CN101790843A - 用于任何期望的压缩曲线的可变自动限幅控制(alc)阈值 - Google Patents

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Abstract

信号调节电路(500、1100)动态地调整压缩比率，以便于压缩信号并且尽可能地避免限幅，从而避免由于削波而使该信号失真。将输入信号(502、1102)施加到程控增益放大器(PGA)(505、1105)或其增益能够由增益控制信号510、1110控制的其他放大器的输入。PGA 505、1105的输入(502、1102)或输出(515、1115)由电平检测器(520、1120)来进行采样，以产生表示信号(502、515、1102、1115)的电平的电平信号(525、1125)。可变电源(530、800、900、1130)产生可变阈值信号(535、1135)。比较器(540、1140)将该电平信号(525、1125)与可变阈值信号(535、1135)作比较，以产生差值信号(545、1145)。控制逻辑(550、1150)从差值信号(545、1145)生成增益控制信号(510、1110)。当电平信号(525、1125)超过阈值信号(535、1135)时，控制逻辑(550、1150)改变增益控制信号(510、1110)，以减小PGA(505、1105)的增益，并且当电平信号(525、1125)小于阈值信号(535、1135)时，控制逻辑(550、1150)改变增益控制信号(510、1110)，以增加PGA(505、1105)的增益。阈值信号(535、1135)根据增益控制信号(510、1110)的函数而变化。

Description

用于任何期望的压缩曲线的可变自动限幅控制(ALC)阈值
相关申请的交叉引用
本申请要求2007年8月31日提交的标题为“Variable ALCThreshold for any Desired Compression Curve(用于任何期望的压缩曲线的可变ALC阈值)”的美国临时专利申请No.60/969,523以及2007年9月6日提交的标题为“Variable ALC Threshold for any DesiredCompression Curve(用于任何期望的压缩曲线的可变ALC阈值)”的美国临时专利申请No.60/970,283的权益，就各方面而言，其全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本发明涉及自动电平控制(ALC)电路，并且更具体地，涉及自动生成根据放大器增益控制信号的函数而变化的阈值信号的ALC电路。
背景技术
自动极限控制(ALC)(有时称为自动电平控制)电路用于动态地调整信号的电平，以避免由于信号幅度的大幅改变(通常称为“动态范围”)而导致的与削波(clipped)的峰值、引入的噪声等相关联的问题。例如，在大部分笔记本计算机和蜂窝式电话中的扬声器具有相当有限的动态范围。诸如“蜂鸣(beeps)”的操作系统警报和传统铃声的动态范围十分有限，使得用户可以设置相当高的音量水平，而没有由于声音信号的峰值的削波而造成失真的风险。
然而，音频和视频声音轨通常具有相对宽的动态范围。因此，在其笔记本计算机上播放DVD等或在其移动电话上播放音乐的用户可能意识到为了能够听到相对安静的对话或音乐而增加音量，并且减小音量以避免在喧闹的乐段或音效期间的失真。
类似地，当使用公共广播系统(public address system)或移动电话时，用户可能保持麦克风距离他的或她的嘴巴过近或过远、当他或她说话时以不稳定的语音说话或改变距麦克风的距离。这样的行为可能造成音频信号变得非常喧闹，并且可能失真，或者变成太柔和、或渐强或渐弱。
为了避免噪声和失真，并且减小在音频信号电平中的不自然的和干扰的变化，许多系统使用调节电路来压缩音频信号的动态范围，使得增强微弱的信号，并且使喧闹的信号增强较少量或被减弱。这样的信号调节促进了信号的感知到的质量或清晰度。
调节电路中的压缩量通常由压缩比率r来表示，该压缩比率r是输入信号幅度的改变与输出信号幅度的幅度改变相比的比率。在一个极端，1∶1的压缩比率没有产生压缩，即，该电路提供固定的增益。在另一个极端(诸如大约为20∶1或更大的压缩比率)，不论输入电平如何，输出都保持相对恒定。后者的情况通常被称为“无限压缩比率”或“极限”。
当对以分贝(dB)表示的输入信号电平绘制出以dB表示的电路的输出信号电平时，该电路的压缩曲线通常为直线，该直线的斜率(或斜率的倒数)等于压缩比率。如果该压缩比可以变化，则用于不同比率的线通常在固定的参考点相交，该参考点称为旋转点。在该旋转点处，对于所有的其可用压缩比率，电路的增益都是相同的。
