一种运算器制造技术

本发明专利技术公开了一种运算器，包括模数转换模块、可调电阻模块、控制模块及电压转换电流模块，通过模数转换模块、控制模块及可调电阻模块得到第一电压对应的电阻值，通过电压转换电流模块得到第二电压对应的电流值，基于欧姆定律，通过运算器的输出端的电压值能够得到第一电压与第二电压的乘积或商。综上，本发明专利技术不需要直接对第一电压与第二电压进行乘除运算，利用欧姆定律间接得到第一电压与第二电压的乘积或商，使得运算器对器件精度要求不高且不易受封装应力或器件失配的影响。受封装应力或器件失配的影响。受封装应力或器件失配的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种运算器


[0001]本专利技术涉及模拟电路设计领域，特别是涉及一种运算器。

技术介绍

[0002]随着科技智能化的发展，应用系统对模拟芯片处理信号能力的要求越来越高，许多模拟芯片在对输入信号进行处理时需要实现对其进行乘法或除法运算的功能。现有模拟电路技术中实现乘法运算或除法运算的常用方法，例如对数
‑
反对数乘法器，是直接利用半导体器件自身的工作直流特性来实现乘法或除法的运算。这种实现方式本身需要使用高精度模拟器件才能保证其工作精度。同时高精度模拟器件对工艺稳定性要求比较高，并且在封装后容易受到封装应力的影响。封装应力会导致实现乘法运算或除法运算的模拟电路中的器件出现失配，进而使该功能模拟电路的输出精度受到影响。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种运算器，在实现乘法或除法运算的基础上，降低对运算器中的器件精度的要求，并且运算结果不易受运算器的封装应力或器件失配的影响。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种运算器，包括模数转换模块、可调电阻模块、控制模块及电压转换电流模块；所述模数转换模块用于将第一电压由模拟量转换为数字量；所述控制模块用于基于所述数字量控制所述可调电阻模块调节所述可调电阻模块自身的阻值；所述电压转换电流模块用于将第二电压转换为电流；所述模数转换模块的输入端用于输入所述第一电压，所述模数转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述可调电阻模块的控制端连接，所述可调电阻模块的第一端接地，所述可调电阻模块的第二端与所述电压转换电流模块的输出端连接且连接的公共端为所述运算器的输出端。
[0005]优选的，所述模数转换模块包括恒定电流源、第一比较器、编码输入模块及编码输出模块，所述编码输入模块包括N个第一电阻及N个第一可控开关，N为正整数；N个所述第一电阻串联，串联后的电路的一端分别与所述恒定电流源的输出端以及所述第一比较器的正输入端连接，串联后的电路的另一端接地，N个所述第一可控开关一一对应地分别并联于N个所述第一电阻的两端；所述第一比较器的负输入端为所述模数转换模块的输入端，所述第一比较器的输出端与所述编码输出模块的输入端连接，所述编码输出模块的输出端为所述模数转换模块的输出端；所述编码输出模块用于基于所述第一比较器的输出生成位数为N的数字量，所述数字量的N个位的值与所述N个第一可控开关的开关状态一一对应以使所述第一比较器的正输入端的电压等于所述第一电压。
[0006]优选的，所述可调电阻模块包括N个第二可控开关与N个第二电阻，第i个所述第二电阻的阻值为第i个所述第一电阻的阻值k倍，k为正数，且i为整数；N个所述第二电阻串联，串联后的电路的第一端为所述可调电阻模块的第一端，串联后的电路的第二端为所述可调电阻模块的第二端，N个所述第二可控开关一一对应地分别并联于N个所述第二电阻的两端，N个所述第二可控开关的控制端为所述可调电阻模块的控制端；所述控制模块具体用于基于所述数字量的N个位的值一一对应地控制N个所述第二可控开关的导通或关断以便所述可调电阻模块调节自身的阻值。
[0007]优选的，所述电压转换电流模块包括第二比较器、第三电阻、第一PMOS及第二PMOS；所述第二比较器的正输入端为所述电压转换电流模块的输入端，所述第二比较器的负输入端与所述第二比较器的输出端连接且连接的公共端分别与所述第三电阻的第一端以及所述第一PMOS的漏极连接，所述第三电阻的第二端接地；所述第一PMOS的栅极分别与所述第二PMOS的栅极及所述第一PMOS的漏极连接，所述第一PMOS的源极与所述第二PMOS的源极均与电源连接，所述第二PMOS的漏极与所述N个所述第二电阻串联后的电路的第一端连接且连接的公共端为所述运算器的输出端。
[0008]优选的，所述第一PMOS的尺寸与所述第二PMOS的尺寸相同。
