無(wú)線接收機(jī)中高動(dòng)態(tài)范圍數(shù)字自動(dòng)增益控制電路設(shè)計(jì).pdf

1、在射頻無(wú)線通信系統(tǒng)中，由于受到障礙物、空氣效應(yīng)等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致接收信號(hào)的衰減，信號(hào)的接收端要能夠處理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的最大范圍。所以，在典型的射頻系統(tǒng)的前端一般都會(huì)采用自動(dòng)增益控制電路。而可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)是自動(dòng)增益控制電路中的一個(gè)關(guān)鍵模塊，自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對(duì)輸入信號(hào)的響應(yīng)靈敏度在很大程度上取決于VGA的性能。目前AGC系統(tǒng)可以分為模擬AGC和數(shù)字AGC兩大類(lèi)型。模擬AGC是通過(guò)模擬電路的反饋機(jī)制來(lái)控制整體電路的增益。所以對(duì)

2、模擬電路的設(shè)計(jì)要求比較高，要兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性，功耗，面積等諸多要素。另外由于AGC系統(tǒng)要求增益的建立時(shí)間不隨輸入信號(hào)的幅度變化而變化，這就要求增益與輸入信號(hào)成dB線性關(guān)系。而CMOS電路的平方特性使得這種指數(shù)關(guān)系不能實(shí)現(xiàn)，所以我們必須需要額外的電路來(lái)產(chǎn)生一個(gè)指數(shù)信號(hào)作為VGA的控制信號(hào)來(lái)控制增益。即通常所說(shuō)的指數(shù)產(chǎn)生電路，這就增大了電路的設(shè)計(jì)難度。而在數(shù)字AGC系統(tǒng)中，我們只需要設(shè)計(jì)一個(gè)可變?cè)鲆娣糯笃?VGA)，其他的工作可以通過(guò)DSP

3、芯片在數(shù)字域利用數(shù)字算法來(lái)完成，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)進(jìn)而控制整體電路的增益。這樣就會(huì)大大減小模擬電路設(shè)計(jì)的難度，從而提高了集成度，縮小了面積和功耗。
　　 本研究根據(jù)GPS射頻接收芯片系統(tǒng)的要求以及目前可變?cè)鲆娣糯笃鞯闹髁骷夹g(shù)，設(shè)計(jì)了一個(gè)增益動(dòng)態(tài)范圍為50dB，帶寬大于100M的CMOS可變?cè)鲆娣糯笃?。本文中的可變?cè)鲆娣糯笃鞑捎玫氖橇?jí)放大器級(jí)聯(lián)的方式，采用數(shù)字電平控制的方式來(lái)控制整體增益。整個(gè)電路包括三級(jí)VGA級(jí)聯(lián)的放大電路，整