专利名称：自动增益控制电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及自动增益控制电路，其可适用于数字电视接收机。
背景技术：
数字电视(Digital Television)是为了在家庭里能够感受到剧场强烈氛围 而开发的一种电视系统。与现在广泛应用的模拟电视比较，大大提高了画面 的清晰度、幅宽，而且提供CD(CompactDisc)水平的多声道伴音。对于数字 电视，美国、欧洲及日本等国家都正在分别制定符合自身的广播制式及规格。 例如，美国采用残留边带(Vestigial Sideband, VSB)制式，具体可参见Wayne 等人在文献IEEE Transactions on Consumer Electronics, Vol. 41， No. 3中于 1995年8月发表的VSB Modem Subsystem Design for Grand Alliance Digital Television Receivers —文。
前述数字电视接收机通常设置有自动增益控制电路，该自动增益控制电 路包括低噪声射频放大模块，由混频器与本地振荡器构成的频率转换模块， 中频/基频放大模块，模数转换模块(A/D Converter)以及自动增益控制模块。 所述低噪声射频放大模块放大来自接收天线的射频输入信号，所述频率转换 模块将该射频输入信号转换成一中频/基频信号并输出至中频/基频放大模 块，中频/基频放大模块对该中频/基频信号进行放大处理并将放大后的中频/ 基频信号输出至模数转换模块进行数字化，数字化后的中频/基频信号被送至 基带解调器(Baseband Demodulator),同时也被送至自动增益控制模块。所述 自动增益控制模块侦测所述数字中频/基频信号的大小，将其与一参考值进行 比较后输出增益控制信号以模拟方式调整低噪声射频放大模块及/或中频/基 频放大模块的增益，进而使中频/基频放大模块的输出信号大小维持在最佳电 平。
对于上述自动增益控制电路中的低噪声射频放大模块，当输入的射频信 号较弱时可增加其增益(Gain)(或放大倍数)以提升数字电视接收机的噪声性 能；然而当输入信号太强时，其增益的线性度(Linearity)下降使得增益难以精确调节而导致信号失真，进而使得数字电视接收机的整体性能恶化。因此 有必要提供一种自动增益控制电路，其可使低噪声射频放大模块的增益始终 可具较佳线性度而易于精确调节，从而提高数字电视接收机的性能。
发明内容
下面将以实施例说明一种自动增益控制电路，其可使低噪声射频放大模 块的增益始终具较佳线性度而易于精确调节。
一种自动增益控制电路，其包括
一具可调增益的低噪声射频放大模块，用于将接收到的高频信号放大成 同频率的高频信号；
一频率转换模块，用于将放大的高频信号转换成一 中频/基频信号；
一具可调增益的中频/基频放大模块，用于将频率转换模块输出的中频/ 基频信号放大成同频率的中频/基频信号；
一模数转换模块，用于将放大的中频/基频信号转换成数字中频/基频信
号；
一自动增益控制模块，用于侦测所述数字中频/基频信号的大小，将其与 一参考值进行比较后产生一数字自动增益控制信号(Digital AGC signal)以及 一数字增益分配控制信号(Digital Gain Distribution Control Signal);以及
一增益分配模块，用于接收自动增益控制模块输出的数字自动增益控制 信号和数字增益分配控制信号，产生相应的数字增益控制信号以数字方式选 择性地调节低噪声射频放大模块及/或中频/基频放大模块的增益，从而使中 频/基频放大模块输出的中频/基频信号保持在最佳电平。
相对于现有技术，所述自动增益控制电路经由设置自动增益控制模块及 增益分配模块，所述自动增益控制电路可产生数字自动增益控制信号及数字 增益分配控制信号，所述增益分配模块可根据所述数字自动增益控制信号及 数字增益分配控制信号产生相应的数字增益控制信号以数字方式选择性地 对低噪声射频放大模块及/或中频/基频放大模块的增益进行调节；因而其不 但可使低噪声射频放大模块的增益具较佳线性度而可精确调节，而且采用数 字方式对增益进行调节可更具弹性(Flexibility)，简化了自动增益控制界面 (AGC Interface)。
图1是本发明实施例提供的自动增益控制电路的功能模块示意图。 图2是图1所示低噪声射频放大模块中的一低噪声射频放大电路的简化 电路结构图。
图3是图1所示中频/基频放大模块中的一中频/基频放大电路的简化电 路结构图。
图4是图1所示自动增益控制电路的一种增益调节(GainShift)特性曲线图。
具体实施例方式
下面将结合附图，对本发明实施例提供的自动增益控制电路作进一步的 详细说明。
请参阅图1至图3，本发明实施例提供的一种自动增益控制电路100, 其包括 一低噪声射频放大模块110， 一频率转换模块120， 一中频/基频放 大模块130， 一模数转换模块140, —自动增益控制模块150及一增益分配 模块160。该自动增益控制模块100可应用于数字电视接收机。
所述低噪声射频放大模块IIO具有可调的增益，其用于将接收天线202 接收到的 一 高频信号放大成同频率的高频信号。所述低噪声射频放大模块 110可包括一个放大级或多个串接的放大级。其中，每个放大级包括一个或 一组(也即，多个)低噪声放大电路，每个低噪声放大电路都可接受数字控制 信号改变其增益。
