CN106712734A - 自动增益控制装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动增益控制装置。所述装置包括：衰减单元，所述衰减单元包括第一射频开关、第二射频开关和固定衰减器，还包括：检波器、控制器及比较器，其中，所述检波器输入端连接射频检波输入信号，输出端与所述比较器的同相输入端连接；所述控制器输入端连接参考电压信号，输出端与所述比较器的反相输入端连接，控制端连接衰减控制信号；所述比较器的电源正端与地连接，电源负端与第一负电压连接，输出端与所述第一射频开关及第二射频开关的控制端连接。本发明能够简化现有自动控制装置的电路结构，提高响应速度。

Description

自动增益控制装置
技术领域
本发明涉及射频通信技术领域，尤其涉及一种射频链路的自动增益控制装置。
背景技术
在无线信号覆盖系统中，由于受无线射频信号的功率损耗及多径衰落等因素影响，导致其接收前端接收到的信号强弱不同，如果接收到的信号太大，可能会超出系统的线性放大范围；如果接收的信号较弱时，可能难以识别。同时，无线信号覆盖系统还要求指定频带范围内射频发射前端的临道和次临道功率泄漏较小，且输出通道功率放大器的效率较高。这就要求整个射频链路上必须有较大的接收动态范围和较高的发射功放效率。
如图1所示，传统的射频链路的自动增益控制(AGC，Automatic Gain Control)装置包括检波器，比较器，衰减单元，通过检波器检测射频信号输入功率的大小，然后将检波器的输出送入比较器与比较器预设的参考门限值Vref比较，衰减单元根据比较结果来调节射频链路上信号的衰减值，达到自动增益控制的目的。为了实现高速控制，衰减单元通常采用两个高速射频开关和固定衰减器来实现，而高速射频开关通常是负压控制，比较器的输出信号无法直接控制高速射频开关，因此在高速射频开关和比较器之间增加一个电平转换电路，将比较器输出的控制信号从正电压转换到负电压。而为了实现电路的灵活性，通常在上述电平转换电路和比较器之间再加入一个组合逻辑电路，用于实现强制直通或强制衰减的功能。
由于在比较器和高速射频开关之间增加了组合逻辑电路以及电平转换电路，这两部分电路的延时会影响整个自动增益控制装置的响应速度。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种自动增益控制装置，能够提高自动增益控制装置的响应速度。
本发明提供一种自动增益控制装置，包括：衰减单元、检波器、控制器及比较器，所述衰减单元包括第一射频开关、第二射频开关和固定衰减器，其中，
所述检波器输入端连接射频检波输入信号，输出端与所述比较器的同相输入端连接；
所述控制器输入端连接参考电压信号，输出端与所述比较器的反相输入端连接，控制端连接衰减控制信号；
所述比较器的电源正端与地连接，电源负端与第一负电压连接，输出端与所述第一射频开关及第二射频开关的控制端连接。
可选地，所述控制器为三选一的模拟开关。
可选地，所述控制器的三个输入信号分别为0V、第一负电压及预设的门限电压，所述预设的门限电压在0V和第一负电压之间。
可选地，所述比较器的输出信号为一对互补的逻辑信号。
本发明提供的自动增益控制装置，通过控制所述控制器的选通状态，就可以实现现有方案中强制直通和强制衰减的功能，从而省去了组合逻辑电路，因此也节省了所述组合逻辑电路带来的延时，同时所述比较器的输出信号可以直接对高速射频开关进行控制，从而省去了电平转换电路，因此节省了所述电平转换电路带来的延时。与现有技术相比，本发明简化了电路结构，提高了自动控制装置的响应速度。
附图说明
图1为传统的自动增益控制装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的自动增益控制装置的结构示意图；
图3为本发明另一实施例提供的自动增益控制装置的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种自动增益控制装置，包括衰减单元24，所述衰减单元24包括第一射频开关241、第二射频开关242和固定衰减器243，第一射频开关241的输入端连接射频输入信号RFin，第一射频开关241的第一输出端与第二射频开关242的第一输入端直接连接，第一射频开关241的第二输出端与第二射频开关242的第二输入端之间接入所述固定衰减器243，射频信号从第二射频开关242的输出端输出。所述衰减器243也可以使用可调的衰减器，需要通过额外的控制信号预先设置好衰减值。
如图2所示，所述自动增益控制装置还包括：检波器21、控制器22及比较器23，其中，
