无线接收机中自动增益控制电路的设计

发布时间：2017-10-02 04:20

  本文关键词：无线接收机中自动增益控制电路的设计

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【摘要】：自动增益控制系统作为基础组件广泛应用在手机终端、助听器、多媒体、数码相机、雷达、卫星导航等多个方面,中频AGC电路则是无线接收机中至关重要的部分。然而接收机接收的信号由于受到外界各种因素的影响,其强度变化范围很大,所以必须采用自动增益控制电路(AGC)将输出信号保持在基本恒定的水平,从而降低了A/D转换电路输入动态范围的要求及实现信号的正确解调。在集成电路设计中,模拟电路部分由于需要兼顾线性度、信号摆幅、电源电压、功耗、带宽、增益、速度等诸多性能方面的优化处理,而且还要考虑噪声的影响,所以设计起来非常困难。而数字电路部分相对来说要简单很多,因为只需要考虑速度与功耗两方面的因素,所以近年来数字电路设计越来越受到学者们的青睐。数字电路结构简单、灵活,且易实现,使得自动增益控制系统的设计由模拟AGC发展到数字AGC,混合AGC。本文旨在完成无线接收机中自动增益控制电路的设计,论文主要内容包括以下五方面:(1)阐述了AGC的研究背景及其意义,分析了当前国内外的研究现状及发展趋势;(2)介绍了AGC的基本原理,分析了模拟AGC技术与数字AGC技术的优缺点,探讨了AGC电路设计的要求与质量指标;(3)采用TMSC 0.35mm标准CMOS工艺,设计了一款应用于AGC的可编程CMOS指数函数发生器及具有106dB宽范围的CMOS电流模式指数功能电路,运用PSPICE软件对所有设计的电路进行了仿真及验证。(4)设计了AGC的单元电路,简述了核心模块VGA的理论基础及设计基本要求,并利用PSPICE软件对VGA、AGC进行了仿真分析。(5)介绍了版图设计的基本流程、常用工具平台及设计规则,基于TSMC0.35μm标准CMOS工艺完成了各主要单元电路和AGC环路的版图设计。
【关键词】：AGC系统 可编程 指数函数发生器 CMOS电流模式 核心模块VGA
【学位授予单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN851
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 自动增益控制电路的研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势10-12
• 1.2.1 AGC国内外研究现状10-11
• 1.2.2 AGC国内外发展趋势11-12
• 1.3 本文的研究内容和结构安排12-14
• 第2章 AGC系统原理介绍14-22
• 2.1 AGC环路基本原理14-18
• 2.1.1 模拟AGC技术14-15
• 2.1.2 数字AGC技术15-17
• 2.1.3 AGC算法分析17-18
• 2.2 本文采用的 AGC 系统结构18-19
• 2.3 AGC系统主要质量指标19-21
• 2.3.1 响应时间19-20
• 2.3.2 环路的稳定时间20
• 2.3.3 环路增益的动态调节范围20-21
• 2.4 接收机对AGC控制电路的要求21
• 2.5 本章小结21-22
• 第3章 提出的指数函数发生器结构及其实现22-39
• 3.1 CMOS指数函数发生器22-23
• 3.2 差分式可调跨导电路23-25
• 3.3 可调平方实现电路25-27
• 3.4 电流型乘法器/分频器和双向电流镜27-30
• 3.5 提出的指数函数发生器30-38
• 3.5.1 可编程CMOS指数函数发生器30-34
• 3.5.2 宽范围CMOS电流型指数电路34-38
• 3.6 本章总结38-39
• 第4章 AGC的电路结构及其实现39-57
• 4.1 VGA的理论基础及设计基本要求39-43
• 4.1.1 线性度39-41
• 4.1.2 增益调节范围41-42
• 4.1.3 带宽42-43
• 4.2 可变增益放大器VGA的设计43-50
• 4.2.1 VGA的指数特性43
• 4.2.2 VGA结构及其原理43-47
• 4.2.3 VGA的实现及仿真47-50
• 4.3 AGC单元电路结构及环路实现50-56
• 4.3.1 峰值检测电路51-52
• 4.3.2 比较放大器电路52-53
• 4.3.3 同相电流积分电路53
• 4.3.4 AGC环路实现53-56
• 4.4 本章总结56-57
• 第5章 版图设计57-64
• 5.1 版图设计基本流程57-58
• 5.2 版图设计工具平台58-59
• 5.3 版图设计的一般规则59-61
• 5.3.1 防止各种寄生效应59-60
• 5.3.2 噪声的防护60
• 5.3.3 匹配设计60-61
• 5.4 电路版图实现61-63
• 5.4.1 宽范围CMOS电流型指数电路版图实现61-62
• 5.4.2 可编程CMOS指数函数发生器版图实现62
• 5.4.3 比较器电路的版图实现62
• 5.4.4 AGC的版图实现62-63
• 5.5 本章小结63-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 参考文献66-69
• 致谢69-70
• 个人简历、在校期间发表学术论文与研究成果70

【参考文献】

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1 郑朝霞;邹雪城;童乔凌;;电池保护芯片中低功耗技术的研究与实现[J];微电子学与计算机;2006年04期

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本文编号：957524