專利名稱：一種具有1/V²校正的乘法器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電學(xué)領(lǐng)域，特別涉及ー種具有1/V2校正的乘法器電路。
背景技術(shù)：
為了防止電氣設(shè)備造成嚴(yán)重諧波污染與干擾，提高功率因數(shù)，電源產(chǎn)品中引入有源功率因子校正電路，大大提高對(duì)電能的利用效率。在有源功率因子校正電路，模擬乘法器的作用是將誤差放大器的輸出與電源信號(hào)的整流分壓信號(hào)相乘，最終得到輸入電壓與輸入電流同頻同相，實(shí)現(xiàn)高的功率因數(shù)。傳統(tǒng)的兩輸入乘法器，當(dāng)輸入正弦電源電壓信號(hào)變化吋，電流參考信號(hào)不能適應(yīng)新的操作環(huán)境，需要通過誤差放大器來進(jìn)行瞬態(tài)響應(yīng)，反應(yīng)較 慢。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目地是提供一種具有1/V2校正的乘法器電路，使環(huán)路增益及瞬態(tài)響應(yīng)獨(dú)立于輸入電壓，能夠顯著的改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為ー種具有1/V2校正的乘法器電路，其特征在于，包括Vl電壓電流轉(zhuǎn)換功能電路、V2和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路、V3和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路和吉爾伯特乘法器單元。所述乘法器電路包括ー個(gè)放大器単元、五個(gè)P型MOS管、五個(gè)N型MOS管、四個(gè)NPN管、四個(gè)PNP管，三個(gè)電阻，其連接方式為第一 P型MOS管MPl的源極與電源VDD連接；第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第ニ P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接；第二 P型MOS管MP2的源極與電源VDD連接；第二 P型MOS管MP2的漏極、電阻R2的一端與第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極連接；第三P型MOS管MP3的源極與電源VDD連接；第三P型MOS管MP3的漏極、電阻R2的一端與第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極連接；第四P型MOS管MP4的源極與電源VDD連接；第四P型MOS管MP4的漏扱、電阻R3的一端與第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極連接；第五P型MOS管MP5的源極與電源VDD連接；第五P型MOS管MP5的漏扱、電阻R3的一端與第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極連接；第一 N型MOS管匪I的源扱、電阻Rl的一端與放大器単元的Vin+輸入端連接；第一 N型MOS管匪I的柵極與放大器單元的輸出端Vo端連接；第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第二 P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接；第二 N型MOS管麗2的源極與地GND連接；第二 N型MOS管麗2的柵極、第三N型MOS管麗3的柵極、第三P型雙極型晶體管MP3的集電極與第三N型MOS管麗3的漏極連接；第二 N型MOS管匪2的漏極與第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極連接；第三N型MOS管MN3的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的柵極、第五N型MOS管匪5的柵極、第四P型雙極型晶體管MP4的集電極與第四N型MOS管MN4的漏極連接 ，第五N型MOS管MN5的源極與地GND連接；第五N型MOS管MN5的漏極與第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極連接；第一 N型雙極型晶體管NI的發(fā)射極與地GND連接；第一 N型雙極型晶體管NI的基極、集電極與第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極連接；第二 N型雙極型晶體管N2的發(fā)射極與地GND連接；第二 N型雙極型晶體管N2的基極、集電極與第二 P型雙極型晶體管P2的集電極連接；第三N型雙極型晶體管N3的基扱、集電極與電源VDD連接；第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極與第二 N型MOS管匪2的漏極連接；第四N型雙極型晶體管N4的基極、集電極與電源VDD連接；第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極與第五N型MOS管MN5的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射扱、電阻R2的一端與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的基極與輸入電壓V2連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極、第一 N型雙極型晶體管NI的基極與第一N型雙極型晶體管NI集電極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射扱、電阻R2的一端與第三P型MOS管MP3的漏極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的基極與地GND連接；第二 P型雙極型晶體管P2的集電極、第二 N型雙極型晶體管N2的基極與第二 N型雙極型晶體管N2集電極連接；第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極、電阻R3的一端與第四P型MOS管MP4的漏極連接；第三P型雙極型晶體管P3的基極與輸入電壓V3連接；第三P型雙極型晶體 