在无限压缩比率时，消除了由于削波的峰值或者麦克风不适当的使用而以其他方式导致的输出音频信号的变化。然而，还损耗了说话、音乐或其他信号的自然动态范围。通常，如果压缩比率过大，则输出信号的幅度平坦，并且放大了非常低的噪声信号。在另一方面，如果压缩比率过小，则麦克风输入问题仍然存在，并且输出可能饱和，并且可能对大信号进行削波。通常使用在大约2∶1和大约10∶1之间的压缩比率来获得最佳感知的音频质量。
电路可以自动地响应于输出信号电平来获得期望的压缩比率。例如，电路可以包括响应于输出信号电平来自动地控制其增益的放大器。这样的电路在受让于本发明的受让人的Douglas R.Frey等人的标题为“Signal Conditioning for Compressing Audio Signals(用于压缩音频信号的信号调节)”的美国专利No.5,631,968中进行了公开。根据以上引用的专利，信号调节电路可以通过产生增益控制信号并且通过该增益控制信号的指数函数放大音频号来压缩音频信号，该增益控制信号是时间平均的音频信号和固定的期望压缩比率的函数。
诸如Norwood MA(马萨诸塞州诺伍德市)的Analog Devices公司提供的零件编号为SSM2120的双VCA(压控放大器)/动态范围处理器的电路实现以上引用的专利中所公开的信号调节电路。然而，期望在具有大动态范围的音频或其它信号的感知质量的进一步的改进。
发明内容
本发明的实施例提供了一种可变自动电平控制器。该控制器包括：放大器，该放大器被配置成基于增益控制信号通过增益来放大输入信号。该放大器产生输出信号。将比较器电路耦接到该放大器，以便于接收表示该放大器的输入信号的平均值或输出信号的平均值的电平信号。该比较器电路也被耦接以接收根据增益控制信号的函数而变化的阈值信号。比较器被配置成提供增益控制信号，使得如果电平信号超过阈值信号，则调整增益控制信号以减小放大器的增益。比较器进一步被配置成提供增益控制信号，使得如果阈值信号超过电平信号，则调整增益控制信号以增加放大器的增益。
该比较器电路可以包括比较器，该比较器具有被耦接以分别接收电平信号和阈值信号的输入。该比较器可以具有输出。该比较器电路还可以包括耦接到该比较器的控制逻辑。该控制逻辑可能被配置成基于该比较器的输出来产生增益控制信号。可选地或替选地，该比较器可以包括差分输入运算放大器和/或数字逻辑。
阈值信号根据其变化的增益控制信号的函数可以使得在电平信号的第一范围中，该阈值信号响应于该电平信号的预定的改变而改变第一预定量。此外，在电平信号的第二范围中，该阈值信号可以响应于该电平信号中的预定的改变而改变不同于第一预定量的第二预定量。增益控制信号的函数可以使得在电平信号的第三范围中，该阈值信号响应于该电平信号中的预定的改变而改变不同于第一和第二预定量的第三预定量。
该增益控制信号的函数可以包括：当该电平信号在第一范围内时的第一函数，以及当该电平信号在第二范围内时的不同于第一函数的第二函数。该增益控制信号的函数可以包括：当该电平信号在第三范围内时的不同于第一和第二函数的第三函数。
该可变自动电平控制器还可以包括：阈值信号生成器，该阈值信号生成器被配置成根据增益控制信号的函数来生成阈值信号。该阈值信号生成器可以包括与衰减器串联的电流源。该电流源可以基于增益控制信号通过信号来控制。可选地或替选地，该阈值信号生成器可以包括多个开关，该多个开关基于该增益控制信号通过信号来控制，并且被电连接到多个衰减器。该多个开关可以包括多个固态器件和/或多个微电子机械系统(MEMS)开关。
该阈值信号发生器可以包括组合逻辑、运算放大器和/或比较器。
本发明的另一个实施例提供了一种生成用于放大器的增益控制信号的方法，该放大器被配置成基于增益控制信号通过增益来放大输入信号。该放大器产生输出信号。生成表示放大器的输入信号平均值或输出信号的平均值的电平信号。生成根据增益控制信号的函数而变化的阈值信号。基于该电平信号和阈值信号，生成增益控制信号，使得如果该电平信号超过该阈值信号，则调整增益控制信号以减小该放大器的增益。如果该阈值信号超过该电平信号，则调整增益控制信号以增加该放大器的增益。可选地，可以提供该放大器。
附图说明
通过结合附图来参考下面的具体实施方式，将更全面地理解本发明，在附图中：
图1包含图示现有技术压缩电路的压缩比率的图；
图2图示了信号的压缩；
图3图示了与图2中相同的信号的限幅；
图4是现有技术的信号调节电路的示意性框图；
图5是根据本发明一个实施例的信号调节电路的示意性框图；
图6是示出表征图5的电路的一个实施例的压缩曲线的示例性图；
图7是图6的图的一部分的放大；
