本文關鍵詞：高線性度高速AGC電路分析與設計

  更多相關文章： 自動增益控制 VGA RSSI 前饋結構

【摘要】：隨著現(xiàn)代社會的不斷進步,衛(wèi)星導航在各個領域中的應用越來越廣。北斗導航系統(tǒng)是我國獨立自主研發(fā)的全球定位和通信導航系統(tǒng),應用前景一片廣闊。接收機作為導航系統(tǒng)的一個重要組成部分,面對地面復雜的作業(yè)環(huán)境,用于信號強度穩(wěn)定的自動增益控制(AGC)就顯得尤其重要。自動增益控制電路,通過檢測信號的大小,調(diào)整放大器增益的大小。根據(jù)檢測信號的不同,一般分為反饋式和前饋式兩種結構。前饋式AGC電路,檢測VGA電路輸入信號幅度大小,調(diào)整VGA增益大小;反饋式AGC電路,檢測VGA電路輸出信號幅度大小,調(diào)整VGA增益大小。由于反饋式AGC電路能夠提供更高的線性度,它的應用更加廣泛。但是前饋式AGC電路能夠應用在更寬的帶寬內(nèi),而且穩(wěn)定時間更短。針對北斗地面接收機的系統(tǒng)應用,本文設計了一款高線性度高速中頻自動增益控制電路。電路包括增益可變放大器(VGA)、接收信號強度檢測器(RSSI)等模塊,實現(xiàn)中頻信號的增益自動控制。這款AGC可以應用在中頻濾波器前,減小濾波器的設計難度。也可以應用在模數(shù)轉換器前,減小誤碼率。本文提出的自動增益控制電路,采用“軟開關”技術實現(xiàn)源極衰減電阻,得到高線性度VGA;采用RSSI檢測輸入信號強度,通過前饋模式與VGA結合,滿足高速要求。RSSI電路檢測輸入信號幅度大小,產(chǎn)生一個控制信號,經(jīng)過低通濾波器濾波后,控制VGA,調(diào)節(jié)VGA增益大小。由于前饋結構不構成反饋環(huán)路,使得AGC電路沒有穩(wěn)定性問題,且穩(wěn)定時間更短,應用帶寬更寬。本文采用TSMC 180nm CMOS工藝完成了電路的原理圖和版圖的設計與驗證。電路采用1.8V供電,后防真顯示:VGA增益范圍為7dB-52dB,輸出1dB壓縮點可達5dBm。電路工作的中頻為16MHz,穩(wěn)定時間恒定1.5μs,消耗電流約為5.5mA�？梢詽M足中頻電路對于信號幅度穩(wěn)定性的要求。本文提出的前饋式AGC電路,雖然能夠快速響應信號的幅度變化,但是僅僅滿足中頻電路的應用,實踐應用范圍過窄;相比于數(shù)字AGC電路,本文提出的純模擬AGC的功耗、面積并沒有顯著的減小,還有很大的優(yōu)化空間。在隨后的改進工作中,RSSI電路的線性度與功耗可以進一步優(yōu)化,VGA增益控制范圍與RSSI檢測范圍進一步同步,使得電路效率得到進一步提升。
【關鍵詞】：自動增益控制 VGA RSSI 前饋結構
【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】：2016
【分類號】：TN965.5
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 符號對照表11-12
• 縮略語對照表12-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 常見接收機結構分類15-18
• 1.1.1 低中頻接收機15-16
• 1.1.2 零中頻接收機16-17
• 1.1.3 超外差接收機17-18
• 1.2 AGC電路設計背景18-19
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容19-21
• 第二章 AGC電路基礎21-27
• 2.1 AGC環(huán)路系統(tǒng)參數(shù)23-26
• 2.1.1 反饋AGC環(huán)路23-25
• 2.1.2 前饋AGC25-26
• 2.2 結論26-27
• 第三章 VGA基本結構27-49
• 3.1 VGA常見結構與原理27-43
• 3.1.1 基于負載可變的VGA27-28
• 3.1.2 基于可變跨導的VGA28-39
• 3.1.3 閉環(huán)VGA39-43
• 3.2 VGA性能參數(shù)43-49
• 3.2.1 增益控制43-44
• 3.2.2 線性度44-47
• 3.2.3 噪聲系數(shù)47-49
• 第四章 RSSI原理分析49-64
• 4.1 RSSI結構介紹49-50
• 4.2 RSSI主要模塊介紹50-57
• 4.2.1 限幅放大器50
• 4.2.2 整流器50-57
• 4.3 RSSI簡易模型57-64
• 4.3.1 RSSI輸出值58-60
• 4.3.2 RSSI誤差分析60-62
• 4.3.3 RSSI動態(tài)范圍分析62-64
• 第五章 AGC電路模塊設計64-73
• 5.1 高線性度模擬VGA電路設計與仿真64-69
• 5.2 RSSI電路設計69-73
• 第六章 AGC電路模擬仿真和版圖設計73-87
• 6.1 AGC電路仿真73-81
• 6.1.1 高線性度寬動態(tài)范圍VGA仿真結果73-76
• 6.1.2 RSSI電路仿真76-79
• 6.1.3 低通濾波器仿真79-80
• 6.1.4 電平搬移電路仿真80
• 6.1.5 AGC整體仿真80-81
• 6.2 版圖設計81-87
• 6.2.1 版圖設計規(guī)則81-82
• 6.2.2 版圖設計中常見問題82-85
• 6.2.3 版圖實現(xiàn)85-87
• 第七章 總結87-89
• 參考文獻89-94
• 致謝94-96
• 作者簡介96-97

