高線性度高速AGC電路分析與設(shè)計.pdf

1、隨著現(xiàn)代社會的不斷進步，衛(wèi)星導(dǎo)航在各個領(lǐng)域中的應(yīng)用越來越廣。北斗導(dǎo)航系統(tǒng)是我國獨立自主研發(fā)的全球定位和通信導(dǎo)航系統(tǒng)，應(yīng)用前景一片廣闊。接收機作為導(dǎo)航系統(tǒng)的一個重要組成部分，面對地面復(fù)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(jié)構(gòu)。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

2、大??；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(yīng)用更加廣泛。但是前饋式AGC電路能夠應(yīng)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(yīng)用，本文設(shè)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A(yù)GC可以應(yīng)用在中頻濾波器前，減小濾波器的設(shè)計難

3、度。也可以應(yīng)用在模數(shù)轉(zhuǎn)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(guān)”技術(shù)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(jié)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(jié)構(gòu)不構(gòu)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(yīng)用帶寬更寬。
　　本文采用TSMC180nm

4、 CMOS工藝完成了電路的原理圖和版圖的設(shè)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(yīng)信號的幅度變化，但是僅僅滿足中頻電路的應(yīng)用，實踐應(yīng)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