CN2457671Y - 即时同步自动增益控制装置 - Google Patents

Abstract

一种即时同步自动增益控制装置,是针对条码阅读机的需求所提出的一种装置,该装置包括有:感测单元、电流放大单元、第一级放大单元、缓冲级放大单元、讯号检知放大单元、第二级放大单元、第三级放大单元、讯号检出放大单元、讯号隔离匹配单元及讯号整形单元所构成,在条码阅读机接收较微弱的讯号时,经此装置将讯号与增益控制作同步处理后,再将一理想的数字讯号传至微处理单元或解码单元等电路解读,以得到理想的扫描效果。

Description

即时同步自动增益控制装置

本实用新型有关一种即时同步自动增益控制装置，尤指一种针对条码阅读机的需求所提出的一种自动增益控制装置。

传统条码阅读机所使用的AGC(自动增益控制)电路的设计，大多采用反馈控制增益的方式，也就是当检知输出讯号能量不够的时候，利用反馈方式增加前级的放大增益，使接下来的讯号增强，这个方式的优点是采用平均值控制增益量，没有同步的问题，所以比较容易控制，希望保持讯号振幅变化比例的条件下，是一种比较容易和适合的控制方式，但是在希望取得频率不受电路影响，而获得输出讯号电平相同的需求时上述设计就不能满足了。因为后者需要将每一个讯号做同步的增益调整，才能达到每一个输出电平接近的条件，如果以所谓反馈方式调整放大增益，那么因为是检知讯号后才调整前级增益，当增益调整的时候，讯号已经通过放大器，所以改变增益所产生的结果是发生在下一组讯号，如果不用取得平均值的方式，那么万一下一个讯号刚好比较大，就会产生过饱和，或讯号失真的情形，所以前面叙述的AGC设计方式，不能做即时同步控制调整增益，也就不能针对每一讯号单独校正放大增益，而只能取平均值，做非即时同步的放大增益调整。

本实用新型的主要目的，在于解决上述之缺失，避免缺失存在，提供一种即时同步自动增益控制装置，让条码阅读机所接收的讯号微弱时，能即时作讯号与增益控制同步处理。

为达上述之目的，本实用新型的即时同步自动增益控制装置包括：一感测单元、一电流放大单元、一第一级放大单元、一缓冲级放大单元、一讯号检知放大单元，一第二级放大单元、一第三级放大单元、一讯号检出放大单元、一讯号隔离匹配单元及一讯号整形单元所构成，在条码阅读机接收较微弱之讯号时，经此装置将讯号与增益控制作一同步处理后，再将一理想的数字讯号传至微处理单元(CPU)或解码单元(DECODER)等电路解读。

有关本实用新型的技术内容及构造，现在就配合附图详细说明如下：

图1，系本实用新型之即时同步自动增益控制装置电路方块示意图。

如图所示：本实用新型即时同步自动增益控制装置，是针对条码阅读机的需求所提出的一种装置，条码阅读机目前比较普遍采用的讯号读取方式有两种、一种是为CCD，另一种是为激光式。CCD方式是将光线投射在条码上，再将明暗不同的反射光经过镜头投影在CCD上，再由CCD将讯号传至放大整形电路处理，最后将处理过的讯号传到解码器解读。激光式是将光点经过扫描机构投射在条码上，形成一条或多条扫描线，再将每一光点的反射光经由感测元件检出，再传至放大整形电路处理。不论使用以上那一种方式，都会因投射光与反射光有入射角和反射角的问题，使获得的讯号中越接近中间的讯号就越强，越向两边位置的讯号就越弱，再加上背景光的影响，所以在放大电路上比较不容易处理，另外一个现象就是，当目标物越远，投射光照的距离就越远，同样的反射光的路径也越远，所以所得到的讯号也相对的减弱，因此在可以检测到讯号的范围内，又因距离等因素而讯号微弱的时候，自动增益控制就可以发挥功用，但是如果同时又有因入射光反射光角度造成的讯号强弱不均的时候，则同步即时自动增益控制方式比反馈式自动增益控制方式来得理想。

上述即时同步自动增益控制装置的讯号检知说明，是以激光式条码扫描器之讯号检知方式为叙述参考，其包括有：一感测单元1、一电流放大单元2、一第一级放大单元3、一缓冲级放大单元4、一讯号检知放大单元5、一第二级放大单元6、一第三级放大单元7、一讯号检出放大单元8、一讯号隔离匹配单元9及一讯号整形单元10所构成，前述感测单元1接收条码阅读机将光束投向被扫描物之条码上所反射回来之条码影像光束后形成一电讯号输出；

该电流放大单元2，用以放大上述感测单元1所输出之讯号；

该第一级放大单元3，用以将上述电流放大单元2所输出之讯号作电压放大；

该缓冲放大单元4，用以控制讯号与增益控制能够同步处理；

该讯号检知放大单元5，用以接收上述第一级放大单元3所放大后的讯号，使输出的变化量配合增益调整元件的变动曲线，以达到符合产品需求之理想AGC(自动增益控制)变化量；

