專利名稱：即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型有關(guān)一種即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，尤指一種針對(duì)條碼閱讀機(jī)的需求所提出的一種自動(dòng)增益控制裝置。
傳統(tǒng)條碼閱讀機(jī)所使用的AGC(自動(dòng)增益控制)電路的設(shè)計(jì)，大多采用反饋控制增益的方式，也就是當(dāng)檢知輸出訊號(hào)能量不夠的時(shí)候，利用反饋方式增加前級(jí)的放大增益，使接下來的訊號(hào)增強(qiáng)，這個(gè)方式的優(yōu)點(diǎn)是采用平均值控制增益量，沒有同步的問題，所以比較容易控制，希望保持訊號(hào)振幅變化比例的條件下，是一種比較容易和適合的控制方式，但是在希望取得頻率不受電路影響，而獲得輸出訊號(hào)電平相同的需求時(shí)上述設(shè)計(jì)就不能滿足了。因?yàn)楹笳咝枰獙⒚恳粋€(gè)訊號(hào)做同步的增益調(diào)整，才能達(dá)到每一個(gè)輸出電平接近的條件，如果以所謂反饋方式調(diào)整放大增益，那么因?yàn)槭菣z知訊號(hào)后才調(diào)整前級(jí)增益，當(dāng)增益調(diào)整的時(shí)候，訊號(hào)已經(jīng)通過放大器，所以改變?cè)鲆嫠a(chǎn)生的結(jié)果是發(fā)生在下一組訊號(hào)，如果不用取得平均值的方式，那么萬一下一個(gè)訊號(hào)剛好比較大，就會(huì)產(chǎn)生過飽和，或訊號(hào)失真的情形，所以前面敘述的AGC設(shè)計(jì)方式，不能做即時(shí)同步控制調(diào)整增益，也就不能針對(duì)每一訊號(hào)單獨(dú)校正放大增益，而只能取平均值，做非即時(shí)同步的放大增益調(diào)整。
本實(shí)用新型的主要目的，在于解決上述之缺失，避免缺失存在，提供一種即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，讓條碼閱讀機(jī)所接收的訊號(hào)微弱時(shí)，能即時(shí)作訊號(hào)與增益控制同步處理。
為達(dá)上述之目的，本實(shí)用新型的即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置包括一感測單元、一電流放大單元、一第一級(jí)放大單元、一緩沖級(jí)放大單元、一訊號(hào)檢知放大單元，一第二級(jí)放大單元、一第三級(jí)放大單元、一訊號(hào)檢出放大單元、一訊號(hào)隔離匹配單元及一訊號(hào)整形單元所構(gòu)成，在條碼閱讀機(jī)接收較微弱之訊號(hào)時(shí)，經(jīng)此裝置將訊號(hào)與增益控制作一同步處理后，再將一理想的數(shù)字訊號(hào)傳至微處理單元(CPU)或解碼單元(DECODER)等電路解讀。
有關(guān)本實(shí)用新型的技術(shù)內(nèi)容及構(gòu)造，現(xiàn)在就配合附圖詳細(xì)說明如下

圖1，系本實(shí)用新型之即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置電路方塊示意圖。
如圖所示本實(shí)用新型即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，是針對(duì)條碼閱讀機(jī)的需求所提出的一種裝置，條碼閱讀機(jī)目前比較普遍采用的訊號(hào)讀取方式有兩種、一種是為CCD，另一種是為激光式。CCD方式是將光線投射在條碼上，再將明暗不同的反射光經(jīng)過鏡頭投影在CCD上，再由CCD將訊號(hào)傳至放大整形電路處理，最后將處理過的訊號(hào)傳到解碼器解讀。激光式是將光點(diǎn)經(jīng)過掃描機(jī)構(gòu)投射在條碼上，形成一條或多條掃描線，再將每一光點(diǎn)的反射光經(jīng)由感測元件檢出，再傳至放大整形電路處理。不論使用以上那一種方式，都會(huì)因投射光與反射光有入射角和反射角的問題，使獲得的訊號(hào)中越接近中間的訊號(hào)就越強(qiáng)，越向兩邊位置的訊號(hào)就越弱，再加上背景光的影響，所以在放大電路上比較不容易處理，另外一個(gè)現(xiàn)象就是，當(dāng)目標(biāo)物越遠(yuǎn)，投射光照的距離就越遠(yuǎn)，同樣的反射光的路徑也越遠(yuǎn)，所以所得到的訊號(hào)也相對(duì)的減弱，因此在可以檢測到訊號(hào)的范圍內(nèi)，又因距離等因素而訊號(hào)微弱的時(shí)候，自動(dòng)增益控制就可以發(fā)揮功用，但是如果同時(shí)又有因入射光反射光角度造成的訊號(hào)強(qiáng)弱不均的時(shí)候，則同步即時(shí)自動(dòng)增益控制方式比反饋式自動(dòng)增益控制方式來得理想。
