宽带电台中的CMOS自动增益控制设计

自动增益控制(AGC)环路能够实现对输出信号幅度的精确控制,是射频接收器中不可或缺的一部分。提出了一种用于射频宽带电台中的自动增益控制环路。针对自动增益控制环路,从可编程增益放大器(PGA)、可变增益放大器(VGA)和峰值比较器3个角度论述了电路结构和设计方法。对AGC的功能实现和性能指标进行了仿真分析。仿真结果表明,该自动增益放大器在0.13μm互补型金属氧化物半导体(CMOS)工艺下,具有80 d B动态范围,增益步进为1 d B。     

一种用于GPS接收机的宽带、高增益变化范围的AGC设计

介绍了一种宽带、高增益变化范围的用于GPS接收机的模拟CMOS自动增益控电路(AGC)的设计.整个AGC环路用0.35μm CMOS工艺实现,包括可变增益运算放大器(VGA)、固定增益运算放大器(FGA)、增益控制电路和直流失调抑制电路.经过仿真验证AGC的最大增益可达80dB,增益变化范围是56dB,环路锁定时间为70μs.     

增益精确的可变增益放大器

可变增益放大器是GPS接收机中的一个关键模块,它与反馈环路组成的自动增益控制电路为模/数转换器(ADC)提供恒定的信号功率.模拟信号控制增益的VGA增益连续变化,但是线性度较差.这里采用电阻形式的负反馈的放大器来设计一个0～30 dB增益变化的中频可变增益放大器,VGA的增益精度并不取决于工艺、电压和温度等因素对电阻、MOS管开关的影响,增益误差在各个工艺角下都小于5%.基于0.18 μm CMOS工艺的测试结果表明,带内纹波小于0.1 dB,IIP3达到31 dBm@0 dB,功耗为3 mA,其中包括直流偏移消除模块和CMOS源极跟随缓冲电路.因此,该放大器适合在接收机模拟前端使用.     

应用于TD-LTE接收机射频前端的一种AGC电路

基于可变增益放大器AD8367,结合线性检波器AD8361和误差放大器AD820,为TD-LTE接收机射频前端设计了一个自动增益控制(AGC)电路,实物测试显示该AGC电路能在输入信号频率为240MHz,输入信号功率为-40dBm到-10dBm时,输出信号功率能稳定在0dBm处,分析了该AGC电路噪声对接收机整体噪声的影响,满足系统指标的要求。设计思维简洁,电路结构简单,可以方便地调节输出电平值,确保接收机正常工作。     

分析和设计雷达自动增益控制的实用方法

许多雷达在信号处理前(如距离跟踪、信号探测、定向等)采用自动增益控制(AGC),使接收信号归一化,如图1所示。当接收到变化的输入信号时,中放的输入信号也在变化。AGC环路记录这个变化并用保持检波器输出不变的方法,改变中频放大器的增益(也可以改变射频放大器增益)。图2说明AGC环路的基本组成,这里是连续波输入情况,脉冲输入时工作情况基本相同。图2a与图2b的唯一不同点在于使用低通滤波器还是使用积分器。大多数AGC环路都可以简化为图2中定时电路,为简单起见未在图中画出)。的各部件,因此说图2组态是非常普通的组态(对于脉冲AGC工作所需的脉冲展宽和     

一种64 GBaud双通道差分线性跨阻放大器

【目的】针对400 Gbit/s双偏振(DP)-16正交幅度调制(QAM)相干光接收机应用的核心线性跨阻放大器(TIA)实现问题。【方法】文章基于先进锗硅异质结双极型互补氧化物半导体(SiGe BiCMOS HBT)工艺实现了一种64 GBaud双通道差分线性TIA。芯片核心由两路完全相同的信号放大通道组成，以输入放大相干接收的I和Q分量。信号放大通道电路采用全差分电压并联负反馈结构作为核心TIA,采用两级差分可变增益放大器(VGA)级联结构实现进一步信号放大，单端输出阻抗50Ω的电流模逻辑(CML)缓冲器作为输出级。在输入两端，分别引入了独立的直流恢复(DCR)环路以消除输入信号直流分量及差分输出直流失调，并引入了全差分直流失调消除(DCOC)以消除工艺失配产生的输出直流失调，提高电路线性度。为了提高输入动态线性范围，引入了自动增益控制(AGC)电路以自动根据输入信号强度调节TIA跨阻及VGA增益，避免信号饱和失真；为了优化输出阻抗匹配，减小静电放电(ESD)二极管寄生电容影响，输出级采用了三端口桥式-T网络(T-Coil)电感峰化负载结构，以改善输出回损，提高带宽。芯片采用先进Si...     

一种输出电压可编程的闭环CMOS VGA的设计

利用SMIC0．18μm COMS混合工艺，针对无线通信系统中的信号接收机，设计了一个能够工作在40MHz频带内的中频闭环可变增益放大器VGA，它包括可编程的输出电压和数字化的自动增益控制AGC电路。可编程的输出电压使得该VGA能够很好的适应不同应用方案下的动态范围要求，通常情况下，AGC电路依靠DSP基带芯片实现，然而，这里重点讨论从DSP芯片分离出来的数字AGC电路，独立的AGC电路使得VGA和DSP可以各自集中精力于自己的工作，降低部件相关性。该闭环VGA具有20dB增益调整范围。可编程输出AC电压峰峰值Vp-p，能够以每50mV为一档从100mV编程到300mV。     

用数字电位器控制AGC电路

自动增益控制(AGC)电路在自动化及数字通信等方面得到了广泛应用。图1所示就是一个典型的带反馈结构的AGC电路,它的目的是在输出端y(t)保持恒定的能量电平。输出信号馈入全波整流器并经过滤波后产生一个信号能量的估算值E(t),减法器将这个信号能量的估算值与预选参考值进行比较,产生的差分信号,通过控制电路改变放大器的增益,将E(t)与E_RET尽可能保持一致。图2所示AGC     

一种新的数字接收机AGC电路

该文提出一种新的数字接收机自动增益控制(AGC)电路。该电路将传统的两级级连负反馈AGC电路中后级AGC电路的反馈控制改为前馈控制,前后两级AGC电路共用一套功率检波器和环路滤波器,前级AGC电路的增益控制误差能够在后级AGC电路中得到修正,故新的AGC电路的总增益控制误差仅取决于后级AGC电路的增益控制误差。计算机仿真和硬件电路测试结果均表明,与传统的AGC电路相比,该文提出的新AGC电路能够提高增益控制精度,降低AGC响应时间。     

大动态范围AGC电路在接收机中的应用

自动增益控制电路(AGC)是接收机的重要控制电路之一。具体分析了自动增益控制电路的工作原理以及AGC的分类方式。利用可变增益放大器AD8367和其他模拟电路以及外部检波方式,设计了思维简洁、电路控制速度快的峰值型AGC电路。详细解释了芯片版图、增益控制与电压关系以及基于AD8367的闭环AGC电路系统。实验结果表明,基于AD8367的两级AGC控制电路频率达到70 MHz,动态范围80 dB等预期指标,可以方便地调整所需要的输出电平值,确保接收机正常工作。     

基于AD8368的Chirp-UWB通信系统接收机设计

现代超宽带无线接收机的设计和实现要求在工作频率上有良好的线性度、宽动态范围、高灵敏度和强抗干扰能力。Chirp扩频（CSS）技术被IEEE 802.15.4A列为物理层标准之一,引起了广泛的关注。文中提出一种针对Chirp-OOK调制的锁相环（PLL）与自动增益控制（AGC）组合解调方案,在室内环境下实测Chirp超宽带通信系统发射信号频谱、解调波形,分析其传输特性。结果表明该解调方案具有电路复杂度低、体积小、成本低、接收灵敏度高及抗多径衰落能力强等优点,适用于高速率长距离通信。     

The application of automatic gain control to microwave radiometers

An automatic gain control system for stabilizing the gain of microwave radiometers is described. System analysis sets forth the requirements for gain and bandwidth of the AGC loop. Two systems are described. One is a continuous AGC system that maintains a constant detector voltage and, as a result, the system gain is a function of the input signal. For input signals which are small compared to the system noise temperatures the nonlinearity due to the AGC system is negligible. In the second system, the output of the detector is sampled when the receiver comparison switch is connected to the reference termination. Therefore, the gain of the system is not affected by the signal and no nonlinearity is caused by the AGC system. The effect of noise in the AGC loop is analyzed and it is shown that the time constant of the AGC system can be made shorter than the final system output filter without increasing the over-all system noise.     

一种低复杂度超宽带通信系统

超宽带通信系统首先要解决的问题是降低系统的功耗和硬件的复杂度。在研究基于TR技术的超宽带通信系统的基础上,提出一种降低ADC实现复杂性的方法,同时对ADC和AGC联合设计,降低超宽带通信系统实现的复杂性。仿真的结果表明,提出的ADC实现方法和传统的2 b ADC的性能相当,但复杂度降低;在前导序列时间内AGC能完成信号的合理放大,使之满足信号的接收解调需要,而在信息数据解调期间不用调整AGC的增益。     

Performance of combined DDLL and AGC loop for direct-sequencespread-spectrum systems

The automatic gain control (AGC) loops are usually used in communication systems to stabilize the performance. In this paper, the combined performance of digital delay-locked loop (DDLL) and AGC loop for direct-sequence spread-spectrum systems is analyzed. Especially, the inherent coupling effects between DDLL and AGC loop are developed. The numerical results show that the DDLL with AGC loop can offer a reliable and satisfactory performance     

Decision-Directed Automatic Gain Control for MAPSK Systems

An automatic gain control (AGC) loop is presented for use withM-ary amplitude- and phase-shift keying (MAPSK) systems. The gain control amplifier is regulated by an error signal formed by the difference between the estimated amplitude level and the received amplitude level. The AGC performance is thus independent of the short-term average received signal energy. AGC loop analysis and simulation is presented forM-ary amplitude-shift keying (MASK) and quadrature amplitude-shift keying (QASK). The AGC is shown to have a negligible degradation on the symbol probability of error for most practical cases. A generalized AGC for an arbitrary MAPSK system is also presented.     

基于IR-UWB定位系统接收机的改进与实现

基于超宽带非相关检测的定位接收机,在引入AGC的基础上,对以往的脉冲超宽带室内定位接收机做进一步改进,重新对锁相环进行设计与实现。采用电荷泵式模数混合锁相环接收机对UWB脉冲信号到达时间(TOA)进行准确估计,实现室内环境精确测距,以达到准确定位的目的。通过硬件实现和实验论证了该方案的可靠性,对定位精度的提高具有良好的效果。     

应用于超宽带雷达干扰的光学射频存储技术研究

针对超宽带雷达信号复制转发式干扰应用,研究了一种基于光处理的超宽带模拟射频存储技术,相比传统的数字射频存储技术,它大幅提升了干扰源的瞬时带宽。结合对光学射频存储的理论分析结果,采用低噪声光学放大与光学自适应幅度均衡技术精确控制光纤复制环路增益,实现对采样信号的高质量、大数量的相参复制。利用可调光纤延迟技术实现拖距、拖速等干扰效果,并通过实验验证与仿真分析证明了光学射频存储技术的可行性及有效性。     

A fully integrated feedback AGC loop for ZigBee (IEEE 802.15.4) RF transceiver applications

This work presents an efficient solution for automatic gain control (AGC) loop in ZigBee transceiver compatible to IEEE 802.15.4 standard. The design is based on a RF (Radio Frequency) and linear IF (Intermediate Frequency) chain where the signal amplification is done in the RF front-end blocks and analog VGAs (variable gain amplifiers). The gains of the RF block and VGA are digitally controlled by the DAGC (Digital AGC) block to ensure that the ADC (Analog-to-Digital Converter) operates inside its dynamic range. Feedback loop architecture is employed for the advantage of high linearity due to its inherent characteristic. The whole AGC loop has been integrated in the ZigBee transceiver which was fabricated in a 0.18 μm CMOS technology. The AGC loop achieves a dynamic range of about 95 dB with the gain error of less than ±0.5 dB. The two-channel VGAs and peak detectors occupy an area of 1.5 mm×0.4 mm and dissipate 1.71 mW from a single 1.8 V power supply. The DAGC has been integrated in the digital baseband processor and occupies an area of about 0.4 mm×0.4 mm. The max gain lock time of the AGC loop is about 1.25 μs.     

自动增益控制环路方程的一种简化处理方法及环路稳定时间分析

基于一种典型的自动增益控制(AGC)环路的模型，采用对数表示方式，简化了AGC环路的静态微动方程和动态运动方程。用数学模型动态表示出AGC环路输出信号和增益控制信号的变化过程，定量定性分析了AGC环路的稳定时间。仿真结果及实际应用验证了本文方法的有效性。