CN88102688A - 用于视频信号处理器的自动增益控制延迟电路 - Google Patents

Abstract

视频信号处理系统中的自动增益控制(AGC)网络，其中，比较器(70)对输入控制信号敏感，将输出控制信号提供给射频调谐器(22)的放大器(23)，以便当所述输入信号超过门限值时将其增益减小到正常的最大电平以下。在所述输入控制信号超出预定电平时，所述比较器即被禁止工作，以便防止错误的输出增益控制信号被发展。

Description

本发明涉及用于视频信号处理器，例如电视接收机的自动增益控制（AGC）系统。

各种信号接收机一般都装备有自动增益控制（AGC）系统，以使加在接收机检波级上的信号电平在所接收信号电平变化较宽的范围内保持大体上恒定。在电视接收机中，例如，AGC系统在所接收信号的幅度增加时，产生AGC电压以降低射频（RF）和中频（IF）放大器的增益。

为了获得对于给定接收机的最佳信噪比，射频放大器在所接收的低电平信号范围内运行于全增益状态，而使中频放大器的增益降低。当所述信号电平增加到足够高时，才使射频放大器的增益降低。射频放大器开始显现低于全增益状态的那个转变点，有时被称作为射频自动增益控制（RF    AGC）延迟点。

从对于延迟点以上的小信号的最大射频增益到对于延迟点以下的信号的射频增益降低的转变（或者反过来也一样），是由AGC延迟电路控制的。所述AGC延迟电路可以采取多种形式，通常是包括一个对加于中频放大器上的中频自动增益控制（IF    AGC）电压敏感的门限比较器。该比较器的门限对应于所述RF    AGC延迟点。从比较器输出的信号被耦合到射频放大器上，用于当IF    AGC电压指示存在弱信号段时产生最大射频增益，以及用于当IFAGC电压指示存在较强信号时产生降低的射频增益。

本文考虑到，在某些情况下，射频放大器在有大接收信号的情况下可能导致不恰当地显现高增益状态。已经观察到这种状态是伴随着比较器输入的中频AGC电压幅度大到足以引起射频/中频AGC系统“自锁”而发生的。这使得射频放大器在有强信号的情况下，需要比较低增益时却不恰当地显现高增益。例如在从弱信号频道改换到强信号频道时就可能出现这种状况。这种在有大信号情况下的高射频增益会由于互调制分量导致射频放大器伴随可见图象“搏动”而出现过负荷，从而应当予以避免。

上述不希望有的自锁现象可通过借助于输入信号限制器防止大信号进入中频系统而予以避免。不过，这种解决方法因为限制器的作用而引入非线性，所以是不合乎需要的。

在所公开的按照本发明各项原则的实施例中，对射频AGC延迟比较器的信号中频AGC输入量进行箝位，以便阻止它超出该输入信号的预定电平而工作，从而防止输出增益控制的假信号被显现，以此防止所述不希望有的自锁状态。

附图中：

图1展示包括根据本发明诸原则的AGC电路的电视接收机的一部分;以及

图2举例说明一条增益控制特性曲线，它有助于理解图1中电路的作用。

图1中，包括增益可控制的射频放大器23的调谐器22，从源20接收射频电视信号。该调谐器有选择地将选中的电视频道的射频信号变换为中频信号，按照例如在美国的NTSC（国家电视制式委员会）标准，该信号分别以45.75兆赫和41.25兆赫包含视频和声频载波。所述中频信号包括代表复合视频信息的调幅（AM）的残留边带型图象载波，以及包含声音信息的调频（FM）的伴音载波。

来自调谐器22的中频输出信号被耦合到一个双通道中频表面声波（SAW）滤波器24的各输入端上，这种滤波器24例如是可从东芝（Toshiba）公司买到的T1802SAW滤波器。来自调谐器22的中频信号借助于该表面声波（SAW）滤波器24的两个通道，按照准平行原则被分为两个用于伴音和图象信息解调的独立通道，每个通道都围绕各自的载波显现带通响应。将SAW滤波器24与视频通道关联的第一差分输出端24a，耦合到可以是一集成电路的网络25的信号输入端4和5上。与输出端24a关联的SAW滤波器24的图象通道部分显示一种同中频信号的残留边带视频分量相匹配并使41.25兆赫的伴音载波信号衰减的响应特性。与SAW滤波器24差分输出端24b关联的伴音通道部分耦合到公知结构的伴音中频信号处理电路（未示出）。

