CN114900143A - 自动增益控制电路及其控制方法 - Google Patents

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CN114900143A CN202210809468.XA CN202210809468A CN114900143A CN 114900143 A CN114900143 A CN 114900143A CN 202210809468 A CN202210809468 A CN 202210809468A CN 114900143 A CN114900143 A CN 114900143A
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Abstract

一种自动增益控制电路,包括:放大电路和控制电压产生电路。放大电路包括以级联的方式连接的多个可控增益放大器;控制电压产生电路包括积分信号产生电路和多个控制电压产生单元,控制电压产生单元与多个可控增益放大器一一对应。积分信号产生电路的输入端耦接放大电路的输出端,各控制电压产生单元的两个输入端分别耦接积分信号产生电路的输出端以及控制信号,各控制电压产生单元基于控制信号输出对各可控增益放大器的增益进行控制的控制电压。本发明还提供一种自动增益控制方法,使得各可控增益放大器的增益都独立可控,对各可控增益放大器的增益随积分信号变化曲线进行配置。

Description

自动增益控制电路及其控制方法
技术领域
本发明涉及增益控制电路技术领域,特别涉及一种自动增益控制电路及其控制方法。
背景技术
自动增益控制是指使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。
如图1所示,现有的自动增益控制电路包括放大电路和控制电压形成电路两部分。可控增益放大器位于正向放大通路,其增益随控制电压而改变。可控增益放大器形成的放大电路的输出信号Vout经控制电压形成电路产生用以控制可控增益放大器的电压Vctr。当输入信号Vin增大时,Vout亦随之增大。Vctr变化使放大电路的增益下降,从而使输出信号保持幅度固定不变,达到自动增益控制的目的。
但是,现有的自动增益控制电路各级可控增益放大器的增益随Vctrl变化的曲线是确定不变的,无法根据系统链路噪声和线性度的要求,对各级增益变化曲线进行调整。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中自动增益控制电路各级可控增益放大器的增益无法根据系统链路噪声和线性度的要求进行调整的问题。
为解决上述问题,本发明的实施方式公开了一种自动增益控制电路,包括:放大电路,放大电路包括以级联的方式连接的多个可控增益放大器;控制电压产生电路,控制电压产生电路包括积分信号产生电路、以及多个控制电压产生单元,控制电压产生单元与多个可控增益放大器一一对应;其中,积分信号产生电路的输入端耦接放大电路的输出端,各控制电压产生单元的两个输入端分别耦接积分信号产生电路的输出端以及控制信号,各控制电压产生单元基于控制信号、以及积分信号产生电路输出的积分信号输出对各可控增益放大器的增益进行控制的控制电压。
采用上述方案,自动增益控制电路包括放大电路、以及控制电压产生电路。控制电压产生电路能够产生对放大电路进行控制的控制电压,放大电路根据输入电压、以及控制电压输出电压。由于控制电压可以根据放大电路的输出电压进行调整,因此在放大电路的输入电压增大或减小的时候,控制电压可以使得放大电路的增益下降或上升,从而保持输出电压固定不变,进而对自动增益进行控制。并且,控制电压产生单元的数量与可控增益放大器的数量相同且一一对应,使得每一个可控增益放大器都有能够控制该放大器增益的控制电压产生单元与其对应,因此,每个可控增益放大器的增益都是独立可控的,能够根据系统链路噪声和线性度的要求,对各级可控增益放大器的增益随积分信号的变化可以实现动态配置,使系统能同时满足链路的增益、线性度、噪声等指标。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路,各控制电压产生单元包括同相比例运算放大器、反馈电阻、数模转换器、平衡电阻;其中,积分信号产生电路的输出端耦接同相比例运算放大器的同相输入端;反馈电阻连接在同相比例运算放大器的反向输入端与输出端之间;数模转换器与平衡电阻依次级联后连接至同相比例运算放大器的反向输入端;并且,控制信号与数模转换器的输入端耦接,并且控制反馈电阻以及平衡电阻的阻值。
采用上述方案,通过控制信号能够对反馈电阻以及平衡电阻的阻值进行快速、精准地控制,且设置平衡电阻能够为运放提供合适的静态偏置,使得同相比例运算放大器输出的电压范围更合理。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路,反馈电阻、以及平衡电阻均为可变电阻。
采用上述方案,将反馈电阻和平衡电阻均设置为可变电阻,可以便于根据控制信号对反馈电阻和平衡电阻的阻值进行控制。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路,积分信号产生电路包括以级联的方式连接的检波器、比较器、以及积分器;其中,放大电路的输出端耦接检波器的输入端;比较器的两个输入端分别耦接参考电压以及检波器的输出端,比较器的输出端耦接积分器的输入端;积分器的输出端耦接各控制电压产生单元的输入端。
