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ZigBee收发芯片内嵌AGC电路设计

更新时间：2019-07-17 06:04:51 大小：17M 上传用户：sun2152查看TA发布的资源 标签：zigbeeagc电路 下载积分：2分 评价赚积分 （如何评价?） 打赏 收藏 评论(0) 举报

资料介绍

论文主要设计应用于ZigBee接收机中的AGC电路，分析了自动增益控制环路的基本工作原理，并对VGA和RSSI设计的技术状况进行总结。根据本课题ZigBee接收机系统架构和调制方式，估算模块性能指标，选择了数字方式控制增益的VGA（即PGA）实现增益调整和峰值检测的方式实现RSSI功能。

除了结构创新之外，低功耗设计的基本思路在于不过度设计，所以指标估算十分重要。PGA包括增益粗调级和增益精调级两部分，增益粗调级由三个增益为12dB的固定增益放大器级联而成，通过数字码字控制开关的通断，可以实现0dB、12dB、24dB和36dB四种增益模式：增益精调级则实现2-16dB的增益控制范围，增益步长为1dB。为了提高固定增益放大器的增益精度和线性度，采用了源极退化电阻结构。增益精调放大器采用闭环结构，由反馈电阻阵列和运算放大器组成，通过调节电阻大小来改变反馈系数，进而实现增益的改变；RSSI采用峰值检测的方式，并用对数放大器扩展其检测范围，对数放大器的设计采用了基于主从控制的新颖温度补偿技术。

论文基于台积电（TSMC）0.13um CMOS工艺库完成了PGA和RSSI的原理图设计、版图设计及后仿真，电源电压为1.5V，接收机为正交混频的低中频结构，包含I、Q两条信号通路。后仿真结果表明，PGA实现2.05dB到52.45dB的增益控制范围，在通频带内增益误差小于0.45dB，增益步长误差小于

0.29dB，实现了PGA的增益高精度，噪声系数为33.38dB，最大增益时输入三阶截点IP3为-15dBm，消耗电流4.2mA。在信号链路最低增益时，RSSI对-25dBm~5dBm范围内信号的强度进行检测，在0-80℃

温度变化范围内的线性检测误差不超过3.3dB，每次检测时间不超过30us，消耗电流0.8mA，当链路增益增加30dB，RSSI对-55dBm~-25dBm范围内信号的强度进行检测，结合AGC对接收机链路的增益控制，RSSI可以对-100dBm~5dBm范围内的接收信号进行强度检测；采用二分法检测信号，最多检测3次即可覆盖-100dBm到5dBm的接收信号范围，所需时间不超过90us，在满足ZigBee收发机AGC环路稳定时间不超过19215要求的前提下实现了低功耗设计。


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