本文關(guān)鍵詞：寬動態(tài)范圍高精度程控增益放大器的研究與設(shè)計，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展,現(xiàn)代的無線通信系統(tǒng)需要兼容不同的收發(fā)頻段和不同的調(diào)制解調(diào)模式,所以多頻多模無線接收機(jī)越來越受到研究者的重視。出于基站建設(shè)成本,以及對不同應(yīng)用場合通信速率、通信質(zhì)量、信息交互可靠性等多方面的考慮,以零中頻接收機(jī)為典型結(jié)構(gòu)的多頻多模接收機(jī)正成為無線通信系統(tǒng)研究中的熱點和重點,而程控增益放大器(PGA)作為零中頻接收機(jī)基帶電路中的關(guān)鍵模塊,對整個無線接收系統(tǒng)的動態(tài)范圍,接收靈敏度等關(guān)鍵性能都起著重要的作用。針對零中頻接收機(jī)的應(yīng)用特點,本文設(shè)計了一款高性能的寬動態(tài)范圍高精度程控增益放大器芯片,芯片主要包括程控增益放大器核心模塊,數(shù)字譯碼電路,以及直流偏移消除環(huán)路模塊。本文提出了以新型CCⅡ單元為核心的電流模儀表放大器結(jié)構(gòu),和基于新型可編程電流鏡的高精度混合增益調(diào)節(jié)方式來設(shè)計程控增益放大器核心模塊,通過提高電流模儀表放大器結(jié)構(gòu)的電流傳輸系數(shù)增大電路增益帶寬積及提高增益穩(wěn)定性,通過恒電流密度偏置的可編程電流鏡與程控電阻比值陣列的混合增益調(diào)節(jié)方式進(jìn)一步提高程控增益精度,減少程控開關(guān)數(shù)量,簡化譯碼電路,降低整體程控增益放大器電路的復(fù)雜度,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,實現(xiàn)寬動態(tài)范圍內(nèi)對增益的精確控制。本文采用0.18μm CMOS工藝,完成了對程控增益放大器的前端電路設(shè)計和后端物理版圖的設(shè)計與仿真驗證。系統(tǒng)芯片面積為727μm*717.6μm,在1.8V電源電壓供電下功耗為3.22m W,增益動態(tài)范圍為0~63dB,步進(jìn)增益為1dB,增益誤差小于±0.2dB,-3dB帶寬最小為27.85MHz,輸入等效噪聲在32dB增益級5MHz處為10.05 nV/(?),輸入三階交調(diào)點為-6.75~5.05dBm。該程控增益放大器芯片可配合零中頻無線接收機(jī)數(shù)字基帶部分實現(xiàn)對變頻后零中頻信號的數(shù)字程控增益放大。
【關(guān)鍵詞】：程控增益放大器 寬動態(tài)范圍 高精度 零中頻接收機(jī)
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN722;TN858
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 論文研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu)15-16
• 1.4 本章小結(jié)16-17
• 第二章 PGA關(guān)鍵參數(shù)及系統(tǒng)方案設(shè)計17-27
• 2.1 程控增益放大器在零中頻接收機(jī)中的應(yīng)用17-18
• 2.2 程控增益放大器主要性能參數(shù)及指標(biāo)確定18-24
• 2.2.1 增益動態(tài)范圍18-19
• 2.2.2 增益精度19-20
• 2.2.3 其它性能參數(shù)20-23
• 2.2.4 關(guān)鍵指標(biāo)23-24
• 2.3 傳統(tǒng)程控增益放大器結(jié)構(gòu)與性能對比24-25
• 2.4 寬動態(tài)范圍高精度程控增益放大器方案設(shè)計25-26
• 2.5 本章小結(jié)26-27
• 第三章 寬動態(tài)范圍高精度PGA電路設(shè)計及仿真27-46
• 3.1 增益動態(tài)范圍擴(kuò)展技術(shù)研究27-34
• 3.1.1 增益動態(tài)范圍制約因素分析27-28
• 3.1.2 電流模技術(shù)分析28-30
• 3.1.3 基于新型CCⅡ單元的CMIA電路30-34
• 3.2 精確增益控制技術(shù)研究34-37
• 3.2.1 精確增益控制制約因素分析34-35
• 3.2.2 基于可編程電流鏡與比例電阻的混合增益調(diào)節(jié)方式35-37
• 3.3 程控增益放大器總體電路設(shè)計37-43
• 3.3.1 程控增益放大器核心模塊電路設(shè)計37-39
• 3.3.2 譯碼電路設(shè)計39-40
• 3.3.3 直流偏移消除模塊電路設(shè)計40-42
• 3.3.4 程控增益放大器其它模塊的設(shè)計42-43
• 3.4 程控增益放大器電路仿真結(jié)果43-45
• 3.5 本章小結(jié)45-46
• 第四章 寬動態(tài)范圍高精度PGA版圖設(shè)計及后仿真46-52
• 4.1 程控增益放大器電路版圖設(shè)計46-47
• 4.2 程控增益放大器電路后仿真47-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 總結(jié)與展望52-53
• 總結(jié)52
• 展望52-53
• 參考文獻(xiàn)53-58
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果58-59
• 致謝59-60
• 附件60

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