采用上述方案,通过设置检波器对放大电路的输出电压进行检波,比较器通过比较参考电压以及检波器的输出端输出的电压的大小从而输出合理大小的电压,积分器对输入其的电压进行累加运算,从而可以使得输入给控制电压产生单元的积分信号Vi没有其他干扰、大小适中,进而能使得经由控制电压产生单元输出的控制电压Vctr1、Vctr2、Vctr3更准确,对放大电路的增益控制也更精准。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法,包括:控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压按各可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压按各可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减。
采用上述方案,通过控制各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,就可以控制每个可控增益放大器的增益随积分信号Vi变化的斜率相同。且控制各积分信号的开启电压不同,可以控制各可控增益放大器随着Vi逐渐增大按照连接顺序依次进行放大,便于对各放大器的增益控制策略进行控制。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法,包括:控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压与各可控增益放大器的连接顺序无关,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压与各可控增益放大器的连接顺序无关。
采用上述方案,通过控制各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,就可以控制每个可控增益放大器的增益随积分信号Vi变化的斜率相同。且控制各积分信号的开启电压不同,可以控制各可控增益放大器增益与各所述可控增益放大器的连接顺序无关,便于对各放大器的增益控制策略进行控制。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法,包括:控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压均相等,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压均相同。
采用上述方案,通过控制各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,就可以控制每个可控增益放大器的增益随积分信号Vi变化的斜率相同。且控制各积分信号的开启电压相等,可以控制各可控增益放大器同时按照相同的增益进行放大。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法,包括:控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均不相等、且数模转换器的输出电压均不相等,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同、积分信号的开启电压均不相同。
采用上述方案,通过控制各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同,就可以控制每个可控增益放大器的增益不相同。且随着积分信号Vi逐渐增大,控制其开启电压按照放大器的级联顺序依次增大,可以控制各可控增益放大器依次按照不同的增益进行放大。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法,控制电压曲线根据控制信号、积分信号产生电路输出的积分信号的开启电压、自动增益控制电路的电源电压、各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值、以及平衡电阻的阻值确定;并且,根据以下公式计算控制电压曲线的斜率:
Figure 380332DEST_PATH_IMAGE001
其中,k为控制电压曲线的斜率,Rf为反馈电阻的阻值,R1为平衡电阻的阻值;并且,根据以下公式计算积分信号的开启电压:
Figure 140478DEST_PATH_IMAGE002
其中,Vth为积分信号的开启电压,V1为数模转换器的输出电压,根据控制信号确定,Rf为反馈电阻的阻值,R1为平衡电阻的阻值。
根据本发明的另一具体实施方式,本发明实施方式公开的自动增益控制电路的控制方法中,所述可控增益放大器为压控衰减器。
本发明的有益效果是:
