文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
低中频GPS射频前端芯片中自动增益控制电路的研究与设计
姓名:蒋金枝
申请学位级别:硕士
专业:微电子学与固体电子学
指导教师:颜永红
20070525
硕士学位论文
摘要
GPS(Global Position System)是全球定位系统的简称,目的是在全球范围内对
地面或空中目标进行准确定位和监测。随着全球性空间定位信息应用的日益广
泛,GPS 提供的定位服务给人们的生活带来了巨大的变化和深远的影响。
在 GPS 接收机中,由于不同的传输距离以及多路径衰减的效应,使得接收
机收到的信号强度是不固定的,所以采用一个自动增益控制电路来将信号强度处
理成一个固定的强度大小。
文章的目的在于分析与设计一个应用于 GPS 卫星导航接收机的自动增益控
制电路。首先介绍自动增益控制的原理,并对相关的电路设计进行了分析,接着
针对 GPS 系统的设计要求,选取合适的结构进行设计。采用台积电 TSMC µm
CMOS 工艺,实现一个具有指数控制曲线的可变增益放大器,高灵敏度高速的比
较器,全差分结构的电荷泵,低输出电阻的缓冲器以及高精度的参考源电路。在
的电源电压下,经过仿真验证,整个系统提供了 54dB 的动态范围,中频最
大 79dB 的增益,频率范围为[,26M],功耗消耗为 ;经过测试验证,
整个系统的动态范围为 54dB,中频最大 70dB 的增益,频率范围为[,25M],
功耗消耗为 5mW。

关键词:自动增益控制;GPS 接收机;可变增益放大器

I
低中频 GPS 射频前端芯片中自动增益控制电路的研究与设计

Abstract
Global Positioning System, called GPS for short, is used to accurately locate the
object on the ground or in the air. As the extensive application of this locating
technology, it brings huge changes in people’s daily life.
In the GPS receiver, the signal strength level will be different due to the
multi-path fading and different positions. The AGC is therefore used to adjust the
received signal to a rated strength level.
The target of this thesis is devoted to the analysis and designs of an automatic
gain control circuit for GPS receiver. First we present the fundamental of AGC
circuit and analyses correlative circuit design. Then we choose appropriate circuit to
finish the design. We use TSMC µm CMOS process and design an exponential
variable gain amplifier, a high resolution high parator, a differential
charge pump, a low output impedance buffer and a high resolution reference. Under
power supply, the simulation results show that our circuit provides 54dB
dynamic range, maximal 79dB voltage gain in IF circuits, [,26M] bandwidth
and power consumption; the test results show that our circuit provides
54dB dynamic range, maximal 70