可变增益放大器的研究
可变增益放大器的研究的
可变增益放大器的研究的毕业论文目录毕业论文（设计）.................................. 错误!未定义书签。
长江大学毕业论文(设计)任务书 (II)毕业设计开题报告 (IV)长江大学毕业论文(设计)指导教师评审意见 (IX)长江大学毕业论文(设计)评阅教师评语 (X)长江大学毕业论文(设计)答辩记录及成绩评定 (XI)中文摘要 (XII)英文摘要 (XIII)1 前言 (1)1.1 课题意义 (1)1.2 可变增益放大器的发展现状和趋势 (1)2可变增益放大器的设计基础 (3)2.1 自动增益控制环路基础 (3)2.2 VGA 的性能参数 (4)2.3 VGA 的结构 (8)2.4 本章小结 (17)3指数增益控制技术和实现方式 (18)3.1指数控制电路 (18)3.2增益dB 线性的实现方式 (19)4 可变增益放大器的设计 (20)4.1 输入匹配电路 (20)4.2 主体放大电路 (21)4.3 控制电压转换电路 (22)4.4 输出匹配电路 (23)4.5 仿真结果 (23)5总结 (24)参考文献 (25)致谢 (26)xx大学毕业论文(设计)任务书1.毕业论文(设计)题目：可变增益放大器的研究2.毕业论文(设计)起止时间：2015 年1月12日～2015 年6月10 日3. 毕业论文(设计)所需资料及原始数据（指导教师选定部分）[1]xx. CMOS可变增益放大器设计概述. 微电子学，2005，35(6)：612~617；[2]xx. CMOS 宽带可变增益放大器. 半导体学报，2005 ，26(12)：2401-2406；[3]xx，等. 宽带 CMOS 可变增益放大器的设计. 半导体学报,2007，28(12):1967-1971;[4]xx CMOS 高线性变增益放大器. 半导体技术，2004，29(11):65-67;[5] xx. CMOS 宽动态围的可变增益放大器. 半导体学报， 2003, 24(8): 595-599;[6] xx. 0.18um CMOS 可变增益放大器.电子器件2006,29(4):1031-1034.;[7] xx，等. 宽带 CMOS 可变增益放大器的设计. 半导体学报， 2007，28(12): 1967-1971; 4. 毕业论文(设计)应完成的主要容通过查阅可变增益放大器的相关资料、书籍及文献，研究 VGA 的基本理论，熟悉多种 VGA 结构和优缺点，并选择可实现增益 dB 线性的 VGA 结构。
可变增益放大器vga原理
可变增益放大器vga原理
可变增益放大器（VGA）在无线通信的收/发信机模拟前端中起着至关重要的作用。
其原理是，通过对信号进行放大或衰减，以满足不同的信号处理需求。
VGA通常用于补偿射频模块和中频模块的增益衰减，将输出信号放大到
A/D转换器需要的幅度。
此外，VGA还通过AGC环路改变接收机的增益，调整各级信号动态范围，稳定输出信号功率。
在VGA电路中，有几个重要的性能指标，包括IIP3和THD。
由于VGA的输出信号幅度很大，因此这两个指标尤其重要。
此外，为了实现宽增益范围调节，同时保持不同增益输入功率下恒定的输出建立时间，VGA的增益与控制电压需要成dB线性关系。
VGA增益步长越小越精确，对ADC的要求也越低。
数字控制的VGA电路提供了30 dB的增益控制范围，使用7 b精确控制增益大小，具有较小的面积和功耗。
以上信息仅供参考，如有需要，建议查阅专业书籍或文献或咨询专业人士。
可变增益放大器VGA研究笔记
Proposed exponential function generator
It consists of a voltage-to-current converter (VIC), a linear current
multiplier, and an exponential function generator. An external control voltage VEXT is converted to a control current IEXT by the VIC. The current IEXT is then linearly multiplied and compensated by the linear multiplier. Finally, the compensated linear current Iin is trans-formed to an exponential current IEXP using the exponential generator.
mR1IEXT ln N ) ITOT RBGR
a exp(bVEXT )
17
Architecture of the proposed VGA circuit
The VGA circuit features a control
voltage generator with the proposed exponential function generation and a main VGA circuit consisting of a dc offset canceller, threestage VGA cells, and a fixed gain amplifier. The differential signal is amplified by the VGA cells and then amplified again by the fixed gain amplified to meet the targeted signal level at the output. The control voltage generator converts the external control voltage to the required internal control signal. In order to remove the dc offset voltage, a dc offset canceller is introduced between the output of the VGA and the output of the first VGA cell.