本发明提供的自动增益控制电路,包括放大电路、以及控制电压产生电路。控制电压产生电路能够产生对放大电路进行控制的控制电压,放大电路根据输入电压、以及控制电压输出电压。由于控制电压可以根据放大电路的输出电压进行调整,因此在放大电路的输入电压增大或减小的时候,控制电压可以使得放大电路的增益下降或上升,从而保持输出电压固定不变,进而对自动增益进行控制。并且,控制电压产生单元的数量与可控增益放大器的数量相同且一一对应,使得每一个可控增益放大器都有能够控制该放大器增益的控制电压产生单元与其对应,因此,每个可控增益放大器的增益都是独立可控的,能够根据系统链路噪声和线性度的要求,对各级可控增益放大器的变化随积分信号的变化可以实现动态配置,使系统能同时满足链路的增益、线性度、噪声等指标。
附图说明
图1是现有技术中自动增益控制电路的结构示意图;
图2是本发明实施例提供的自动增益控制电路的结构示意图;
图3是本发明实施例提供的自动增益控制电路的控制电压产生单元的结构示意图;
图4是本发明实施例提供的自动增益控制电路的控制电压-积分信号的曲线图;
图5至图8是本发明实施例提供的自动增益控制电路的控制方法对应的控制电压-积分信号的曲线图。
附图标记说明:
1、可控增益放大器;2、同相比例运算放大器;3、反馈电阻;4、数模转换器;5、平衡电阻;6、检波器;7、比较器;8、积分器。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍,但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反,结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解,以下描述中将包含许多具体的细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外,为了避免混乱或模糊本发明的重点,有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意的是,在本说明书中,相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实施例的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
为解决现有技术中自动增益控制电路各级可控增益放大器的增益无法根据系统链路噪声和线性度的要求进行调整的问题,本发明的实施方式提供了一种自动增益控制电路。参考图2,本实施方式提供的自动增益控制电路包括放大电路、以及控制电压产生电路。控制电压产生电路能够产生对放大电路进行控制的控制电压,放大电路根据输入电压、以及控制电压输出电压。由于控制电压可以根据放大电路的输出电压进行调整,因此在放大电路的输入电压增大或减小的时候,控制电压可以使得放大电路的增益下降或上升,从而保持输出电压固定不变,进而对自动增益进行控制。
进一步,参考图2,在根据本发明的该自动增益控制电路中,放大电路包括以级联的方式连接的多个可控增益放大器1。可控增益放大器1又称可变增益放大器、增益可调放大器,其一般包括依次级联的前置放大电路、增益可调电路、以及功率放大电路,且增益可调电路的增益可以受控于一控制器。需要理解的是,本具体实施方式仅仅是示意性地说明了可控增益放大器1的具体结构,事实上,本领域技术人员可以选择任意能够对增益进行控制的放大器,例如,可以选择压控衰减器(Voltage Variable Attenuator,VVA),也可以根据实际需要在放大器系统中增删电路元件。本具体实施方式对此不作限制。还需要说明的是,本具体实施方式中,可控增益放大器1用于对输入信号进行放大,以输出放大后的输出信号。并且,可控增益放大器1设置有多个,可以是两个、三个甚至更多,本具体实施方式以三个为例进行说明,但是本领域技术人员可以根据实际需求对可控增益放大器1的数量进行增删,并对自动增益控制电路的结构进行适应性调整。此外,可控增益放大器1的输入信号和输出信号一般为电压。
进一步,参考图2,在根据本发明的该自动增益控制电路中,控制电压产生电路包括积分信号产生电路、以及多个控制电压产生单元,控制电压产生单元与多个可控增益放大器1一一对应。具体地,积分信号产生电路用于产生控制电压产生单元的积分信号Vi,控制电压产生单元根据积分信号产生电路输出的积分信号Vi、以及控制信号产生控制电压Vctr1、Vctr2、Vctr3。更为具体地,控制电压产生单元的数量与可控增益放大器1的数量相同且一一对应,如此一来,每一个可控增益放大器1都有能够控制该放大器增益的控制电压产生单元与其对应,因此,每个可控增益放大器1的增益都是独立可控的,能够根据系统链路噪声和线性度的要求,对各级可控增益放大器1的变化曲线进行调整,使系统能同时满足链路的增益、线性度、噪声等指标。需要说明的是,本具体实施方式中以设置三个控制电压产生单元进行说明。但是,在可控增益放大器1的数量调整时,本领域技术人员可以想到对控制电压产生单元的数量、相应的电路连接方式进行适应性调整。并且,本具体实施方式中,可以是利用同一个控制信号发生器产生控制信号,并将该控制信号分别输入给三个控制电压产生单元,以达到可以节省系统成本的效果。还可以分别利用三个控制信号发生器产生控制信号,以将产生的三组控制信号分别输入三个控制电压产生单元,并增加控制信号调节器,以此达到对控制电压产生单元进行更精准地控制。
