[发明专利]一种基于逐次逼近型模数转换器的自动调节增益放大电路

说明书

本发明涉及一种基于逐次逼近型模数转换器的自动调节增益放大电路，包括可编程增益放大器和前馈线路上的自动增益控制电路，输入信号经过上述自动调节增益放大电路处理后得到输出信号；上述自动增益控制电路由逐次逼近型模数转换器和数字逻辑电路串联而成；上述逐次逼近型模数转换器用于对输入信号进行采样、量化、编码输出数字信号；上述数字逻辑电路将上述逐次逼近型模数转换器输出的数字信号转化为N位输出增益控制信号S0、S1、……、SN‑1控制上述可编程增益放大器的增益。有益效果是功耗低、速度快、通用性强。

【技术领域】

本发明涉及电子电路技术领域，具体涉及一种基于逐次逼近型模数转换器的自动调节增益放大电路。

【背景技术】

自动调节增益放大电路是一种根据输入信号幅度调节放大电路的增益并得到稳定的输出信号幅度的电路装置。由于信号本身以及在传输过程中受到各种因素的影响，传送到接收端的信号大小在很大范围内变化，当信号大于电路可承受范围时电路会被破坏，因此自动增益控制电路是十分重要的一个模块，在各种接收机、录音机、信号采集系统中应用广泛。自动增益控制电路会根据输入信号的大小相应地自动改变电路的增益，这样当输入信号变化很大时，输出端的电压基本不变或保持恒定，避免电压过大造成电路无法正常工作或硬件损坏。

自动增益控制电路的基本原理是先由控制电路产生一个随着输入电平变化的直流自动增益控制电路电压，利用此电压去改变被控制电路如可变增益放大器(VariableGain Amplifier，VGA)或是可编程增益放大器(Programmable Gain Amplifier，PGA)的增益，达到控制电路增益的效果。其中，可变增益放大器主要是通过改变电流大小、使用电控可变电阻作放大器负载、在放大器各级间插入电控衰减器等实现增益可变；而采用可编程增益放大器设计来取代传统可变增益放大器模块可以大大提高通用性和可调性，其放大倍数可以根据需要用数字信号进行控制。可编程增益放大器可通过数字逻辑模块甚至是软件控制来调节放大倍数，使模数转换器满量程信号达到均一化，因而大大提高测量精度。

传统的自动增益控制电路一般包括比较器、峰值检测电路和一些逻辑控制电路。其中，峰值检测电路是一个功耗较大的模块，一般来说，整个电路主要的静态功耗都会消耗在峰值检测电路中。自动增益控制电路的实现有反馈控制(如附图1基于反馈模式的自动调节增益放大电路结构示意图所示)、前馈控制(如附图2基于前馈模式的自动调节增益放大电路结构示意图所示)和混合控制三种。反馈自动增益控制电路的优势在于输入的动态范围要求低，具有较高的线性度；前馈自动增益控制电路的优势在于不受最小稳定建立时间的限制，并且不存在环路不稳定的问题。

【发明内容】

本发明的目的是，提供一种功耗低、速度快、通用性强的自动调节增益放大电路。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是一种基于逐次逼近型模数转换器的自动调节增益放大电路，包括可编程增益放大器和前馈线路上的自动增益控制电路，输入信号经过上述自动调节增益放大电路处理后得到输出信号；上述自动增益控制电路由逐次逼近型模数转换器和数字逻辑电路串联而成；上述逐次逼近型模数转换器用于对输入信号进行采样、量化、编码输出数字信号；上述数字逻辑电路将上述逐次逼近型模数转换器输出的数字信号转化为N位输出增益控制信号S0、S1、……、SN-1控制上述可编程增益放大器的增益。

优选地，上述输入信号为差分输入、上述输出信号为差分输出；或者上述输入信号为单端输入、上述输出信号为单端输出。