CN216673014U - 一种用于catv光接收机的基于射频功率的宽带agc电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，包括单片机控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大电路、有效值检波电路、宽带压控放大衰减器和后级电路；其中所述A/D转换模块和D/A转换模块集成设置在单片机控制模块内，所述前置放大电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与后级电路的输入端连接，所述后级电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述D/A转换模块的输出端与宽带压控放大衰减器的输入端连接。本实用新型智能化程度高，简洁耐用，成本低，便于集成到多媒体通信系统中的小体积的CATV光接收机。

Description

一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路

技术领域

本实用新型涉及电子通信领域，且更具体地涉及一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路。

背景技术

多媒体终端通讯产品中通常采用三向光模块或单独的CATV光接收机模组，来传送CATV(电缆电视)信号，它的作用是经由光电转换，把CATV下行1550nm的光电视信号转换为50M～800Mhz射频电视信号，供给用户连接RF输入的老制式电视机观看。AGC电路为CATV光机的组件，也是光机中最重要最核心的部分，它需要完成光电转换并且必须保证输入光功率改变时其输出的射频信号保持稳定，这就是光功率AGC电路。其基本原理是通过 PIN管输入光功率强度的检测，控制后端电控ATT(电调衰减网络)电路衰减，从而达到控制输出电平的目的。自动增益控制(Automatic Gain Control)方法，该方法是一种自动控制方法。它通过检测输出信号幅度，自动控制信号链路的增益，以使整个放大电路在输入信号幅度发生变化时，维持输出信号幅度不变。

关于光机AGC的问题，分为两种:

1、采集光功率做AGC

2、采集射频功率做AGC

业界所用的光模块或光机普遍采用的第一种方式，一般将光功率控制点设置在-3dBm，当光功率超过-3dBm时衰减器会动作保证射频输出功率固定在一个恒定值上。而射频AGC 方式是采集放大后的电信号，当电信号输出超过设定之后，衰减器会动作去调整放大器的输出来固定输出功率固定在一个恒定值上。所以采用光功率做AGC控制时是不会检测射频电信号输出功率的，点频信号输入时衰减器会完全关闭把输入的信号完全放大，所以会产生相关产品在EMC测试时辐射发射RE出现工作频点超标的情况，严重影响了产品的国际准入认证。为了解决这个问题，光机采集射频功率做AGC成为必然。

现有技术中，采用新型VGA芯片和对数放大器设计并开发宽带大动态AGC电路模块，可以很好解决宽带射频CATV电视信号的AGC问题，从而彻底解决了基于光功率AGC光机带来的辐射发射超标问题。但是该方案采用完全的模拟电路，导致成本比较高，构成比较复杂，调试比较麻烦。

实用新型内容

针对上述技术的不足，本实用新型公开一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，智能化程度高，简洁耐用，成本低，便于集成到多媒体通信系统中的小体积的CATV光接收机。

本实用新型采用以下技术方案：

一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，包括单片机控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大电路、有效值检波电路、宽带压控放大衰减器和后级电路；其中所述A/D转换模块和D/A转换模块集成设置在单片机控制模块内，所述前置放大电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与后级电路的输入端连接，所述后级电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述D/A转换模块的输出端与宽带压控放大衰减器的输入端连接。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述单片机控制模块为C8051F020单片机。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述宽带压控放大衰减器的型号为50M-1000Mhz的 MAX2067或750Mhz的AD8370。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述有效值检波电路为基于AD637的检波电路。

作为本实用新型进一步的技术方案，所述前置放大电路接收的数据信息为RF信号耦合信号。

作为本实用新型进一步的技术方案，A/D转换模块和D/A转换模块为12位。

积极有益效果：

本实用新型采用一种新颖的新型VGA芯片和光机自带的单片机设计并开发了基于射频电信号检测的宽带大动态AGC电路模块，用于CATV光机中,可以一举克服以往基于光功率检测的AGC带来的点频辐射超标问题。同时，该方案有单片机参与核心控制，较基于全模拟电路的AGC更为简洁，智能，且成本低，便于集成到多媒体通信系统中的小体积的CATV 光接收机模组中。

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一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，其中：

图1为本实用新型一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路的整体结构示意图；

图2为本实用新型一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路一种实施例电路示意图；

图3为本实用新型一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路中50欧姆到 75欧姆阻抗转换电路示意图；

图4为本实用新型一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路中MAX20678 芯片电路示意图；

图5为本实用新型一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路中有效值检波电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-图2所示，一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，包括单片机控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大电路、有效值检波电路、宽带压控放大衰减器和后级电路；其中所述A/D转换模块和D/A转换模块集成设置在单片机控制模块内，所述前置放大电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与后级电路的输入端连接，所述后级电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述D/A转换模块的输出端与宽带压控放大衰减器的输入端连接。