图8和图9是根据本发明的两个实施例的用于基于控制信号来生成可变阈值信号的示例性电路的示意性框图；
图10是示出表征图5的电路的另一个实施例的压缩曲线示意性图；
图11是根据本发明的另一个实施例的信号调节电路的示意性框图；
图12包含图示图11的电路的操作的两个关联的图；以及
图13是图示根据本发明的实施例的信号调节电路的操作的流程图；
具体实施方式
除非上下文另外要求或指示，在该描述中以及在任何所附权利要求中所使用的下面的术语将具有指示的含义。
放大器——接收输入信号并且生成输入信号必要特征的再现作为输出信号的电路；输出信号可以具有与输入信号相比更大、更小或相同的电压、电流、功率或其他的量值度量(在这里的统称为“功率”)；输入和输出信号可以是模拟的或数字的；数字信号包含可以从其生成模拟波形的数字信息，诸如波形幅度的时间上分离的采样。
增益——当放大器产生输出信号时，放大器提高输入信号强度的程度；通常以分贝(dB)(对数单位)来度量；输出功率大于输入功率由正的增益来指示，并且输出功率小于输入功率由负的增益来指示。
根据本发明的优选实施例，公开了方法和装置，该方法和装置用于调节信号以动态地调整压缩比率，以便于压缩信号并且尽可能地避免限幅，从而避免由于削波而导致信号失真。示例性电路生成用于建立压缩比率的阈值信号，使得阈值信号根据增益控制信号的函数而变化。
图1包含图示现有技术的压缩电路的压缩比率的图。当输入信号的电平从-10dB增加到0dB(例如)时，该电路提供固定的增益。因此，对于输入信号电平中的给定的改变100，该电路提供该输出电平中的相等的改变105，产生1∶1的压缩比率。然而，如果该信号电平超过阈值，则该电路减小增益，使得对于在输入信号电平中的给定的改变110，该电路仅提供一半的输出信号中的改变115，产生2∶1的压缩比率。在更高的阈值(诸如+10dB的输入)以上，该电路可能不再增加输出电平，从而对该信号进行限幅，如由在120处所指示的该图的一部分所例示的。
然而，限幅可以导致“平坦”和不自然的音频再现。例如，如图2中所示，音频信号可以包括包含大范围变化的信号电平的部分200。图3示出了来自接收图2的输入信号的传统压缩器/限幅电路的输出。使输入信号的部分200中的动态变化基本上被平整，得到不太自然的发声信号。
图4是现有技术信号调节电路的示意性框图。将输入信号400施加到程控增益放大器(PGA)405的输入，该程控增益放大器(PGA)405的增益可以由增益控制信号410来控制。电平检测器420对PGA405的输出415进行采样，以产生表示输出信号415的电平的信号(输出电平)425。输出信号415的电平可以被表示为均方根(RMS)值、峰值或使用另一个适当的度量来表示。电压源430产生表示期望的压缩比率的信号V阈值435。比较器440将输出电平信号425与V阈值信号435作比较，以产生差值信号445。
控制逻辑450从该差值信号445生成增益控制信号410，使得维持期望压缩比率。当输出电平信号425超过V阈值信号435时，控制逻辑450改变增益控制信号410，以减小PGA 405的增益。例如，该增益可以减小诸如1dB的步长。当输出电平信号425小于V阈值信号435时，该控制逻辑450改变该增益控制信号410以将PGA 405的增益增加诸如1dB的步长。
传统的压缩电路通常在对数域中处理模拟信号。因为双极型晶体管呈现了在大范围的电流上非常准确的在集电极电流和基极到发射极电压之间的指数关系，所以双极型晶体管非常适合于执行对数域处理的电路。因此，基于双极型晶体管的电路非常适合于实现根据用于压缩的数学模型来处理模拟信号的信号调节器。
另一方面，因为可以将模拟和数字电子装置组合在单片的基于CMOS的衬底上，而对于这样的组合，基于双极的技术是不导通的，所以在许多上下文中基于CMOS的半导体器件比双极型器件更受欢迎。然而，因为基于CMOS的半导体没有呈现上述的对数关系，所以在CMOS半导体中难以实现对数域处理。因此，基于CMOS的信号调节电路在没有复杂的额外数字信号处理电路的情况下不能提供压缩。限幅不需要对数域处理。因此，基于诸如图4所例示的电路的基于CMOS的信号调节电路通常仅提供限幅。
然而，本发明的基于CMOS的实施例可以在不需要复杂的数字信号处理的情况下执行压缩。图5是根据本发明的一个实施例的信号调节电路500的示意性框图。将输入信号502施加到程控增益放大器(PGA)505或其增益能够由增益控制信号510来控制的其他放大器(统称为“PGA”)的输入。由电平检测器520来对PGA 505的输出515进行采样，以产生表示输出信号515的电平的信号(输出电平)525。电平检测器520可以是AC电平到DC电平的转换器或电平检测器，诸如整流器。例如，输出电平信号525可能是表示输出信号515的时间平均的电平的缓慢变化的DC电压。
