低電壓下寬范圍高精度可變增益放大器設(shè)計.pdf

1、在射頻接收機中，自動增益控制環(huán)路為基帶模數(shù)轉(zhuǎn)換器提供恒定的信號功率，而可變增益放大器作為自動增益控制環(huán)路的關(guān)鍵模塊，其性能直接影響接收機系統(tǒng)可接收的輸入信號動態(tài)范圍，因此研究高性能可變增益放大器具有重要意義。
　　論文主要設(shè)計中高速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的可變增益放大器電路。論文從接收機系統(tǒng)架構(gòu)入手，分析了自動增益控制環(huán)路的基本工作原理，并對可變增益放大器的主流技術(shù)進行總結(jié)，分析了相應(yīng)的增益控制方法及其優(yōu)缺點。根據(jù)中高速無線傳感器網(wǎng)絡(luò)接

2、收機系統(tǒng)要求，確定了可變增益放大器設(shè)計目標(biāo)和系統(tǒng)架構(gòu)，論文設(shè)計的可變增益放大器由四個固定增益級、一個單位增益緩沖級和一個可變增益級組成。單個固定增益級提供12dB的增益，可變增益級實現(xiàn)0dB到12dB的增益控制范圍，增益步長為1dB，因此整個可變增益放大器實現(xiàn)0dB到60dB的增益控制范圍，增益步長為1dB。為了提高固定增益級的增益精度，固定增益級采用主從結(jié)構(gòu)(master-slave)?？勺冊鲆婕壊捎瞄]環(huán)結(jié)構(gòu)，由反饋電阻陣列和運算放大

3、器組成，通過調(diào)節(jié)反饋電阻大小，實現(xiàn)增益可變?？勺冊鲆娣糯笃鞑捎弥绷黢詈戏绞郊壜?lián)，利用直流負反饋技術(shù)來消除直流偏差。
　　論文基于中芯國際(SMIC)0.13μm CMOS工藝庫完成了可變增益放大器的原理圖設(shè)計、版圖設(shè)計及后仿真，電源電壓為1.2V，后仿真結(jié)果表明，可變增益放大器實現(xiàn)0.08dB到60.43dB的增益控制范圍，在通頻帶內(nèi)增益誤差小于0.43dB，增益步長誤差小于0.14dB，噪聲系數(shù)為25.46dB，輸出三階截點OI