應(yīng)用于無線傳感網(wǎng)的低電壓PGA的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由大量傳感器節(jié)點(diǎn)通過無線通信方式形成的一個(gè)多跳的自組織網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、量化、處理、融合和傳輸。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)廣泛應(yīng)用在軍事偵察、環(huán)境科學(xué)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、智能家居等領(lǐng)域。傳感器節(jié)點(diǎn)由傳感單元、處理單元、射頻收發(fā)單元以及電源部分組成，其中射頻收發(fā)單元用來實(shí)現(xiàn)信號的接收和發(fā)射功能，作為射頻接收鏈路重要模塊的可編程增益放大器主要用來提高接收信號的動(dòng)態(tài)范圍，其研究與設(shè)計(jì)具有非常重要的意義。
　　 本文基于TSM

2、C0.18μmRFCMOS工藝設(shè)計(jì)了一款應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的低電壓可編程增益放大器。為了實(shí)現(xiàn)大范圍的增益調(diào)節(jié)，本文采用固定增益級和可變增益級級聯(lián)結(jié)構(gòu)。固定增益級采用帶源極電阻的跨導(dǎo)增強(qiáng)差分對結(jié)構(gòu)，每一級固定增益級可以實(shí)現(xiàn)14dB的固定增益。相比傳統(tǒng)的差分放大器，它可以實(shí)現(xiàn)更加精確的增益控制。可變增益級采用基于運(yùn)算放大器的全差分電阻負(fù)反饋結(jié)構(gòu)，可以以2dB的步長實(shí)現(xiàn)0dB到14dB的增益調(diào)節(jié)。由于采用了反饋結(jié)構(gòu)，可變增益級可以實(shí)現(xiàn)較高的

3、線性度，從而可以提高整個(gè)可編程增益放大器的線性度。整個(gè)可編程增益放大器通過數(shù)字開關(guān)控制，可以以2dB的步長實(shí)現(xiàn)0dB到70dB的增益調(diào)節(jié)。直流偏移可能會導(dǎo)致可編程增益放大器飽和而無法正常工作，本文采用交流耦合的方式來消除直流偏移。芯片測試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)的可編程增益放大器可以實(shí)現(xiàn)2～67dB的增益調(diào)節(jié)，在1V的電源電壓下工作電流約為2.2mA，輸出擺幅約為0.25V，輸出1dB壓縮點(diǎn)約為0dBm。
　　 本文設(shè)計(jì)的可編程增益放大器