在图象中频通道内，将中频信号在输入端4和5上的视频分量耦合到一包括多个增益可控的中频放大器的中频放大级50上。从放大级50出来的放大后视频分量是耦合到限幅器52和到视频检波器54（例如四象限乘法器）的交流成份。将一经由端子6和7耦合到限幅器52的输出端的带通滤波器槽路59，调谐到45.75兆赫的图象载波频率上。

限幅器52、滤波器59和视频检波器54，形成一在检波器54输出端产生基带复合视频信号的同步视频检波器。将所述复合的、检波后视频信号，经由放大器55耦合到噪声抑制器56上，该抑制器56则在此情况下将各致黑的（black-going）噪声脉冲抑制到低于给定的门限电平，以防止这些噪声脉冲破坏后面同步分离电路的工作，以及防止这些噪声脉冲同自动增益控制作用相干扰。

噪声抑制器56的基带视频信号输出，经由端子8耦合到视频信号处理器60上，该处理器60包括，例如同步分离器、亮度和色度的频率选择，以及用于显现公知的红、绿、兰色图象代表信号的亮度和色度处理电路。来自噪声抑制器56的基带视频输出信号也耦合到AGC检测器62上，该检测器62对所述基带视频信号的水平同步分量作峰值检测，以形成同该同步分量的大小有关的AGC控制电压。AGC滤波电容器64连接在电路25的端子9上，作为在该电容器64上形成的AGC控制电压，其量值同检测到的视频信号的大小有关。

所述AGC电压还经由一限定电流的电阻65耦合到一个包括连结到电路25端1的电阻68和存储电容器69的AGC滤波网络。出现在端子1上的AGC控制电压经由AGC放大器66耦合到中频放大级50的增益控制输入端上，用于按照所述检测到的视频信号同步脉冲的电平控制放大级50内的诸放大器的增益，以保持对图象中频通道所需的信号增益。

接着要详细讨论的是，端子1上的AGC电压还加至一包括比较器70在内的射频AGC延迟电路上。比较器70提供AGC信号到调谐器22内射频放大器23的增益控制输入端上。比较器70响应来自连到端子2的电位器74的基准电压，以及来自端子1的中频AGC电压。所述比较器提供一种输出增益控制信号，该信号确定射频放大器23的信号增益。电位器74设定比较器70的工作门限值，以确定AGC延迟点，比较器70工作在该延迟点上，以便为改变其增益而将增益控制信息传送给射频放大器23。

比较器70包括两PNP晶体管80和81，它们被配置成带有关联的电流源晶体管82的差动比较器。晶体管81的基极输入端接收来自电位器74的门限导通基准电压。晶体管80的基极输入端通过射极跟随器晶体管84，接收来自端子1的中频AGC信号。比较器晶体管80的集电极输出端经由反相放大器85和端子3，向射频放大器23的增益控制输入端提供增益控制信号。放大器85随着电流输入而产生输出电压，就象具有一接地输入端的那种差动放大器。

晶体管80正常时是不导通的，以响应其基极上大的正向AGC电压（它代表小的接收信号）。放大器23为响应小的接收信号而显现全增益，并随着晶体管80的导通而表现增益降低。晶体管80在有大的接收信号的情况下，在其基极上的AGC电压变成越来越小的正值时，就开始导通，因而加于射频放大器23上的AGC信号改变，致使放大器23的信号增益减小。以下按照图2所示的AGC特性曲线讨论电路70的工作。

图2举例说明对于变化的信号强度，所需射频AGC电压对中频AGC电压的响应曲线-如实线特性曲线所示。在这个例子中，从AGC检测器62出来的中频AGC电压随着信号强度的减低而增大（变为更大的正值）。AGC作用通常发生在中频AGC电压高于VN的情况，低于VN电压的AGC电压是和中频放大器50上加有非常大的信号相关联的，这种现象只在待述的某些情况下发生。这样，当中频AGC电压随着非常强的接收信号电平而变为更小的正值时，射频AGC电压就在一个相对低的电平V1上，以便产生在规定的信号电平之上的最小射频增益。