然而，不同于图4中所示的电路，可变电源530产生可变V阈值信号535。比较器540将输出电平信号525与可变V阈值信号535作比较，以产生差值信号545。该比较器540可以包括差分输入运算放大器和/或其他的模拟电路。可选地或替选地，比较器540可以包括数字逻辑。控制逻辑550从差值信号545生成增益控制信号510。
如图4中所示的电路，当输出电平信号525超过V阈值信号535时，控制逻辑550改变增益控制信号510，以减小PGA 505的增益，并且当输出电平信号525小于V阈值信号535时，控制逻辑550改变增益控制信号510以增加PGA 505的增益。然而，不同于现有技术，在图5中所示的电路中，V阈值信号535是变化的。在一个实施例中，V阈值信号535根据增益控制信号510的函数而变化。
图6是示出表征图5的电路的一个实施例的压缩曲线600的示例性图。当该信号增加到阈值(例如，0dB)以上时，电平检测器520产生超过V阈值信号535的输出电平信号525，由此控制逻辑550减小PGA 505的增益。当输入信号逐渐地增加并且反复超过V阈值信号535时，该控制逻辑逐步减小PGA 505的增益，得到压缩曲线600的锯齿形状部分605。明显地，当输入信号低于0dB时，锯齿形状部分605的平均斜率(由虚线610指示)可能不同于曲线600部分的斜率。因此，压缩曲线600呈现出两个不同的压缩比率。
如前所述，V阈值信号535诸如基于增益控制信号510而变化。特定地，当增益控制信号510改变以增加PGA 505的增益时，V阈值信号535改变以更接近地匹配较高的输出电平信号525，即，较高的输出信号515电平。为了清晰，并且为了促进解释V阈值信号535如何变化，在图7中放大地示出了图6的图的一部分610。电路的压缩曲线由粗线700来表示，并且V阈值信号535由细线705来表示。
如前所述，当输入信号502的电平增加时，比较器540检测输出电平信号525何时超过V阈值信号535，并且控制逻辑550诸如按步长来改变增益控制信号510以减小PGA 505的增益。使“A”象征性地表示该步长减少的大小，以dB来度量。在该图中在710处表示PGA 505的增益的该步长减小。
对应于PGA 505增益的减小710，V阈值信号535增加了由“B”dB715象征性表示的量。也就是说，V阈值530增加了量715，使得输入信号中的B dB的增加将触发PGA 505的增益的接下来的减小，即，如果输入信号在电平上增加了B dB，则比较器540将检测到输出电平信号525再一次超过(在由720指示的点处)现在增加的V阈值信号535。因此，在输入信号电平中的(A+B)dB的改变造成在输出信号电平中的B dB的改变。因此，压缩比率为(A+B)∶B或(A+B)/B∶1。在压缩曲线的锯齿形状部分605中提供了该平均压缩比率610。
类似地，如果输入信号502的电平减小到比较器540检测到输出电平信号525小于V阈值信号535的点，则控制逻辑550改变增益控制信号510来以大小为A dB的步长增加PGA 505的增益。相应地，如上所述，V阈值530减小量715。
图8和图9是用于分别基于控制信号802和902来生成可变V阈值信号535的示例性电路800和900的示意性框图。控制信号802和902可以是由控制逻辑550或另一电路产生的增益控制510或另一个信号的多比特数字表示。在图8中所示的电路中，控制信号802控制在电阻器810上产生压降的电流源805来生成V阈值信号535。在图9中所示的电路中，控制信号902控制连接到电阻器910梯的开关905的阵列，将电阻器910梯连接到电压源VDD。该开关905的阵列可以通过固态器件(诸如开关晶体管)、微电子机械系统(MEMS)开关或任何其他的适当的开关来实现。
图8和图9中所示的示例性电路800和900产生模拟信号，特别是电压。然而，其他类型的电路可以用于产生其他类型的信号，使得模拟电流或数字信号是增益控制信号510的函数。相对简单的电路可以用于生成V阈值信号535。因此，本发明的基于CMOS的实施例可以在不需要复杂信号处理电路的情况下提供信号压缩。设计用于产生适当的可变电压或其他类型的V阈值信号535的其他类型的电路，在本领域普通技术人员的能力范围内，现在本公开教导如何在信号调节电路中利用作为增益控制信号的函数的可变阈值信号。