更进一步,参考图2,在根据本发明的该自动增益控制电路中,积分信号产生电路的输入端耦接放大电路的输出端,各控制电压产生单元的两个输入端分别耦接积分信号产生电路的输出端以及控制信号,各控制电压产生单元基于控制信号输出对各可控增益放大器1的增益进行控制的控制电压。需要说明的是,本具体实施方式中,控制信号为数字信号,上述的控制信号发生器为数字信号发生器,本领域技术人员可以根据实际需求选择其型号,本具体实施方式对此不作限制。并且,本领域技术人员还可以选用其他形式的信号输入控制电压产生单元。还需要说明的是,本具体实施方式中,各控制电压产生单元是基于控制信号和积分信号产生电路输出的积分信号Vi输出对各可控增益放大器1的增益进行控制的控制电压的。积分信号Vi是积分信号产生电路输出的电压。
进一步,参考图3,在根据本发明的该自动增益控制电路中,各控制电压产生单元包括同相比例运算放大器2、反馈电阻3、数模转换器4、平衡电阻5。积分信号产生电路的输出端耦接同相比例运算放大器2的同相输入端;反馈电阻3连接在同相比例运算放大器2的反向输入端与输出端之间;数模转换器4与平衡电阻5依次级联后连接至同相比例运算放大器2的反向输入端。并且,控制信号与数模转换器4的输入端耦接,并且控制反馈电阻3以及平衡电阻5的阻值。具体地,同相比例运算放大器2的内部结构与现有技术中的同相比例运算放大器并无本质区别,在此不再赘述。反馈电阻3为运放的输出端到反向输入端的反馈电阻。数模转换器4的具体内部结构与现有技术中的数模转换器也并无本质区别,在此也不再赘述。平衡电阻5用于为运放提供合适的静态偏置。
更进一步,参考图3,在根据本发明的该自动增益控制电路中,反馈电阻3、以及平衡电阻5均为可变电阻。将反馈电阻3和平衡电阻5均设置为可变电阻,可以便于根据控制信号对反馈电阻3和平衡电阻5的阻值进行控制。其可以采用现有技术中常规的可变电阻器,而对其阻值本领域技术人员也可以根据控制信号的大小、以及运放的放大倍数等因素综合确定,本具体实施方式对此不作限制。
进一步,参考图2,在根据本发明的该自动增益控制电路中,积分信号产生电路包括以级联的方式连接的检波器6、比较器7、以及积分器8。其中,放大电路的输出端耦接检波器6的输入端。比较器7的两个输入端分别耦接参考电压Vref以及检波器6的输出端,比较器7的输出端耦接积分器8的输入端。积分器8的输出端耦接各控制电压产生单元的输入端。具体地,检波器6用于对放大电路的输出电压Vout进行检波,其结构与现有技术中的检波器并无区别,在此不再赘述。并且,图2中,可控增益放大器1包括从左至右级联的一级放大器、二级放大器和三级放大器,其中,一级放大器的输入为放大电路的输入,三级放大器的输出为放大电路的输出。检波器6的输入端与三级放大器的输出端耦接。比较器7通过比较参考电压Vref以及检波器6的输出端输出的电压的大小,在该比较器7的输出端输出Vcomp。积分器8能够将其输入端输入的Vcomp进行累加处理后运算出Vi。通过这样的结构,可以使得输入给控制电压产生单元的积分信号Vi没有其他干扰、大小适中,进而能使得经由控制电压产生单元输出的控制电压Vctr1、Vctr2、Vctr3更准确,对放大电路的增益控制也更精准。
基于上述的自动增益控制电路,本具体实施方式还提供以下自动增益控制电路的控制方法。
在描述自动增益控制电路的控制方法之前,参考图4对电压产生单元输出的控制电压曲线进行说明。控制电压曲线根据控制信号、积分信号产生电路输出的积分信号Vi的开启电压Vth、自动增益控制电路的电源电压VDD、各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值Rf、以及平衡电阻的阻值R1确定。图4中,横坐标表示积分信号产生电路输出端输出的电压,即积分信号Vi,纵坐标表示控制电压产生单元输出的控制电压。控制电压Vctr在积分信号Vi大于等于开启电压Vth、且Vctr小于电源电压VDD时,随积分信号Vi的增大而增大。k表示曲线斜率。
进一步,在根据本发明的自动增益控制电路的控制方法中,根据以下公式计算控制电压曲线的斜率:
Figure 938670DEST_PATH_IMAGE001
其中,k为控制电压曲线的斜率,Rf为反馈电阻的阻值,R1为平衡电阻的阻值。
更进一步,在根据本发明的自动增益控制电路的控制方法中,根据以下公式计算积分信号的开启电压:
Figure 793362DEST_PATH_IMAGE002
其中,Vth为积分信号的开启电压,V1为数模转换器的输出电压,根据控制信号确定,Rf为反馈电阻的阻值,R1为平衡电阻的阻值。
需要说明的是,本具体实施方式中,对自动增益控制电路进行控制的方式为,设置不同的控制信号(数字信号),从而经由数模转换器得到不同的V1、不同的反馈电阻的阻值Rf、以及平衡电阻的阻值R1,由此得到不同的控制电压曲线的斜率和开启电压。不同的控制电压产生单元,由同一个积分信号产生多个不同的控制信号。本具体实施方式中以三个控制电压Vctr1、Vctr2、Vctr3为例进行说明。
接下来,对自动增益控制电路的控制方法进行描述。
