低功耗恒定带宽可编程增益放大器的设计.pdf

《低功耗恒定带宽可编程增益放大器的设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015年6月15日现代电子技术Jun．2O15第38卷第12期ModernElectronicsTechniqueV0l_38No．12低功耗恒定带宽可编程增益放大器的设计赵亮(南京电子技术研究所，江苏南京210013)摘要：随着无线智能终端功能的不断丰富，可穿戴设备、无线传感器网络、无线手持终端等得到了快速发展，如何降低射频收发机的功耗成为了越来越突出的问题。作为射频收发机重要模块的可变增益放大器，其电路设计的好坏往往直接决定了射频接收机的总体性能，在此研究并设计一种低功耗恒定带宽可编程增益放大

2、器，该可编程增益放大器主要由2个G跨导单元、压控电流衰减器以及电阻阵列构成。采用两个高线性度G跨导单元有效减小芯片面积和功耗，并且增益变化不会导致带宽变化。在TSMC130nmCMOS工艺下进行了后仿真验证，实验结果显示该可编程增益放大器在1．2v电源电压下以400A的电流消耗实现了增益调节范围0~40dB，增益连续调节，线性度OIP3为18．84dB，性能良好。关键词：可编程增益放大器；恒定带宽；低功耗；射频收发机中图分类号：TN710．34文献标识码：A文章编号：1004—373X(2015)1

3、2—0126—03Designofprogrammablegainamplifierwithlow—powerconsumptionandconstantbandwidthZHAOLiang(NanjingResearchInstituteofElectronicsTechnology，Nanjing210013，China)Abstract：Withincreasinglyrichfunctionsofwirelessintelligentterminals，rapiddevelopmentofw

4、earabledevices，wire一1esssensornetworksandwirelesshandsetshasbeenachieved．However，howtoreducethepowerconsumptionofRFtransceiverhasbecomeamoreandmoreseriousproblem．AsacoremoduleoftheRFtransceiver，theprogrammablegainamplifier(PGA)playsacrucialrole，anditsc

5、ircuitdesignleveloftendeterminesthetotalperformanceoftheRFtransceiver．AnovelPGAwithlow—powerconsumptionandconstantbandwidthisdesignedinthispaper．ItiscomposedoftwoGmtransconductanceceils，avoltage—controlledcurrentattenuatorandaresistorarray．Thedieareaan

6、dpowerconsumptionarereducedeffectivelybythetwoGmtransconductancecells．ThePGAbandwidthisindependentofthegainsetting．ThePGAwassimulatedinTSMC130BECMOSprocess．ThesimulationresultsshowthePGAcanrealize0—4OdBgainadjustmentwithlessthan400IxApowercon—sumptionu

7、ndertheconditionof1．2Vsupplyvoltage．anditslinearityOIP3is18．84dB．Keywords：PGA；constantbandwidth；lowpowerconsumption；RFtransceiver上，基于TSMC130DITICMOS工艺设计了一种低功耗可0引言变增益放大器，并提取寄生参数进行了后仿真验证，结可变增益放大器(VGA)作为一个重要的模拟电路果显示该PGA在1．2V电源电压下消耗400A电流，实模块，在医疗设备、无线通信设备、

8、助听设备以及磁盘驱现增益调节范围为0～40dB，增益连续，线性度OIP3为动等设备中有着广泛应用”。可变增益放大器根据增益l8．84dB，性能良好。控制信号为模拟信号还是数字信号，可以分为模拟信号1PGA工作原理控制的可变增益放大器和数字可编程增益放大器(PGA)。随着现代集成电路的发展，越来越注重于依靠PGA基本结构可以分为开环结构和闭环结构两种，数字电路高集成度、低功耗的特点来辅助设计模拟电开环结构典型方法如图1(a)所示，通过可编程源极退路，所以PGA逐渐成为了