虽然图6中所示的压缩曲线600呈现了两个不同的压缩比率，但是其他的V阈值信号生成器电路可以被配置成生成V阈值信号536，使得得到的压缩曲线呈现任何期望的形状。例如，V阈值信号535可以在压缩曲线的不同的部分中增加或减小不同的量(“步长”)，以实现具有两个“拐点”和三个不同压缩比率的压缩曲线，如图10中所示。压缩曲线的第一部分1000呈现出第一压缩比率，诸如1∶1。在该压缩曲线的第二部分1002中，可以选择步长1005来产生第二压缩比率(如由虚线1010的平均斜率所指示的)，并且在该压缩曲线的第三部分1015中，更小的步长1020可以用于产生更高的压缩比率(如由虚线1025的平均斜率所指示的)。在该压缩曲线的第二部分1002中，压缩比率可以是(例如)2∶1，而在该压缩曲线的第三部分1015中，压缩比率可以是(例如)3∶1。
因此，当输出电平信号525在第一范围内时，即，在该压缩曲线的第二部分1002中，V阈值信号535根据增益控制信号510的第一函数来进行变化，并且当输出电平信号525在第二数值范围内时，即，在该压缩曲线的第三部分1015中，V阈值信号535根据增益控制信号510的不同于第一函数的第二函数来进行变化。可以使用该压缩曲线的其他数目的部分，每个都具有相应的压缩比率和增益控制信号510的函数。
生成作为增益控制信号510的函数的V阈值信号535的电路可以包括无源组件，如图9的电路所示例的。可选地或替选地，基于需要实现的增益控制信号510的函数，V阈值信号生成器电路可以包括组合逻辑、模拟组件(诸如运算放大器、比较器等)、处理器或任何其他适当的电路或其组合。
V阈值信号生成器可以接受增益控制信号510的模拟或数字表示。类似地，V阈值信号生成器可以生成模拟或数字V阈值信号535。如果生成了数字V阈值信号535，则比较器540应当是数字比较器，或者V阈值信号535可以在提供到模拟比较器之前被转换成模拟信号。类似地，当比较器540需要时，电平检测器520可以生成模拟或数字输出电平信号525，并且可以将输出电平信号525转换成模拟或数字信号。
图5中所示的信号调节电路使用来自输出信号515的反馈，以生成增益控制信号510。替选的，如图11的示意性框图中所示，可以使用前馈控制机制。在此，如上所述，类似于生成输出电平信号525的方法，耦接电平检测器1120来对输入信号1102进行采样，以生成输入电平信号1125。比较器1140将输入电平信号1125与来自V阈值信号生成器1130的可变V阈值信号1135作比较，以生成差值信号1145。控制逻辑1150使用来自比较器1140的输出来生成控制PGA 1105的增益的增益控制信号1110。如上所述，V阈值信号生成器1130生成增益控制信号1110的函数的V阈值信号1135。PGA 1105将输入信号1102放大由增益控制信号1110控制的量，以产生输出信号1115。
图12包含图示图11的前馈电路1100的操作的两个关联的图。如在图5中的反馈电路中所示，当输入信号1102的电平增加时，比较器1140检测输入电平信号1125何时超过V阈值信号1135，并且控制逻辑1150改变增益控制信号1110来诸如以幅度A的步长减小PGA 1105的增益。该PGA 1105的增益的步长的减小在该图(图12)中的1210处来表示。对应于PGA 1105增益的减小1210，V阈值信号1135增加了量B dB，如在1215处所指示的。因此，在输入信号中的B dB的改变导致输出信号电平中的(B-A)dB的改变。因此，压缩比率为B∶(B-A)或B/(B-A)∶1。在压缩曲线的锯齿形状部分中提供该平均压缩比率1210。
如上所述的信号调节电路的实施例可以以基于硅的或其他类型半导体来实现，诸如集成电路。可选地或替选地，所有或部分的电路可以由分立组件和/或以软件或固件来实现。虽然已经在调节音频信号的上下文中描述了示例性电路和图，但是其他类型的信号，诸如视频、心电图(EKG)和射频(RF)信号，可以使用类似的电路来进行调节。在信号的进一步处理和/或放大之前，可以使用这里描述的信号调节电路和方法来诸如通过D类放大器来调节该信号。
图13是图示根据本发明的实施例的信号调节电路的操作的流程图。在1300处，提供了其增益可以由增益控制信号来控制的放大器。在1302处，生成电平信号来表示放大器的输入信号的平均值或输出信号的平均值。在1305处，生成根据增益控制信号的函数而进行变化的阈值信号。在1310处，将电平信号与阈值信号作比较。如果电平信号超过阈值信号，则在1325处，生成增益控制信号，使得放大器的增益减小。如果电平信号超过阈值信号，则在1320处生成增益控制信号，使得放大器的增益增加。控制可以返回到1302，并且可以重复该过程。
尽管本发明可以以基于硅的或其他半导体来实施，但是实现本发明所必需的功能可以可选地或替选地部分地或整个地使用软件、固件和/或硬件组件来实施，诸如组合逻辑、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他的硬件或硬件、软件和/或固件组件的一些组合。