UWB系统中可变增益放大器设计与TIADC信号校正研究的开题报告
UWB系统中可变增益放大器设计与TIADC信号校正研究的开题报告1. 研究背景Ultra-Wide Band(UWB)技术是一种无线通信技术，具有带宽宽、低功率、高精度等优点，被广泛应用于雷达、无线通信、医疗、车联网等领域。
在UWB系统中，可变增益放大器是一个重要的组成部分，它可以根据接收信号的强度自动调整增益，提高系统的灵敏度和可靠性。
同时，Time-Interleaved Analog-to-Digital Converter(TIADC)是一种高速ADC转换器，广泛应用于UWB系统中。
然而，由于ADC的非线性特性和电路误差等影响，TIADC的输出信号可能存在非线性失真。
因此，需要进行信号校正和补偿，提高TIADC的性能和精度。
因此，本研究将重点探讨UWB系统中可变增益放大器的设计和TIADC信号校正技术，旨在提高UWB系统的性能和可靠性。
2. 研究内容（1）UWB系统中可变增益放大器的设计：根据UWB信号的特点，设计一种可变增益放大器电路，实现自动增益控制(AGC)功能。
该电路应具有高增益精度、低电源噪声和快速响应等特点。
（2）TIADC信号校正技术研究：针对TIADC的非线性失真问题，研究并实现一种有效的信号校正和补偿方法。
该方法应具有高精度和实时可调的特点。
（3）系统性能测试和比较分析：通过实验测试和仿真模拟，对UWB系统中可变增益放大器和TIADC信号校正技术的性能进行评估和比较分析。
主要考虑系统的带宽、信噪比、线性度、灵敏度等指标。
3. 研究方案（1）可变增益放大器设计：在前期的文献研究和电路仿真基础上，设计并制作可变增益放大器原型，通过实验测试和分析优化电路参数。
主要采用基于MOSFET的电路设计，利用反馈控制实现AGC功能。
（2）TIADC信号校正技术研究：研究和实现不同的TIADC信号校正算法，比如基于滤波和校正表的方法。
同时，利用DSP芯片和FPGA实现硬件实现和实时调整。
可变增益运算放大器设计
可变增益运算放大器设计
可变增益运算放大器是一种能够根据输入信号的大小调整放大倍数的放大器。
它通常由一个可变增益电路和一个运算放大器组成。
以下是一种常见的可变增益运算放大器设计方法：
1. 选择一个合适的运算放大器芯片，如LM741或TL071等。
这些芯片具有高增益和低噪声的特点。
2. 设计一个可变增益电路，可以使用电位器或可变电阻来实现。
这个电路的作用是调整输入信号的放大倍数。
3. 将可变增益电路与运算放大器芯片连接起来。
输入信号通过可变增益电路进入运算放大器，然后经过放大后的信号输出。
4. 调整可变增益电路的参数，以达到所需的放大倍数。
可以通过调节电位器或改变可变电阻的阻值来实现。
5. 进行电路测试和调试，确保放大器的性能符合要求。
可以使用示波器和信号发生器等仪器来检测输入输出信号的波形和幅度。
需要注意的是，可变增益运算放大器设计中需要考虑的因素还包括输入和输出阻
抗、频率响应、稳定性等。
在设计过程中，可以参考相关的电路设计手册和应用笔记，以获得更详细的设计指导。
可变增益放大器 (数电)
可变增益放大器设计报告院系：自动化工程学院电气工程系学号：姓名：摘要该方案采用555定时器电路作为基准时间产生电路，产生频率为1Hz的脉冲接到计数器的计数端，使得电路能够实现在四种不同的状态间切换。
再通过模拟开关CD4052组成的控制电路和运算放大器LM324增益电路实现4种增益的切换。
运用拨动开关来控制计数器的预置数值，当计数器组成的定脉冲产生电路产生5s高电平接到计数器的保持端，使计数器处于保持状态。
同时数控开关经过编码成的二进制数接到模拟开关的控制端端，由简单与非门对数控开关进行编码，将编码送到计数器置位，从而实现数字控制不同增益。
一、设计任务1．基本部分（1）放大器增益可在0.5倍、1倍、2倍、3倍四档间巡回切换，切换频率为1Hz；（2）可以随机对当前增益进行保持，保持时间为5s，保持完后继续巡回状态；（3）对指定的任意一种增益进行选择和保持（保持时间为5s），保持完后返回巡回状态；（4）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
