CN107294505A - 自动增益控制系统及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动增益控制系统及其工作方法，所述自动增益控制系统可以根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与当前工作频段对应的比较电压，使得不同频段的射频系统均可通过同一自动增益控制系统获取对应的比较电压，进而获得控制电压进行可变增益放大电路的增益的调整，使不同频段的射频系统通过该自动增益控制系统之后都能达到相同电平输出，简化了多频段射频系统的结构，便于小型化，降低了成本。

Description

自动增益控制系统及其工作方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种自动增益控制系统及其工作方法。

背景技术

现代通信系统中，自动增益控制系统得到了广泛的应用，自动增益控制系统的作用是将在某一范围内的输入电平转换为一个固定的电平输出。

对于不同频段的射频系统，输入电平范围的技术指标可能不同，如用一个自动增益控制系统往往会超出调整控制范围，通常需要用多个自动增益控制系统分别解决不同频段、不同输入电平范围的射频系统的自动增益控制问题。但该方法，无疑增加了对多个频段的射频系统进行自动增益控制的成本。

为了降低多个频段射频系统的自动增益控制的成本，降低对多个频段射频系统的自动增益控制的复杂度，本领域技术人员一直在寻找满足这一需求的解决方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动增益控制系统及其工作方法，以解决现有技术中多个频段射频系统的自动增益控制的成本较高，控制过程复杂的问题。

为解决上述技术问题，本发明提供一种自动增益控制系统，所述自动增益控制系统包括：

检测电路，用于检测当前工作频段；

比较电压选择电路，用于根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；

可变增益放大电路，用于接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；以及

控制电压生成电路，用于检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路，所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述比较电压选择电路包括：

存储单元，用于存储工作频段与比较电压的对应关系；

选通单元，用于根据所述对应关系，选择并输出与所述当前工作频段对应的比较电压。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述选通单元为一数控选择开关。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述控制电压生成电路包括：

检波器，用于检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压；

运算放大器，用于比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述运算放大器的反相输入端与所述检波器的输出端连接，所述运算放大器的同相输入端与所述比较电压选择电路的输出端连接。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述运算放大器的同相输入端与所述检波器的输出端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述比较电压选择电路的输出端连接。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述可变增益放大电路为一模拟可变增益放大器。

可选的，在所述的自动增益控制系统中，所述可变增益放大电路为一模拟可变衰减器。

本发明还提供一种自动增益控制系统的工作方法，所述自动增益控制系统的工作方法包括步骤如下：

检测电路检测当前工作频段；

比较电压选择电路根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；

可变增益放大电路接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；

控制电压生成电路检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路；

所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益。

可选的，在所述的自动增益控制系统的工作方法中，在所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益之后，还包括步骤：

所述可变增益放大电路在调整后的增益作用下，调整经可变增益放大电路输出信号的电平，以使输出信号的电平与设定电平相同。

在本发明所提供的自动增益控制系统及其工作方法中，所述自动增益控制系统包括检测电路、比较电压选择电路、可变增益放大电路及控制电压生成电路，比较电压选择电路根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与当前工作频段对应的比较电压；控制电压生成电路检测可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较检波电压与比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给可变增益放大电路，可变增益放大电路根据控制电压调整可变增益放大电路的增益。本发明根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与当前工作频段对应的比较电压，使得不同频段的射频系统均可通过同一自动增益控制系统获取对应的比较电压，进而获得控制电压进行可变增益放大电路的增益的调整，使不同频段的射频系统通过该自动增益控制系统之后都能达到相同电平输出，简化了多频段射频系统的结构，便于小型化，降低了成本。

附图说明

图1是本发明一实施例中自动增益控制系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例的自动增益控制系统的工作方法的流程图。

图中符号说明：

检测电路-10；可变增益放大电路-11；比较电压选择电路-12；存储单元-120；选通单元-121；控制电压生成电路-13；检波器-130；运算放大器-131。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的自动增益控制系统及其工作方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

请参考图1，其为本发明的自动增益控制系统的结构示意图。

图1所示，所述自动增益控制系统，包括：检测电路10、比较电压选择电路12、可变增益放大电路11及控制电压生成电路13，所述检测电路10用于检测当前工作频段；所述比较电压选择电路12用于根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；所述可变增益放大电路11用于接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；所述控制电压生成电路13用于检测所述可变增益放大电路11输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路12选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路11，所述可变增益放大电路11根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路11的增益，进而所述可变增益放大电路11在调整后的增益作用下，调整经可变增益放大电路11输出信号的电平，以使输出信号的电平与设定电平相同，实现自动增益控制。

其中，所述比较电压选择电路12包括：存储单元120和选通单元121，所述存储单元120用于存储工作频段与比较电压的对应关系(即预先调测出每个工作频段所对应的比较电压，例如射频系统共有n个工作频段，则预先调测出共有n个比较电压，所述比较电压能使得与其对应的工作频段的信号通过自动增益控制系统之后的输出信号的电平与设定电平相同，进而使得每个工作频段通过自动增益控制系统之后的输出信号的电平相等，都为设定电平)；所述选通单元121用于根据所述对应关系，选择并输出与所述当前工作频段对应的比较电压。优选的，所述选通单元121为一数控选择开关，所述数控选择开关的选择逻辑关系即为比较电压与各个频段形成的对应关系。具体的，数控选择开关是一个n选一的数控直流开关，数控直流开关的控制端控制n个输入端中的一个选通输出，n的取值与射频系统的工作频段数量相同。