第一种,参考图5,控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压按各可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压按各可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减。
具体地,在该种控制方法下,三个控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,但是随着积分信号Vi增大三个可控增益放大器的增益控制策略不同。当开启电压按照可控增益放大器的连接顺序依次递增时,即图5中示出的Vth1<Vth2<Vth3,则随着积分信号Vi逐渐增大,第一级放大器先放大,然后二级放大,最后三级放大。当开启电压按照可控增益放大器的连接顺序依次递减时,Vth1>Vth2>Vth3,则随着积分信号Vi逐渐增大,第三级放大器最先放大,然后二级放大,最后一级放大器放大。
需要说明的是,本具体实施方式中,相邻开启电压的差值可以是图5中示出的相等,也可以不相等。在积分信号Vi的电压值线性增大时,开启电压的差值决定了各级放大器开启放大模式的间隔幅度。如果相邻的开启电压的差值均相等,则相邻的两级放大器间隔相等的幅度开启放大模式。如果相邻的开启电压的差值不相等,那么差值越大,对应的两级放大器开启放大模式的间隔幅度越大。
第二种,参考图6,控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压与各可控增益放大器的连接顺序无关,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压与各可控增益放大器的连接顺序无关。
具体地,在该种控制方法下,三个控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,但是三个可控增益放大器的随着积分信号Vi增大的增益控制策略不同。与第一种方法不同的是,在第二种控制方法下,开启电压并非按照可控增益放大器的连接顺序递增或递减,而是与各可控增益放大器的连接顺序无关。具体可以是图6中示出的Vth2<Vth3<Vth1,还可以是Vth2>Vth3>Vth1,或者Vth1<Vth3<Vth2、Vth1<Vth3<Vth2;或者Vth2<Vth1<Vth3、Vth2<Vth1<Vth3;或者Vth3<Vth1<Vth2、Vth3<Vth1<Vth2。图6中,随着积分信号Vi逐渐增大,第二级放大器先放大,然后三级放大器放大,最后一级放大器放大。而其他的次序情况本领域技术人员可以推知,在此不再赘述。
第三种,参考图7,控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均相等、且数模转换器的输出电压均相等,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、积分信号的开启电压均相同。
具体地,在该种控制方法下,三个控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同,并且三个可控增益放大器的放大顺序为同时放大。换句话说,各级放大器以相同的增益同时放大。
第四种,参考图8,控制信号控制各控制电压产生单元中反馈电阻的阻值与平衡电阻的阻值的比值均不相等、且数模转换器的输出电压均不相等,以使各控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同、积分信号的开启电压均不相同。
具体地,在该种控制方法下,三个控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同,也即增益均不相同,并且三个可控增益放大器的随着积分信号Vi增大的增益控制策略也不同。图8示出的是Vth1<Vth2<Vth3,也即一级放大器、二级放大器、三级放大器随着积分信号Vi增大按照连接顺序依次放大,并且,由于Vth1、Vth2、Vth3中相邻的两个开启电压的差值均不相同,因此在积分信号Vi的电压值线性增大的情况下,各级放大器开启放大模式的间隔幅度也不相同。
需要说明的是,在本具体实施方式中,相邻的开启电压的差值可以是图8示出的不相等,也可以是相等的。Vth1、Vth2、Vth3的大小顺序可以是图8示出的按照可控增益放大器的连接顺序依次递增,也可以是其他方式,例如按照可控增益放大器的连接顺序依次递减、与各放大器的连接顺序无关。
当然,根据该第四种控制方法,本领域技术人员也可以推知三个控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同,也即增益均不相同,但三个可控增益放大器的放大顺序为同时放大。也就是说,三个可控增益放大器同时以不同的增益放大。
上述几种控制方法,使得对各级可控增益放大器的增益、增益控制策略均可控,能够根据系统链路噪声和线性度的要求,对各级可控增益放大器的增益、增益控制策略进行调整,使系统能同时满足链路的增益、线性度、噪声等指标。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式,已经对本发明进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明,不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变,包括做出若干简单推演或替换,而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (10)

