作为现代通信系统中的重要组成部分,接收机用于恢复传输信号中的信息并将其转化为电信号,然后被随后的信号处理电路进行解调。由于传输信号受到复杂多变的通信环境等因素的影响,接收机接收到的信号功率将很大的动态变化范围,因此需要在接收机中采用自动增益控制(Automatic Gain Control,以下简称AGC)系统实时检测输入信号的功率并自动调整放大器增益,使得接下来的基带电路得到幅度稳定的输入信号。本论文的主要工作可归纳为,通过研究AGC系统的应用背影、结构类型原理,结合标准CMOS工艺设计大动态范围、低功耗AGC系统的完整解决方案。本论文具体电路设计内容如下所示:(1)在增益控制电路的设计中,采用MOS管亚阈值特性实现指数律的输入-输出控制关系,在降低功耗的基础上可以显著扩展控制电压范围,基于该增益控制电路控制的可变增益放大器电路可以达到动态范围大、功耗低的技术指标;在峰值检测器电路的设计中,采用数字校准的方法,减少因温度、工艺参数等因素造成的实际检测结果与理想结果之间的误差;在AGC系统控制环路外增加了迟滞比较器电路,可用于解调ASK调制的输入信号。所有的电路设计通过Cadence ADE工具进行仿真与验证,并最终完成整体的版图设计。(2)本论文AGC系统设计通过TSMC18工艺进行MPW流片,然后搭建测试平台和设计测试方案测量AGC系统芯片的各性能参数。后期测试表明,AGC芯片的主要性能如下,VGA增益变化范围-10.6 dB~63 dB,控制电压稳定时间为150?s,输入信号功率范围为-60 dBm~0 dBm,最大消耗电流为3 mA。本文能为无线通信接收机中AGC系统的设计,以及流片后的芯片测试方案提供工程上的参考,为我国无线通信产业的发展储备芯片设计的核心技术。