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无线收发器中可变增益放大器的研究与设计
薛亚婷
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本文采用中芯国际(SMIC)O.25“m cMOS工艺来设计符合I阻E 802.1lb
标准规定的2.4GHz无线局域网芯片中可变增益放大器和直流失调补偿电路。收
发器采用零中频(Zero—IF)结构，便于将整个系统集成在一块芯片上。零中频
收发器不需要镜像抑制滤波器和声表面滤波器，也不用考虑放大器和滤波器的
匹配问题。设计的难点在于本振泄漏、直流失调、1/f噪声，本文分别对它们
进行了分析，并在VGA中解决了直流失调。
本文主要工作是对可变增益放大器的研究和设计。增益可变范围和步长控
制是可变增益放大器最为重要的指标，因此本文对CMOS可变增益放大器的基
本拓扑结构和主要性能指标做了一些总结，并从改善控制范围、步长精度和功
耗等角度进行电路的设计。可变增益放大器采用MOS管分流网络而非传统的
电阻网络，解决了电阻之间的匹配问题，同时得到的步长也更为精确，使得增
益可控范围为O.72dB，步长精度为2dB，极大地降低了功耗并且节省了芯片的
面积。
本文的另一个工作是解决无线局域网收发器零中频结构中的直流失调补偿
问题，巧妙地利用QPSK调制方式来降低直流附近有用信号的频谱能量，使得
直流失调补偿后对有用信号的破坏降到最低;电路设计采用负反馈来实现补偿，
得到高通转折频率为lKHz。
整个设计采用Cadence公司的Spectre工具仿真，版图设计用Cadence公司
的Ⅵrtuoso来完成。最终的面积控制在o，14mm2以下，功耗为32mw。
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