管P3的集電極、第三N型MOS管匪3的漏極與第三N型MOS管匪3的柵極連接；第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射扱、電阻R3的一端與第五P型MOS管MP5的漏極連接；第四P型雙極型晶體管P4的基極與地GND連接；第四P型雙極型晶體管P4的集電極、第四N型MOS管MN4的漏極與第四N型MOS管MN4的柵極連接；電阻Rl的一端與地GND連接；電阻Rl的另一端、第一 N型MOS管麗I的源極與放大器単元的Vin+輸入端連接；電阻R2的一端、第一P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；電阻R2的另一端、第二P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極與第三P型MOS管MP3的漏極連接；電阻R3的一端、第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極與第四P型MOS管MP4的漏極連接；電阻R3的另一端、第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極與第五P型MOS管MP5的漏極連接；放大器単元的Vin+輸入端與輸入電壓Vl連接；放大器單兀的Vin-輸入端、電阻Rl的一端與第一 N型MOS管麗I的源極連接；放大器単元的Vo輸出端與第一 N型MOS管匪I的柵極連接。本實(shí)用新型描述的具有1/V2校正的乘法器電路，具有實(shí)現(xiàn)夂乘法的結(jié)果能
力，根據(jù)三極管基極與發(fā)射極間的電壓與集電極電流的對(duì)數(shù)關(guān)系，將V2和Vl及V3和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換成具有反雙曲正切特性的函數(shù)關(guān)系，送入乘法器后最終實(shí)現(xiàn)ー種具有1/V2校正的乘法器功能，對(duì)于有源功率因子校正電路，可以使環(huán)路增益及瞬態(tài)響應(yīng)獨(dú)立于輸入電壓，能夠顯著的改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。

圖I為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)ー步說明。[0011]本實(shí)用新型主要應(yīng)用于有源功率因子校正器，用于改善由于輸入電壓突然變化而引起的瞬態(tài)響應(yīng)，如圖I所示包括Vl電壓電流轉(zhuǎn)換功能電路、V2和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路、V3和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路和吉爾伯特乘法器單元，Vl電壓電流轉(zhuǎn)換功能電路將Vl電壓轉(zhuǎn)換成電流，送入V2和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路，利用三極管基極與發(fā)射極間的電壓與集電極電流的對(duì)數(shù)關(guān)系，將V2、Vl的電壓轉(zhuǎn)換成具有雙曲正切特性的函數(shù)關(guān)系，同理，將V3、V1的電壓也轉(zhuǎn)換成具有反雙曲正切特性的函數(shù)關(guān)系，同時(shí)送入吉爾伯特乘法器単元，得
到K 結(jié)果，即具有1Λ2校正能力。如圖2，其乘法器電路包括ー個(gè)放大器単元、五個(gè)P型MOS管、五個(gè)N型MOS管、四個(gè)NPN管、四個(gè)PNP管，三個(gè)電阻，其連接方式為第一 P型MOS管MPl的源極與電源VDD連接；第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第二 P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接；第二 P型MOS管MP2的源極與電源VDD連接；第二 P型MOS管MP2的漏極、電阻R2的一端與第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極連接；第三P型MOS管MP3的源極與電源VDD連接；第三P型MOS管MP3的漏極、電阻R2的一端與第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極連接；第四P型MOS管MP4的源極與電源VDD連接；第四P型MOS·管MP4的漏扱、電阻R3的一端與第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極連接；第五P型MOS管MP5的源極與電源VDD連接 ，第五P型MOS管MP5的漏極、電阻R3的一端與第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極連接 ，第一 N型MOS管匪I的源扱、電阻Rl的一端與放大器単元的Vin+輸入端連接；第一 N型MOS管匪I的柵極與放大器單元的輸出端Vo端連接；第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第二 P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接；第二 N型MOS管麗2的源極與地GND連接；第二 N型MOS管麗2的柵極、第三N型MOS管匪3的柵極、第三P型雙極型晶體管MP3的集電極與第三N型MOS管匪3的漏極連接；第二 N型MOS管MN2的漏極與第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極連接；第三N型MOS管MN3的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的柵極、第五N型MOS管匪5的柵極、第四P型雙極型晶體管MP4的集電極與第四N型MOS管MN4的漏極連接 ，第五N型MOS管匪5的源極與地GND連接 ，第五N型MOS管匪5的漏極與第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極連接 ，第一 N型雙極型晶體管NI的發(fā)射極與地GND連接；第一 N型雙極型晶體管NI的基極、集電極與第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極連接；第二 N型雙極型晶體管N2的發(fā)射極與地GND連接；第二 N型雙極型晶體管N2的基極、集電極與第二 P型雙極型晶體管P2的集電極連接；第三N型雙極型晶體管N3的基極、集電極與電源VDD連接；第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極與第二 N型MOS管麗2的漏極連接；第四N型雙極型晶體管N4的基極、集電極與電源VDD連接；第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極與第五N型MOS管匪5的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射扱、電阻R2的一端與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的基極與輸入電壓V2連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極、第一 N型雙極型晶體管NI的基極與第一 N型雙極型晶體管NI集電極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射扱、電阻R2的一端與第三P型MOS管MP3的漏極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的基極與地GND連接；第二P型雙極型晶體管P2的集電極、第二 N型雙極型晶體管N2的基極與第二N型雙極型晶體管N2集電極連接；第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極、電阻R3的一端與第四P型MOS管MP4的漏極連接；第三P型雙極型晶體管P3的基極與輸入電壓V3連接；第三P型雙極型晶體管P3的集電極、第三N型MOS管匪3的漏極與第三N型MOS管匪3的柵極連接；第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射扱、電阻R3的一端與第五P型MOS管MP5的漏極連接；第四P型雙極型晶體管P4的基極與地GND連接；第四P型雙極型晶體管P4的集電極、第四N型MOS管MN4的漏極與第四N型MOS管MN4的柵極連接；電阻Rl的一端與地GND連接；電阻Rl的另一端、第一 N型MOS管麗I的源極與放大器単元的Vin+輸入端連接；電阻R2的一端、第一P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；電阻R2的另一端、第二P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極與第三P型MOS管MP3的漏極連接；電阻R3的一端、第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極與第四P型MOS管MP4的漏極連接；電阻R3的另一端、第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極與第五P型MOS管MP5的漏極連接；放大器単元的Vin+輸入端與輸入電壓Vl連接；放大器單兀的Vin-輸入端、電阻Rl的一端與第一 N型MOS管麗I的源極連接；放大器単元的Vo輸出端與第一 N型MOS管匪I的柵極連接。 圖2中可見，Vl電壓電流轉(zhuǎn)換電路通過放大器単元、第一 N型MOS管麗I、電阻Rl及第一 P型MOS管MPl將電壓Vl轉(zhuǎn)換成電流V1/R1，通過第二 P型MOS管MP2、第三P型MOS管MP3、第四P型MOS管MP4及第五P型MOS管MP5將電流鏡像到后級(jí)電路中V2與Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換電路通過第一 P型雙極型晶體管P1、第二 P型雙極型晶體管P2、電阻R2，使流過第一 N型雙極型晶體管NI的電流為V1/R1-V2/R2，流過第二 N型雙極型晶體管N2的電流為V1/R1+V2/R2，所以根據(jù)三極管基極與發(fā)射極間的電壓與集電極電流的對(duì)數(shù)關(guān)系
y +y 1+y .y
特性，圖中B點(diǎn)與A點(diǎn)的電壓差為Δ匕=K . In 0 -φ-=匕· In ラ,同理可
/^l /7/^l
^/ + ドゾ 1 + Rx/
得，圖中C點(diǎn)與D點(diǎn)的電壓差為AFra == VT-]n φ ，將Δ VAB與
A" y^ χ~/κ xA
AVCD都是具有反雙曲正切特性的函數(shù)，同時(shí)送入吉爾伯特乘法器単元，可得乘法器的輸出為^，即K ·#，即具有1Λ2校正能力。以上是對(duì)本實(shí)用新型的具體說明，本方案不僅僅局限在以上實(shí)施例中，針對(duì)在本方案發(fā)明構(gòu)思下所做的任何改變都將落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.ー種具有l(wèi)/ν2校正的乘法器電路，其特征在于，包括Vl電壓電流轉(zhuǎn)換功能電路、V2和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路、V3和Vl電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路和吉爾伯特乘法器單元。