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙素,黃培康,樊正芳;高線性度調(diào)頻毫米波信號源的研究[J];系統(tǒng)工程與電子技術;1992年02期

2 張頂平;戴慶元;;一種高線性度的射頻收發(fā)開關的設計[J];科學技術與工程;2011年31期

3 曹天霖;孫穎;韓雁;梁國;廖璐;羅豪;;65納米工藝下低功耗高線性度音頻ΣΔ模數(shù)轉換器的研究與實現(xiàn)[J];電路與系統(tǒng)學報;2013年02期

4 吳琪樂;;RFMD新推出的RFCA3302高性能InGaP HBT MMIC放大器[J];半導體信息;2012年04期

5 甬江;X波段LFMCW高線性度信號源[J];電子科技大學學報;2002年03期

6 閆濤濤;周健軍;莫亭亭;;1.6GHz高線性度低功耗CMOS驅(qū)動放大器[J];信息技術;2008年09期

7 周興健;萬天才;劉永光;李家yN;唐睿;;單片高線性度低噪聲寬帶解調(diào)器設計[J];微電子學;2011年02期

8 邱義杰;高線性度VCO的研制[J];微波學報;2002年01期

9 ;電源管理[J];世界電子元器件;2003年12期

10 江興;;高線性度單壓E—pHEMT FET[J];半導體信息;2004年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 邱義杰;;高線性度VCO的研制[A];2001年全國微波毫米波會議論文集[C];2001年

2 陳大任;朱梅根;張望重;;電控應變高線性度多層獨石式壓電微位移器的研制[A];第二屆中國功能材料及其應用學術會議論文集[C];1995年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 ;高線性度確保ATE廠商提供高分辨率儀器[N];中國電子報;2009年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前7條

1 薛晨輝;高線性度功率放大器設計[D];東南大學;2015年

2 申浩煜;高線性度高速AGC電路分析與設計[D];西安電子科技大學;2016年

3 黃斌;高線性度LED恒流IC設計[D];電子科技大學;2013年

4 張永強;LFMCW高線性度信號源技術研究[D];電子科技大學;2001年

5 高申俊;UHF RFID接收機前端射頻電路的設計與研究[D];南京郵電大學;2014年

6 曹小陽;低功耗高線性度下混頻器的研究與設計[D];湖南大學;2013年

7 吳章彬;高線性度超寬帶上混頻器和功率放大器電路研究與設計[D];湖南大學;2012年

，

本文編號：830024