應(yīng)用于伽利略和WCDMA雙模接收機(jī)的PGA電路設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、現(xiàn)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(guān)鍵模塊之一，對整個接收機(jī)性能有很大的影響。本文基于TSMC0.18μmCMOS工藝設(shè)計了一種應(yīng)用于伽利略(Galileo)和WCDMA雙模射頻接收機(jī)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(shè)計指標(biāo)。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(gòu)成?；驹鲆婕壊捎昧嗽礃O退化電阻的開環(huán)放大器結(jié)構(gòu)，通過開關(guān)控制的輸出電阻網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電路的增益可變。輸入管采用了跨導(dǎo)提高技術(shù)。當(dāng)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(chǎn)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(fù)反饋技術(shù)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(qū)動后級電容負(fù)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(shè)計對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。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(jié)構(gòu)，為了有效地減小直流失調(diào)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(wǎng)絡(luò)版圖采用全局共質(zhì)心和局部共質(zhì)心的對稱設(shè)計。為了降低布線復(fù)

4、雜性，可變增益級的輸出電阻網(wǎng)絡(luò)采用了電阻復(fù)用技術(shù)。
　　 后仿真結(jié)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(jié)果表明:可編程增益放大器可以達(dá)到的可變增益范圍為0～74dB，-3dB帶寬大子13MHz