應用于伽利略和WCDMA雙模接收機的PGA電路設計與實現.pdf

1、現代無線通信系統(tǒng)中，自動增益控制環(huán)路常被用來增加其接收信號的動態(tài)范圍?？删幊淘鲆娣糯笃魇亲詣涌刂骗h(huán)路中的關鍵模塊之一，對整個接收機性能有很大的影響。本文基于TSMC0.18μmCMOS工藝設計了一種應用于伽利略(Galileo)和WCDMA雙模射頻接收機的可編程增益放大器。
　　 論文綜合了Galileo和WCDMA系統(tǒng)信號帶寬和動態(tài)范圍的不同要求，確定了可編程增益放大器的設計指標。0～75dB增益動態(tài)范圍的可編程增益放大器由0

2、～15dB可變增益級以及4級15dB固定增益級級聯(lián)構成。基本增益級采用了源極退化電阻的開環(huán)放大器結構，通過開關控制的輸出電阻網絡實現電路的增益可變。輸入管采用了跨導提高技術。當可編程增益放大器增益很高時，前級帶來的輸入直流偏移和它自身產生的等效輸入直流偏移就會使電路自身或者后續(xù)電路飽和。為此，本文采用一種直流負反饋技術來消除系統(tǒng)的直流偏移?？删幊淘鲆娣糯笃鞯暮竺娼恿艘患墕挝辉鲆婢彌_器以驅動后級電容負載。為了提高輸出電壓擺幅和降低靜態(tài)功耗

3、，單位增益緩沖器采用了軌到軌的輸入級和AB類輸出級。
　　 由于PGA的增益幾乎由主開環(huán)放大器的輸出電阻與源退化電阻的比值決定，因此這兩種電阻之間的匹配設計對可編程增益放大器增益的準確度和單調性具有重要影響。另外主開環(huán)放大器和直流偏移消除電路都采用了全差分結構，為了有效地減小直流失調和偶次諧波干擾，要求差分半電路之間具有良好的匹配。為了滿足電路匹配性的要求，輸入輸出電阻網絡版圖采用全局共質心和局部共質心的對稱設計。為了降低布線復

4、雜性，可變增益級的輸出電阻網絡采用了電阻復用技術。
　　 后仿真結果表明:可編程增益放大器具有0dB～75dB的增益控制范圍，增益變化步長為1dB，增益誤差小于0.3dB;全部增益組態(tài)下對直流的最小衰減量約為15dB;最高增益下的-3dB帶寬為15MHz，差分輸出電壓峰峰值約大于1V，在TT工藝角下，整個電路消耗的電流為3.6mA。芯片測試結果表明:可編程增益放大器可以達到的可變增益范圍為0～74dB，-3dB帶寬大子13MHz