2．发挥部分（1）对于不同的输入信号自动变换增益：a．输入信号峰值为0—1V，增益为3；b．输入信号峰值为1—2V，增益为2；c．输入信号峰值为2—3V，增益为1；d．输入信号峰值为3V以上，增益为0.5；（2）通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表示0.5、1、2、3倍。
二、各模块方案论证1．1S时钟脉冲用555构成多谐振荡器，产生1S的时间脉冲，接计数器从0、1、2、3循环显示1）555内部结构图1.555内部结构2）555外部原理图和真值表图2.555原理图及真值表3）555管脚功能1－接地端2－低电平触发端3－输出端，输出电流可达200mA，直接驱动继电器、发光二极管、扬声器、指示灯等，输出电压约低于电源电压1－3V。
4－复位端，若此端输入一负脉冲，而使触发器直接复位。
不用时加以高电平。
5－电压控制端，此端可外加一电压以改变比较器的参考电压，不用是可悬空或通过0.01μF的电容接地。
开关电容可变增益放大器的研究与设计
开关电容可变增益放大器的研究与设计摘要：本文研究了开关电容可变增益放大器的原理和设计方法。
通过分析开关电容技术的特点和应用前景，提出了一种基于开关电容的可变增益放大器的设计方案。
该方案采用了开关电容技术来实现可变增益，并通过对电容的开关控制来调节放大器的增益。
通过仿真和实验验证了该方案的可行性和性能优势。
1. 引言开关电容技术是一种广泛应用于模拟电路设计中的技术，它可以通过对电容的开关控制来实现信号的采样和保持。
在放大器设计中，可变增益是一项重要的功能需求，因为不同的应用场景需要不同的放大倍数。
因此，研究开关电容可变增益放大器具有重要的理论意义和实际应用价值。
2. 开关电容可变增益放大器的原理开关电容可变增益放大器的基本原理是通过对电容的开关控制来调节放大器的增益。
当电容处于开关状态时，信号可以通过电容传递到输出端，实现放大功能；当电容处于闭合状态时，信号被保持在电容中，从而实现固定增益功能。
通过控制电容的开关状态和频率，可以实现不同的放大倍数。
3. 开关电容可变增益放大器的设计为了实现可变增益功能，设计了一个基于开关电容的放大器电路。
该电路由输入端、开关电容阵列、运算放大器和输出端组成。
输入信号经过运算放大器进行放大，并通过开关电容阵列的控制来调节放大倍数，最后输出到输出端。
4. 仿真和实验结果通过Multisim软件进行了电路仿真，结果显示该方案能够实现可变增益功能，并且在不同增益下具有良好的线性特性和较低的失真。
进一步，我们搭建了实验平台进行了实验验证，实验结果与仿真结果一致，验证了该方案的可行性和性能优势。
5. 结论本文研究了开关电容可变增益放大器的原理和设计方法，并通过仿真和实验验证了该方案的可行性和性能优势。
该方案具有设计简单、可靠性高、可实现高增益和低失真等优点，适用于多种应用场景。
未来的研究可以进一步优化电路结构和参数，提高放大器的性能和稳定性。
可变增益放大器原理
可变增益放大器原理可变增益放大器是一种能够通过调节增益值来放大信号的功放电路。
它在各种电子设备中都得到了广泛的应用，如音频设备、通信设备等。
可变增益放大器的原理主要包括信号输入、放大器、控制电路和输出等几个方面。
首先，信号输入是可变增益放大器的基础。
输入信号可以来自于外部的声音、图像等模拟信号源，也可以来自于数字信号处理系统等数字信号源。
输入信号需要经过一定的处理，以使其满足放大器的要求，如进行滤波、增益调整等。
接下来是放大器部分，可变增益放大器常采用放大器芯片来实现。
放大器芯片一般由多个晶体管或场效应管组成，通过对其工作点的调整，可以使电流增益变化，从而实现可变增益放大器的功能。
例如，当放大器芯片处于饱和区时，电流增益较大；当放大器芯片处于截止区时，电流增益较小。
放大器芯片根据输入信号的大小和放大倍数，通过放大信号的幅度来实现在输出端产生一个与输入信号幅度成正比的放大信号。
放大器芯片还可以通过调整其增益来改变输出信号的幅度。
往往可以通过改变偏置电压或者是改变反馈电阻的方式来实现对放大倍数的调节，从而达到改变输出信号幅度的目的。
