一种带AGC环路的可变增益放大器电路OA

为解决传统模拟控制可变增益放大器(Variable Gain Amplifier,VGA)动态范围较小的问题以及数字式自动增益控制电路(Automatic Gain Control,AGC)系统规模较大、不易集成的问题,同时覆盖更广的应用场景,设计了一种数字控制的带AGC环路的可变增益放大器电路。该电路基于SMIC 0.18μm CMOS工艺,具有VGA和AGC两种工作模式,且两种工作模式可通过数字信号进行切换,其中VGA模块由6个16 dB固定增益放大器和1个0~15 dB可变增益放大器组成,外部输入的7位数字信号经过译码对6个固定增益放大器进行选择并改变可编程电阻网络的电阻值,从而实现一共111 dB的增益控制范围。AGC环路首先通过一个7位可逆计数器对系统增益进行1 dB步长的粗调,再通过一个3位可逆计数器进行0.2 dB步长的细调,直到输出信号幅值被控制在参考值的±0.2 dB范围内。仿真结果表明,在VGA模式下,系统增益在6 MHz时的增益误差不超过±0.2 dB,且在2~10 MHz通带内的增益起伏不超过±0.2 dB,在AGC模式下,输出信号峰峰值幅度起伏不超过±0.2 dB。在两种模式下,系统的输出噪声均小于10μV·Hz^(-1/2),系统对增益控制有着较好的线性度和稳定性。