文档介绍：分类号学号 M201072057
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

CMOS 可变增益放大器的研究和设计

学位申请人: 汪震东
学科专业: 软件工程
指导教师: 邹雪城教授
答辩日期: 2012 年 5 月 20 日
A Thesis Submitted in Partial of Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Engineering

Research and Design of the CMOS Variable
Gain Amplifier

Candidate: Wang Zhendong
Major: Software Engineering
Supervisor: Prof. Zou Xuecheng

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074,
May, 2012
独创性声明

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日期: 年月日

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日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
随着微电子技术的发展,可变增益放大器广泛地应用于电视调谐器、助听器、
和无线通讯等诸多领域之中。为了实现单片化和低成本,对可变增益放大器设计提
出了更多的要求,目前可变增益放大器的研究向着高的线性度、低电压低功耗、宽
的动态范围等方向发展。我国在相关方面的研究还处于起步阶段,因此也就成为一
项人们关注的课题。
本文系统的论述了可变增益放大器的设计过程;首先介绍了可变增益放大器的
设计挑战与 VGA 的研究现状;接着对 VGA 的性能指标及常见结构进行阐述;最后
系统的论述了 VGA 的设计过程以及仿真结果,由于本文设计的 VGA 是增益很大,
单级放大器是达不到所有的指标要求,因此采用多级级联的结构,第一、三、五级
是可变增益级,第二、四级是衰减网路,第六级是一个缓冲器,可变增益级采用源
级负反馈电阻伪差分结构,该结构简单,功耗低,为了获得更高的动态范围,两个
衰减网络被使用,缓冲器是给下一级的 ADC 消除直流失调和提供精确的差分信号。
本设计采用 TSMC CMOS 工艺,设计一款 3dB 带宽为 800KHz,增益调
节范围为-12-64dB,增益调节步长为 3dB,电源电压为 3V,功耗为的可变增
益放大器。

关键词:CMOS 可变增益放大器低功耗
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
With the rapid development of microelectronics technology, the variable gain
amplifier es more and more widely used in TV tuners, hearing aids, wireless
communication systems and many other fields. In order to achieve single-chip and
low-cost, the highly improved performance of VGA is required. The current research of
the VGA is moving towards high li