然后是控制电路，控制电路主要负责调节放大器芯片的工作状态。
通过对控制电路中的电阻、电容等器件进行调整，可以改变放大器芯片的工作状态，进而实现对输出信号增益的调节。
控制电路可以通过外部电位器、旋钮等操作来实现对增益的调节，也可以通过自动控制电路来实现自动调节。
最后是输出部分，输出部分是可变增益放大器的最终输出信号的出口。
输出可以通过连接不同的外部设备来实现，如音箱、扬声器、显示屏等。
通过输出部分可以将被放大的信号传递给外部设备，从而实现信号的再生产、显示或者传输。
总之，可变增益放大器通过调节放大倍数来实现对信号的放大。
它通过信号输入、放大器、控制电路和输出等几个方面相互配合工作，来实现对信号的放大和调节。
可变增益放大器在实际应用中具有很高的灵活性和可调性，能够满足不同信号放大需求。
四通道可变增益放大器模块研制的开题报告
四通道可变增益放大器模块研制的开题报告一、项目概述本项目旨在研制一种四通道可变增益放大器模块，用于信号放大及调节。
该模块具备以下特点：1.四通道输出，满足多信号的放大需求；2.可变增益，可根据实际场景进行调节，满足不同的放大需求；3.高精度放大，保证信号放大的精确性和稳定性。
本项目的研发将着重于模块的硬件设计和软件开发，同时考虑到其实际应用场景，将力求在性能、稳定性和易用性上达到最佳平衡。
二、项目背景可变增益放大器在许多领域得到广泛应用，如物理实验、医疗等。
目前市场上已有很多四通道放大模块产品，但受限于技术和价格等因素，这些产品往往存在一些缺陷，如增益不够稳定，易受干扰等问题。
因此，本项目旨在研制一种性能更稳定、可靠性更高的四通道可变增益放大器模块，以满足用户的实际需求。
三、研究内容1.模块硬件设计：根据需求设计四通道可变增益放大器模块的硬件电路，包括放大电路和控制电路。
2.模块软件设计：编写模块的控制软件，实现对放大器的增益控制，包括增益调节、增益精度、增益稳定性等方面的控制。
3.性能测试：对研制出的四通道可变增益放大器模块进行性能测试，包括增益精度、增益稳定性、信噪比等相关性能的测试。
四、技术路线本项目将采用如下技术路线：1.硬件设计方面，采用模拟电路设计和数字电路设计相结合的方案，力求实现高精度、稳定性好的放大电路和控制电路。
2.软件设计方面，采用C#语言进行编写，通过串口通信实现对模块的控制和调节。
3.性能测试方面，从增益精度、增益稳定性、信噪比等方面对模块的性能进行测试评估。
五、预期成果经过本项目研发，预期可以得到以下成果：1.研制出一款四通道可变增益放大器模块；2.实现模块的硬件设计和软件开发；3.实现对模块的性能测试和评估，包括增益精度、增益稳定性、信噪比等相关性能的测试；4.提高研发团队的技术水平和专业能力。
六、项目进度安排本项目预计在以下时间节点完成：1.完成立项和项目计划：2021年7月；2.完成模块整体设计和硬件电路设计：2021年9月；3.完成模块的软件开发和调试：2022年3月；4.完成模块性能测试和评估：2022年6月；5.完成论文撰写、毕业设计书和答辩：2022年7月至8月。
CMOS可变增益放大器的研究和设计
本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权 保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。 本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。
保密 □ ，在 年解密后适用本授权书。 本论文属于
