ZigBee技术作为无线传感网络中主要技术之一,具有低功耗、低成本和网络容量大等优点,广泛地应用于工业控制、智能家居和环境监测等领域。自动增益控制系统作为ZigBee射频接收机的重要组成部分,可以对不同强弱的信号,做出增益的自动调整,为后级电路提供一个稳定的电平。因此,高性能的自动增益控制系统有助于更好的提升ZigBee网络的通信质量。文中涉及到的射频接收机采用低中频结构,符合ZigBee技术低功耗和低成本的要求。接收机中的自动增益控制环路采取数字信号控制的方式,代替传统的模拟控制方式,数字自动增益控制可以直接产生指数形式的增益变化,省去了指数产生电路,降低了设计复杂度,并具有很高的线性度;将射频前端的低噪声放大器变为增益可控放大器,控制信号同样由数字自动增益控制算法模块产生,减少了自动增益环路中对增益动态范围的需求,同样降低了设计复杂度;自动增益控制环路中的PGA(Programmable Gain Amplifier)模块采取粗调部分和细调部分相结合的方式,不仅具有较高的精度,并且具有较大的动态范围,只需要细调部分的放大器增益可变,粗调部分采用固定增益的放大器即可,通过数字信号控制其打开与关闭,进一步降低了设计复杂度。该算法所控制的射频接收链路增益调节范围共102dB,变化精度为2dB,其中低噪声放大器模块的动态范围为32dB,分为-2dB、14dB和30dB三个状态,环路中可编程放大器的动态范围为70dB,分为粗调部分和细调部分,粗调部分是4个增益为14dB的固定增益放大器,细调部分是动态范围为14dB,变化精度为2dB的可变电阻放大器。依据5个峰值检测器的结果对这两个部分进行控制,对应的是低噪放控制模块和可编程放大器控制模块,并加入增益分配调整模块来优化电路中的噪声系数。在ModelSim SE软件中完成了对该算法的功能仿真验证,并通过Design Compiler综合、Soc Encounter布局布线等EDA工具完成了其版图设计。