八组金氧半电晶体构装电晶体之源极与第四组金氧半电晶体构装电晶体体之汲极相接;其电流转移装置之第一电流转移部份,系与第五组金氧半电晶体构装之汲极及第七组金氧半电晶体构装之汲极相接;其第二电流转移部份与第六组金氧半电晶体构装汲极及第八组金氧半电晶体构装汲极相接。14. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,系用于调变器中。15. 如申请专利范围第1项之金氧半四象限乘法器,系用于解调变器中。图示简单说明:图一利用偏压回馈技术之金氧半四象限乘法器外观图二线路图图三转换曲线 1...平方器的模拟转曲线2...理想的平方曲线图四直流电压(dc)转换曲线图五乘法器输出端之频谱(spectrum)1..v@ss3=-2v 2..v@ss3=1v 3..v@ss3=+1v4..v@ss3=+2v图六乘法器输出之波形
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