尽管通过上述示例性实施例来描述本发明，但是应当理解，本领域普通技术人员可以在不背离这里公开的发明原理的情况下，做出对说明的实施例的修改及变化。例如，虽然已经参考框图和流程图描述了信号调节电路的一些方面，但是本领域技术人员应当容易地理解，框图和流程图的所有或部分的每个方框或方框的组合的功能、操作或判定等可以被组合、分成分立的操作或以其他顺序来执行。此外，公开的方面或这些方面的部分，可以以上面没有列出的方法来进行组合。因此，本发明不应当被视作限于所公开的实施例。

Claims (17)

1.一种可变自动电平控制器(500、1100)，包括：
放大器(505、1105)，所述放大器(505、1105)被配置成基于增益控制信号(510，1110)通过增益来放大输入信号(502，1102)，以产生输出信号(515、1115)；以及
比较器电路(540、1140)，所述比较器电路(540、1140)被耦接到所述放大器(550、1105)，以便于接收：
(a)表示所述放大器(505、1105)的所述输入信号(502、1102)的平均值或所述输出信号(515、1115)的平均值的电平信号(525、1125)；以及
(b)根据所述增益控制信号(510、1110)的函数而进行变化的阈值信号(535、1135)；
其中，所述比较器电路(540、1140)被配置成提供所述增益控制信号(510、1110)，使得：
(a)如果所述电平信号(525、1125)超过所述阈值信号(535、1135)，则调整所述增益控制信号(510、1110)，以减小所述放大器(505、1105)的增益；以及
(b)如果所述阈值信号(535、1135)超过所述电平信号(525、1125)，则调整所述增益控制信号(510、1110)，以增加所述放大器(505、1105)的增益；
2.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述比较器电路(540、1140)包括：
比较器，所述比较器具有被耦接以分别接收所述电平信号(525、1125)和所述阈值信号(535、1135)的输入，所述比较器具有输出；以及
控制逻辑，所述控制逻辑被耦接到所述比较器，并且被配置成基于所述比较器的输出来产生所述增益控制信号(510、1110)。
3.根据权利要求2所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述比较器包括：差分输入运算放大器。
4.根据权利要求2所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述比较器包括数字逻辑。
5.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述增益控制信号(510、1110)的函数是使得：
在电平信号(525、1125)的第一范围中，所述阈值信号(535、1135)响应于所述电平信号(525、1125)中的预定的改变而被改变第一预定量；以及
在电平信号(525、1125)的第二范围中，所述阈值信号(535、1135)响应于所述电平信号(525、1125)中的预定的改变而被改变不同于所述第一预定量的第二预定量。
6.根据权利要求5所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述增益控制信号(510、1110)的函数是使得，在电平信号的第三范围中，所述阈值信号(535、1135)响应于所述电平信号(525、1125)中的预定的改变而被改变不同于所述第一预定量和所述第二预定量的第三预定量。
7.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述增益控制信号(510、1110)的函数包括：
当所述电平信号(525、1125)处于第一范围内时的第一函数；以及
当所述电平信号(525、1125)处于第二范围内时的不同于所述第一函数的第二函数。
8.根据权利要求7所述的可变自动控制器(500、1100)，其中，所述增益控制信号(510、1110)的函数进一步包括：
当所述电平信号(525、1125)处于第三范围内时的不同于所述第一函数和所述第二函数的第三函数。
9.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，进一步包括：阈值信号生成器(530、1130、800、900)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)被配置成生成作为所述增益控制信号(510、1110)的函数的阈值信号(535、1135)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)包括：电流源(805)，所述电流源(805)与衰减器(810)串联，其中，所述电流源(805)基于所述增益控制信号(510、1110)通过信号(802)被控制。
10.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，进一步包括：阈值信号生成器(530、1130、800、900)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)被配置成生成作为所述增益控制信号(510、1110)的函数的所述阈值信号(535、1135)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)包括多个开关(905)，所述多个开关(905)基于增益控制信号(510、1110)通过信号(902)被控制并且被电连接到多个衰减器(910)。
11.根据权利要求10所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述多个开关(905)包括：多个固态器件。
12.根据权利要求10所述的可变自动电平控制器(500、1100)，其中，所述多个开关(905)包括：多个微型电子机械系统(MEMS)开关。
13.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，进一步包括：阈值信号生成器(530、1130、800、900)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)被配置成生成作为所述增益控制信号(510、1110)的函数的阈值信号(535、1135)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)包括组合逻辑。
14.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，进一步包括：阈值信号生成器(530、1130、800、900)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)被配置成生成作为所述增益控制信号(510、1110)的函数的所述阈值信号(535、1135)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)包括运算放大器。
15.根据权利要求1所述的可变自动电平控制器(500、1100)，进一步包括：阈值信号生成器(530、1130、800、900)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)被配置成生成作为所述增益控制信号(510、1110)的函数的所述阈值信号(535、1135)，所述阈值信号生成器(530、1130、800、900)包括比较器。
16.一种用于生成用于放大器(505、1105)的增益控制信号(510、1110)的方法，所述放大器(505、1105)被配置成基于所述增益控制信号(510、1110)通过增益来放大输入信号(502、1102)，以产生输出信号(515、1115)，所述方法包括：
生成(1302)表示所述放大器(505、1105)的所述输入信号(505、1105)的平均值或所述输出信号(515、1115)的平均值的电平信号(525、1125)
生成(1305)根据所述增益控制信号(510、1110)的函数进行变化的阈值信号(535、1135)以及
基于(1310)所述电平信号(525、1125)和所述阈值信号(535、1135)，生成所述增益控制信号(510、1110)，使得：
(a)(1325)如果所述电平信号(525、1125)超过所述阈值信号(535、1135)，则调整所述增益控制信号(510、1110)，以减小所述放大器(505、1105)的增益；以及
(b)(1320)如果所述阈值信号(535、1135)超过所述电平信号(525、1125)，则调整所述增益控制信号(510、1110)，以增加所述放大器(505、1105)的增益。
17.根据权利要求16所述的方法，进一步包括：提供(1300)所述放大器(505、1105)。
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