可变增益放大器(Variable-Gain Amplifier, VGA)广泛地应用于超声波,激光雷达,卫星导航和无线通讯等方面,实现对不同幅度信号进行调节,为后续电路提供恒定幅度信号的作用。随着通讯技术的迅猛发展,VGA主要向大动态范围,高线性度和高分辨率,低功耗等方向发展。对其的研究一直是业界的热点。本文基于UMC 0.5um BiCMOS工艺,以一中频图像解调芯片为依托,提出一款应用于芯片前端的具有高动态,高线性的可变增益放大器。利用栅压控制工作在线性区的MOS管,以改变其等效电阻的方法,在源极退化放大器基础上构造电路,使放大器等效跨导和输出电阻同时受控,改变了以往VGA单方面改变其中某一因素的思想,实现了在较小控制电压下有较宽的增益动态范围。核心电路由三级可变增益放大单元级联而成,进一步加大了增益动态范围;稳压源电路提供稳定的工作电压,保证电路工作的稳定性;增益控制模块采用电流补偿技术,产生两个相对延迟的控制电压,实现增益的延迟控制,获得了较好的信噪比和增益控制的灵活性。整个电路结构简单,鲁棒性强。在低功耗,宽动态和大带宽等方面均达到芯片指标要求,兼顾了电路噪声并具有良好的线性度。本文首先综述了自动增益控制放大器应用背景和发展状况,总结了VGA增益控制原理,主流技术和基本设计要求;接着针对系统设计要求,对本文电路进行了详细的分析,设计与仿真;最后简单介绍了BiCMOS工艺,基于Cadence Virtuoso工具设计了电路版图,通过了Dracula工具的DRC和LVS验证。本文的设计依托于姑苏创新创业领军人才项目“无线接收机中中频图像解调芯片的研发”。因其性能良好,在其他可变增益应用场合,该放大器同样适用。