[0009]优选的，所述电压转换电流模块包括第三比较器、第四电阻、第三PMOS及第四PMOS；所述第三比较器的正输入端为所述电压转换电流模块的输入端，所述第三比较器的负输入端与所述第三比较器的输出端连接且连接的公共端与N个所述第二电阻串联后的电路的第一端连接，所述第三PMOS的漏极与所述第三比较器的输出端连接；所述第三PMOS的栅极分别与所述第三PMOS的漏极以及所述第四PMOS的栅极连接，所述第三PMOS的源极及所述第四PMOS的源极均与电源连接，所述第四PMOS的漏极与所述第四电阻的第一端连接且连接的公共端为所述运算器的输出端，所述第四电阻的第二端接地。
[0010]优选的，所述第三PMOS的尺寸与所述第四PMOS的尺寸相同。
[0011]优选的，N个所述第一电阻中第i+1个第一电阻的阻值为第i个第一电阻的阻值的1/2，且i为整数。
[0012]优选的，k为1即第i个所述第二电阻的阻值等于第i个所述第一电阻的阻值。
[0013]优选的，所述编码输出模块为SAR。
[0014]本专利技术提供了一种运算器，包括模数转换模块、可调电阻模块、控制模块及电压转换电流模块，通过模数转换模块、控制模块及可调电阻模块得到第一电压对应的电阻值，通过电压转换电流模块得到第二电压对应的电流值，基于欧姆定律，通过运算器的输出端的电压值能够得到第一电压与第二电压的乘积或商。综上，本专利技术不需要直接对第一电压与第二电压进行乘除运算，利用欧姆定律间接得到第一电压与第二电压的乘积或商，使得运算器对器件精度要求不高且不易受封装应力或器件失配的影响。
附图说明
[0015]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0016]图1为本专利技术提供的一种运算器的结构示意图；图2为本专利技术提供的另一种运算器的电路图；图3为本专利技术提供的另一种运算器的电路图；图4为本专利技术提供的一种SAR的输入输出示意图。
具体实施方式
[0017]本专利技术的核心是提供一种运算器，在实现乘法或除法运算的基础上，降低对运算器中的器件精度的要求，并且运算结果不易受运算器的封装应力或器件失配的影响。
[0018]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0019]请参照图1，图1为本专利技术提供的一种运算器的结构示意图，该运算器包括模数转换模块01、可调电阻模块03、控制模块02及电压转换电流模块04；模数转换模块01用于将第一电压由模拟量转换为数字量；控制模块02用于基于数字量控制可调电阻模块03调节可调电阻模块03自身的阻值；电压转换电流模块04用于将第二电压转换本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运算器，其特征在于，包括模数转换模块、可调电阻模块、控制模块及电压转换电流模块；所述模数转换模块用于将第一电压由模拟量转换为数字量；所述控制模块用于基于所述数字量控制所述可调电阻模块调节所述可调电阻模块自身的阻值；所述电压转换电流模块用于将第二电压转换为电流；所述模数转换模块的输入端用于输入所述第一电压，所述模数转换模块的输出端与所述控制模块的输入端连接，所述控制模块的输出端与所述可调电阻模块的控制端连接，所述可调电阻模块的第一端接地，所述可调电阻模块的第二端与所述电压转换电流模块的输出端连接且连接的公共端为所述运算器的输出端。2.如权利要求1所述的运算器，其特征在于，所述模数转换模块包括恒定电流源、第一比较器、编码输入模块及编码输出模块，所述编码输入模块包括N个第一电阻及N个第一可控开关，N为正整数；N个所述第一电阻串联，串联后的电路的一端分别与所述恒定电流源的输出端以及所述第一比较器的正输入端连接，串联后的电路的另一端接地，N个所述第一可控开关一一对应地分别并联于N个所述第一电阻的两端；所述第一比较器的负输入端为所述模数转换模块的输入端，所述第一比较器的输出端与所述编码输出模块的输入端连接，所述编码输出模块的输出端为所述模数转换模块的输出端；所述编码输出模块用于基于所述第一比较器的输出生成位数为N的数字量，所述数字量的N个位的值与所述N个第一可控开关的开关状态一一对应以使所述第一比较器的正输入端的电压等于所述第一电压。3.如权利要求2所述的运算器，其特征在于，所述可调电阻模块包括N个第二可控开关与N个第二电阻，第i个所述第二电阻的阻值为第i个所述第一电阻的阻值k倍，k为正数，且i为整数；N个所述第二电阻串联，串联后的电路的第一端为所述可调电阻模块的第一端，串联后的电路的第二端为所述可调电阻模块的第二端，N个所述第二可控开关一一对应地分别并联于N个所述第二电阻的两端，N个所述第二可控开关的控制端为所述可调电阻模块的控制端；所述控制模块具体用于基于所述数字量的N个位的值一一对应地控制N个所述第二可...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓超，宗强，方芳，刘准，汪虎，
申请(专利权)人：深圳市芯茂微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：