所述检波器21输入端连接射频检波输入信号，输出端与所述比较器23的同相输入端连接，所述射频检波输入信号由射频输入信号RFin经过预处理单元处理后得到；
所述控制器22输入端连接参考电压信号Vref’，输出端与所述比较器23的反相输入端连接，控制端连接衰减控制信号Vcontrol；
所述比较器23的电源正端V+与地(0V)连接，电源负端V-与第一负电压(如-3.3V)连接，即比较器23使用负电源供电，输出端与所述第一射频开关241及第二射频开关242的控制端连接，即所述比较器23输出信号用于控制所述第一射频开关241及第二射频开关242的选通状态。
由于比较器23采用负电源供电，因而其输入信号也应该在0V和所述第一负电压之间，所述比较器23的输入信号有两个，一个来自检波器21的输出，连接到比较器23的同相输入端，记为Vd，为保证检波器21的输出Vd在0V和所述第一负电压之间，所述检波器21的偏置电压也需要使用负压，将检波器21的偏置电压记为第二负电压，所述第二负电压可以与第一负电压相同；另一个来自控制器22的输出，作为比较器23的参考电压信号，连接到比较器23的反相输入端，记为Vref，其中控制器22可以采用一个三选一的模拟开关，如图3所示，所述控制器22的三个输入端分别为高电压(记为第一电压V1)、低电压(记为第二电压V2)以及预设的门限电压(记为第三电压V3)。在本设计中，所述第一电压V1为0V，所述第二电压V2为第一负电压，所述第三电压V3可以根据设计需要设定，在0V和所述第一负电压之间。
所述比较器23的输出信号为一对互补的逻辑信号Q和Q’，直接送入第一射频开关241和第二射频开关242的控制端，对二选一的高速射频开关进行控制，在本设计中，当Vd>Vref时，Q为高电平，Q’为低电平，高速射频开关切换至衰减链路；当Vd<Vref时，Q为低电平，Q’为高电平，高速射频开关切换至直通链路。
因此当所述控制器22选通输入第一电压V1时，即Vref为0V时，由于Vd在0V和所述第一负电压之间，始终为负压，因此Vd<Vref，任何情况下比较器23输出低电平，即Q为低电平，Q’为高电平，此时高速射频开关切换至直通链路；
当所述控制器22选通输入第二电压V2时，即Vref为第一负电压时，此时Vd>Vref，因此任何情况下比较器23输出高电平，即Q为高电平，Q’为低电平，此时高速射频开关切换至衰减链路；
当所述控制器22选通输入第三电压V3时，即Vref为预设的门限电压时，此时比较器23的输出需要根据所述检波器21的输出电压Vd大小而定。
从上面的描述可以看出，本发明实施例提供的自动增益控制装置通过控制所述控制器22的选通状态，可以选择不同的参考电压输出到所述比较器23的反相输入端，即产生不同的参考电压信号Vref，就可以实现现有方案中强制直通和强制衰减的功能，从而省去了组合逻辑电路，因此也节省了所述组合逻辑电路带来的延时。
同时，所述比较器23的输出信号Q和Q’都是在0和所述第一负电压之间变化，都是负压，因此所述比较器23的输出信号可以直接对高速射频开关进行控制，从而省去了电平转换电路，自然也节省了所述电平转换电路带来的延时。
本发明实施例提供的自动增益控制装置通过简化电路，省去了现有的组合逻辑电路和电平转换电路，提高了自动增益控制装置的响应速度，改善了射频链路的接收性能。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种自动增益控制装置，包括衰减单元，所述衰减单元包括第一射频开关、第二射频开关和固定衰减器，其特征在于，所述装置还包括：检波器、控制器及比较器，其中，
所述检波器输入端连接射频检波输入信号，输出端与所述比较器的同相输入端连接；
所述控制器输入端连接参考电压信号，输出端与所述比较器的反相输入端连接，控制端连接衰减控制信号；
所述比较器的电源正端与地连接，电源负端与第一负电压连接，输出端与所述第一射频开关及第二射频开关的控制端连接。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述控制器为三选一的模拟开关。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述控制器的三个输入信号分别为0V、第一负电压及预设的门限电压，所述预设的门限电压在0V和第一负电压之间。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述比较器的输出信号为一对互补的逻辑信号。
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