使用改进的交叉调制的自动增益控制的制作方法

文档序号:7510008
专利名称:使用改进的交叉调制的自动增益控制的制作方法
技术领域
本发明总体上涉及诸如电视信号接收机等装置的自动增益控制
(AGC),更具体地,涉及一种提供减小交叉调制失真的AGC功能的 装置和方法。
背景技术
诸如电视信号接收机之类的各种装置包括AGC功能以保持输入 信号电平范围内的充足的性能。特定装置采用针对射频(RF)和中频 (IF)信号的AGC功能。将AGC功能分割为这种方式下的RF和IF部分
可以有益于在噪声指数和抗干扰性方面提供所期望的性能。
利用使AGC功能分割为RF和IF部分的传统装置,IFAGC通常首先 开始操作来控制IF增益,直到获得所建立的输入信号强度。在获得了 所建立的输入信号强度之后,RF AGC开始操作,并且RF AGC和IF AGC信号同时控制输入信号强度。图3是示出了根据该传统AGC控制 方案的、RF输入功率与RFAGC和IFAGC信号电压之间的关系的示例 性曲线图300。
尽管图3所示的传统AGC控制方案对特定应用可能有效,但未必 适合于使用诸如双栅极金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET) 之类的电路组件的调谐器应用。特别地,在使用双栅极MOSFET的调 谐器应用中对这类传统AGC控制方案的使用易于产生不期望的交叉 调制失真量。因此,需要一种提供AGC功能的装置和方法,该AGC功 能解决该问题并因此能够减小在使用诸如双栅极MOSFET之类的电路 组件的调谐器应用中的交叉调制失真。本发明解决了这些和/或其他问 题
发明内容
根据本发明的一个方面,公开了一种方法。根据一个示例性实施 例,该方法包括以下步骤接收输入信号;当输入信号的幅度处于第 一范围内时,向第一增益控制放大器提供处于第一电平的第一控制信 号;以及当输入信号的幅度处于第二范围内时,向第一增益控制放大 器提供处于第二电平的第一控制信号。
根据本发明的另一方面,公开了一种装置。根据一个示例性实施 例,该装置包括第一装置,用于接收输入信号;以及第二装置,例 如增益控制电路,用于在输入信号的幅度处于第一范围内时向第一增 益控制放大器提供处于第一电平的第一控制信号,并且在输入信号的 幅度处于第二范围内时向第一增益控制放大器提供处于第二电平的第 一控制信号。


通过参照结合附图对本发明实施例的以下描述,本发明的上述和 其他特征和优点及其获得方式将变得更显而易见,以更好地理解本发 明。
图l是根据本发明一个示例性实施例的、执行AGC功能的装置的 框图2是示出了根据本发明一个示例性实施例的、图l的双栅极 MOSFET块的附加细节的电路图;.
图3是示出了根据传统AGC控制方案的、RF输入功率与RF AGC 和IF AGC信号电压之间的关系的曲线图4是示出了根据本发明一个示例性实施例的、RF输入功率与RF AGC和IF AGC信号电压之间的关系的曲线图5是一幅曲线图,示出了根据传统AGC控制方案的、双栅极 MOSFET的增益减小量与不期望的交叉调制信号的电压之间的关系, 还示出了根据本发明一个示例性实施例可以如何选择AGC控制点。
具体实施例方式
这里提出的例证示出了本发明的优选实施例,并且这样的例证不应被解释为以任何方式限制本发明的范围。
现在参照附图,更具体地参照图l,示出了根据本发明一个示例
性实施例的、用于执行AGC功能的装置100的框图。装置100可以例如
表示诸如电视信号接收机之类的装置和/或其他设备的前端处理电路。
如图1所示,信号处理装置100包括双栅极MOSFET块IO、混频器20、 中频(IF)滤波器30、 IF可变增益放大器(VGA)40、模数转换器(ADC) 50和AGC电路60。 AGC电路60包括积分器62、处理器64、 RF AGC 控制块66和IFAGC控制块68。可以使用一个或多个集成电路(IC)来 实现图l的元件,为了清楚地进行描述,未在图l中示出诸如特定控制 信号(例如,信道选择信号)、功率信号等与装置100相关联的特定元 件和/或其他元件。
双栅极MOSFET块10可操作用于从诸如地面、电缆、卫星、因特 网等信号源和/或其他信号源接收RF输入信号,并响应于从AGC电路 60提供的RF AGC信号对RF输入信号进行放大,从而产生增益控制RF 信号。根据一个示例性实施例,RF输入信号可以包括音频、视频和/ 或数据内容,并且可以具有模拟调制方案(例如,NTSC、PAL、SECAM 等)或数字调制方案(例如,ATSC、 QAM等)。现在将参照图2对双 栅极MOSFET块10的其他示例性细节进行描述。