当中频AGC电压小于门限电平VT1时，晶体管80导通。这时，放大器23表现增益降低。当输入比较器晶体管80的中频AGC信号随着较小的接收信号变成为越来越大的正值，而高于门限值VT1时，晶体管80停止导通，放大器23的增益处于最大（全增益）状态。对于这种情况，系统增益是固定的最大射频增益和响应可变中频AGC电压的可变中频增益的结合。

虚线指示的响应部分是不希望的，而且与系统故障状态相关。这种响应造成强信号状态下射频AGC电压和射频增益不希望地增长，由此引起射频放大器23的过负荷。一旦出现这种情况，则正如由下面的例子所见，所述故障状态会自保持。

当接收机被调谐到弱信号台时，射频放大器23将表现最大增益。如果这时将该接收机调谐到一个强信号电台上，则由于调谐器AGC时间常数能够长达2秒，射频放大器23将在一段时间内保持最大增益状态。强接收信号同射频放大器23的最大增益相结合，致使输入中频放大器50的信号量值异乎寻常地大。这样一种大信号使得中频AGC电压跌落到门限电压VT2以下（变为比VT2更小的正值），这可导致增强导通度以及使比较器晶体管80饱和。

晶体管80的饱和引起射频放大器23的增益在强信号情况下不适当地增至最大，从而故障状态自保持。更具体地说，当晶体管80不导通时，其集电极电流“I”基本上为零，因而放大器23表现全增益。如果晶体管80导通，那么放大器23的增益就随着电流I的电平提高而减小。晶体管80的饱和使得电流I基本上变为零，甚至倒转方向，以响应其充分负向的基极电压，因而射频放大器23不合乎需要地表现为增益提高。

所述系统故障情况以及相关联的、不希望有的射频AGC响应，借助一箝位电路予以防止，该电路阻止比较器70在输入中频AGC信号超出预定电平时工作。这就防止了上述不需要的错误的射频AGC信号被显现。箝位电路包括一通常不导通的箝位晶体管90，其发射极耦合到晶体管80基极输入处的比较器70的信号输入端上。包括电阻91和92的一个分压器为晶体管90提供基极偏压。晶体管90被偏置为：当输入中频AGC电压小于电压VN而大于电压VT2时导通，因而将晶体管80的基极输入量箝位在电压VC上，以防止晶体管80导通。于是，防止了在有大信号情况下，系统自锁状态和放大器23的不需要的高增益状态。

按照本发明各原则设计的装置，同电视接收机以外的各种视频信号处理系统，例如磁带录象机结合起来，是会有用的。

Claims (4)

1、用于处理视频信号的一个系统中的自动增益控制(AGC)装置，其包括：

可变增益射频放大器(23)，它有一增益控制输入端和一射频信号输入端；

代表由所述系统处理的视频信号量值的信号的源(20)；

所述系统的特征在于，

门限控制装置(80-85)，它对用于有选择地提供增益控制信号给所述放大器的所述增益控制输入端的所述代表信号敏感，以便当所述代表信号的量值超过给定的所述控制装置门限导通值时，控制所述放大器的信号增益；以及

禁阻装置(90)，其耦合到所述门限控制装置上，用于在所述代表信号超出预定量值之外时，阻止所述控制装置对所述代表信号的响应。

2、如权利要求1所要求的装置，其特征在于，所述系统是用于处理广播类型的视频信号的，

所述放大器设置在射频调谐器（22）内，正常处理射频小信号时具有全增益，而在处理射频大信号时，则低于全增益;

所述门限控制装置包括有着门限导通电平（VT1）和有着用于接收所述代表信号的输入端（80的基极）的比较器（80、81、82），用于提供增益控制信号给所述放大器（23）的所述增益控制输入端，以便在有所述射频大信号的情况下，当所述代表信号的量值超过所述门限电平时，使所述放大器表现所述低于信号全增益的特性;

所述禁阻装置（90）被耦合到所述比较器上，用于在有所述射频大信号的情况下，在所述代表信号超出预定量值之外时，阻止所述比较器对所述代表信号的响应，以防止在有所述射频大信号的情况下所述全增益再发展。

3、按照权利要求1或2的装置，其特征在于，

所述禁阻装置（90）包括一耦合到所述比较器输入端的信号嵌位电路。

4、按照前面各项权利要求之任一项的装置，其特征在于，所述代表信号是一中频AGC信号。

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