1.一种自动增益控制电路,其特征在于,包括:
放大电路,所述放大电路包括以级联的方式连接的多个可控增益放大器;
控制电压产生电路,所述控制电压产生电路包括积分信号产生电路、以及多个控制电压产生单元,所述控制电压产生单元与多个所述可控增益放大器一一对应;其中
所述积分信号产生电路的输入端耦接所述放大电路的输出端,
各所述控制电压产生单元的两个输入端分别耦接所述积分信号产生电路的输出端以及控制信号,各所述控制电压产生单元基于所述控制信号、以及所述积分信号产生电路输出的积分信号输出对各所述可控增益放大器的增益进行控制的控制电压。
2.如权利要求1所述的自动增益控制电路,其特征在于,各所述控制电压产生单元包括同相比例运算放大器、反馈电阻、数模转换器、平衡电阻;其中
所述积分信号产生电路的输出端耦接所述同相比例运算放大器的同相输入端;
所述反馈电阻连接在所述同相比例运算放大器的反向输入端与输出端之间;
所述数模转换器与所述平衡电阻依次级联后连接至所述同相比例运算放大器的反向输入端;并且
所述控制信号与所述数模转换器的输入端耦接,并且控制所述反馈电阻以及所述平衡电阻的阻值。
3.如权利要求2所述的自动增益控制电路,其特征在于,所述反馈电阻、以及所述平衡电阻均为可变电阻。
4.如权利要求3所述的自动增益控制电路,其特征在于,所述积分信号产生电路包括以级联的方式连接的检波器、比较器、以及积分器;其中
所述放大电路的输出端耦接所述检波器的输入端;
所述比较器的两个输入端分别耦接参考电压以及所述检波器的输出端,所述比较器的输出端耦接所述积分器的输入端;
所述积分器的输出端耦接各所述控制电压产生单元的输入端。
5.如权利要求2所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,包括:
所述控制信号控制各所述控制电压产生单元中所述反馈电阻的阻值与所述平衡电阻的阻值的比值均相等、且所述数模转换器的输出电压按各所述可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减,以使各所述控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、所述积分信号的开启电压按各所述可控增益放大器的连接顺序依次递增或递减。
6.如权利要求2所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,包括:
所述控制信号控制各所述控制电压产生单元中所述反馈电阻的阻值与所述平衡电阻的阻值的比值均相等、且所述数模转换器的输出电压与各所述可控增益放大器的连接顺序无关,以使各所述控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、所述积分信号的开启电压与各所述可控增益放大器的连接顺序无关。
7.如权利要求2所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,包括:
所述控制信号控制各所述控制电压产生单元中所述反馈电阻的阻值与所述平衡电阻的阻值的比值均相等、且所述数模转换器的输出电压均相等,以使各所述控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均相同、所述积分信号的开启电压均相同。
8.如权利要求2所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,包括:
所述控制信号控制各所述控制电压产生单元中所述反馈电阻的阻值与所述平衡电阻的阻值的比值均不相等、且所述数模转换器的输出电压均不相等,以使各所述控制电压产生单元对应的控制电压曲线的斜率均不相同、所述积分信号的开启电压均不相同。
9.如权利要求5-8任一项所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,所述控制电压曲线根据所述控制信号、所述积分信号产生电路输出的所述积分信号的开启电压、所述自动增益控制电路的电源电压、各所述控制电压产生单元中所述反馈电阻的阻值、以及所述平衡电阻的阻值确定;并且
根据以下公式计算所述控制电压曲线的斜率:
Figure 445963DEST_PATH_IMAGE001
其中,k为所述控制电压曲线的斜率,Rf为所述反馈电阻的阻值,R1为所述平衡电阻的阻值;并且
根据以下公式计算所述积分信号的开启电压:
Figure 176022DEST_PATH_IMAGE002
其中,Vth为所述积分信号的开启电压,V1为所述数模转换器的输出电压,根据所述控制信号确定,Rf为所述反馈电阻的阻值,R1为所述平衡电阻的阻值。
10.如权利要求1所述的自动增益控制电路的控制方法,其特征在于,所述可控增益放大器为压控衰减器。
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