專(zhuān)利名稱(chēng):寬帶乘法器的制作方法
本發(fā)明屬于電子部件。
已有的乘法器一般采用二極管分段逼近的方法組成。準(zhǔn)平方率曲線近來(lái)發(fā)展為1/4平方器件，分段點(diǎn)增加，在分段點(diǎn)上存在一定的不平滑性，并含有運(yùn)算放大器等有源部件，局限了頻率范圍和動(dòng)態(tài)范圍，并且為了得到盡可能好的平方率特性，整個(gè)系統(tǒng)變得非常復(fù)雜。見(jiàn)蘇聯(lián)專(zhuān)利945034。
本發(fā)明的目的是采用非常簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，使乘法器近于理想特性，具有寬動(dòng)態(tài)范圍和寬頻率范圍。
圖1是一般反向二極管導(dǎo)通曲線與平方率曲線比較。
圖2是反向管峰流不同時(shí)的曲線圖3是峰流區(qū)互補(bǔ)償示意圖圖4是反向二極管組成環(huán)形電路乘法器圖5a是環(huán)形電路分解圖圖5b是環(huán)形電路分解圖圖6是環(huán)形電路乘法器對(duì)稱(chēng)輸入圖7a是環(huán)形電路乘法器分解圖圖7b是環(huán)形電路乘法器分解圖本發(fā)明的要點(diǎn)是采用反向二極管的反向擊穿特性作為導(dǎo)通向，并得到過(guò)零導(dǎo)通特性，正向?qū)ǖ摹八绤^(qū)”作為截止向使用，相鄰對(duì)接的兩個(gè)反向二極管的峰流值互相補(bǔ)償導(dǎo)通電流，得到近于理想的平方律特性。
下面簡(jiǎn)述本發(fā)明的原理。本乘法器不采用分段逼近的方法，而是直接改善乘法器組件的等效導(dǎo)通電流。使它同時(shí)滿足三個(gè)條件1.單向?qū)?2.過(guò)零導(dǎo)通;3.伏安曲線符合精密平方率曲線。實(shí)現(xiàn)方法是采用反向二極管正向?qū)ǖ摹八绤^(qū)”作為截止向使用，將其反向擊穿特性作為導(dǎo)通向使用，并得到過(guò)零導(dǎo)通特性。在圖(1)中可見(jiàn)，一般的反向二極管的反向擊穿電流曲線，在中間部分能符合平方率曲線，而在曲線的兩端偏離平方率的誤差較大，為減小這些誤差可采用以下辦法。反向二極管的峰流值不同時(shí)，反擊穿電流的上升曲線不同，峰流值越小，電流上升曲線越接近平方率特性，如圖(2)所示，所以應(yīng)用峰流較小的管子。如圖4所示，當(dāng)D1導(dǎo)通電流不接近零點(diǎn)的小電流區(qū)，D2管產(chǎn)生峰流，使D1管的導(dǎo)通電流減小，等效電流曲線下部將更接近于平方率特性，事實(shí)上當(dāng)D2管導(dǎo)通時(shí)，D3管的峰流將同樣起補(bǔ)償作用，因此D1～D4管是互補(bǔ)償。反向二極管伏安特性曲線的上部，電流增漲可能略大于平方率曲線，因此可以配合適當(dāng)?shù)幕芈纷杩梗骨€上升時(shí)重合于平方率曲線。
本發(fā)明的實(shí)例如下。如圖4所示，用四只反向二極管組成環(huán)形電路，當(dāng)輸入信號(hào)分別為u1、u2時(shí)，將圖4分解為圖5a及圖5b，在圖5a中，i1＝K(u1+u2)2i2＝K(u1-u2)2輸出端為兩者之差i1-i2＝4Ku1u2在圖5b中，i4＝K(u1+u2)2i3＝K(u1-u2)2輸出端為兩者之差。i4-i3＝4Ku1u2，將圖5a與圖5b合成圖4時(shí)，兩端輸出應(yīng)為(i1-i2)+(i4-i3)＝8Ku1u2。圖4中兩個(gè)u1可以是平衡信號(hào)源2u1，u2可以是不平衡信號(hào)源，輸出端u0為平衡輸出。當(dāng)兩輸入信號(hào)如圖6所示時(shí)，將圖6分解為圖7a及7b，在圖7a中，i1＝K(u1-u′2)2i2＝K(u1-u′2)2，R上流過(guò)的電流為(i1+i2)＝2K(u1-u′2)2在圖7b中(i3+i4)＝2K(u1+u′2)2，將圖7a和7b合成圖6時(shí)，兩端輸出應(yīng)為(i1+i2)-(i4-i3)＝-8Ku1u′2。圖6中u1及u2是平衡信號(hào)源，輸出端u0可以是不平衡輸出。
以上兩種接法當(dāng)u1及u2分別為fa、fb時(shí)，輸出端僅有fafb的乘積項(xiàng)，用頻譜分析儀觀察，僅有兩信號(hào)的和，差項(xiàng)邊帶信號(hào)，載漏小于邊帶數(shù)十分貝，無(wú)其它組合產(chǎn)物。適用于從低頻到微波多種頻帶。本乘法器動(dòng)態(tài)范圍，上限值受“死區(qū)”區(qū)間的限制，下限值是過(guò)零導(dǎo)通，因此在低電平段有很寬的相對(duì)動(dòng)態(tài)范圍，將各支路的單管改為多管串聯(lián)時(shí)，下限值仍有過(guò)零特性，上限值不斷提高，動(dòng)態(tài)范圍隨之?dāng)U展。
本發(fā)明采用了簡(jiǎn)易的方法實(shí)現(xiàn)了近于理想的乘法特性，并且響應(yīng)速度快，噪聲低，溫度穩(wěn)定性好，廣泛適用于電子電路的設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)化電路降低成本及功耗，提高技術(shù)指標(biāo)及整機(jī)可靠性。本發(fā)明的乘法器的實(shí)施方法不只上述一種。應(yīng)當(dāng)指出，只要不違背本發(fā)明權(quán)利要求
的規(guī)定范圍，可以進(jìn)行各種實(shí)施方案。
權(quán)利要求
1.一種寬帶乘法器其特征為相鄰對(duì)接的兩個(gè)反向二極管的峰流值互補(bǔ)償導(dǎo)通電流。
2.按權(quán)利要求
1所述的寬帶乘法器其特征為乘法器所用二極管為反向二極管。
專(zhuān)利摘要
一種寬帶乘法器，采用相鄰對(duì)接的兩個(gè)反向二極管互補(bǔ)償導(dǎo)通電流的方法得到寬動(dòng)態(tài)范圍，寬頻率范圍，達(dá)到近于理想的平方率特性，并且響應(yīng)速度快、噪聲低，溫度穩(wěn)定性好，簡(jiǎn)化電路，提高整機(jī)的穩(wěn)定性，廣泛適用于電子線路的設(shè)計(jì)。
文檔編號(hào)G06F7/48GK86105812SQ86105812
公開(kāi)日1988年3月2日 申請(qǐng)日期1986年7月25日
發(fā)明者董獻(xiàn)之 申請(qǐng)人:董獻(xiàn)之導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan