TSMC 0.18微米RF CMOS工艺实现的可变增益中频放大器设计

"该文档详细介绍了采用TSMC O．18微米RF CMOS工艺设计的可变增益中频放大器，适用于DVB-T地面数字电视广播系统的自动增益控制(AGC)。文章涵盖了可变增益放大器的基本概念、分类，以及具体的电路设计，包括三级级联结构的实现和可变增益单元的详细设计。" 在DVB-T系统中，由于信号强度的不稳定性，需要采用自动增益控制(AGC)技术来维持接收机输出信号的稳定。在这个系统中，可变增益放大器(VGA)扮演着关键角色，它的性能直接影响到整个AGC系统的效能。VGA主要分为两类：可编程增益放大器(PGA)和可变增益放大器(VGA)。PGA的增益是离散变化的，由数字电路控制，而VGA则通过模拟信号实现连续增益调整，以避免接收解调时的误差。 本设计中，采用TSMC O．18微米RF CMOS工艺实现了一个针对DVB-T Tuner的VGA，目标是提供51dB的增益调节范围，并且保证良好的噪声和线性性能。中频放大器位于36MHz，需具备50dB的增益调节范围、超过8MHz的带宽和低于12dB的噪声系数。此外，要求在1000Ω负载下，输出三阶交调截点(OIP3)大于0dBm。 电路设计采用三级级联结构，前两级为可变增益单元，以确保足够的增益动态范围，最后级为缓冲放大电路，各级之间用电容耦合。可变增益单元的核心是信号相加式结构，由NMOS管组成，通过调节控制电压Vcont来连续改变电流增益，实现增益的连续单调变化。 具体到电路细节，差分对NMOS管M1和M2将射频电压信号转化为电流信号，M3、M4与M5、M6组成信号相加式结构，其电流增益可以通过Vcont进行调控。这种设计使得增益控制更加灵活，适应DVB-T系统对高输出信噪比和大增益调节范围的需求。 该文详细阐述了利用TSMC O．18微米RF CMOS工艺设计的可变增益中频放大器，不仅探讨了VGA的基本理论，还提供了实际电路设计的实例，对于理解RF CMOS工艺在中频放大器设计中的应用具有很高的参考价值。