可编程增益放大器是自动增益控制环路的重要组成单元。自动增益控制环路常被用于现代无线通信系统中以增加其接收信号的动态范围。本文基于SMIC 0.18μm CMOS工艺设计了一种应用于无线传感器网络节点射频收发SoC芯片的可编程增益放大器。　　 一个设计良好的可编程增益放大器必须具有宽的可交增益范围、精细的增益变化步长、高线性度和低噪声。在对现有可编程增益放大器调研和分析的基础上，结合无线传感器网络节点射频收发单元的要求，本文采用了一种全差分闭环反馈结构的可编程增益放大器。通过开关控制的电阻网络实现电路的增益可变。由于具有反馈系统的优点，这种结构的可编程增益放大器可以实现准确的增益值和较好的线性度。虽然带宽受限，但是足够系统的需要。本文通过可变增益级和固定增益级级联的方式来获得较宽的可变增益范围。当电路的增益很高时，一个很小的直流偏移量就会使电路自身或者后续电路饱和。本文采用一种直流负反馈技术来消除系统的直流偏移，并阐述了该直流偏移消除电路的设计要点。电阻网络的版图布局是可编程增益放大器版图设计的重要组成部分。电阻网络的匹配对可编程增益放大器增益的准确度和单调性具有重要影响。本文采用局部共质心对称和全局共质心对称的布局方式来保证反馈电阻和输入电阻之间的匹配以及全差分电路的电阻对之间的匹配。后仿真结果表明：可编程增益放大器具有0dB～60dB的增益变化范围，增益变化步长为1dB；各增益组态下对直流的最小衰减量约为20dB；1dB增益组态下增益下降小于0.5dB的通带范围为10.8Hz～20.15MHz，60dB增益组态下增益下降小于0.5dB的通带范围为79.4Hz～5.2MHz;输出摆幅约为1.4V。整个电路消耗的电流为3.7mA。芯片的测试结果表明，可编程增益放大器的可变增益范围为2.23dB～56.66dB，消耗电流为5,2mA。　　 本文设计的可编程增益放大器基本满足无线传感器网络节点射频收发单元的指标要求，经过进一步的优化以后可集成到射频SoC芯片。