基于双重增益控制技术的超宽带可变增益放大器的设计与实现

作者：谢红云; 刘芮; 陈泉秀; 吴佳辉; 陈亮; 马佩; 高杰; 张万荣

来源：北京工业大学学报, 2019, 45(07): 646-653.

• 超宽带
• 双重增益控制技术
• 电流镜
• 动态增益反馈
• 可变增益放大器
• 电磁联合仿真

为实现超宽带可变增益放大器(ultra-wide band variable gain amplifier,UWB-VGA)在超宽频带下大的增益变化范围和每个变化增益在超宽频带范围内良好的增益平坦度,提出了一种适用于超宽带可变增益放大器的双重增益控制(dual gain control,DGC)技术,由改进型电流镜增益控制结构和动态增益反馈控制结构共同实现.基于双重增益技术,设计了应用于3. 0～6. 0 GHz频带下的超宽带可变增益放大器,完成超宽带可变增益放大器的电路结构原理图和版图的设计.考虑在射频波段下版图、器件结构、工艺及封装产生中存在的寄生效应和耦合效应,对电路结构原理图和版图进行Momentum电磁联合仿真.结果表明:联合调整双重增益控制单元的2个控制电压Vctrl1和Vctrl2,超宽带可变增益放大器在3. 0～6. 0 GHz频段范围内可以同时获得大的增益变化范围和良好的增益平坦度,当动态信号反馈增益控制电压Vctrl2为5. 00 V时,改进型电流镜增益控制电压Vctrl1从2. 50 V变化到3. 20 V时,超宽带可变增益放大器的增益变化幅度为5. 5 d B,每个变化增益的平坦度≤±2. 0 d B,S11、S22都小于-10.0dB,输入输出匹配良好.

• 单位
  电子工程学院; 北京工业大学; 泰山学院