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无线传感器网络(WSN)是一种由大量的无线传感器节点组成组成的网络，可以应用于环境检测、医疗护理、目标跟踪、城市信息化建设等领域。可编程增益放大器(PGA)位于WSN接收机中，它可以根据接收信号的强度调整信号幅度使ADC输入端的信号幅度保持基本不变。Sigma-Delta（∑-△）小数分频频率合成器是WSN收发机中重要的模块，用于提供本振信号，其性能影响整个系统的性能。
本文采用TSMC0.18μmRFCMOS工艺设计并实现了一个工作在2MHz、电压增益变化范围为0dB～60dB、增益变化步长2dB的PGA，整个PGA包含三个部分:0dB～56dB可变增益级、单位增益缓冲级和0dB～14dB可变增益级。其中0dB～56dB可变增益级中的放大器采用开环放大器结构，提供的增益变化步长为14dB，缓冲级起到隔离前后两增益级的作用，0dB～14dB可变增益级采用将运算放大器接成电压电流负反馈的闭环结构，提供的增益变化步长为2dB。完成了PGA的电路设计、前仿真、版图设计、后仿真并流片测试，芯片测试结果表明:在1.8V电源电压下，电压增益变化范围为-0.25dB～65dB，增益变化步长为1.2dB～2.8dB，增益误差小于1dB，输出信号摆幅为2Vpp，PGA工作电流为2.2mA。
本文给出了一种用于分析∑—△小数分频频率合成器的行为级仿真方法，详细论述了频率合成器中各模块电路的设计。鉴频鉴相器(PFD)采用非平衡延时结构。压控振荡器(VCO)低的调谐增益(KVCO)可以减小了环路滤波器(LPF)的面积。本设计把VCO的工作频率范围分成64个子带从而得到较小的KVCO。∑-△调制器采用三阶MASH1-1-1的结构来抑制调制器的量化噪声。本文采用TSMC0.18μmRFCMOS工艺设计了一款2.3GHz～2.5GHz的∑-△小数分频频率合成器，文中给出了电路设计、前仿真结果和版图设计。前仿真结果表明:在1.8V电源电压下，VCO的调谐范围为4.6GHz～5.5GHz，KVCO为26MHz/V～35MHz/V，在振荡频率4.6GHz和5.5GHz上，1MHz频偏处的相位噪声分别为-117dBc/Hz与-120dBc/Hz。混合信号仿真结果表明∑-△小数分频频率合成器的锁定时间为42μs，工作电流为8mA。
论文设计PGA已应用于WSN射频接收机芯片，设计的∑-△小数分频频率合成器经过进一步的优化可用于WSN射频收发机芯片或者其它无线通信射频收发机芯片中。