具有直流失调抵消功能的高增益线性VGA设计

摘要

国内外当前的无线的通信系统里，信号在传输的过程中受到了很多的因素的影响，从而影响了信号的强弱，即信号的大小是可变，这就需要一个增益可变的放大器来对信号进行稳定的放大。增益可变放大器是自动增益控制电路中的一个非常重要的模块，可变增益放大器的设计性能在很大程度上影响了自动增益放大系统的稳定性和对输入输出信号的感应灵敏度。
　　本课题主要从三个方面来展开工作。首先，以射频接收芯片的设计作为背景，主要着手于自动增益控制环路系统的分析，了解了自动增益放大器电路的基本工作原理，以及可变增益放大器在射频通信系统中的用处。其次是，在国内外现有的增益可变放大器的设计前言技术上，创新设计了一个具有直流失调抵消功能的高增益线性可变增益放大器，设计的放大的增益变化范围为78dB。但是在应用于实际的电路系统中，要满足可变增益放大器的很多因素：噪声、线性度等等。所设计的具有直流失调的可变增益放大器由输入电路、电压转换电路、核心电路和输出电路组成。输入电路采用的是为了实现可变增益放大器的输入信号的选择；电压转换是问了把输入信号的大幅度变成一个小幅度的信号；主体电路主要是为了主要是为了解决可变增益放大器的各项指标的折中，使得这项指标都能够满足设计的要求；输出电路应用是直流失调抵消电路结构，通过引入一个外在的输入信号以补偿可变增益放大器的直流失调。
　　本设计采用TSMC0.18um CMOS工艺仿真。从仿真结构中可以看出，可变增益放大器实现了约320MHz带宽下超过78dB的可变增益范围。在带宽约320MHz的条件下，增益输出范围为-5--73dB，增益步长为1dB，工作带宽大于20MHz，并且总电流小于10mA，输出信号幅度为800mV。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

1 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2 国内外研究现状与发展趋势

1.3 论文结构

2 可变增益放大器的概述

2.1 自动增益控制环路基础

2.2 VGA 的性能参数

3 VGA常见结构和原理

3.1 闭环结构的VGA

3.2 基于负载可变的VGA

3.3 基于跨导可变的VGA

3.4 指数型VGA

3.5 复杂的指数型VGA

3.6 本章小结

4 VGA的设计

4.1 VGA的设计指标

4.2 VGA的设计方案

4.3 直流偏差抵消技术

4.4 VGA版图设计

4.5 仿真

5 总结与展望

致谢

参考文献