一种用于PFC的模拟乘法器设计

3．2 电压衰减电路

要使乘法器能够正常工作，2个输入信号电压必须小于2VT，这样将大大缩小输入电压范围，也就大大限制了电路应用。为了扩大输入电压的输入范围。必须把输入电压进行线性衰减，使衰减后的输入电压满足小于2VT，从而能够实现乘法功能。因此，在乘法器的输入端加入了一个电压衰减电路。基本的电压衰减电路如图2所示。

双极管VQ3和VQ4完全一样，VQ1和VQ2也是相同，电流源I为电路提供电流偏置，输入V1和输出V0的关系式为：

只要调整R或I的值，输入电压就可以得到很好衰减。

3．3 偏置电路

电流偏置电路如图3所示。VQ3、VQ4和R1、R2组成基本的镜像电流电路，VQ2为了减小电流增益β对电路的影响。晶体管的集电极电流为：

式中，Iss是发射极反向饱和电流，与发射极的横截面积成正比。

VQ3和VQ4的VEB相等，R1的阻值是R2的2倍，但是VQ4的发射极的横截面积是VQ3的2倍，因此，输出的电流I是VQ1的集电极的2倍。所以，想要得到数倍于VQ1集电极电流，可调整VQ4的电阻值和发射极的横截面积。

4 仿真结果

图4为Cadence的仿真结果。仿真条件为Vdd=7V，Vbias=2．5 V，乘法器的一端输入为全桥整流后幅度为3 V的正弦波，另一端输入为直流电压1 V。可以看到，输出波形是与输入同频同相的半正弦波，幅度是1．2 V。

5 结束语

详细分析了乘法器电路的工作原理。根据电路应用的需要，灵活调整电阻值R0、电流I1和I2的值。此电路可广泛应用于需要乘法器单元的电流控制PFC电路。