[发明专利]低占空比窄脉冲信号的多通道信号放大电路及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种激光探测器中的混合集成电路及控制方法，尤其涉及一种低占空比窄脉冲信号的多通道信号放大电路及控制方法。

背景技术

对于一些使用低占空比窄脉冲信号的多通道信号处理系统，如多通道激光探测器，由于输出信号动态范围达到40dB，脉冲宽度为几百纳秒到几个微秒，周期长达几毫秒至几十毫秒，必须利用可变增益放大器将信号放大到合适的幅度后才能便于后续模块处理。但是，由于接受到的信号幅度动态范围达40dB，如采用增益分段控制办法，增益分段级数少，则达不到目的，增益分段级数多，则放大器结构复杂，控制困难，也不利于系统组装。

现有的AGC放大器，由于其闭环控制系统采用多周期积分方式获取输出信号幅度，无法准确及时获取多通道低占空比窄脉冲信号的幅度，也就不能准确调整多通道信号传输增益，因此，不适于多通道低占空比窄脉冲信号放大。

另外，由于是多通道信号放大电路，各个通道输出信号幅度不一致，增益要求是一致的，如果以其中某一路输出幅度为参考，控制其它通道的增益，会导致其他通道出现输出信号幅度饱和现象，因此，必须采取措施获取多通道综合输出信号幅度作为参考信号，以便产生增益控制信号，控制多通道放大器的传输增益。

发明内容

为了解决上述问题，本发明目的在于针对普通放大器难以对多通道低占空比窄脉冲大动态信号进行增益可控放大的难题，研制一种可以准确判断多通道低占空比脉冲信号输出幅度，快速准确控制多通道窄脉冲信号传输增益，减小输出信号幅度变化范围达40dB的AGC放大器。

为了达到以上目的，本发明采用的技术方案是：一种低占空比窄脉冲信号的多通道信号放大电路，它包括

可变增益放大电路，可变增益放大电路包括多路并联的电压控制型的可变增益放大器；

加法器电路，多路可变增益放大器的输出端相并联并与加法器电路的输入端相连接；

采样保持电路，采样保持电路的输入端与加法器电路的输出端相连接；

主控单元模块，主控单元模块包括微控制模块，微控制模块内部集成有输入端与采样保持电路的输出端相连接的模数转换模块、输入端与加法器的输出端相连接的触发电路、输出端分别与多路可变增益放大器的增益控制输入端分别相连接的数模转换模块。

本发明所提供的另一技术方案为：一种基于上述的低占空比窄脉冲信号的多通道信号放大电路的控制方法，加法器电路将多路可变增益放大器输出信号幅度合成为一路信号，主控单元模块中的微控制模块判断加法器电路输出信号幅度，并调整数模转换模块输出电压变化，使电压控制型可变增益放大器的增益作出相应变化，控制加法器电路输出脉冲信号幅度，使之稳定于设定的数值，从而缩小可变增益放大器输出动态范围。

进一步地，低占空比窄脉冲信号的多通道信号控制方法，它包括以下步骤：

上电初始化后，可变增益放大器设定初始增益，然后等待脉冲到来，如果等待一段时间后仍无脉冲信号到来，则判断数模转换模块输出电压是否为增益放大电路允许的最大值，若不是最大值，增大数模转换模块输出电压，继续等待；如果数模转换模块已经为最大值，则可以判定没有脉冲信号输入，继续等待；

检测到脉冲信号后，判断模数转换输出数值是否为满量程值，如果已经是满量程值，则数模转换模块输出电压减小ΔV_da，设可变增益放大器的增益变化速度为1dB/ν_xV，设模数转换模块的满量程电压为V_ad，触发电路门限电压为V_ga，ΔV_da=ν_x×20lg（V_ad/V_ga），电压单位为V。为了确保减小增益后的脉冲信号能够超出触发电路的门限电压，有效触发模数转换，计算式中的V_ga以V_ga+0.1替代；