如图2所示,双栅极MOSFET块10包括n-沟道MOSFETQl。在图2 中,MOSFET Ql的栅极端子之一耦合以接收RF输入信号。MOSFET Ql 的另一栅极端子耦合以从RF AGC控制块66接收RF AGC信号。 M0SFETQ1的源极端子耦合至地和晶体管主体。在操作中,MOSFET Q1响应于RFAGC信号的电压电平对RF输入信号进行放大,并输出被 提供给混频器20的、来自其漏极端子的RF输入信号的放大版本。尽管 未在图2中明确示出,但双栅极MOSFET块10在接收RF输入信号的其 栅极端子处和在其漏极端子处还可以包括跟踪滤波器。这些跟踪滤波 器可以用于滤除掉不期望频率处的能量。
再次参照图l,混频器20可操作用于将从双栅极MOSFET块10提 供的增益控制RF信号与本地振荡器(LO)信号进行混频,从而产生IF 信号。根据一个示例性实施例,混频器20将增益控制RF信号与LO信号进行混频,从而将增益控制RF信号从RF频带下变频至IF频带。在图 l中,双栅极MOSFET块10和混频器20共同表示装置100的调谐器。
IF滤波器30可操作用于对从混频器20提供的IF信号进行滤波,从 而产生滤波后的IF信号。根据一个示例性实施例,IF滤波器30可以包 括 一个或多个单独滤波器(例如,SAW滤波器等),从由混频器20 提供的IF信号中移除不期望的相邻信道能量,从而产生滤波后的IF信 号。
IF VGA40可操作以响应于从AGC电路60提供的IF AGC信号对从 IF滤波器30提供的滤波后的IF信号进行放大,从而产生增益控制IF信 号。ADC 50可操作用于将从IF VGA40提供的增益控制IF信号从模拟 格式转换成数字格式。将增益控制IF信号的数字版本提供给AGC电路 60的积分器62,并且尽管未在图l中明确示出,但还提供了该数字版本
以备进一步处理(例如,解调等)并输出该版本。
AGC电路60可操作用于通过产生前述RF和IF AGC信号来控制装 置100的RFAGC和IFAGC功能。根据一个示例性实施例,AGC电路60 的积分器62接收从ADC 50提供的增益控制IF信号的数字化版本,并通 过计算其均方根(RMS)功率值来检测其幅度。积分器62向处理器64 提供指示增益控制IF信号幅度(即,RMS功率值)的输出信号。
处理器64可操作以响应于来自积分器62的、指示增益控制IF信号 幅度(即,RMS功率值)的输出信号,控制装置IOO的RF AGC和IF AGC 功能。根据一个示例性实施例,处理器64被编程以使用来自积分器62 的输出信号来计算对RF输入功率的估计,并基于RF输入功率分别向控 制RF AGC和IF AGC信号电压电平的RF AGC控制块66和IF AGC控制 块68提供控制信号。处理器64可以以各种不同的己知方式计算对RF输 入功率的估计,并且,估计RF输入功率的具体方式不是本发明的必要 元素。根据本发明的原理,从处理器64提供的控制信号使RF AGC控 制块66和IF AGC控制块68以图4的曲线图400中所表示的方式分别产 生RFAGC和IFAGC信号,其中,可以将曲线图400中所表示的方式与 图3中所表示的传统AGC控制方案进行对照。
参照图4,曲线图400示出了根据本发明一个示例性实施例的、RF输入功率与RFAGC和IFAGC信号电压电平之间的关系。在图4中,RF 输入功率以dBm (或dBuV等)表示,AGC电压以(归一化的)伏特表 示,其中信号增益随着AGC电压增大。为了示例和解释的目的,RF AGC和IFAGC信号均在单幅曲线图上示出,而没有参考任何特定电压 电平或范围。实际上,用于RF AGC和IF AGC信号的实际电压电平和 范围可能根据依赖于具体应用的惯用手段而改变,但要根据图4中所表 示的原理来提供。
如图4所示,当RP输入功率处于初始值PO时,IFAGC控制块68开 始通过IFAGC信号来控制IF VGA40的增益。然后,IFAGC信号的电 压随着RF输入功率的增大而逐渐降低。当RF输入功率处于初始值PO 以下时,IF AGC控制块68向IF VGA 40提供处于与最大增益相对应的 电平的IFAGC信号。
当RF输入功率处于点B以下时,RF AGC控制块66向双栅极 MOSFET块10提供处于与最大增益相对应的电平的RF AGC信号。当 RF输入功率达到点B时,RF AGC控制块66开始通过RF AGC信号来减 小双栅极MOSFET块10的增益。如图4所示,当RF输入功率处于从点A 至点B的第一范围内时,RFAGC控制块66向双栅极MOSFET块10提供 处于与最大增益相对应的第一 (基本恒定)电压电平的RFAGC信号。 这与图3的传统AGC控制方案形成对照,在该传统AGC控制方案中, 当RF输入功率达到值P1 (即,图4中的点A)时,开始减小RF增益。 当RF输入功率处于从点A至点B的第一范围内时,IF AGC信号的电压 继续逐渐降低。
