CN207354285U - 一种自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机，所述自动增益控制电路包括：红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、用于确定信号幅值的FPGA、用于根据所述信号幅值确定衰减调节量并将其通过自带的数模转换器或脉宽调节器输出的MCU、低通滤波电路、驱动电路，所述红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、FPGA、MCU、低通滤波电路、驱动电路依次连接，所述驱动电路还连接所述可调衰减电路。本实用新型利用MCU自带的数模转换器或脉宽调节器和少量外围器件组成的电路即可实现自动增益控制功能，器件结构简单，性能优异，无需昂贵的宽带可调增益放大器VGA，性价比高。

Description

一种自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机

技术领域

本实用新型涉及同声传译技术领域，尤其涉及一种自动增益控制电路。

背景技术

会议设备中的无线同声传译系统有两种，一是基于射频技术的，二是基于红外技术的。基于射频技术的系统容易受外来恶意干扰及窃听，并且需要无线电频率使用许可。基于红外技术的系统以其强大的抗干扰性和保密性在同声传译系统中成为标准配置。传统的红外同声传译是使用模拟技术的，在音质表现和抗干扰性上不尽人意。随着数字处理技术的发展，数字红外同声传译系统成为市场主流。

数字红外同声传译系统中的接收机需要使用自动增益控制(AGC)电路，它的作用是对输入的微弱信号进行适当的放大，而对输入的较大信号进行适当的衰减，将信号适配到合适的幅度，从而能够进行后续的信号处理。

目前AGC电路分为模拟AGC和数字AGC两种，模拟AGC的检波电路采用模拟方式实现，其时间常数不易调整，很难满足不同类型接收机的要求。而传统的数字AGC需要采用高速处理电路对模数转换器(ADC)之后的数字信号进行幅度估计和滤波，然后采用数模转换器(DAC)输出控制电压来控制昂贵的宽带可调增益放大器(VGA)的增益。本专利提出一种无需昂贵VGA器件的用于数字红外同声传译接收机的低成本的AGC电路。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述高成本的缺陷，提供一种自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种自动增益控制电路，用于数字红外同声传译接收机，包括：红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、用于确定信号幅值的FPGA、用于根据所述信号幅值确定衰减调节量并将其通过自带的数模转换器或脉宽调节器输出的MCU、驱动电路，所述红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、FPGA、MCU、驱动电路依次连接，所述驱动电路还连接所述可调衰减电路。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述红外接收电路包括电感和红外接收二极管，所述电感的第一端连接电源，所述电感的第二端连接所述红外接收二极管的负极，所述红外接收二极管的正极接地，所述电感的第二端还通过第一滤波电容连接可调衰减电路。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述可调衰减电路包括两个PIN二极管，第一个PIN二极管的正极连接所述驱动电路，第一个PIN二极管的负极与第二个PIN二极管的正极连接，第二个PIN二极管的负极接地，第一个PIN二极管的负极还经由第二滤波电容连接所述固定增益电路。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述驱动电路包括三极管、第一电阻、第二电阻，所述三极管的发射极接电源，所述三极管的集电极经由所述第二电阻连接所述可调衰减电路，所述三极管的基极经由所述第一电阻连接所述MCU。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述驱动电路还包括第三电阻和第三滤波电容，所述第三电阻和第三滤波电容的第一端均连接至所述三极管的集电极，所述第三电阻和第三滤波电容的第二端均接地。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述三极管为PNP三极管。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述自动增益控制电路还包括连接于所述MCU和所述驱动电路之间的低通滤波电路。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述低通滤波电路包括第四电阻和第四滤波电容，所述第四电阻的第一端连接所述MCU，所述第四电阻的第二端连接所述驱动电路，所述第四电阻的第二端还经由所述第四滤波电容接地。

在本实用新型所述的自动增益控制电路中，所述MCU与所述FPGA之间通过总线连接。

本实用新型还公开了一种数字红外同声传译接收机，包括所述的自动增益控制电路。

实施本实用新型的自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机，具有以下有益效果：本实用新型利用MCU自带的数模转换器或脉宽调节器和少量外围器件组成的电路即可实现自动增益控制功能，器件结构简单，性能优异，无需昂贵的VGA，性价比高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图：

图1是本实用新型自动增益控制电路的一个具体实施例的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的典型实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，词语“相连”或“连接”，不仅仅包括将两个实体直接相连，也包括通过具有有益改善效果的其他实体间接相连。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。

本说明书中使用的“第一”、“第二”等包含序数的术语可用于说明各种构成要素，但是这些构成要素不受这些术语的限定。使用这些术语的目的仅在于将一个构成要素区别于其他构成要素。例如，在不脱离本发明的权利范围的前提下，第一构成要素可被命名为第二构成要素，类似地，第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。

本实用新型总的思路是：利用MCU自带的数模转换器或脉宽调节器，再配合少量外围器件组成的电路实现自动增益控制功能，因此，自动增益控制电路具体包括：红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、用于确定信号幅值的FPGA、用于根据所述信号幅值确定衰减调节量并将其通过自带的数模转换器或脉宽调节器输出的MCU、驱动电路，所述红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、FPGA、MCU以及驱动电路依次连接，所述驱动电路还连接所述可调衰减电路。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本实用新型实施例以及实施例中的具体特征是对本申请技术方案的详细的说明，而不是对本申请技术方案的限定，在不冲突的情况下，本实用新型实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

参考图1，一个具体实施例中自动增益控制电路具体包括：红外接收电路10、可调衰减电路20、固定增益电路30、模数转换电路40、FPGA 50、MCU 60、驱动电路80，优选的，还包括用于对衰减调节量进行平滑和滤波的低通滤波电路70。其中，MCU 60自带的数模转换器或脉宽调节器，所述红外接收电路10、可调衰减电路20、固定增益电路30、模数转换电路40、FPGA 50、MCU 60、低通滤波电路70、驱动电路80依次连接，所述驱动电路80还连接所述可调衰减电路20。

