實(shí)現(xiàn)寬動(dòng)態(tài)范圍的開環(huán)可變?cè)鲆娣糯笃餮芯颗c設(shè)計(jì).pdf

1、由于在大自然的空氣中存在著各種不可預(yù)測(cè)的干擾因素，故接收機(jī)接收的外部信號(hào)的強(qiáng)弱會(huì)有不同。為了提高接收效果，一般的通信接收系統(tǒng)都會(huì)有自動(dòng)增益控制電路，而可變?cè)鲆娣糯笃?Variable Gain Amplifier，VGA)是自動(dòng)增益控電路的核心部分?？勺?cè)鲆娣糯笃鞯妮敵鐾ǔ＝o模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Convertor，ADC），可變?cè)鲆娣糯笃饕軌驖M足 ADC性能要求，由此可見可變?cè)鲆娣糯笃鞯膬?yōu)劣對(duì)通信接收系統(tǒng)的

2、性能有很大的影響。
　　首先，本論文分析了無(wú)線接收系統(tǒng)中ADC的動(dòng)態(tài)指標(biāo)，并結(jié)合ADC與VGA之間的關(guān)系對(duì)VGA的指標(biāo)進(jìn)行了分析，并由此給出VGA各項(xiàng)指標(biāo)的具體要求。在此基礎(chǔ)上介紹了VGA的幾種常見的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，特別是針對(duì)開環(huán)結(jié)構(gòu)的VGA做了詳細(xì)說(shuō)明，重點(diǎn)講解了開環(huán)結(jié)構(gòu)的增益dB線性的控制方式。
　　其次，在深入分析以往 VGA的電路結(jié)構(gòu)和控制方式的基礎(chǔ)上，本論文的VGA基于曲線擬合構(gòu)建了增益 dB線性的控制方式，設(shè)計(jì)一個(gè)60

3、dB動(dòng)態(tài)范圍的可變?cè)鲆娣糯笃鳎斎胄盘?hào)的工作頻率在10MHz～70MHz之間。單級(jí)VGA采用開環(huán)源極負(fù)反饋的電路結(jié)構(gòu)。通過(guò)改變?cè)礃O晶體管柵極電壓來(lái)改變晶體管電阻值，從而改變?cè)鲆?。為了?VGA的增益值不受環(huán)境干擾，VGA的電流源是由恒定跨導(dǎo)電流電路提供的，從而保證了增益的穩(wěn)定性。VGA中串接了高通濾波器，不僅僅減少低頻噪聲的影響，更有利于前后兩級(jí)VGA的連接。
　　最后，基于0.13μm/3.3V CMOS工藝仿真，輸入信號(hào)的頻率

4、是30MHz，為了使輸出滿擺幅，輸入信號(hào)振幅根據(jù)增益值而確定。VGA的外部有效增益電壓控制范圍為0.5V~2.1V，在該電壓有效范圍內(nèi)的-3dB帶寬為71.94MHz~94.684MHz；同時(shí)由于高通濾波器的限制，最低帶寬頻率約1MHz；總諧波失真都小于-63dB；噪聲系數(shù)的范圍是11.838dB~15.794dB；最大增益值處的噪聲是5.3312nV/sqrtHz，最小增益值處的噪聲是98.625nV/sqrtHz；增益動(dòng)態(tài)范圍是6.