一种自动增益控制电路，包括一个可变增益放大器(11)适应于接收一个接收信号(R)并且输出一个放大信号(A)到一个模数转换器(20)，以及一个增益控制器(12)，该增益控制器连接到所述可变增益放大器(11)用于接收所述放大信号(A)，并用于控制所述可变增益放大器(11)的增益。该增益控制器(12)适应于决定一个门限事件的发生，每当放大信号(A)已达到一个预定的门限值、即发生门限事件时，减小可变增益放大器(11)的增益，并测量从上一次门限事件起始的一个时延，如果该时延大于一个指定的时延数值并且该可变增益放大器(11)的增益不是最大值时，增加该可变增益放大器(11)的增益。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种自动增益控制(AGC)电路，包括该电路的系统，以及一种自动增益控制方法。
技术介绍
本专利技术具体涉及一种自动增益控制(AGC)电路，包括：-一个可变增益放大器(VGA)适应于接收一个接收信号，并输出一个放大信号到一个模数转换器(ADC)，-一个增益控制器(GC)，连接到所述可变增益放大器，用于接收所述放大信号并且控制所述可变增益放大器的增益。当接收信号来自例如一个振动传感器，该接收信号可以是一个具有多个数量级的振幅的脉冲信号。一般情况下，低输入增益和高分辨率的模数转换器(ADC)被用于转换类似接收信号。但是当接收信号是一个脉冲信号时，非常有必要调整在ADC全部输入电压范围与接收信号最大电压之间的一个重要差值。这就是为何在大多数时候，放大信号具有一个很小的振幅，还伴有噪音。此外，高分辨率的ADC的使用也有很大的开销。另一种方法是在ADC之前使用一个自动增益控制(AGC)电路。AGC是指一个电路，该电路的增益的变化基本上取决于接收信号振幅的大小，以便于维持放大信号水平基本上是不变。正如专利US-5606284中所描述的，AGC电路包括至少一个针对接收信号的模拟放大器，该接收信号通过一个模拟反馈信号进行自动控制。不幸的是，放大信号必须被结合到反馈回路中以产生VGA增益控制电压。因此，时间常数必须足够大，并且这样的AGC电路并不非常适合于在振幅上具有很多变化的脉冲信号。
技术实现思路
-->本专利技术的目的之一是，通过提供一个用于自动增益控制的有效电路来解决这个问题，并且不需要一个综合电路。为了达到这个效果，增益控制器适应于：-每当放大信号已达到一个预定的门限值时，确定门限事件的发生；-每当门限事件发生时，减小可变增益放大器的增益；-计算从上一次门限事件起始的一个时延；-如果该时延大于一个指定的时延数值并且该可变增益放大器的增益不是最大值时，增加该可变增益放大器的增益。得益于对于VGA增益的调节，甚至在第一次脉冲期间，预期接收信号的振幅变化也是可能的，并且，即使接收信号大小发生变化，获得一个恒定的信噪比(SNR，signal-to-noise ration)也是可能的。此外，VGA以及增益控制器的成本也相对较低，并且可能比具有一个可变量化噪音的高分辨率的ADC更低。在本专利技术提出的自动增益控制电路的优选实施例中，以下技术特征中的一个和/或其他技术特征可以选择地被采用：-增益控制器适应于在两个模数转换器的两个样本转换间，控制可变增益放大器的增益变化；-增益控制器适应于通过一个串行总线(serial bus)发送一个由模数转换器给出的第一数值，以及一个表示可变增益放大器的增益的第二数值；-每当出现门限事件并且如果可变增益放大器的增益不是最小值时，增益控制器以2的倍数的因子减小可变增益放大器的增益；-每当出现门限事件并且如果可变增益放大器的增益不是最小值时，增益控制器以一个预定数值减小可变增益放大器的增益，该预定数值取决于两个连续第一数值之间的绝对差；-如果所述时延大于一个指定的延时值，并且可变增益放大器的增益不是最大值时，增益控制器以2的倍数的因子增加可变增益放大器的增益；-->-所述增益控制器是一个逻辑可编程装置(programmable logicdevice)；-自动增益控制电路是一个应用特定集成电路(applicationspecific integrated circuit)；-增益控制器可以管理两条通路，其具有两个模数转换器以及两个可变增益放大器，其中的每个都包含在一个或两个电路中；-可变增益放大器进一步包括一个具有数字电位器(digitalpotentiometer)的转换放大器。本专利技术的另一个目的是提供一种包括自动增益控制电路的系统，该系统进一步包括一个连接到所述自动增益控制电路的模数转换器，用于从所述可变增益放大器中接收所述放大信号。该系统还可以进一步包括一个连接到所述可变增益放大器的振动传感器，其中，所述接收信号被所述可变增益放大器从所述振动传感器中所接收。本专利技术的另一个目的是提供一种对可变增益放大器进行自动增益控制的有效方法，所述可变增益放大器对一接收信号进行放大，并输出一个放大信号，该方法包括以下步骤：-每当所述放大信号达到一个预定门限时，确定门限事件的发生；-每当出现一个门限事件时，减小可变增益放大器的增益；-测量从上一次门限事件起始的时延；-如果所述时延大于一个指定时延值，并且可变增益放大器的增益不是最大值时，增加可变增益放大器的增益。附图说明参考附图，通过以下对于多种实施例的其中之一的详细描述，本专利技术的其他技术特征以及优点将会更加明晰。在附图中：图1是示出了根据本专利技术的一个自动增益控制(AGC)电路的结构图；图2是示出了一个可变增益放大器(VGA)的结构图；-->图3示出了一个接收信号；图4示出了图3所示的接收信号的放大信号。