The thesis systematically discusses the design process of the VGA. Firstly, the design challenges and the research of the VGA were introduced. Then, the performance index and the common structures of the VGA were described. Finally, the thesis analyses the design process and simulation of the VGA. The amplifier cannot satisfy the specification for the large gain of the VGA, so six stages are cascaded. The first, the third and the fifth stages are variable gain cell, the second and the fourth stages are attenuators, the sixth stage is a buffer, the fully differential degeneration amplifier (FDDA) is used, because the power consumption of FDDA is low for its simplicity in structure. Two attenuators are used in order to obtain a wide dynamic range. The buffer is used to eliminate the DC offset and provide exact differential signals to the ADC.
可变增益放大器的研究【范本模板】
长江大学毕业设计开题报告题目名称:可变增益放大器的研究院系：物理与光电学院专业班级：应用物理11103班学生姓名：指导教师：李林辅导教师：李林开题报告日期: 2015年4月2日可变增益放大器的研究学生：王双全物理与光电工程学院导师：李林物理与光电工程学院一.题目来源题目来源于老师的科研项目二.研究目的和意义在大自然的空气中由于存在着各种不可预测的非理想因素，从而导致通信系统传输过程中的信号会有较大的变化，导致天线从外部接受的信号的强弱会有不同（绝大多数信号被衰减了）。
而且传输信道的非线性因素的存在使得信号衰减，同时信道中的噪声也会对信号的传输有影响，导致信号的强度时大时小。
信号强度的大小差别有时会很大,甚至会有几十个分贝。
信号强度最大值和最小值的差值范围称为接收机的动态范围,为了使接受到的信号尽可能的可靠,自动增益控制电路(Automatic Gain Control，简称AGC）通常都是接收机系统中必不可少的。
AGC 的作用是当输入信号的幅度值偏低时，AGC 会选择较大的增益使其输出的幅度值限定在一个需要的范围，同样当输入信号的幅度值偏高时，AGC 会选择较小的增益使其输出的幅度值限定在一个需要的范围，也就是说对于幅度值不固定的输入信号，AGC 可以保证输出幅度值在一定范围内，基本一致。
性能优良的AGC 会把输出幅度值控制在下级ADC 最需要的输入信号动态范围内.而AGC 系统中最重要的部分就是可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，简称VGA)。
AGC 主要是由反馈控制器和控制对象（VGA）两部分组成,其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器构成的。
而其控制着VGA 使得输出信号的幅度基本恒定不变。
可变增益放大器不断的发展带动了AGC 的发展，使得AGC 在许多的测控设备、智能设备等领域的应用也越来越广泛。
可变增益放大器的增益改变方式主要有连续变化和非连续变化两大类.实际改变增益方法的有多种,每种方法各有其优点和局限性。
增益可自动变换放大器总结报告(保证实现功能)
摘要增益可自动变换放大器是一个首先通过电压比较，经过译码器，转换成有用信号，对这些信号进行处理后再用来控制反馈电阻和数码管，最终达到不同增益之间的自动调节和不同显示数字的部件。
理想增益可自动变换放大器在仿真情况下系统误差很小。
但实际中的电阻和一些芯片存在一定的误差，这使得最终的结果也会出现差别。
而这些理论的设计和猜想将进一步在实际制作与调试中进行验证。