2.如根據(jù)權(quán)利要求I所述的ー種具有1/V2校正的乘法器電路，其特征在于，所述乘法器電路包括ー個(gè)放大器単元、五個(gè)P型MOS管、五個(gè)N型MOS管、四個(gè)NPN管、四個(gè)PNP管，三個(gè)電阻，其連接方式為第一 P型MOS管MPl的源極與電源VDD連接；第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第二 P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接 ，第二 P型MOS管MP2的源極與電源VDD連接 ，第二 P型MOS管MP2的漏極、電阻R2的一端與第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極連接 ，第三P型MOS管MP3的源極與電源VDD連接；第三P型MOS管MP3的漏極、電阻R2的一端與第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極連接；第四P型MOS管MP4的源極與電源VDD連接；第四P型MOS管MP4的漏極、電阻R3的一端與第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極連接 ，第五P型MOS管MP5的源極與電源VDD連接；第五P型MOS管MP5的漏扱、電阻R3的一端與第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極連接；第一 N型MOS管麗I的源扱、電阻Rl的一端與放大器単元的Vin+輸入端連接；第一N型MOS管匪I的柵極與放大器単元的輸出端Vo端連接；第一 N型MOS管匪I的漏極、第一 P型MOS管MPl的漏極、第一 P型MOS管MPl的柵極、第二 P型MOS管MP2的柵極、第三P型MOS管MP3的柵極、第四P型MOS管MP4的柵極與第五P型MOS管MP5的柵極連接；第ニ N型MOS管麗2的源極與地GND連接 ，第二 N型MOS管麗2的柵極、第三N型MOS管麗3的柵極、第三P型雙極型晶體管MP3的集電極與第三N型MOS管麗3的漏極連接 ，第二 N型MOS管匪2的漏極與第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極連接 ，第三N型MOS管匪3的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的源極與地GND連接；第四N型MOS管MN4的柵極、第五N型MOS管麗5的柵極、第四P型雙極型晶體管MP4的集電極與第四N型MOS管MN4的漏極連接 ，第五N型MOS管匪5的源極與地GND連接 ，第五N型MOS管匪5的漏極與第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極連接；第一 N型雙極型晶體管NI的發(fā)射極與地GND連接；第一N型雙極型晶體管NI的基極、集電極與第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極連接；第二 N型雙極型晶體管N2的發(fā)射極與地GND連接；第二 N型雙極型晶體管N2的基極、集電極與第二P型雙極型晶體管P2的集電極連接；第三N型雙極型晶體管N3的基極、集電極與電源VDD連接；第三N型雙極型晶體管N3的發(fā)射極與第二 N型MOS管麗2的漏極連接；第四N型雙極型晶體管N4的基極、集電極與電源VDD連接；第四N型雙極型晶體管N4的發(fā)射極與第五N型MOS管匪5的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極、電阻R2的一端與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的基極與輸入電壓V2連接；第一 P型雙極型晶體管Pl的集電極、第一 N型雙極型晶體管NI的基極與第一 N型雙極型晶體管NI集電極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極、電阻R2的一端與第三P型MOS管MP3的漏極連接；第二 P型雙極型晶體管P2的基極與地GND連接；第二 P型雙極型晶體管P2的集電極、第二 N型雙極型晶體管N2的基極與第二 N型雙極型晶體管N2集電極連接；第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極、電阻R3的一端與第四P型MOS管MP4的漏極連接；第三P型雙極型晶體管P3的基極與輸入電壓V3連接；第三P型雙極型晶體管P3的集電極、第三N型MOS管麗3的漏極與第三N型MOS管麗3的柵極連接；第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射扱、電阻R3的一端與第五P型MOS管MP5的漏極連接；第四P型雙極型晶體管P4的基極與地GND連接；第四P型雙極型晶體管P4的集電極、第四N型MOS管MN4的漏極與第四N型MOS管MN4的柵極連接；電阻Rl的一端與地GND連接；電阻Rl的另一端、第一 N型MOS管匪I的源極與放大器単元的Vin+輸入端連接；電阻R2的一端、第一 P型雙極型晶體管Pl的發(fā)射極與第二 P型MOS管MP2的漏極連接；電阻R2的另一端、第二 P型雙極型晶體管P2的發(fā)射極與第三P型MOS管MP3的漏極連接；電阻R3的一端、第三P型雙極型晶體管P3的發(fā)射極與第四P型MOS管MP4的漏極連接；電阻R3的另一端、第四P型雙極型晶體管P4的發(fā)射極與第五P型MOS管MP5的漏極連接；放大器單元的Vin+輸入端與輸入電壓Vl連 接；放大器単元的Vin-輸入端、電阻Rl的一端與第一 N型MOS管麗I的源極連接；放大器單元的Vo輸出端與第一 N型MOS管匪I的柵極連接。
專利摘要本實(shí)用新型特別涉及一種具有1/V2校正的乘法器電路，包括V1電壓電流轉(zhuǎn)換功能電路、V2和V1電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路、V3和V1電壓關(guān)系轉(zhuǎn)換功能電路和吉爾伯特乘法器單元，其電路包括一個(gè)放大器單元、五個(gè)P型MOS管、五個(gè)N型MOS管、四個(gè)NPN管、四個(gè)PNP管，三個(gè)電阻。本實(shí)用新型具有1/V2校正的乘法器功能，對(duì)于有源功率因子校正電路，可以使環(huán)路增益及瞬態(tài)響應(yīng)獨(dú)立于輸入電壓，能夠顯著的改善系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。
文檔編號(hào)H03K19/094GK202602616SQ201220248589
公開日2012年12月12日 申請(qǐng)日期2012年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月30日
發(fā)明者王曉飛, 夏雪, 孫權(quán) 申請(qǐng)人:西安航天民芯科技有限公司