参见图2，其示出低噪声射频放大模块110中的一个低噪声放大电路的 简化电路结构图。该低噪声放大电路包括一输入电阻Rp, —低噪声射频放大 器112及一与低噪声射频放大器112并联的数字开关电路114。该数字开关 电路114包括多个并联的数字开关单元115。因此，可经由数字控制信号选 择性地切换数字开关电路114中的数字开关单元115的开关状态，来改变该 低噪声放大电路的增益。本领域技术人员可以理解的是，前述低噪声放大电 路的电路结构仅为举例说明其可接受数字控制信号来改变增益，但并不局限 于此，其它具合适电路结构且可接受数字控制信号改变其增益的低噪声射频 放大电路均可采用。
所述频率转换模块120用于将低噪声射频放大模块110输出的高频信号
6转换成一中频/基频信号，也即一中频或基频信号。通常，频率转换模块120 包括一本地振荡器(Local Oscillator)及一混频器。本地振荡器产生的本振信号 与低噪声射频放大模块110输出之放大后的高频信号经由混频器混频后转换 成一中频/基频信号。
所述中频/基频放大模块130具有可调的增益，其用于将频率转换模块 120输出的中频/基频信号放大成同频率的中频/基频信号。所述中频/基频放 大模块130可包括一个放大级或多个串接的放大级。其中，每个放大级包括 一个或一组(也即，多个)中频/基频放大电路，每个中频/基频放大电路都可接 受数字控制信号改变其增益。
参见图3，其示出中频/基频放大模块130中的一个中频/基频放大电路 的简化电路结构图。该中频/基频放大电路包括一输入电阻Rp —中频/基频 放大器132及一与中频/基频放大器132并联的数字开关电路134。其中，数 字开关电路134包括多个并联的数字开关单元135。因此，可经由数字控制 信号选择性地切换数字开关电路134中的数字开关单元135的开关状态，来 改变该中频/基频放大电路的增益。本领域技术人员可以理解的是，前述中频 /基频放大电路的电路结构仅为举例说明其可接受数字控制信号来改变增益， 但并不局限于此，其它具合适电路结构且可接受数字控制信号改变其增益的 中频/基频放大电路均可采用。
所述模数转换模块140用于将经由所述中频/基频放大模块130放大的中 频/基频信号转换成数字中频/基频信号。所述数字中频/基频信号被送至解调 器(Demodulator)204,同时也被送至自动增益控制电路150。
所述自动增益控制模块150侦测所述数字中频/基频频信号的大小，将其 与一参考值进行比较后产生一数字自动增益控制信号(Digital AGC signal)以 及一数字增益分配控制信号(Digital Gain Distribution Control Signal)。其中， 所述数字自动增益控制信号用于设定所述自动增益控制电路100的低噪声射 频放大模块110与中频/基频放大模块130所需的总增益大小；所述数字增益 分配控制信号用于设定所述自动增益控制电路100的低噪声射频放大模块 110与中频/基频放大模块130所需分配的增益大小。所述数字自动增益控制 信号及数字增益分配控制信号可为脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation, PWM)信号、脉冲密度调制(Pulse Density Modulation, PDM)信号、I2C信号或 一般数字逻辑信号。
7所述增益分配电路160根据自动增益控制电路150输出的数字自动增益 控制信号及数字增益分配控制信号输出相应的数字增益控制信号，以数字方 式选择性地调节射频放大模块110及/或中频/基频放大模块130的增益，从 而使中频/基频放大模块130输出的中频/基频信号大小保持在最佳电平。
具体的，增益分配电路160根据低噪声射频放大模块110与中频/基频放 大模块130所需的总增益大小及各所需分配的增益大小产生射频数字增益控 制信号与中频/基频数字增益控制信号，对射频放大模块110与中频/基频放
大模块130的增益分别进行控制；从而使得当低噪声射频放大模块110的来 自接收天线202的输入信号太弱时增加低噪声射频放大模块110的增益，而 当该输入信号太强时减少低噪声射频放大模块IIO的增益并将所需增益移至 中频/基频放大模块130。这样则可使得低噪声射频放大模块110的增益始终 具较佳线性度而可被精确调节，从而可使中频/基频放大模块130输出的中频 /基频信号大小维持在最佳电平。
下面将举例说明所述自动增益控制电路100的一种增益调节方式。参见 图4，其为随着来自接收天线202的输入信号逐渐变强时自动增益控制电路 100的增益调节(Gain Shift)特性曲线图。从图4可以得知，当输入信号逐渐 变强时，对于低噪声射频放大模块110与中频/基频放大模块130的增益调节 可采用以下步骤(l)在A调节段，对低噪声射频放大模块110与中频/基频 放大模块130的增益同时进行调节；(2)在B保持段，保持低噪声射频放大 模块110的增益不变而调节中频/基频放大模块130的增益；(3)在C调节段， 调节低噪声射频放大模块110的增益而保持中频/基频放大模块130的增益不 变；(4)在D保持段，保持低噪声射频放大模块110的增益不变而调节中频/ 基频放大模块130的增益；(5)在E调节段，调节低噪声射频放大模块110 的增益而保持中频/基频放大模块130的增益不变。由于所述自动增益控制电 路100可对其低噪声射频放大模块110与中频/基频放大模块130的增益和线 性度的特性进行适当分配，不同的特性可有不同的组合，而组合能以软体可 编程而改变，因此可经由编程设定低噪声射频放大模块IIO的增益调节点， 也即每个调节段的开始点与终点，使得低噪声射频放大模块IIO的增益在其 调节段(例如，A、 C及E调节段)始终具较佳线性度，进而使得低噪声射频 放大模块110的增益可被精确调节而避免出现信号失真现象。另外，从图4 中也可得知，自动增益控制电路100的中频/基频放大模块130的增益在其调节段(图未标示)也可始终具较佳线性度。