其中，所述红外接收电路10包括电感L1和红外接收二极管D1，所述可调衰减电路20包括两个PIN二极管D2和D3，用PIN二极管可以做到很便宜的可调衰减，然后再放大一个很大的固定增益，即可达到自动增益的放大。所述驱动电路80包括三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、滤波电容C3，所述低通滤波电路70包括第四电阻R4和滤波电容C4。本实施例中三极管Q1具体采用的PNP型的三极管。

具体的，电感L1的第一端连接电源VCC，所述电感L1的第二端连接所述红外接收二极管D1的负极，所述红外接收二极管D1的正极接地，所述电感L1的第二端还通过滤波电容C1连接PIN二极管D2的负极和PIN二极管D3的正极，PIN二极管D3的负极接地，PIN二极管D2的负极经由滤波电容C2连接固定增益电路30，固定增益电路30、模数转换电路40、FPGA 50依次连接，FPGA 50通过总线连接MCU 60，电阻R4的第一端连接MCU 60内部的数模转换器或脉宽调节器，电阻R4的第二端经由滤波电容C4接地，电阻R4的第二端还经由电阻R1连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极经由电阻R2连接PIN二极管D2的正极。

本实施例中固定增益单元为固定增益的放大器，如运算放大器或三极管组成的放大电路。模数转换电路40用于对固定增益单元放大后的信号进行转换，FPGA 50用于采集模数转换电路40输出的数字信号，以一定的步长进行数字信号功率积分计算得到信号的平均幅值，FPGA 50在通过总线将平均幅值的计算结果发送给MCU 60，MCU 60据此计算衰减调节量，再通过MCU 60内部的数模转换器(DAC)或脉宽调节器(PWM)进行输出，电阻R4和电容C4对调节量进行平滑和滤波，三极管Q1和电阻R1用于将来自MCU的控制电压转换为控制电流，即实现V-I变换和驱动，电阻R2用于限流，R3用于分压，滤波电容C3滤除高频信号。

其中，FPGA 50进行功率积分计算过程是，数字信号进行平方或者取绝对值运算得到瞬时功率估计值，设定一定的时间段进行瞬时功率估计值累加，将累加结果截取高位得到平均幅值。MCU 60根据平均幅值计算衰减控制误差，按照预设的调节律计算初始衰减调节量，由于D2、D3和Q1组成的电路存在非线性，为了控制可调衰减电路，需要根据预设的校正曲线对初始衰减调节量进行校正，校正后的衰减调节量输出给MCU 60内部的DAC或者PWM。

需要说明的是，以上的关于FPGA 50的幅值计算方法并不限于此，还可以是现有技术中任意的幅值计算方法，此部分并不涉及对算法的改进。同理，MCU60的衰减调节量校正方法可以参考现有的校正方法，此部分同样不涉及对算法的改进。

当然可以理解的是，三极管Q1的类型和型号并不限于此，其他具有相同功能的MOS管或NPN三极管等器件的替代属于本实用新型的简单变形，都落入本实用新型的保护范围之内。

基于同一构思，本实用新型还公开了一种数字红外同声传译接收机，其包括如如上所述的自动增益控制电路。

综上所述，实施本实用新型的自自动增益控制电路以及数字红外同声传译接收机，具有以下有益效果：本实用新型利用MCU自带的数模转换器或脉宽调节器和少量外围器件组成的电路即可实现自动增益控制功能，器件结构简单，性能优异，无需昂贵的VGA，性价比高。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (10)

1.一种自动增益控制电路，用于数字红外同声传译接收机，其特征在于，包括：红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、用于确定信号幅值的FPGA、用于根据所述信号幅值确定衰减调节量并将其通过自带的数模转换器或脉宽调节器输出的MCU、驱动电路，所述红外接收电路、可调衰减电路、固定增益电路、模数转换电路、FPGA、MCU、驱动电路依次连接，所述驱动电路还连接所述可调衰减电路。

2.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述红外接收电路包括电感和红外接收二极管，所述电感的第一端连接电源，所述电感的第二端连接所述红外接收二极管的负极，所述红外接收二极管的正极接地，所述电感的第二端还通过第一滤波电容连接可调衰减电路。

3.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述可调衰减电路包括两个PIN二极管，第一个PIN二极管的正极连接所述驱动电路，第一个PIN二极管的负极与第二个PIN二极管的正极连接，第二个PIN二极管的负极接地，第一个PIN二极管的负极还经由第二滤波电容连接所述固定增益电路。

4.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述驱动电路包括三极管、第一电阻、第二电阻，所述三极管的发射极接电源，所述三极管的集电极经由所述第二电阻连接所述可调衰减电路，所述三极管的基极经由所述第一电阻连接所述MCU。

5.根据权利要求4所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述驱动电路还包括第三电阻和第三滤波电容，所述第三电阻和第三滤波电容的第一端均连接至所述三极管的集电极，所述第三电阻和第三滤波电容的第二端均接地。

6.根据权利要求4所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述三极管为PNP三极管。

7.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述MCU和所述驱动电路之间还有低通滤波电路。

8.根据权利要求7所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述低通滤波电路包括第四电阻和第四滤波电容，所述第四电阻的第一端连接所述MCU，所述第四电阻的第二端连接所述驱动电路，所述第四电阻的第二端还经由所述第四滤波电容接地。

9.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述MCU与所述FPGA之间通过总线连接。

10.一种数字红外同声传译接收机，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的自动增益控制电路。