一旦RF输入功率达到点B,当RF输入功率处于从点B至点C的第 二范围(高于从点A至点B的第一范围)内时,RFAGC控制块66就向 双栅极MOSFET块10提供处于第二 (基本恒定)电压电平的RF AGC 信号。如图4所示,在RF输入功率处于从点B至点C的第二范围内时所 提供的RF AGC信号的该第二电压电平低于在RF输入功率在点B以下 时所提供的RF AGC信号的第一电压电平。此外,当RF输入功率达到 点B时,IF AGC控制块68提高以图4中所表示的方式提供给IF VGA 40 的IFAGC信号的电压电平。一旦RF输入功率达到点C,RFAGC控制块66就向双栅极MOSFET 块10提供处于可变电压电平的RJFAGC信号,如图4所示,该可变电压 电平随着RF输入功率的增大而降低并最终在基本恒定的电压电平处 变平。此外,当RF输入功率达到点C时,IFAGC控制块68提高IFAGC 信号的电压电平,并向IFVGA40提供处于如图4所示以基本恒定的方 式提高的电压电平的IF AGC信号。
参照图5,提供了曲线图500,示出了根据传统AGC控制方案的、 双栅极MOSFET IO的增益减小量与不期望的交叉调制信号的电压之 间的关系,还示出了根据本发明一个示例性实施例可以如何选择前述 AGC控制点A-C。如图5所示,根据传统AGC控制方案的、增益减小量 与不期望的交叉调制信号.的电压之间的关系是非线性的并包括S形部 分。理想地,该曲线应当更线性以减小不期望的交叉调制失真。
同样如图5所示,基于接收到的RF输入信号(即,由双栅极 MOSFET10接收到的RF输入信号)的增益减小量(例如,以dB表示), 处理器64可以选择图4的AGC控制点A-C。图5与不期望的1 。Z交叉调整 信号的电压(例如,以dBpV表示)相关地示出了这些点A-C。根据图 5,点A可以对应于接收到的RF输入信号的增益减小量等于OdB的点, 点B可以对应于接收到RF输入信号的增益减小量近似等于7dB的点, 点C可以对应于接收到RF输入信号的增益减小量近似等于25dB的点。
根据一个示例性实施例,处理器64被编程以基于RF AGC信号的 当前状态来得知接收到RF输入信号的当前增益减小量,其中,处理器 64通过RFAGC控制块66来控制RFAGC信号的幅度。由于RF输入功率 与接收到的RF输入信号的增益是相关的,因而基于如图5所示的、接 收到的RF输入信号的增益减小量选择点A-C是处理器64可以以图4所 示的方式(与直接计算对RF输入功率的估计相反)控制RF AGC和IF AGC信号的另一种方式。图5所示的值仅是示例性的,并且,点A-C可 以被设置为与除了这里明确示出的以外的点相对应。
如上所述,本发明提供了一种用于提供减小交叉调制失真的AGC 功能的装置和方法。本发明可以适用于具有或不具有集成显示设备的 各种装置。尽管己将本发明描述为具有优选设计,但在本公开的精神和范围内还可以进一步修改本发明。因此,本申请意在使用其总体原 理覆盖本发明的任何变体、使用或适配。此外,本申请意在覆盖处在 本发明所涉及的且落在所附权利要求限制内的本领域已知或惯用手段 之内的、对本发明的变更。
权利要求
1、一种方法,包括以下步骤接收输入信号;当所述输入信号的幅度处于第一范围内时,向第一增益控制放大器(10)提供处于第一电平的第一控制信号(RFAGC);以及当所述输入信号的所述幅度处于第二范围内时,向所述第一增益控制放大器(10)提供处于第二电平的所述第一控制信号(RF AGC)。
2、 根据权利要求l所述的方法,还包括以下步骤当所述输入信 号的所述幅度超过所述第二范围时,向所述第一增益控制放大器(IO) 提供处于可变电平的所述第一控制信号(RFAGC)。
3、 根据权利要求l所述的方法,还包括以下步骤当所述输入信 号的所述幅度处于所述第二范围以下时,向第二增益控制放大器(40) 提供处于可变电平的第二控制信号(IFAGC)。
4、 根据权利要求3所述的方法,还包括以下步骤当所述输入信 号的所述幅度达到所述第二范围时,增大被提供给所述第二增益控制 放大器(40)的所述第二控制信号(IFAGC)的幅度。
5、 根据权利要求l所述的方法,其中,所述第一增益控制放大器 (10)包括双栅极MOSFET。
6、 根据权利要求l所述的方法,其中 所述第一控制信号(RFAGC)是射频增益控制信号;以及 所述第二控制信号(IFAGC)是中频增益控制信号。
