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GPS接收机系统的设计随着无线通信和超大规模集成电路(VLSI)的快速发展也正朝着低廉的价格,高度的集成和低功耗的方向发展,因此RSSI的设计越来越被重视。它能控制可变增益放大器的增益,以达到控制信号强度的目的,从而得到稳定的输出信号强度。因为CMOS工艺技术具有低成本、低功耗和集成度高等优点,所以研究CMOS RSSI具有重要意义。RSSI (Receive Signal Strength Indicator)由限幅放大器,直流失调电路(DC-offset)和全波整流器组成。本文首先介绍了放大器的非线性特性以及差动对的一些特性。由于差分放大器不仅具有低噪声,低功耗低成本和高灵敏度等优越特性,而且可以减小电路中器件不匹配的影响,所以限幅放大器采用差分及折叠式二极管负载结构,不仅适合低电源电压工作的环境,而且具有良好的工艺和温度稳定性。再由线性误差与限幅放大器级数之间的关系决定:在系统要求线性误差小于1dB的条件下选择七级限幅放大器直接级联。然后介绍引起直流失调的原因和差动对存在的失调,进一步介绍了消除直流失调的技术以及本文采用交叉连接的源极耦合对结构的直流失调消除电路。接着介绍了整流器的原理,并比较详细地分析了三种不同结构的全波整流器。其中高带宽全波整流器具有带宽大、无静态输出电流的优点,但是需要消耗较大的电流;开环电流模式全波整流器适用于低电压低功耗环境,但是引入额外的电流导致误差会很大;本文采用非平衡的源级耦合对结构的全波整流器具有良好的全波整流功能。综上所述,本文介绍了应用于低中频GPS接收机射频前端模块中的RSSI,基于IBM0.13μm工艺库。在设计版图时,利用各种技术避免各种寄生效应的影响,使仿真结果更接近于实际情况。文中给出了相应的前后仿真结果和版图,其中仿真结果显示,在1.2V的电压条件下,限幅放大器增益为69.2dB;带宽为10MHz;基于线性误差小于1dB,当输入功率为-80~-10dBm,RSSI输出电压从0.83V-0.26V都是线性变化;总功耗为2.4mW。