该第二级放大单元6，具有一增益调整单元61，此增益调整单元61可以采用但不限于接合型场效应晶体管(J-FET)，单结晶体管(UJT)、相容双工系统(CDS)、晶体三极管(TRANSISTOR)等元件均可，这些元件具有等效于可控电阻的特性，利用电阻的变化量可以调整第二级放大单元6的放大增益值，如此即可达到自动增益控制(AGC)的功能；

该第三级放大单元7，用以将上述第二级放大单元6所输出之讯号放大适合于讯号检出放大单元8的电平及幅度；

该讯号检出放大单元8，用以将上述第三级放大单元7所输出之讯号放大至一数字讯号的电平；

该讯号隔离匹配单元9，可为一接合型场效应晶体管(J-FET)，用以隔离讯号检出放大单元8与讯号整形单元10两个单元，使两个回路的讯号不会相互影响；

该讯号整形单元10，可为但不限于反相器(INVERTER)或缓冲器(BUFFER)等逻辑整形元件，可将上述讯号检出放大单元之数字讯号整形成一比较好的上升缘与下降缘之波形。如是，藉上述各单元构成一即时同步自动增益控制装置。

在上述感测单元1感测一反射回来之条码影像光束后，即输出一讯号，此讯号经过电流放大单元2作电流放大，然后将电流放大单元2输出的微弱讯号，再经过第一级放大单元3作电压放大后，使讯号较为明显，如此讯号比较适合做为控制讯号，再将此一讯号经过讯号检知放大单元5，使输出的变化量配合增益调整单元61的变动曲线，以达到符合需求的理想AGC(自动增益控制)变化量，增益调整单元61利用电阻的变化量可以调整第二级放大单元6的放大增益值，如此即可达到自动增益控制(AGC)的功能，于第一级放大单元3和第二级放大单元6两单元中间加入一级缓冲放大单元4，是因为每一级放大单元都会造成延时，因此为了达到讯号与增益控制同步的条件，必需加一级缓冲放大单元4和讯号检知放大单元5并行工作，使增益量的变动与讯号同步，经过第二级放大单元6的自动增益放大以后的讯号再输出至第三级放大单元7，使讯号适合于讯号检出放大单元8，此时讯号检出放大单元8的输出已经达到数字讯号的电平，但是线性放大单元与数字单元是两种不同电气特性的电子回路，因此理想上应该将两个回路各自独立，所以在讯号检出放大单元8与讯号整形单元10之间以一个讯号隔离匹配单元9隔离，使两个不同的回路不会互相影响，又因为理想的数字讯号需要比较好的上升缘与下降缘，因此讯号在传至解码器之前需经过反相器(INVERTER)或缓冲器(BUFFER)等逻辑元件整形，然后传给微处理单元(CPU)或解码单元(DECODER)等电路解读，以达到一理想扫描的效果。

Claims (4)

1、一种即时同步自动增益控制装置，是针对条码阅读机所提出的一种装置，其特征在于该装置包括有：

一感测单元(1)，用以接收条码阅读机将光束投向被扫描物之条码上所反射回来的条码影像光束；

一电流放大单元(2)，用以放大上述感测单元(1)所输出之讯号；

一第一级放大单元(3)，用以将上述电流放大单元(2)所输出之讯号作电压放大；

一缓冲放大单元(4)，用以控制讯号与增益控制能够同步处理；

一讯号检知放大单元(5)，用以接收上述第一级放大单元(3)所放大后之讯号，使输出的变化量配合增益调整单元(61)的变动曲线，以达到理想的自动增益控制；

一第二级放大单元(6)，具有一增益调整单元(61)，此增益调整单元(61)具有等效于可控制电阻的特性，利用电阻的变化量可以调整第二级放大单元(6)的放大增益值，以达到自动增益控制(AGC)；

一第三级放大单元(7)，用以将上述第二级放大单元(6)所输出之讯号放大适合于讯号检出放大单元(8)的电平及幅度；

一讯号检出放大单元(8)，用以将上述第三级放大单元(7)所输出之讯号放大至一数字讯号的电平；

一讯号隔离匹配单元(9)，用以隔离讯号检出放大单元(8)与讯号整形单元(10)两个单元，使两个回路之讯号不会相互影响；及，

一讯号整形单元(10)，将上述讯号检出放大单元(8)之数字讯号整形成一比较好的上升缘与下降缘之波形，此一讯号在传给微处理单元或解码单元等解读。

2、根据权利要求1所述的即时同步自动增益控制装置，其特征在于该增益调整单元(61)可为接合型场效应晶体管(J-FET)、单结晶体管(UJT)、相容双工系统(CDS)或晶体三极管(TRANSISTOR)。

3、根据权利要求1所述的即时同步自动增益控制装置，其特征在于该讯号隔离匹配单元(9)可为一接合型场效应晶体管(J-FET)。

4、根据权利要求1所述的即时同步自动增益控制装置，其特征在于该讯号整形单元(10)可为反相器(INVERTER)或缓冲器(BUFFER)。