综上所述，本发明实施例提供的自动增益控制电路100经由设置自动增
益控制模块150及增益分配模块160,所述自动增益控制模块150可产生数 字自动增益控制信号及数字增益分配控制信号，所述增益分配模块160可根 据所述数字自动增益控制信号及数字增益分配控制信号产生相应的数字增 益控制信号，以数字方式选择性地对低噪声射频放大模块及/或中频/基频放 大模块的增益进行调节；因而其不但可以使低噪声射频放大模块110的增益 具较佳线性度而便于精确调节，而且采用数字方式对增益进行调节可更具弹 性，大大筒化了自动增益控制界面。
另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其它变化，如变更低噪声 射频放大模块UO及/或中频/基频放大模块130的电路结构配置等以用于本 发明等设计，只要其不偏离本发明的技术效果均可。这些依据本发明精神所 做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围之内。
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权利要求
1. 一种自动增益控制电路，其包括一具可调增益的低噪声射频放大模块，用于将接收到的高频信号放大成同频率的高频信号；一频率转换模块，用于将放大的高频信号转换成中频/基频信号；一具可调增益的中频/基频放大模块，用于将转换的中频/基频信号放大成同频率的中频/基频信号；一模数转换模块，用于将放大的中频/基频信号转换成数字中频/基频信号；其特征在于，所述自动增益控制电路还包括一自动增益控制模块，用于侦测所述数字中频/基频信号的大小，将其与一参考值进行比较后产生一数字自动增益控制信号以及一数字增益分配控制信号；以及一增益分配模块，用于接收所述自动增益控制模块输出的数字自动增益控制信号及数字增益分配控制信号，产生相应的数字增益控制信号以数字方式选择性地调节射频放大模块及/或中频/基频放大模块的增益，从而使中频/基频放大模块输出的中频/基频信号保持在最佳电平。
2. 如权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述低噪声射频放 大模块包括一个放大级或多个串接的放大级，每个放大级的增益由所述数字 增益控制信号的射频数字增益控制信号所控制。
3. 如权利要求2所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述每个放大级包 括有数字开关电路，用于接受所述射频数字增益控制信号的控制以切换其工 作状态。
4. 如权利要求2所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述中频/基频放大 模块包括一个放大级或多个串接的放大级，每个放大级的增益由所述数字增 益控制信号的中频/基频数字增益控制信号所控制。
5. 如权利要求4所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述每个放大级包括有数字开关电路，用于接受所述中频/基频数字增益控制信号的控制以切换 其工作状态。
6. 如权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述数字自动增益 控制信号为脉沖宽度调制信号、脉冲密度调制信号、12C信号或一般数字逻辑信号。
7.如权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征在于，所述数字增益分配控制信号为脉沖宽度调制信号、脉沖密度调制信号、12C信号或一般数字逻辑信号。
全文摘要
一种自动增益控制电路，其包括具可调增益的低噪声射频放大模块、频率转换模块、具可调增益的中频/基频放大模块、模数转换模块、自动增益控制模块及增益分配模块。低噪声射频放大模块将接收到的高频信号放大成同频率高频信号，再经频率转换模块转换成一中频/基频信号；转换后的中频/基频信号经中频/基频放大模块放大成同频率中频/基频信号，再经模数转换模块转换成数字中频/基频信号；自动增益控制模块侦测数字中频/基频信号的大小，将其与一参考值进行比较产生一数字自动增益控制信号及一数字增益分配控制信号至增益分配模块，由其产生相应的数字增益控制信号以数字方式选择性地调节低噪声射频放大模块及/或中频/基频放大模块的增益。
文档编号H03G3/20GK101426111SQ200710165498
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月30日 优先权日2007年10月30日
发明者张远成 申请人:天钰科技股份有限公司