CN205883177U - 一种数模结合agc电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种数模结合AGC电路,它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器;耦合器将输入信号一分为二,第一路信号通过第一检波器得到一个直流检波信号,A/D转换器对直流检波信号进行采样,然后将采样值送入FPGA,FPGA处理得到增益控制量通过D/A转换器转化为模拟控制电压;第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测,第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压,加法器将模拟控制电压和误差电压相加,得到一个稳定精确的控制信号,控制VGA模块的增益。AGC电路结构简单灵活,响应速度快,可满足多种系统的要求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子通信领域,特别是一种数模结合AGC电路。
背景技术
自动增益控制(AGC,Automatic Gain Control)技术广泛应用于通信领域,在自动控制环路中,将输入的信号进行检测后,输出一个控制信号,这是关于输入信号的函数,利用变增益放大器(VariableGainAmplifier,VGA)产生一个关于输入信号强度对应增益,从而达到输出功率稳定。
在现代技术中,常用的AGC电路有两种;其一是用模拟负反馈方式检测VGA输出信号,并对输出信号进行滤波放大后反馈回VGA,进而控制VGA的增益。另一种是采用数字检测的方式,对信号进行检波之后产生数字控制量来调整VGA增益。但是,两种方式都存在一定缺陷:1.模拟负反馈AGC电路响应时间较慢同时无法实现宽带增益控制,提高模拟反馈电路的响应时间只能加大滤波器带宽,这将会是环路变得不稳定。2.数字AGC电路受电路中其他参数影响而不稳定,外界波动易造成变动。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足,解决模拟AGC电路响应时间较慢,宽带增益控制较差,以及数字AGC电路稳定性欠缺等问题,提供一种数模结合AGC电路,对输入信号增益进行模拟和数字双重控制,使得AGC电路即利用数字前馈电路的响应速度快的特点,同时通过模拟闭环的微调,克服其稳定性较差的弱势,使得快速AGC电路得以实现。AGC电路结构简单灵活,响应速度快,可满足多种系统的要求。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:一种数模结合AGC电路,它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器;耦合器将输入信号一分为二,第一路信号通过第一检波器得到一个直流检波信号,A/D转换器对直流检波信号进行采样,然后将采样值送入FPGA,FPGA处理得到增益控制量通过D/A转换器转化为模拟控制电压;第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测,第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压,加法器将模拟控制电压和误差电压相加,得到一个稳定精确的控制信号,控制VGA模块的增益。
所述的A/D转换器为8位A/D转换器。
所述的FPGA将数个周期内的信号进行处理后通过查表得到增益控制量。
所述的FPGA对A/D采集数据进行求和取均值运算。
所述的行求和取均值运算采用8次累加之后求平均。
本实用新型的有益效果是:本实用新型提供了一种数模结合AGC电路,对输入信号增益进行模拟和数字双重控制,使得AGC电路即利用数字前馈电路的响应速度快的特点,同时通过模拟闭环的微调,克服其稳定性较差的弱势,使得快速AGC电路得以实现。AGC电路结构简单灵活,响应速度快,可满足多种系统的要求。
附图说明
图1为数模混合AGC环路电路原理结构示意图;
图2为AGC电路测试结果图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案,但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。
如图1所示,一种数模结合AGC电路,它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器;耦合器将输入信号一分为二,一路直通信号和一路检波信号,检波信号通过第一检波器得到一个直流检波信号,第一检波器的检波动态范围,决定了整个电路的AGC调整电路范围。A/D转换器对直流检波信号进行采样,然后将采样值送入FPGA,此处对ADC位数要求不高,8位即可,FPGA数个周期内的信号进行处理后通过查表得到增益控制量,通过D/A转换器转化为模拟控制电压;第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测,第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压,加法器将模拟控制电压和误差电压相加,得到一个稳定精确的控制信号,控制VGA模块的增益。
所述的FPGA对A/D采集数据进行求和取均值运算。设定进行求和运算的门限值,超过一定电平才求和取均值运算,避免出现误差,为了保证增益控制精度和速度,采用8次累加之后求平均,然后对得到的结果进行查表输出控制量。
整个数字电路部分的时间常数取决于检波器时间,ADC,FPGA运算以及DA转换时间在选择合适时钟频率后都将很快。VGA模块,第二检波器和比较器构成了这个数模混合电路的模拟电路部分。其控制方法与传统负反馈AGC相同,最后通过比较器出来的是一个误差电压。
整个电路的核心在于加法器,增益的调整为两个阶段,首先,数字前馈环路在采样信号经过查表之后得到一个粗调信号,能很快的提供一个控制信号,让输出电平尽可能接近理想的输出振幅,然后VGA模块的输出信号经过闭环环路得到一个细调信号,利用一个加法器,将两个信号进行相加,得到一个稳定精确的控制信号。在这个结构里面,前馈环路的利用大大缩短了稳定时间,闭环电路只做细调修正,来弥补前馈环路的缺陷,达到稳定输出。数字控制电平是离散的,并且在稳定性上有所欠缺,对外部干扰敏感,而利用反馈环路可以保证精度和稳定性。
从图2可以看出,AGC电路稳定性很好。
Claims (5)
1.一种数模结合AGC电路,其特征在于:它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器;耦合器将输入信号一分为二,第一路信号通过第一检波器得到一个直流检波信号,A/D转换器对直流检波信号进行采样,然后将采样值送入FPGA,FPGA处理得到增益控制量通过D/A转换器转化为模拟控制电压;第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测,第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压,加法器将模拟控制电压和误差电压相加,得到一个稳定精确的控制信号,控制VGA模块的增益。
2.根据权利要求1所述的一种数模结合AGC电路,其特征在于:所述的A/D转换器为8位A/D转换器。
3.根据权利要求1所述的一种数模结合AGC电路,其特征在于:所述的FPGA将数个周期内的信号进行处理后通过查表得到增益控制量。
4.根据权利要求3所述的一种数模结合AGC电路,其特征在于:所述的FPGA对A/D采集数据进行求和取均值运算。
5.根据权利要求4所述的一种数模结合AGC电路,其特征在于:所述的行求和取均值运算采用8次累加之后求平均。
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CN115642889A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-01-24 | 四川思凌科微电子有限公司 | 一种应用于chrip通信的AGC方法及系统 |
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CN115642889A (zh) * | 2022-11-17 | 2023-01-24 | 四川思凌科微电子有限公司 | 一种应用于chrip通信的AGC方法及系统 |
CN115642889B (zh) * | 2022-11-17 | 2023-06-02 | 四川思凌科微电子有限公司 | 一种应用于chrip通信的AGC方法及系统 |
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