NMOS差分对构建的四象限模拟乘法器设计

"该资源是一篇发表于2010年的自然科学论文，主要讨论了一种基于NMOS差分对的四象限模拟乘法器设计。该乘法器使用电压形式输出，避免了使用电阻，并通过SMIC0p18um EEROM2P4MSPICE模型进行了仿真，采用3.3V单电源供电。作者们进行了Spectre仿真并提供了仿真结果。论文由辽宁大学物理学院和中国刑警学院的基础部研究人员合作完成，研究涉及模拟乘法器、NMOS技术和差分对的平方率特性。" 在模拟集成电路领域，模拟乘法器扮演着至关重要的角色，它广泛应用于各种信号处理任务，如乘法、除法、平方、开方运算以及非线性变换，如混频器和鉴频鉴相器。基于吉尔伯特单元的模拟乘法器设计众多，而本文则采用NMOS差分对电路的独特特性来构建四象限模拟乘法器。 作者设计的电路主要由NMOS晶体管组成，这些晶体管工作在饱和区，以减少体效应。电路结构包括一个差分输入电压平方电路，其中M1、M2和M3为NMOS管。这些管子的源极与各自的井连接，以优化性能。电路的共模输入电压为Vc，差模输入电压为Vd，漏极电流Id1、Id2和Id3分别与输入电压和内部电压有关。 通过设置适当的参数和条件，可以在2.2V的电压下，使得输入端口Vx和Vy在0.5V到-0.5V的范围内保持良好的直流特性。这种设计的优点在于它能够提供线性度良好的电压输出，无需使用额外的电阻元件，简化了电路设计并可能提高整体效率。 论文中提到的仿真过程使用了先进的模拟工具，如SMIC0p18um EEROM2P4MSPICE模型，这是一种常用的集成电路模拟工具，能准确预测微电子设备的行为。此外，作者还利用Spectre进行了电路仿真，这是一种广泛使用的集成电路仿真软件，用于验证电路性能和行为。通过这些仿真，作者能够评估电路在不同条件下的工作状态，并得出实际的性能数据。 这篇论文详细介绍了一种创新的基于NMOS差分对的模拟乘法器设计方法，其在模拟信号处理领域的应用具有潜在的价值。通过精心设计的电路结构和精确的仿真技术，作者展示了这种乘法器在四象限操作中的可行性，为模拟集成电路设计提供了新的思路和技术参考。