在本实用新型中，所述单片机控制模块为C8051F020单片机。

在本实用新型中，所述宽带压控放大衰减器的型号为50M-1000Mhz的MAX2067或750Mhz 的AD8370。

在具体实施例中，如图4所示，MAX2067高线性度模拟可变增益放大器是一款通用的高性能放大器，针对50MHz至1000MHz频率范围、50欧姆系统接口的应用而设计。MAX2067与要求许多外部元器件的传统分立器件解决方案不同，它集成了宽带放大器和衰减器，与分立器件实现方案相比，节省了印制电路板面积，减少了元器件数量并且降低了产品成本。另外， MAX2067采用+5V单电源供电，提供功能完备的解决方案。

MAX2067集成的模拟衰减器具有31dB的动态范围，在ANALOG_VCTRL(第39引脚)施加一个外部控制电压或通过片上8位DAC控制模拟衰减器，借助DAC控制，用户可以方便地通过SPI指令以0.12dB的步长增量调节模拟衰减器，DAC使能/禁止逻辑输入引脚(VDAC_EN)以及DAC基准电压选择逻辑输入引脚(VREF_SELECT)决定以何种方式控制衰减器，当DAC使能时，允许选择内部基准或外部基准。片上DAC无需使用外部模拟控制电压。当然，用户也可以选择禁止DAC工作，而利用外部模拟电压进行控制，例如：对于需要额外的衰减控制分辨率的应用，或者增益微调/自动增益控制(AGC)环路要求采用真正的模拟信号调节的应用。

在本实用新型中，把MAX2067用于CATV RF信号的AGC,通过外部电压来实现衰减器调节。

在本实用新型中，如图5所示，所述有效值检波电路为基于AD637的检波电路。

在具体实施例中，如何在波形、占空比和频率起伏不定的情况下，保持恒定的输出电平。许多传统AGC(自动增益控制)放大器都有性能差、动态范围受限和频率响应不足的问题。这些放大器通常提供恒定的“平均”输出电平，或者改用峰值限制方案，以控制最大“峰值”输出电平。在许多应用中，AGC放大器能够提供恒定的真有效值输出电平会更有用。

在本实用新型中，所述前置放大电路接收的数据信息为RF信号耦合信号。

在具体实施例中，RF信号耦合可采用专用耦合器或简单用电容，可选Murata公司1000pF 0402COG陶瓷。如图2所示。

MAX2067是基于50欧姆特征阻抗的压控放大器，而输出电视信号需要75欧姆阻抗，为此，我们采用了图3所示的50欧姆到75欧姆阻抗转换器。

在本实用新型中，A/D转换模块和D/A转换模块为12位。

在具体实施例中，采样C8051F020中的1个12位的D/A转换模块来控制VCA:MAX2067的放大倍数，通过改变D/A转换模块的输出电压来改变MAX2067的增益。

本实用新型利用单片机的一个A/D转换模块采集有效值芯片AD637输出的有效值，并与设定值进行比较，当输入有效值大于某一值时，通过减小输出D/A转换模块电压来减小增益，将输出稳定在一定幅度，从而达到AGC的目的。单片机将系统输出信号与设定直流电压VREF 做比较，当输出幅度大于VREF时，模拟控制电压将持续变化以减小增益，进而减小输出幅度；当输出幅度小于VREF时，模拟控制电压将持续变化以增大增益，进而增大输出幅度，最终一定会维持输出幅度与设定幅度基本相等。

本实用新型采用一种新颖的新型VGA芯片和光机自带的单片机设计并开发了基于射频电信号检测的宽带大动态AGC电路模块，用于CATV光机中,可以一举克服以往基于光功率检测的AGC带来的点频辐射超标问题。同时，该方案有单片机参与核心控制，较基于全模拟电路的AGC更为简洁，智能，且成本低，便于集成到多媒体通信系统中的小体积的CATV光接收机模组中。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些具体实施方式仅是举例说明，本领域的技术人员在不脱离本实用新型的原理和实质的情况下，可以对上述方法和系统的细节进行各种省略、替换和改变。例如，合并上述方法步骤，从而按照实质相同的方法执行实质相同的功能以实现实质相同的结果则属于本实用新型的范围。因此，本实用新型的范围仅由所附权利要求书限定。

Claims (6)

1.一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：包括单片机控制模块、A/D转换模块、D/A转换模块、前置放大电路、有效值检波电路、宽带压控放大衰减器和后级电路；其中所述A/D转换模块和D/A转换模块集成设置在单片机控制模块内，所述前置放大电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与后级电路的输入端连接，所述后级电路的输出端与有效值检波电路的输入端连接，所述有效值检波电路的输出端与A/D转换模块的输入端连接，所述D/A转换模块的输出端与宽带压控放大衰减器的输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：所述单片机控制模块为C8051F020单片机。

3.根据权利要求1所述的一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：所述宽带压控放大衰减器的型号为50M-1000Mhz的MAX2067或750Mhz的AD8370。

4.根据权利要求1所述的一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：所述有效值检波电路为基于AD637的检波电路。

5.根据权利要求1所述的一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：所述前置放大电路接收的数据信息为RF信号耦合信号。

6.根据权利要求1所述的一种用于CATV光接收机的基于射频功率的宽带AGC电路，其特征在于：所述A/D转换模块和D/A转换模块为12位。

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