上述即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置的訊號(hào)檢知說明，是以激光式條碼掃描器之訊號(hào)檢知方式為敘述參考，其包括有一感測單元1、一電流放大單元2、一第一級(jí)放大單元3、一緩沖級(jí)放大單元4、一訊號(hào)檢知放大單元5、一第二級(jí)放大單元6、一第三級(jí)放大單元7、一訊號(hào)檢出放大單元8、一訊號(hào)隔離匹配單元9及一訊號(hào)整形單元10所構(gòu)成，前述感測單元1接收條碼閱讀機(jī)將光束投向被掃描物之條碼上所反射回來之條碼影像光束后形成一電訊號(hào)輸出；該電流放大單元2，用以放大上述感測單元1所輸出之訊號(hào)；該第一級(jí)放大單元3，用以將上述電流放大單元2所輸出之訊號(hào)作電壓放大；該緩沖放大單元4，用以控制訊號(hào)與增益控制能夠同步處理；該訊號(hào)檢知放大單元5，用以接收上述第一級(jí)放大單元3所放大后的訊號(hào)，使輸出的變化量配合增益調(diào)整元件的變動(dòng)曲線，以達(dá)到符合產(chǎn)品需求之理想AGC(自動(dòng)增益控制)變化量；該第二級(jí)放大單元6，具有一增益調(diào)整單元61，此增益調(diào)整單元61可以采用但不限于接合型場效應(yīng)晶體管(J-FET)，單結(jié)晶體管(UJT)、相容雙工系統(tǒng)(CDS)、晶體三極管(TRANSISTOR)等元件均可，這些元件具有等效于可控電阻的特性，利用電阻的變化量可以調(diào)整第二級(jí)放大單元6的放大增益值，如此即可達(dá)到自動(dòng)增益控制(AGC)的功能；該第三級(jí)放大單元7，用以將上述第二級(jí)放大單元6所輸出之訊號(hào)放大適合于訊號(hào)檢出放大單元8的電平及幅度；該訊號(hào)檢出放大單元8，用以將上述第三級(jí)放大單元7所輸出之訊號(hào)放大至一數(shù)字訊號(hào)的電平；該訊號(hào)隔離匹配單元9，可為一接合型場效應(yīng)晶體管(J-FET)，用以隔離訊號(hào)檢出放大單元8與訊號(hào)整形單元10兩個(gè)單元，使兩個(gè)回路的訊號(hào)不會(huì)相互影響；該訊號(hào)整形單元10，可為但不限于反相器(INVERTER)或緩沖器(BUFFER)等邏輯整形元件，可將上述訊號(hào)檢出放大單元之?dāng)?shù)字訊號(hào)整形成一比較好的上升緣與下降緣之波形。如是，藉上述各單元構(gòu)成一即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置。
在上述感測單元1感測一反射回來之條碼影像光束后，即輸出一訊號(hào)，此訊號(hào)經(jīng)過電流放大單元2作電流放大，然后將電流放大單元2輸出的微弱訊號(hào)，再經(jīng)過第一級(jí)放大單元3作電壓放大后，使訊號(hào)較為明顯，如此訊號(hào)比較適合做為控制訊號(hào)，再將此一訊號(hào)經(jīng)過訊號(hào)檢知放大單元5，使輸出的變化量配合增益調(diào)整單元61的變動(dòng)曲線，以達(dá)到符合需求的理想AGC(自動(dòng)增益控制)變化量，增益調(diào)整單元61利用電阻的變化量可以調(diào)整第二級(jí)放大單元6的放大增益值，如此即可達(dá)到自動(dòng)增益控制(AGC)的功能，于第一級(jí)放大單元3和第二級(jí)放大單元6兩單元中間加入一級(jí)緩沖放大單元4，是因?yàn)槊恳患?jí)放大單元都會(huì)造成延時(shí)，因此為了達(dá)到訊號(hào)與增益控制同步的條件，必需加一級(jí)緩沖放大單元4和訊號(hào)檢知放大單元5并行工作，使增益量的變動(dòng)與訊號(hào)同步，經(jīng)過第二級(jí)放大單元6的自動(dòng)增益放大以后的訊號(hào)再輸出至第三級(jí)放大單元7，使訊號(hào)適合于訊號(hào)檢出放大單元8，此時(shí)訊