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在无线通信接收机中,信号的传播常常会受到接受距离远近、是否有障碍物、电磁干扰等各种各样的外界因素影响,这些影响会使接收机中接收到的信号强弱变化较大,而ADC很难处理一个强弱变化较大的信号。因而,在接收机信号通过ADC之前必需采用一个自动增益控制系统(Automatic Gain Control,简称AGC),从而使ADC输入信号(即AGC的输出信号)的峰峰值尽可能保持不变,实现对接收机输入信号的正确解调。 本文主要针对无线接收机的应用,设计了一款有较高线性度和大动态范围的自动增益控制放大器芯片,芯片主要由可变增益放大器、峰值检测器、误差积分器、输出缓冲器及直流失调取消电路等几个模块组成。为了使AGC输出信号的稳定时间不随输入信号的功率变化而发生变化,设计了一个伪指函数发生电路模块;同时本文设计并提出一种基于与非门与反相器组合逻辑的峰值检测器,用来减小峰值检测器的稳定时间即减小自动增益控制放大器的稳定时间;本文提出并设计了一款新型的可变增益放大器,该可变增益放大器通过伪差分及源简并等方法增大了电路的动态范围。 本文主要基于SMIC0.18μm工艺对提出的芯片进行电路前端设计、版图设计以及后仿真验证。芯片的电源电压为1.8V,后仿真结果表明:自动增益控制放大器能够达到110dB的动态范围,谐波失真在不同的控制电压下(既输入信号的峰峰值不同)谐波失真均小于百分之一,工作频率范围为3MHz到11.8MHz。AGC的稳定时间小于0.2ms,消耗电流为4.5mA,能够满足对无线接收机的应用要求。