WSN節(jié)點(diǎn)射頻芯片中PGA電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、可編程增益放大器是自動(dòng)增益控制環(huán)路的重要組成單元。自動(dòng)增益控制環(huán)路常被用于現(xiàn)代無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中以增加其接收信號(hào)的動(dòng)態(tài)范圍。本文基于SMIC 0.18μm CMOS工藝設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)射頻收發(fā)SoC芯片的可編程增益放大器。
　　 一個(gè)設(shè)計(jì)良好的可編程增益放大器必須具有寬的可交增益范圍、精細(xì)的增益變化步長(zhǎng)、高線(xiàn)性度和低噪聲。在對(duì)現(xiàn)有可編程增益放大器調(diào)研和分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)射頻收發(fā)單元的要求，本文采用

2、了一種全差分閉環(huán)反饋結(jié)構(gòu)的可編程增益放大器。通過(guò)開(kāi)關(guān)控制的電阻網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)電路的增益可變。由于具有反饋系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，這種結(jié)構(gòu)的可編程增益放大器可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的增益值和較好的線(xiàn)性度。雖然帶寬受限，但是足夠系統(tǒng)的需要。本文通過(guò)可變?cè)鲆婕?jí)和固定增益級(jí)級(jí)聯(lián)的方式來(lái)獲得較寬的可變?cè)鲆娣秶．?dāng)電路的增益很高時(shí)，一個(gè)很小的直流偏移量就會(huì)使電路自身或者后續(xù)電路飽和。本文采用一種直流負(fù)反饋技術(shù)來(lái)消除系統(tǒng)的直流偏移，并闡述了該直流偏移消除電路的設(shè)計(jì)要點(diǎn)。電阻網(wǎng)絡(luò)的

3、版圖布局是可編程增益放大器版圖設(shè)計(jì)的重要組成部分。電阻網(wǎng)絡(luò)的匹配對(duì)可編程增益放大器增益的準(zhǔn)確度和單調(diào)性具有重要影響。本文采用局部共質(zhì)心對(duì)稱(chēng)和全局共質(zhì)心對(duì)稱(chēng)的布局方式來(lái)保證反饋電阻和輸入電阻之間的匹配以及全差分電路的電阻對(duì)之間的匹配。后仿真結(jié)果表明：可編程增益放大器具有0dB～60dB的增益變化范圍，增益變化步長(zhǎng)為1dB；各增益組態(tài)下對(duì)直流的最小衰減量約為20dB；1dB增益組態(tài)下增益下降小于0.5dB的通帶范圍為10.8Hz～20.15