本文關鍵詞：ZigBee接收機數(shù)字控制AGC和LNA的設計研究

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【摘要】：目前,無線通信技術尤其是無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN),由于其廣泛的應用空間越來越引起人們的關注,發(fā)展十分迅速�；赯igBee協(xié)議的接收機由于其結構簡單、面積小、功耗低等諸多優(yōu)點非常符合現(xiàn)代無線網(wǎng)絡通信的需求而被廣泛應用。自動增益控制電路(Automatic Gain Control,AGC)是ZigBee接收機電路中的重要組成部分,該電路可以調整輸入信號的幅度以便于ZigBee接收機電路中的模塊進行分析處理。如何提高自動增益控制電路的性能是提高ZiBbee系統(tǒng)整體性能的重要因素。本文主要內容是分析了一種由數(shù)字自動增益控制電路DAGC來控制低噪聲放大器LNA增益和增益可變放大器VGA增益變化的算法,隨后對本設計中的低噪聲放大器電路進行了分析以及仿真。論文首先對自動增益控制模塊系統(tǒng)進行了研究分析,分析了自動增益控制環(huán)路中增益可變放大器、峰值檢測模塊、環(huán)路低通濾波器以及數(shù)字自動增益控制電路等的具體功能;本文按照不同的類別將各種結構的自動增益控制電路進行分類,并重點對數(shù)字自動增益控制電路和模擬自動增益控制電路進行了分析對比,包括對數(shù)字和模擬自動增益控制環(huán)路以及環(huán)路中模塊的對比說明。綜合考慮之后,由于數(shù)字自動增益控制電路結構簡單、面積小、電路容易實現(xiàn)等諸多優(yōu)點,本文采用了數(shù)字自動增益控制電路的結構。本文重點研究了通過數(shù)字自動增益控制電路對射頻前端低噪聲放大器以及增益可變放大器增益進行聯(lián)合控制的算法實現(xiàn),給出了詳細的文字敘述以及具體的增益控制流程圖,實現(xiàn)了低噪聲放大器三個增益檔位可以選擇,并且增益可變放大器擁有步長為2dB,總動態(tài)范圍70dB的性能指標。本文還具體分析了低噪聲放大器LNA的各種電路結構,包括柵極并聯(lián)電阻低噪聲放大器結構、電阻負反饋低噪聲放大器結構、源極串聯(lián)電感低噪聲放大器結構和共柵極低噪聲放大器結構。在分析對比各種低噪聲放大器結構的優(yōu)缺點后,本設計采用了結構簡單、功耗低的共柵極低噪聲放大器結構。隨后對本設計所采用的共柵極低噪聲放大器電路進行重點分析說明,給出了三檔增益低噪聲放大器的實現(xiàn)電路,并且對共柵極低噪聲放大器的噪聲系數(shù)、增益、輸入輸出阻抗匹配等關鍵指標進行了仿真。論文的最后給出了整篇文章內容的總結,包括整個設計實現(xiàn)的過程以及本論文存在的不足之處。
【關鍵詞】：ZigBee 接收機 共柵結構低噪聲放大器 數(shù)字AGC
【學位授予單位】：西安電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TN851;TN92
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 符號對照表10-11
• 縮略語對照表11-14
• 第一章 緒論14-20
• 1.1 研究背景14-17
• 1.2 研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 本文研究內容18-19
• 1.4 論文結構安排19-20
• 第二章 自動增益控制基礎20-40
• 2.1 概述20-22
• 2.2 自動增益控制基本原理22-26
• 2.2.1 簡介22
• 2.2.2 各單元模塊功能22-24
• 2.2.3 自動增益控制工作原理24-25
• 2.2.4 AGC電路的傳輸特性25-26
• 2.3 技術指標26-33
• 2.3.1 AGC整體電路技術指標26-27
• 2.3.2 可變增益放大器VGA的性能指標27-33
• 2.4 模擬AGC和數(shù)字AGC技術33-39
• 2.4.1 模擬AGC技術33-36
• 2.4.2 數(shù)字AGC技術36-38
• 2.4.3 數(shù)字AGC的優(yōu)點38-39
• 2.5 本章小結39-40
• 第三章 數(shù)字自動增益控制電路結構及算法設計40-52
• 3.1 數(shù)字AGC環(huán)路結構40-41
• 3.2 AGC電路結構41-45
• 3.2.1 AGC整體結構設計41-42
• 3.2.2 VGA電路設計42-44
• 3.2.3 峰值檢測模塊設計44-45
• 3.3 數(shù)字算法實現(xiàn)45-49
• 3.3.1 LNA增益調節(jié)的算法實現(xiàn)45-47
• 3.3.2 VGA增益調節(jié)的算法實現(xiàn)47-49
• 3.3.3 低噪聲放大器和增益可變放大器增益微調49
• 3.4 數(shù)字算法的驗證49-51
• 3.5 本章小結51-52
• 第四章 LNA電路的設計與仿真52-64
• 4.1 低噪聲放大器的電路結構52-57
• 4.1.1 低噪聲放大器簡介52-53
• 4.1.2 低噪聲放大器的典型電路結構53-57
• 4.2 本設計采用的LNA結構分析及仿真57-63
• 4.3 本章小結63-64
• 第五章 總結與展望64-66
• 5.1 論文總結64-65
• 5.2 展望及不足65-66
• 參考文獻66-70
• 致謝70-72
• 作者簡介72-73

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本文編號：662273