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随着现代社会中各种通信设备不断向着智能化和小型化发展，无线通信系统中各项电路模块的可重构特性成为重要的研究热点，其中接收机中的可变增益放大器作为可重构型放大器的典型代表受到了广泛关注。位于接收机中的可变增益放大器具有调节电路增益大小的作用，其带宽影响着数据传输速率，且不同应用场景下的无线通信收发系统所需要的信道带宽也不尽相同。另外，半导体工艺的发展使得低成本、易集成的CMOS工艺成为系统化芯片设计的不二选择，也为可变增益放大器的设计带来挑战。
本文在国内外研究成果的基础上，针对基于CMOS工艺的可变增益放大器，分析可变增益放大器实现的原理和典型技术，总结评价可变增益放大器的指标，最终从增益和带宽两项参数的可重构方向设计了两款可变增益放大器：
(1)基于GlobalFoundries55nmCMOS工艺设计了可直接应用于自动增益控制系统的宽带可变增益放大器，采用可调谐的晶体管对Cherry-Hooper结构进行改进，实现宽带性能并扩大增益动态范围，利用晶体管的工作区特性实现增益线性变化特性，并在输出端加入具有低截止频率的高通滤波器消除直流偏移量。仿真结果表明，在-33.4dB-46.9dB的超宽动态范围内实现增益线性变化，3-dB带宽达到1.89GHz(0.12 MHz-1.9 GHz)，高增益模式下噪声系数为12dB，功耗为19.68mW，面积仅为0.006mm2。
(2)基于GlobalFoundries55nmCMOS工艺设计了带宽大范围可调的可变增益放大器，采用可变带宽部分与可变增益部分级联的结构，可变带宽部分通过对有源反馈结构的改进得到双重负反馈网络，调节其中的负反馈跨导单元可以实现带宽的可调性，可变增益部分通过信号相加式结构实现增益的连续可调，在双重负反馈网络中加入低通滤波器可以减小直流偏移量，且输出缓冲器设计为宽带结构，不影响整个系统的带宽变化度。仿真结果表明，带宽上限可从2GHz变化到5GHz，增益动态范围是-9.31dB-14.93dB，高增益模式下噪声系数为10.6dB，功耗为8.24mW，面积为0.01mm2。
本文在国内外研究成果的基础上，针对基于CMOS工艺的可变增益放大器，分析可变增益放大器实现的原理和典型技术，总结评价可变增益放大器的指标，最终从增益和带宽两项参数的可重构方向设计了两款可变增益放大器：
(1)基于GlobalFoundries55nmCMOS工艺设计了可直接应用于自动增益控制系统的宽带可变增益放大器，采用可调谐的晶体管对Cherry-Hooper结构进行改进，实现宽带性能并扩大增益动态范围，利用晶体管的工作区特性实现增益线性变化特性，并在输出端加入具有低截止频率的高通滤波器消除直流偏移量。仿真结果表明，在-33.4dB-46.9dB的超宽动态范围内实现增益线性变化，3-dB带宽达到1.89GHz(0.12 MHz-1.9 GHz)，高增益模式下噪声系数为12dB，功耗为19.68mW，面积仅为0.006mm2。
(2)基于GlobalFoundries55nmCMOS工艺设计了带宽大范围可调的可变增益放大器，采用可变带宽部分与可变增益部分级联的结构，可变带宽部分通过对有源反馈结构的改进得到双重负反馈网络，调节其中的负反馈跨导单元可以实现带宽的可调性，可变增益部分通过信号相加式结构实现增益的连续可调，在双重负反馈网络中加入低通滤波器可以减小直流偏移量，且输出缓冲器设计为宽带结构，不影响整个系统的带宽变化度。仿真结果表明，带宽上限可从2GHz变化到5GHz，增益动态范围是-9.31dB-14.93dB，高增益模式下噪声系数为10.6dB，功耗为8.24mW，面积为0.01mm2。