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如今，RMS-DC转换器广泛应用于测试高精度测量仪器和通信系统中，以测量电信号的平均能量。通常而言，平方单元(功能)是转换器中最为关键的模块。本文着重研究了平方单元(功能)的实现。介绍了基于模拟乘法器，“四分之一平方”技术和指数对数关系的平方单元，同时介绍了另一种基于∑-△算法的实现方式。理论分析表明，由于模拟乘法器的高工作频率，高精度，高线性度和低功耗，最适合用于实现RMS-DC转换器的平方模块。为了在CMOS工艺条件下实现模拟乘法器，本文详细介绍了CMOSGilbert乘法器的几种实现方法，如基本CMOSGilbert单元，改进型CMOSGilbert单元，无尾电流单元和模拟双极型Gilbert单元。通过公式计算得到迁移率漂移和器件不匹配对电路性能的影响，结果表明无尾电流Gilbert单元在精度(增益误差、偏移量和高阶失真)和线性度方面占有优势。该结论进一步由电路仿真工具得到验证。仿真结果表明，和CMOSGilbert单元相比，无尾电流单元具有最大的动态范围，最小的增益误差和温度漂移；模拟双极型Gilbert单元有希望得到更好的性能，但必须付出芯片面积和电路复杂度的代价。接着，对Gilbert乘法器的核心电路和尾电流部分进行了进一步分析，得到了电路性能(包括动态范围和频率响应)与器件参数(晶体管宽长比和偏置电流)的关系，并根据这些关系对乘法单元进行了优化，实现了温度补偿。