关键词：增益自动调节；运放LM324；电阻反馈网络目录摘要 (1)引言 (3)一、设计任务和要求 (3)二器件选择及其功能1、实验元器件 (3)2.元器件原理分析 (3)三、方案论证和选择1、系统框图： (5)2、各部分原理分析 (5)3、总图见附录 (15)4、PCB见附录 (16)5、仿真结果显示 (9)四、组装与调试 (11)1、使用的主要仪器和仪表 (11)2、测试数据 (11)3、故障及解决 (11)五、总结 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)附录 (15)引言课程设计是理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
本次课程设计主要注重的是电子电路的设计、仿真、印制电路板、制作、调试、等综合于一体的一门课程，意在培养学生正确的设计思想方法以及思路，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度,培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力。
作为一名大学生不仅需要扎实的理论知识，还需要过硬的动手能力，所以认真做好课程设计，对提高我们的动手能力有很大的帮助做到。
一、设计任务和要求：1、设计一个增益可自动变换的直流放大器。
2、输入信号为0～1V时，放大3倍；为1V～2V时，放大2倍；为2V～3V时，放大1倍；3V以上放大0.5倍；3、通过数码管显示当前放大电路的放大倍数，用0、1、2、3分别表二、器件选择及其功能：1、实验元器件：LM324，，74LS138译码器，若干电阻，LM339，CD406674LS08，74LS04，数码管2.元器件原理分析：（1）LM339图2.2.1a 图2.2.1b339内部为四个独立的电压比较器：正相端电压大于反相端时，输出高，反之输出低（2）74LS138图2.2.2将输出电压接入138的输入端，转化为高低电平的有用信号（3）CD4066 功能见 表 2.2.3图2.2.3（4）、LM324：四集成运算放大器图2.2.4 用于完成信号的放大三、方案论证和选择 1图3.12、各部分原理分析：（1）如图7：用三个电压比较器进行电压比较。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
长江大学毕业设计开题报告题目名称：可变增益放大器的研究院系：物理与光电学院专业班级：应用物理11103班学生姓名：指导教师：李林辅导教师：李林开题报告日期：2015年4月2日可变增益放大器的研究学生：王双全物理与光电工程学院导师：李林物理与光电工程学院一.题目来源题目来源于老师的科研项目二.研究目的和意义在大自然的空气中由于存在着各种不可预测的非理想因素，从而导致通信系统传输过程中的信号会有较大的变化，导致天线从外部接受的信号的强弱会有不同（绝大多数信号被衰减了）。
而且传输信道的非线性因素的存在使得信号衰减，同时信道中的噪声也会对信号的传输有影响，导致信号的强度时大时小。
信号强度的大小差别有时会很大，甚至会有几十个分贝。
信号强度最大值和最小值的差值范围称为接收机的动态范围，为了使接受到的信号尽可能的可靠，自动增益控制电路（Automatic Gain Control，简称AGC）通常都是接收机系统中必不可少的。
AGC 的作用是当输入信号的幅度值偏低时，AGC 会选择较大的增益使其输出的幅度值限定在一个需要的范围，同样当输入信号的幅度值偏高时，AGC 会选择较小的增益使其输出的幅度值限定在一个需要的范围，也就是说对于幅度值不固定的输入信号，AGC 可以保证输出幅度值在一定范围内，基本一致。
性能优良的AGC 会把输出幅度值控制在下级ADC 最需要的输入信号动态范围内。
而AGC 系统中最重要的部分就是可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，简称VGA）。
AGC 主要是由反馈控制器和控制对象（VGA）两部分组成，其中反馈控制器由电平检测器、低通滤波器、直流放大器、电压比较器、控制电压产生器构成的。
而其控制着VGA 使得输出信号的幅度基本恒定不变。
可变增益放大器不断的发展带动了AGC 的发展，使得AGC 在许多的测控设备、智能设备等领域的应用也越来越广泛。
