第四章模拟乘法器.pptVIP

4.2.2、模拟乘法器的运算误差和技术参数 4.2.2.1模拟乘法器的运算误差 上述模拟乘法器工作原理分析过程中，把乘法器看作是一个理想器件，推导出如式(4.2.24)所示的线性输出特性方程。实际上，不可能实现绝对理想的相乘，由于电路中各种因素的影响，模拟乘法器会产生静态(直流)误差和动态(交流)误差。 第26页，共80页，编辑于2022年，星期二 1、静态误差 设乘法器的直流输入电压为X和Y，考虑各种因素引入的输出误差后，乘法器输出电压Z的特性方程可表示为 Z＝(K土△K)[(X土XOS) (Y±YOS)]土ZOS土N(X、Y) ≈KXY土△KXY±KXYOS土KYXOS土KXOSYOS土ZOS土N (X、Y) 式中，△K——相乘增益K的误差； XOS——X通道输入失调电压； YOS——Y通道输入失调电压； ZOS——乘法器固有输出失调电压； N(X、Y)——乘法器的非线性引起的输出误差电压。 第27页，共80页，编辑于2022年，星期二 从上式 (已忽略二阶小量项△KXOS、△KYOS等)可知，乘法器除输出线性的输出电压K·X·Y项外，还包含六项乘积误差输出电压分量。 (1)输出失调误差电压Zoo 当X＝Y＝0时，由XOS、YOS、ZOS产生的输出误差电压，称为输出失调误差电压Zoo，即 输出失调电压一般可通过调节X通道、Y通道输入端和乘法器电路输出端的外设补偿网络进行调零。 第28页，共80页，编辑于2022年，星期二 (2)线性馈通误差电压ZOX和ZOY X通道线性馈通误差电压ZOX为 Y通道线性馈通误差电压ZOY为 线性馈通电压可通过通道输入端的外设补偿网络进行调零。 (3)增益误差电压Zok 相乘增益误差引起的输出误差电压称为增益误差电压Zok，即 Zok＝±△KXY 一般通过调整恒流源IOX的偏置电阻，使增益误差达到最小值，以减小增益误差电压。 第29页，共80页，编辑于2022年，星期二 (4)非线性误差电压ZON 非线性误差电压ZON是指上述各种误差电压经调整后，乘法器实际输出与理想输出之间的偏差值，表示为 ZON＝土N (X、Y) 非线性误差电压的调整比较困难。 2、动态误差 动态误差是乘法器交流特性参数之一。它主要包括交流馈通误差、小信号动态误差、大信号动态误差和幅频相频响应误差等几项。为了简化动态误差的分析，工程上规定在乘法器的一个输入端加上固定的直流电压，另一输入端加上正弦交流电压，使乘法器对输入的交流电压起线性放大作用，因而可按线性放大器的一般处理方法来分析乘法器的各种交流误差电压。 第30页，共80页，编辑于2022年，星期二 4.2.2.2模拟乘法器的技术参数 模拟乘法器的技术参数用于描述乘法器的性能与质量，主要包括静态参数、动态参数及共模特性参数三类。这里对部分参数作简单介绍。 1、输出不平衡电流 输出不平衡电流 是指乘法器输入端电压为零，输出两端 电位相等时，输出端电流之差的绝对值。一般乘法器的输出电流 为毫安级，而 为数十微安至一百微安 。 第31页，共80页，编辑于2022年，星期二 2、输入失调电流 和 输入失调电流是指X输入端口和Y输入端口的同相输入端与反相输入端两电流之差的绝对值。 3、输入电流IBX和IBY 输入电流是指各输入端口的平均电流。 第32页，共80页，编辑于2022年，星期二 4、输出精度 和 及总精度 (1)输出精度 和 [满标度总误差] 指输出失调误差、增益误差、线性馈通误差电压经调整后，两个输入端分别加上正、负极性满标度电压时，其实际输出电压与理想输出电压之间的最大相对偏差值， 即 5、静态电流IEE 静态电流IEE是指静态时负电源一VEE提供的电流。数值上+Vcc提供电流Icc＝IEE。 第33页，共80页，编辑于2022年，星期二 6、一3dB增益带宽fBW 一3dB增益带宽fBW是指相乘增益K随工作频率上升而降低至直流增益值的0.707倍时对应的频率。 7、满功率响应fP 满功率响应fP是指乘法器接成单位增益放大状态，输入满标度正弦信号电压时，其输出电压不产生明显失真所对应的信号的最高频率。 8、上升速率SR（压摆率） 上升速率SR是指输出电压的最大变化速率。 它与正弦波信号测试时的输出幅度Vom、满功率响应 之间的关系为 第34页，共80页，编辑于2022年，星期二 9、电源灵敏度S+和S_ 电源灵敏度S+和S_是指电源电压变化量与其所引起的相应输出电压变化量之比。 即 关于乘法器的其它参数，如输入电阻与输出电阻、共模增益Avc、共模电压范围CMV等与集成运算放大