进一步地，所述控制电压生成电路13包括：检波器130和运算放大器131，所述检波器130用于检测所述可变增益放大电路11输出的信号的检波电压；所述运算放大器131用于比较所述检波电压与所述比较电压选择电路12选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路11，所述运算放大器131起到一个积分器的作用。

具体的，所述运算放大器131的反相输入端与所述检波器130的输出端连接，所述运算放大器131的同相输入端与所述比较电压选择电路12的输出端连接，此时，可变增益放大电路11的增益由所述运算放大器131输出电压控制，其增益和控制电压成正比例，即可变增益放大电路11的增益随输入控制电压的增大而增大，随输入控制电压的减小而减小。或者，所述运算放大器131的同相输入端与所述检波器130的输出端连接，所述运算放大器131的反相输入端与所述比较电压选择电路12的输出端连接，此时，可变增益放大电路11的增益由所述运算放大器131输出电压控制，其增益和控制电压成反比例，即可变增益放大电路11的增益随输入控制电压的增大而减小，随输入控制电压的减小而增大。

本实施例中，所述可变增益放大电路11为一模拟可变增益放大器。在另一实施例中，所述可变增益放大电路11还可以为一模拟可变衰减器。

相应地，本发明还提供一种自动增益控制系统的工作方法，具体请参考图1及图2，所述工作方法包括如下步骤：

S1：检测电路10检测当前工作频段；

S2：比较电压选择电路12根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；

S3：可变增益放大电路11接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；

S4：控制电压生成电路13检测所述可变增益放大电路11输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路12选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路11；

S5：所述可变增益放大电路11根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路11的增益。

在S5之后，还包括所述可变增益放大电路11在调整后的增益作用下，调整经可变增益放大电路11输出信号的电平，以使输出信号的电平与设定电平相同。

对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的结构相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见结构部分说明即可。

综上，在本发明所提供的自动增益控制系统及其工作方法中，所述自动增益控制系统包括检测电路、比较电压选择电路、可变增益放大电路及控制电压生成电路，比较电压选择电路根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与当前工作频段对应的比较电压；控制电压生成电路检测可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较检波电压与比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给可变增益放大电路，可变增益放大电路根据控制电压调整可变增益放大电路的增益。本发明根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与当前工作频段对应的比较电压，使得不同频段的射频系统均可通过同一自动增益控制系统获取对应的比较电压，进而获得控制电压进行可变增益放大电路的增益的调整，使不同频段的射频系统通过该自动增益控制系统之后都能达到相同电平输出，简化了多频段射频系统的结构，便于小型化，降低了成本。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (10)

1.一种自动增益控制系统，其特征在于，包括：

检测电路，用于检测当前工作频段；

比较电压选择电路，用于根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；

可变增益放大电路，用于接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；以及

控制电压生成电路，用于检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路，所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益。

2.如权利要求1所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述比较电压选择电路包括：

存储单元，用于存储工作频段与比较电压的对应关系；

选通单元，用于根据所述对应关系，选择并输出与所述当前工作频段对应的比较电压。

3.如权利要求2所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述选通单元为一数控选择开关。

4.如权利要求1所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述控制电压生成电路包括：

检波器，用于检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压；

运算放大器，用于比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路。

5.如权利要求4所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述运算放大器的反相输入端与所述检波器的输出端连接，所述运算放大器的同相输入端与所述比较电压选择电路的输出端连接。

6.如权利要求4所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述运算放大器的同相输入端与所述检波器的输出端连接，所述运算放大器的反相输入端与所述比较电压选择电路的输出端连接。

7.如权利要求1所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述可变增益放大电路为一模拟可变增益放大器。

8.如权利要求1所述的自动增益控制系统，其特征在于，所述可变增益放大电路为一模拟可变衰减器。

9.一种如权利要求1～8中任一项中所述自动增益控制系统的工作方法，其特征在于，包括步骤如下：

检测电路检测当前工作频段；

比较电压选择电路根据预先存储的工作频段与比较电压的对应关系，选择与所述当前工作频段对应的比较电压；

可变增益放大电路接收外部输入的信号，并对输入的信号进行放大处理后输出；

控制电压生成电路检测所述可变增益放大电路输出的信号的检波电压，比较所述检波电压与所述比较电压选择电路选择的比较电压的偏差，根据偏差情况反馈一控制电压给所述可变增益放大电路；

所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益。

10.如权利要求9所述的自动增益控制系统的工作方法，其特征在于，在所述可变增益放大电路根据所述控制电压调整所述可变增益放大电路的增益之后，还包括步骤：

所述可变增益放大电路在调整后的增益作用下，调整经可变增益放大电路输出信号的电平，以使输出信号的电平与设定电平相同。