无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器

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无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器

杨骁, 齐骋, 王亮, 谢应辉

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杨骁, 齐骋, 王亮, 谢应辉. 无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

引用本文:

杨骁, 齐骋, 王亮, 谢应辉. 无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

YANG Xiao, QI Cheng, WANG Liang, XIE Ying-hui. Low-Power Variable Gain Amplifier Free of Common-Mode Feedback Circuit[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

Citation:

YANG Xiao, QI Cheng, WANG Liang, XIE Ying-hui. Low-Power Variable Gain Amplifier Free of Common-Mode Feedback Circuit[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

1.
华侨大学信息科学与工程学院福建厦门 361021;
2.
北京微电子技术研究所北京丰台区 100076

基金项目:

福建省自然科学基金(2010J05135);中央高校基本科研业务费专项资金(JB-ZR1128)

作者简介:
杨骁 (1978-),男,博士,主要从事模拟/RF集成电路设计方面的研究.

中图分类号: TN432

Low-Power Variable Gain Amplifier Free of Common-Mode Feedback Circuit

1.
College of Information Science and Engineering,Huaqiao University Xiamen Fujian 361021;
2.
Beijing Microelectronics Technology Institute Fengtai Beijing 10076

摘要: 设计了一种低功耗高动态范围数字控制的可变增益放大器.提出了一种新的稳定输出共模电平的方法,在负载电阻切换的同时改变流过电阻中的电流来保持电阻上的电压降不变,从而稳定输出共模电平.该方法无需额外的共模反馈电路,降低了功耗.同时采用级间电容耦合结构解决了直流失调问题,不需要直流失调校准电路.采用 TSMC 0.18μm CMOS工艺进行了电路设计和仿真.仿真结果表明,该可变增益放大器消耗的平均电流为504.7μA,-3dB带宽大于1.16MHz, 动态范围达到了81dB,变化步长为3dB,增益误差小于±0.65dB.
- 共模反馈电路 /
- 直流失调 /
- 增益控制 /
- 低功耗 /
- 可变增益放大器
Abstract: A low-power high-dynamic range digitally controlled variable gain amplifier (VGA) is designed in this paper. First, a novel method for defining the output common-mode voltages of VGA is proposed by adjusting the current of the load resistor according to the change of its resistance to keep the voltage drop across the load resistor unchanged, so that the common-mode feedback circuit is not required for the VGA, resulting in decreased power consumption. Second, coupling capacitors are used between the stages to remove the DC offset, and hence no extra DC offset cancellation circuit is necessary. The VGA is designed and simulated in TSMC 0.18μm CMOS process. Simulation results show that, the VGA dissipates an average current of 504.7μA while achieving 1.16MHz -3dB bandwidth and providing 81dB gain range with 3 dB resolution, and the gain error is less than ±0.65dB.
- common-mode feedback circuit /
- DC offset /
- gain control /
- low power consumption /
- variable gain amplifiers

[1]	来晋明, 马晓华, 王海龙, 王超杰, 李志友. 基于GaN-FET大功率、超低功耗移相器设计 . 电子科技大学学报, 2023, 52(2): 209-213. doi: 10.12178/1001-0548.2021208
[2]	Yong-zhe YUE, Zhan-min ZHAO. Study on Low Power Consumption of Space Charge Density Measurement System under HVDC Transmission Lines . 电子科技大学学报, 2018, 47(2): 209-215, 241. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2018.02.008
[3]	李妍, 胡剑浩, 卢浩. 基于部分簇能量互补逻辑的MRF电路设计 . 电子科技大学学报, 2017, 46(5): 648-653. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2017.05.002
[4]	胡剑浩, 李晓倩, 李妍. 基于信息论的高容错非对称MRF电路的供电电压分析 . 电子科技大学学报, 2016, 45(4): 520-527. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2016.04.004
[5]	曹晓东, 石寅, 张雪莲, 张强. 用于802.11p的低功耗紧凑型FFT处理器的研究 . 电子科技大学学报, 2015, 44(5): 680-683. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.05.007
[6]	黄亮, 章国豪, 张志浩, 李思臻. 一种带有温度补偿电路的射频功率放大器 . 电子科技大学学报, 2015, 44(6): 814-817. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2015.06.003
[7]	杜永乾, 庄奕琪, 李小明, 刘伟峰. 一种新型用于VGA的微功耗指数电流电路 . 电子科技大学学报, 2014, 43(2): 282-286. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2014.02.024
[8]	陈鑫, 黄辉, 吴宁. 增益恒定的数控振荡器设计 . 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 712-716. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.014
[9]	严君美, 褚庆昕, 龚志. 平面链式功率合成放大器 . 电子科技大学学报, 2012, 41(5): 702-705. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.05.012
[10]	徐力, 史少波, 王沁. 面向SDR应用的多核DSP低功耗设计 . 电子科技大学学报, 2012, 41(1): 136-141. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2012.01.026
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[13]	刘布民, 蔡伟, 陆铁军, 王宗民. 低功耗无损电流检测技术的分析与设计 . 电子科技大学学报, 2008, 37(3): 393-396.
[14]	王向展, 宁宁, 于奇. 新型分段多分搜索算法高速A/D转换方案 . 电子科技大学学报, 2008, 37(1): 61-64.
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无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器

doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

1. 华侨大学信息科学与工程学院福建厦门 361021;

2. 北京微电子技术研究所北京丰台区 100076

基金项目:

福建省自然科学基金(2010J05135);中央高校基本科研业务费专项资金(JB-ZR1128)

作者简介:
杨骁 (1978-),男,博士,主要从事模拟/RF集成电路设计方面的研究.

收稿日期: 2012-04-09
修回日期: 2013-04-17
刊出日期: 2013-12-15

中图分类号: TN432

关键词:

摘要: 设计了一种低功耗高动态范围数字控制的可变增益放大器.提出了一种新的稳定输出共模电平的方法,在负载电阻切换的同时改变流过电阻中的电流来保持电阻上的电压降不变,从而稳定输出共模电平.该方法无需额外的共模反馈电路,降低了功耗.同时采用级间电容耦合结构解决了直流失调问题,不需要直流失调校准电路.采用 TSMC 0.18μm CMOS工艺进行了电路设计和仿真.仿真结果表明,该可变增益放大器消耗的平均电流为504.7μA,-3dB带宽大于1.16MHz, 动态范围达到了81dB,变化步长为3dB,增益误差小于±0.65dB.

English Abstract

杨骁, 齐骋, 王亮, 谢应辉. 无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

引用本文:

杨骁, 齐骋, 王亮, 谢应辉. 无共模反馈电路的低功耗可变增益放大器[J]. 电子科技大学学报, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

YANG Xiao, QI Cheng, WANG Liang, XIE Ying-hui. Low-Power Variable Gain Amplifier Free of Common-Mode Feedback Circuit[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

Citation:

YANG Xiao, QI Cheng, WANG Liang, XIE Ying-hui. Low-Power Variable Gain Amplifier Free of Common-Mode Feedback Circuit[J]. Journal of University of Electronic Science and Technology of China, 2013, 42(6): 857-861. doi: 10.3969/j.issn.1001-0548.2013.06.009

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