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可以看出，在所有管子处于饱和状态时，输出电流与电源电压无关，表现出对电源较强的抑制，Vbias可以通过M17很容易形成电流镜像，构成偏置电路。

CMOS模拟乘法器电路结构

图4所示为核心电路模拟乘法器。电路中，M1～M8构成Vy+、Vx-的输入衰减器并实现电平位移，M23～M30构成Vx＋Vx-的输入衰减器并实现电平位移；M9～M14构成第一个线性压控源耦对，M15～M20构成第二个线性压控源耦对；M21、M22分别提供源耦对的偏置电流。在电路工作中的输出电流IO通过电阻R1、R2形成电压双端信号输出。

模拟乘法器仿真结果

模拟乘法器的各项参数仿真如图5、图6、图7所示。

图5中，VY从－4V～+4V，步长为lV，对VX进行步长为0.05V的DC扫描。从其直流特性曲线可以看出其线性输入范围为±4V，在±4V输入范围内，非线性误差小于0.8％，乘法器运算误差小于l％；当输入范围为±3V，非线性误差小于0．4％，运算误差小于0.6％；随着输入范围缩小，非线性误差更小，运算误差也随之减小。

图6中上图为输入端VY、VX分别为500Hz的正弦波和输入范围为0～+4V的调幅三角波信号；下图为经过模拟乘法器乘法运算后的输出时域波形图，其调制后的波形与输入有着较好的线性度。

图7为VX、VY均为3.5V(DC)时对Vy端的AC扫描。从其频率特性曲线可以看出-3dB带宽为8.76MHz。

单端输出的运算电路设计
由于R1和R2输出端为电 流Io引起的电压变化，要将电流输出转化成电压输出，需要一个实现减法的电路，由两个运算放大器构成的差分比例运算电路如图8所示
。
该结构由于输入端为栅极输入，所以低频阻抗非常高，其输出表达式为：

可以根据实际要求调节比例电阻Rf1和Rf2的比值，对模拟乘法器的输出电压进行倍增，可以在满足输出幅值的情况下进一步缩小线性范围，从而提高输出与输入的线性度。

结语

该文提出了一种以模拟乘法器为核心电路的输出信号与控制电压成高线性度的集成电路设计，并进真，并实现了单端控制，单端输出电路的控制电路设计。最后采用骊山微电子公司3μm P阱工艺模型参数库对电路参数进行Pspice模拟仿真，研究显示该电路输入线性范围宽，输出线性度高，值得参考和进一步研究。

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关键词： CMOS 高线性度 调幅 电路技术