[发明专利]一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路

说明书

技术领域

本发明涉及模拟乘法器，具体地是指一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路，属于电路设计与信号处理领域。

背景技术

在信号处理领域，通常采用模拟乘法器和低通滤波器提取信号相关性。当信号弱相关时，模拟乘法器零漂会影响相关性的提取精度，因此，必须采取有效措施抑制模拟乘法器零漂。

模拟乘法器的零漂与输入偏置电流、输入偏置电压、输出偏置电压和温漂有关。目前，主要采用两种方式抑制乘法器零漂，即斩波稳零和电路补偿。斩波稳零方式调节精度较高，但会产生新的频率分量；电路补偿方式虽然不会产生新的频率分量，但是其调节精度受器件及温度影响较大。因此，在不能引入额外频率的电路中，大多采用电路补偿方式。

使用电路补偿方式实现对模拟乘法器零漂的抑制主要是对输入端和调零端采取相应措施进行电路参数补偿，一般在模拟乘法器输入端采用差分输入，当采用单端输入方式时，为减小输入端偏置电流的影响，须保证两输入端到地的等效阻抗一致，但两输入端的偏置电流并不严格一致，所以该方法抑制效果有限。另外，模拟乘法器输出端的偏置电压通过在调零端加一固定电压来补偿，但在传统应用中，调零端到地的电阻选取较大，导致调零端偏置电流对模拟乘法器的影响较大。此外，模拟乘法器的性能受温度影响也较大，因此，有必要研究一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路来抑制零漂。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足而提供一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路。

实现本发明目的采用的技术方案是：一种高精度的模拟乘法器零漂补偿电路，包括模拟乘法器，还包括：

第一传输线变压器，以不平衡-平衡方式连接在所述乘法器的第一输入端；

第二传输线变压器，以不平衡-平衡方式连接在所述乘法器的第二输入端；

在上述技术方案中，所述第一、第二传输线变压器包括环形磁芯和绕在环形磁芯上的传输线，所述环形磁芯为高频磁环。

进一步地，为了补偿模拟乘法器输出端的偏置电压，本零漂补偿电路还包括：

一基准电源；

一调零电阻，其一端与基准电源连接，另一端连接在所述模拟乘法器的调零端；以及

一接地电阻，连接在所述模拟乘法器的调零端和接地端之间。

其中，接地电阻≤20Ω。

为了补偿所述模拟乘法器的温漂，本零漂补偿电路还包括：

一温度传感器，其一端与工作电源连接，另一端与所述模拟乘法器的调零端连接，所述温度传感器具有“温度-电流”特性，温度变化时，改变经过接地电阻的电流，使接地电阻随温度变化的电压与模拟乘法器输出端电压温漂的大小一致，方向相反，从而降低温漂对模拟乘法器的影响。

本发明通过分别对模拟乘法器输入端和调零端进行电路参数补偿，降低了乘法器输入端偏置电流、调零端偏置电流以及温漂对乘法器的影响，有效地提高了对模拟乘法器零漂补偿的精度。本发明电路结构简单，对模拟乘法器零漂的抑制提高一个数量级。

附图说明

图1为本发明高精度的模拟乘法器零漂补偿电路的电路原理图。

图2为本发明中模拟乘法器的零漂实测曲线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。

如图1所示，高精度的模拟乘法器零漂补偿电路，包括模拟乘法器，模拟乘法器的第一输入端连接有第一不平衡-平衡传输线变压器T1，第二输入端连接有第二不平衡-平衡传输线变压器T2。其中，所用的第一不平衡-平衡传输线变压器T1和第二不平衡-平衡传输线变压器T2均由环形磁芯和绕在环形磁芯上的传输线组成，所用环形磁芯为高频磁环。

模拟乘法器的调零端分别连接有接地电阻R2、温度传感器S和调零电阻R1，其中温度传感器S连接工作电源V，调零电阻R1连接基准电源VRef。为了提高乘法器调零精度，本实施例中所用接地电阻R2的电阻值为R2≤20Ω。低阻值的接地电阻R2上的电压可以补偿输出端偏置电压，从而降低了调零端偏置电流对模拟乘法器的影响。

本实施例中温度传感器S的选择可以由以下步骤确定：

首先，接地电阻R2取为10Ω，调节调零电阻R1使模拟乘法器的输出为零，测试模拟乘法器的温度特性；

其次，根据模拟乘法器的温度特性和电阻R2的取值范围确定具有“温度-电流”特性的温度传感器S型号；