號(hào)檢出放大單元8的輸出已經(jīng)達(dá)到數(shù)字訊號(hào)的電平，但是線性放大單元與數(shù)字單元是兩種不同電氣特性的電子回路，因此理想上應(yīng)該將兩個(gè)回路各自獨(dú)立，所以在訊號(hào)檢出放大單元8與訊號(hào)整形單元10之間以一個(gè)訊號(hào)隔離匹配單元9隔離，使兩個(gè)不同的回路不會(huì)互相影響，又因?yàn)槔硐氲臄?shù)字訊號(hào)需要比較好的上升緣與下降緣，因此訊號(hào)在傳至解碼器之前需經(jīng)過反相器(INVERTER)或緩沖器(BUFFER)等邏輯元件整形，然后傳給微處理單元(CPU)或解碼單元(DECODER)等電路解讀，以達(dá)到一理想掃描的效果。
權(quán)利要求1.一種即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，是針對(duì)條碼閱讀機(jī)所提出的一種裝置，其特征在于該裝置包括有一感測單元(1)，用以接收條碼閱讀機(jī)將光束投向被掃描物之條碼上所反射回來的條碼影像光束；一電流放大單元(2)，用以放大上述感測單元(1)所輸出之訊號(hào)；一第一級(jí)放大單元(3)，用以將上述電流放大單元(2)所輸出之訊號(hào)作電壓放大；一緩沖放大單元(4)，用以控制訊號(hào)與增益控制能夠同步處理；一訊號(hào)檢知放大單元(5)，用以接收上述第一級(jí)放大單元(3)所放大后之訊號(hào)，使輸出的變化量配合增益調(diào)整單元(61)的變動(dòng)曲線，以達(dá)到理想的自動(dòng)增益控制；一第二級(jí)放大單元(6)，具有一增益調(diào)整單元(61)，此增益調(diào)整單元(61)具有等效于可控制電阻的特性，利用電阻的變化量可以調(diào)整第二級(jí)放大單元(6)的放大增益值，以達(dá)到自動(dòng)增益控制(AGC)；一第三級(jí)放大單元(7)，用以將上述第二級(jí)放大單元(6)所輸出之訊號(hào)放大適合于訊號(hào)檢出放大單元(8)的電平及幅度；一訊號(hào)檢出放大單元(8)，用以將上述第三級(jí)放大單元(7)所輸出之訊號(hào)放大至一數(shù)字訊號(hào)的電平；一訊號(hào)隔離匹配單元(9)，用以隔離訊號(hào)檢出放大單元(8)與訊號(hào)整形單元(10)兩個(gè)單元，使兩個(gè)回路之訊號(hào)不會(huì)相互影響；及，一訊號(hào)整形單元(10)，將上述訊號(hào)檢出放大單元(8)之?dāng)?shù)字訊號(hào)整形成一比較好的上升緣與下降緣之波形，此一訊號(hào)在傳給微處理單元或解碼單元等解讀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，其特征在于該增益調(diào)整單元(61)可為接合型場效應(yīng)晶體管(J-FET)、單結(jié)晶體管(UJT)、相容雙工系統(tǒng)(CDS)或晶體三極管(TRANSISTOR)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，其特征在于該訊號(hào)隔離匹配單元(9)可為一接合型場效應(yīng)晶體管(J-FET)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置，其特征在于該訊號(hào)整形單元(10)可為反相器(INVERTER)或緩沖器(BUFFER)。
專利摘要一種即時(shí)同步自動(dòng)增益控制裝置,是針對(duì)條碼閱讀機(jī)的需求所提出的一種裝置,該裝置包括有:感測單元、電流放大單元、第一級(jí)放大單元、緩沖級(jí)放大單元、訊號(hào)檢知放大單元、第二級(jí)放大單元、第三級(jí)放大單元、訊號(hào)檢出放大單元、訊號(hào)隔離匹配單元及訊號(hào)整形單元所構(gòu)成,在條碼閱讀機(jī)接收較微弱的訊號(hào)時(shí),經(jīng)此裝置將訊號(hào)與增益控制作同步處理后,再將一理想的數(shù)字訊號(hào)傳至微處理單元或解碼單元等電路解讀,以得到理想的掃描效果。
文檔編號(hào)G06K7/10GK2457671SQ00259490
公開日2001年10月31日 申請(qǐng)日期2000年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2000年12月7日
發(fā)明者張玉君 申請(qǐng)人:張玉君