一种数模结合AGC电路的制作方法

本实用新型涉及电子通信领域，特别是一种数模结合AGC电路。

背景技术：

自动增益控制（AGC，Automatic Gain Control）技术广泛应用于通信领域，在自动控制环路中，将输入的信号进行检测后，输出一个控制信号，这是关于输入信号的函数，利用变增益放大器（VariableGainAmplifier，VGA）产生一个关于输入信号强度对应增益，从而达到输出功率稳定。

在现代技术中，常用的AGC电路有两种；其一是用模拟负反馈方式检测VGA输出信号，并对输出信号进行滤波放大后反馈回VGA，进而控制VGA的增益。另一种是采用数字检测的方式，对信号进行检波之后产生数字控制量来调整VGA增益。但是，两种方式都存在一定缺陷：1.模拟负反馈AGC电路响应时间较慢同时无法实现宽带增益控制，提高模拟反馈电路的响应时间只能加大滤波器带宽，这将会是环路变得不稳定。2.数字AGC电路受电路中其他参数影响而不稳定，外界波动易造成变动。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，解决模拟AGC电路响应时间较慢，宽带增益控制较差，以及数字AGC电路稳定性欠缺等问题，提供一种数模结合AGC电路，对输入信号增益进行模拟和数字双重控制，使得AGC电路即利用数字前馈电路的响应速度快的特点，同时通过模拟闭环的微调，克服其稳定性较差的弱势，使得快速AGC电路得以实现。AGC电路结构简单灵活，响应速度快，可满足多种系统的要求。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种数模结合AGC电路，它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器；耦合器将输入信号一分为二，第一路信号通过第一检波器得到一个直流检波信号，A/D转换器对直流检波信号进行采样，然后将采样值送入FPGA，FPGA处理得到增益控制量通过D/A转换器转化为模拟控制电压；第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测，第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压，加法器将模拟控制电压和误差电压相加，得到一个稳定精确的控制信号，控制VGA模块的增益。

所述的A/D转换器为8位A/D转换器。

所述的FPGA将数个周期内的信号进行处理后通过查表得到增益控制量。

所述的FPGA对A/D采集数据进行求和取均值运算。

所述的行求和取均值运算采用8次累加之后求平均。

本实用新型的有益效果是：本实用新型提供了一种数模结合AGC电路，对输入信号增益进行模拟和数字双重控制，使得AGC电路即利用数字前馈电路的响应速度快的特点，同时通过模拟闭环的微调，克服其稳定性较差的弱势，使得快速AGC电路得以实现。AGC电路结构简单灵活，响应速度快，可满足多种系统的要求。

附图说明

图1为数模混合AGC环路电路原理结构示意图；

图2为AGC电路测试结果图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1所示，一种数模结合AGC电路，它包括耦合器、VGA模块、第一检波器、第二检波器、A/D转换器、D/A转换器、FPGA、加法器和比较器；耦合器将输入信号一分为二，一路直通信号和一路检波信号，检波信号通过第一检波器得到一个直流检波信号，第一检波器的检波动态范围，决定了整个电路的AGC调整电路范围。A/D转换器对直流检波信号进行采样，然后将采样值送入FPGA，此处对ADC位数要求不高，8位即可，FPGA数个周期内的信号进行处理后通过查表得到增益控制量，通过D/A转换器转化为模拟控制电压；第二路信号通过VGA模块放大后被第二检波器检测，第二检波器检测的信号经比较器比较得到误差电压，加法器将模拟控制电压和误差电压相加，得到一个稳定精确的控制信号，控制VGA模块的增益。

所述的FPGA对A/D采集数据进行求和取均值运算。设定进行求和运算的门限值，超过一定电平才求和取均值运算，避免出现误差，为了保证增益控制精度和速度，采用8次累加之后求平均，然后对得到的结果进行查表输出控制量。

整个数字电路部分的时间常数取决于检波器时间，ADC,FPGA运算以及DA转换时间在选择合适时钟频率后都将很快。VGA模块，第二检波器和比较器构成了这个数模混合电路的模拟电路部分。其控制方法与传统负反馈AGC相同，最后通过比较器出来的是一个误差电压。

整个电路的核心在于加法器，增益的调整为两个阶段，首先，数字前馈环路在采样信号经过查表之后得到一个粗调信号，能很快的提供一个控制信号，让输出电平尽可能接近理想的输出振幅，然后VGA模块的输出信号经过闭环环路得到一个细调信号，利用一个加法器，将两个信号进行相加，得到一个稳定精确的控制信号。在这个结构里面，前馈环路的利用大大缩短了稳定时间，闭环电路只做细调修正，来弥补前馈环路的缺陷，达到稳定输出。数字控制电平是离散的，并且在稳定性上有所欠缺，对外部干扰敏感，而利用反馈环路可以保证精度和稳定性。

从图2可以看出，AGC电路稳定性很好。