具体实施方式在图1中，传感器1产生一个传感信号S，例如表示一个物体的振动。在这种情况下，传感器可以是一个压电元件(piezoelectricelement)。该传感信号S输入到一个信号调节(SC，signal conditioning)电路2，该电路包括至少一个滤波器，用于减少传感信号S的高频噪音，再输出一个接收信号R。自动增益控制(AGC)电路10接收所述接收信号R，产生一个放大信号A，该信号通过模数转换器(ADC)20转化为数字数据D。例如，ADC 20可以是一个德州仪器(Texas Instruments)生产的PCM1803，该器件是一个高性能、低开销、单片机立体模数转换器。在这种情况下，ADC 20可以为AGC电路10输出一个时钟信号CLK，用于一系列音频数字数据D的同步，以及一个左右信号(left-rightsignal)LRCLK，用于定义当前被转换的数据D来自左边或右边的输入通路。这些附加信号有助于AGC电路10同步到ADC，以及识别每一采样。自动增益控制(AGC)电路10至少包括一个可变增益放大器(VGA)11以及一个增益控制器(GC)12。VGA的实现可以如图2所揭示的那样。它是一个转换放大器13，最终具有在居中的Vcc/2上的信号，该信号为放大器供应电压Vcc的一半。该放大站使用了三个电阻器：一个输入电阻14(电阻为Ra)，一个第一反馈电阻15(电阻为r)以及一个第二反馈电阻(电阻为Rb)。第一和第二反馈电阻15、16串联连接。接着，转换放大器13的增益由以下公式产生：Gain=-Rb+rRa---(1)]]>-->这种简单的转换放大器可以通过调整其电阻器的值，获得一个大范围的增益。第二反馈电阻16是一个可编程的可变电阻，也称为数字电位器。该种电阻器的一个例子是模拟装置AD5162，该装置是一个双通道256位串行外设接口(dual 256-position Serial Peripheral Interface)数字电位器。SPI总线是一个4线同步串行通信接口，该接口在许多微处理器芯片中被用于相对低速的连接。该SPI总线可以用于AGC中，以从增益控制器(GC)12传送一个数字增益值到可变增益放大器(VGA)11。在8比特数字电位器的情况下，例如AD5162，数字增益值G可以取0到255之间的任意整数值。第二反馈电阻16本文档来自技高网...
【技术保护点】
1、一种自动增益控制电路，包括：-一可变增益放大器(11)，所述可变增益放大器(11)适应于接收一个接收信号(R)并输出一个放大信号(A)到一个模数转换器(20)，以及-一增益控制器(12)，所述增益控制器(12)被连接到所述可变增益放大器(11)，并用于接收所述放大信号(A)以及控制所述可变增益放大器(11)的增益，其中，所述增益控制器(12)适应于：-每当所述放大信号(A)达到一预定门限时，确定门限事件的发生；-每当出现门限事件时，减小所述可变增益放大器(11)的所述增益；-测量从上一次门限事件起始的一时延；-如果所述时延大于一个指定时延值，并且所述可变增益放大器(11)的增益不是最大值时，增加所述可变增益放大器(11)的增益。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1、一种自动增益控制电路，包括：-一可变增益放大器(11)，所述可变增益放大器(11)适应于接收一个接收信号(R)并输出一个放大信号(A)到一个模数转换器(20)，以及-一增益控制器(12)，所述增益控制器(12)被连接到所述可变增益放大器(11)，并用于接收所述放大信号(A)以及控制所述可变增益放大器(11)的增益，其中，所述增益控制器(12)适应于：-每当所述放大信号(A)达到一预定门限时，确定门限事件的发生；-每当出现门限事件时，减小所述可变增益放大器(11)的所述增益；-测量从上一次门限事件起始的一时延；-如果所述时延大于一个指定时延值，并且所述可变增益放大器(11)的增益不是最大值时，增加所述可变增益放大器(11)的增益。2、根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其中，所述增益控制器(12)适应于在所述模数转换器转换的两个采样之间，控制所述可变增益放大器(11)的增益的变化。3、根据权利要求1或2所述的自动增益控制电路，其中，所述增益控制器(12)适应于通过一个串行总线发送一个由所述模数转换器给出的第一数字数值，以及表示所述可变增益放大器(11)的增益的一第二数字数值。4、根据权利要求1至3中任一项所述的自动增益控制电路，其中，每当门限事件发生并且所述可变增益放大器(11)的增益不是最小值时，所述增益控制器(12)以2的倍数的因子，减小所述可变增益放大器(11)的增益。5、根据权利要求3所述的自动增益控制电路，其中，每当门限事件发生并且所述可变增益放大器(11)的增益不是最小值时，所述增益控制器(12)以一个预定值减小所述可变增益放大器(11)的增益，所述预定值取决于两个连续的所述第一数字数值之间的绝对差。-->6、根据权利要求1至5中任一项所述的自动增益控制电路，其中，如果所述时延大于一个...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗兰克·本哈穆达，罗斯·克里·瑛，让米歇尔·李奴特，
申请(专利权)人：传感器公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR
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