可变增益放大器的增益改变方式主要有连续变化和非连续变化两大类。
实际改变增益方法的有多种，每种方法各有其优点和局限性。
对于开环源极电阻负反馈结构的运算放大器，改变运算放大器的源极电阻、输出等效阻抗或等效输入跨导都可以改变增益。
但简单地改变源极电阻或输出等效阻抗并不能得到性能优良的可变增益放大器，特别是动态性能方面很难得到满足。
所以本次的VGA 设计就是在这个基础上去创新的。
从应用角度出发，给出典型的VGA 的实现方法，对VGA 的正确选择和使用有指导意义。
VGA 已用于多种遥感和通信设备达半个多世纪。
从超声波雷达、激光雷达到无线通信甚至语音分析等方面的应用都利用VGA 的可变增益特性以提高动态性能。
VGA 的频率范围涉及非常的广泛。
由于VGA 的广泛运用，从而有越来越多的公司人力投入到VGA 的研究与开发方面，VGA 在最近几年里的发展是飞速的，许多的实行观点被提出来，但真正用来做成产品的方案却不是那么多。
VGA 的运用已经得到了历史和实践的证明，其实际电路的实现也逐渐成熟并在电路领域占据了重要的地位。
三.阅读的主要参考文献及资料名称【1】 C. Popa. Improved accuracy pseudo-exponential function generator with applications in analog signal processing. IEEE Transactions on VLSI Systems,2008, 16(3): 318-321【2】T. Arthansiri, V. Kasemsuwan. Current mode pseudo exponential control variablegain amplifier using fourth order Taylor’s series approximation. Electronics letters.2006, 42(7): 379-380【3】 A. Carlos. Compact Power Effcient CMOS Exponential Voltage to VoltageConverter. IEEE International Symposium on Circuits and Systems,2006:1539-1542【4】郑吉华，李永明，陈弘毅. CMOS 宽动态范围的可变增益放大器. 半导体学报，2003, 24(8): 595-599【5】龚正，冯军. 0.18um CMOS 可变增益放大器.电子器件2006,29(4):1031-1034.【6】郭峰，李智群，陈东东，等. 宽带CMOS 可变增益放大器的设计. 半导体学报，2007，28(12): 1967-1971【7】Chan Tat Fu, Howard Luong. A CMOS Linear-in- dB High-Linearity Variable GainAmplifier for UWB Receivers. IEEE Asian Solid State CircuitsConference,2007:103-107四.国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向1.国内外现状国外2010 年，So Young Kang 等人发表一篇文章，该文章中的VG A 采用数字控制与可编程增益放大器有许多相似之处，该VGA 的功耗只有 2.16mW，但是它的线性度等相对要差一些，不能够用在高性能的系统中。
2011 年，T.A.Wey 等人发表了一篇文章，在该文章中提出的VGA 结构中使用了二氧化钛二极管忆阻器，这种采用物理式嵌入记忆的结构是很新颖的，能够通过这种物理式嵌入记忆的方式来降低功耗、提高带宽。
但是这种依靠新材料或者元器件的方式在现在还并不能大范围的普及，无论是技术还是资金方面都存在着限制。
国内2010 年，曲明、檀柏梅、赵毅强、姜俊伟、李瑞杰等人对传统的可变增益放大器进行了优化设计，改进并采用相关双采样的功能，芯片面积减少约5l％，功耗降低约27％，带宽为44.9MHz，噪声在1MHz 频率点只有18.5nV，最终可以满足系统10bit 的精度要求。