7、 根据权利要求l所述的方法,其中,所述第一电平高于所述第 二电平。
8、 根据权利要求l所述的方法,其中,所述第一范围低于所述第 二范围。
9、 一种装置(100),包括 输入信号的源;以及增益控制电路(60),耦合至所述输入信号的所述源;其中 当所述输入信号的幅度处于第一范围内时,所述增益控制电路(60)向第一放大器(10)的控制输入提供处于第一电平的第一控制信号(RFAGC);以及当所述输入信号的所述幅度处于第二范围内时,所述增益控制电路(60)向所述第一放大器(10)的所述控制输入提供处于第二电平 的所述第一控制信号(RFAGC)。
10、 根据权利要求9所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度超过所述第二范围时,所述增益控制电路(60)向所述第 一放大器(10)的所述控制输入提供处于可变电平的所述第一控制信 号(RFAGC)。
11、 根据权利要求9所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度处于所述第二范围以下时,所述增益控制电路(60)向第 二放大器(40)的控制输 入提供处于可变电平的第二控制信号(IF AGC)。
12、 根据权利要求ll所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度达到所述第二范围时,所述增益控制电路(60)增大被提 供给所述第二放大器(40)的所述控制输入的所述第二控制信号(IF AGC)的幅度。
13、 根据权利要求9所述的装置(100),其中,所述第一放大器 (10)包括双栅极MOSFET。
14、 根据权利要求9所述的装置(100),其中 所述第一控制信号(RFAGC)是射频增益控制信号;以及 所述第二控制信号(IFAGC)是中频增益控制信号。
15、 根据权利要求9所述的装置(100),其中,所述第一电平高于所述第二电平。
16、 根据权利要求9所述的装置(100),其中,所述第一范围低 于所述第二范围。
17、 一种装置(100),包括 第一装置,用于接收输入信号;以及第二装置(60),用于在所述输入信号的幅度处于第一范围内时 向第一增益控制放大器(10)提供处于第一电平的第一控制信号,并且在所述输入信号的所述幅度处于第二范围内时向所述第一增益控制 放大器(10)提供处于第二电平的所述第一控制信号。
18、 根据权利要求17所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度超过所述第二范围时,所述第二装置(60)向所述第一增 益控制放大器(10)提供处于可变电平的所述第一控制信号(RF AGC)。
19、 根据权利要求17所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度处于所述第二范围以下时,所述第二装置(60)向第二增 益控制放大器(40)提供处于可变电平的第二控制信号(IFAGC)。
20、 根据权利要求19所述的装置(100),其中,当所述输入信号 的所述幅度达到所述第二范围时,所述第二装置(60)增大被提供给 所述第二增益控制放大器(40)的所述第二控制信号(IFAGC)的幅 度。
21、 根据权利要求17所述的装置(100),其中,所述第一增益控 制放大器(10)包括双栅极MOSFET。
22、 根据权利要求17所述的装置(100),其中 所述第一控制信号(RFAGC)是射频增益控制信号;以及 所述第二控制信号(IFAGC)是中频增益控制信号。
23、 根据权利要求17所述的装置(100),其中,所述第一电平高 于所述第二电平。
24、 根据权利要求17所述的装置(100),其中,所述第一范围低 于所述第二范围。
全文摘要
诸如电视信号接收机之类的装置(100)提供了减小交叉调制失真的AGC功能。根据一个示例性实施例,装置(100)包括输入信号的源和耦合至输入信号的源的增益控制电路(60)。增益控制电路(60)在输入信号的幅度处于第一范围内时向第一放大器(10)提供处于第一电平的第一控制信号(RF AGC),并在输入信号的幅度处于第二范围内时向第一放大器(10)提供处于第二电平的第一控制信号(RF AGC)。
文档编号H03G1/00GK101536308SQ200680056373
公开日2009年9月16日 申请日期2006年12月11日 优先权日2006年12月11日
发明者亚历山大·萨拉平 申请人:汤姆森许可贸易公司
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