2011 年，陈斯、彭艳军、王侠、朱士虎等人通过构造伪Taylor 指数函数，同时利用可变跨导、可变负载结构，并基于TSMC 0.18μm CMOS 工艺，实现了一种增益dB 线性、动态范围有40dB 的VGA。
其-3dB 带宽约为200Mhz，功耗约为5.28mW。
2012 年，何晓丰、莫太山、王晴晖、马成炎等人基于0.18μm CMOS 工艺实现了一种数字控制的可变增益放大器，并且利用增益加强技术改进可了步进精度。
最终，增益动态范围为62 dB，步长精度为 1 dB，步进误差在0.2 dB 以内，功耗只有2.7mW，-3dB 带宽为80Mhz，芯片面积0.3mm ×0.8mm。
2.发展趋势根据国内外研究现状，目前在国际上对VGA 的研究呈现如下发展态势：1、低噪声发展随着无线技术以及相关ADC 高精度的发展。
2、提高线性度技术3、低电压低功耗趋势4、更高频率下使用的VGA5、宽动态范围发展趋势6、更多的使用纯CMOS 工艺3.研究的主攻方向本论文主要讨论具有低噪声、高线性度、宽动态范围、低功耗指标的高性能可变增益放大器的研制课题。
基于可变增益放大器的理论研究，设计满足60dB 线性增益的宽动态范围开环可变增益放大器（Variable Gain Amplifier，简称VGA）系统架构，并针对曲线拼接技术的理论思想，完成增益dB 线性的VGA 的设计。
根据VGA 系统模块化性能指标分配理论，确定各关键模块的性能指标。
五.主要研究内容、需重点研究的的关键问题及解决思路1.主要研究内容（1）可变增益放大器的基本理论与结构学习通过查阅可变增益放大器的相关资料、书籍及文献，研究VGA 的基本理论，熟悉多种VGA 结构和优缺点，并选择可实现增益dB 线性的VGA 结构。
（2）60dB 线性增益的宽动态范围VGA 开环系统架构建模研究VGA 的基础理论与架构，结合电路理论，完成各模块电路的建模。
并针对功耗以及线性度和输出摆幅进行优化分析，得到最优功效的VGA 架构。
（3）关键模块性能指标确定确定VGA 系统架构后，评估0.13µm/3.3V CMOS 工艺，结合工艺参数和系统性能指标，根据VGA 系统模块化性能指标分配理论，确定各关键模块的性能指标。
（4）关键模块设计与仿真根据各关键模块的性能指标，选择合适的拓扑结构，分析各种电路和工艺的非理性因素，仔细分析设计电路以达到指标要求。
（5）整体电路的仿真与调试完成各关键模块的结构和电路参数设计后，将各模块联结起来对整个VGA进行仿真、调试。
（6）电路版图的设计及后仿真设计VGA 版图，提取寄生参数进行后仿真验证和调试，最终得到满足规格要求的60dB 线性增益的VGA 电路和版图。
2.重点研究问题关键模块性能指标确定。
各种设计指标的折中应该是VGA 设计中最具挑战的任务。
尤其是噪声和线性度的折中，比如，一种VGA 的设计优化提供最大的增益和最小的噪声系数，而具有很差的线性度，相反，另一种VGA 设计优化提供了最好的线性度，其代价是更小的最大增益和更高的噪声。
这些矛盾的产生是因为晶体管本身是非线性器件，但在放大器工作的范围内能够被近似为线性，而这种近似能够成立的范围是由晶体管的增益决定的。
当增益增加时，近似能够成立范围下降。
同时噪声因子与增益是正相关关系。
因此优化VGA 的设计使其满足上述三个指标非常的具有挑战性。
3.解决思路1）负反馈技术能更进一步的减低失真来提高电路的线性度2）差分电路可以消除噪声3）源级负反馈电阻的伪差分结构的功耗很低，结构也简单。
此外，在低电压的情况下可以提供良好的线性度和高精度的增益补偿。
六.完成毕业设计所必须的工作条件仿真软件七.工作的主要阶段、进度与时间安排1）查阅相关资料文献；1月15日—3月2日2）完成开题报告；3月25日—4月2日3）完成可变增益放大器的基本理论与结构学习；4月2日—5月1日4）VGA 开环系统架构建模和关键模块性能指标确定; 5月2日—5月10日5）整体电路的仿真与调试；5月11日—5月21日6）完成论文写作并修改定稿；5月21日—5月31日7）论文答辩；6月。
八.指导老师审查意见指导老师：年月日。