專利名稱：一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及自動(dòng)控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著IT技術(shù)的發(fā)展，人們追求高品質(zhì)生活的愿望愈加強(qiáng)烈，不管是移動(dòng)通話，還是欣賞音樂，人們對(duì)揚(yáng)聲器聲音的要求越來越高，而揚(yáng)聲器是由音頻功率放大器驅(qū)動(dòng)的，所以音頻功率放大器至關(guān)重要。但是，一般功率放大器的增益都是固定的，如果音頻輸入信號(hào)過大，那么固定增益音頻放大器的音頻輸出信號(hào)就會(huì)超過電源電壓，從而引起嚴(yán)重的消頂失真；如果音頻輸入信號(hào)過小，那么固定增益音頻放大器的音頻輸出信號(hào)相應(yīng)很小，導(dǎo)致功率過低。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，用于對(duì)功率放大器中信號(hào)增益的自動(dòng)調(diào)節(jié)，防止音頻信號(hào)出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊、峰值檢測(cè)模塊、數(shù)字處理模塊，所述增益調(diào)節(jié)模塊分別與數(shù)字處理模塊和峰值檢測(cè)模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測(cè)模塊連接，且所述增益調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)接收到的音頻輸入信號(hào)和增益值，輸出音頻輸出信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號(hào)，檢測(cè)輸出信號(hào)的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測(cè)模塊中得到的峰值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號(hào)；所述增益調(diào)節(jié)模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的增益調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述增益值。進(jìn)一步地，數(shù)字處理模塊，還用于當(dāng)接收到峰值檢測(cè)模塊的峰值時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。進(jìn)一步地，所述峰值檢測(cè)模塊包括電容、二極管、第一電阻、第一可變電阻和比較器，所述電容的第一端連接增益調(diào)節(jié)模塊的輸出端，所述電容的第二端與二極管的陽極相連，所述二極管的陰極連接比較器的同向輸入端，所述比較器的反向輸入端經(jīng)過第一電阻連接到參考電壓、經(jīng)過第一可變電阻連接到地，所述比較器的輸出端以及第一可變電阻的控制端連接數(shù)字處理模塊。更進(jìn)一步地，所述峰值檢測(cè)模塊還包括復(fù)位開關(guān)，所述比較器的同向輸入端經(jīng)過復(fù)位開關(guān)連接到地，所述復(fù)位開關(guān)的控制端連接數(shù)字處理模塊。更進(jìn)一步地，所述第一可變電阻由3個(gè)以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。進(jìn)一步地，所述增益調(diào)節(jié)模塊包括運(yùn)算放大器、第二電阻和第二可變電阻，所述第二可變電阻一端連接輸入信號(hào)，另一端連接運(yùn)算放大器的同向輸入端，所述第二可變電阻的控制端連接數(shù)字處理模塊，第二電阻的兩端分別連接運(yùn)算放大器的同向輸入端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的反相輸入端連接共模電平，運(yùn)算放大器的輸出端作為自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號(hào)并與峰值檢測(cè)模塊相連。[0011]更進(jìn)一步地，所述第二可變電阻由3個(gè)以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。進(jìn)一步地，所述數(shù)字處理模塊包括第一控制端、第二控制端、第三控制端以及數(shù)字處理模塊輸入端，所述第一控制端與增益調(diào)節(jié)模塊相連，所述第二控制端、第三控制端與峰值檢測(cè)模塊相連，所述數(shù)字處理模塊輸入端連接峰值檢測(cè)模塊的輸出端。本實(shí)用新型涉及的一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，通過峰值檢測(cè)模塊對(duì)信號(hào)的峰值進(jìn)行檢測(cè)，通過數(shù)字處理模塊對(duì)峰值進(jìn)行比較并控制增益調(diào)節(jié)模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)增益的目的，進(jìn)而防止音頻信號(hào)出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。

圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的原理框圖。 圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的電路圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖I是本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的原理框圖。一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊I、峰值檢測(cè)模塊2、數(shù)字處理模塊3，所述增益調(diào)節(jié)模塊I分別與數(shù)字處理模塊3和峰值檢測(cè)模塊2連接，數(shù)字處理模塊3與峰值檢測(cè)模塊2連接，且所述增益調(diào)節(jié)模塊1，用于根據(jù)接收到的音頻輸入信號(hào)和增益值，輸出音頻輸出信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊2，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊I的音頻輸出信號(hào)，檢測(cè)輸出信號(hào)的峰值；所述數(shù)字處理模塊3，用于將峰值檢測(cè)模塊2中得到的峰值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號(hào)；所述增益調(diào)節(jié)模塊1，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊3的增益調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述增益值。如圖I所示，所述增益調(diào)節(jié)模塊I的輸入端連接輸入信號(hào)VIN，所述增益調(diào)節(jié)模塊I的輸出端作為自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號(hào)VOUT并連接峰值檢測(cè)模塊2的輸入端，所述峰值檢測(cè)模塊2的輸出端連接數(shù)字處理模塊3，所述數(shù)字處理模塊3連接增益調(diào)節(jié)模塊I的輸入端。所述數(shù)字處理模塊3，還用于當(dāng)接收到峰值檢測(cè)模塊2的峰值時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊3，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。本實(shí)用新型實(shí)施例的一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其與外接的揚(yáng)聲器相連接，用于驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。其通過峰值檢測(cè)模塊對(duì)信號(hào)的峰值進(jìn)行檢測(cè)，通過數(shù)字處理模塊對(duì)峰值進(jìn)行比較并控制增益調(diào)節(jié)模塊對(duì)信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)，從而達(dá)到自動(dòng)調(diào)節(jié)增益的目的，防止音頻信號(hào)出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的電路圖。所述峰值檢測(cè)模塊2包括電容C、二極管D、第一電阻R3、第一可變電阻R4和比較器A2，所述電容C的第一端連接增益調(diào)節(jié)模塊的輸出端，所述電容C的第二端與二極管D的陽極相連，所述二極管D的陰極連接比較器A2的同向輸入端，所述比較器A2的反向輸入端經(jīng)過第一電阻R3連接到參考電壓VREF、經(jīng)過第一可變電阻R4連接到地，所述比較器A2的輸出端以及第一可變電阻R4的控制端連接數(shù)字處理模塊。作為優(yōu)選，所述峰值檢測(cè)模塊2還包括復(fù)位開關(guān)S，用于根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。所述比較器A2的同向輸入端經(jīng)過復(fù)位開關(guān)S連接到地，所述復(fù)位開關(guān)S的控制端連接數(shù)字處理模塊3。所述增益調(diào)節(jié)模塊I包括運(yùn)算放大器Al、第二電阻R2和第二可變電阻R1。所述數(shù)字處理模塊3包括第一控制端Cl、第二控制端C2、第三控制端C3以及數(shù)字處理模塊輸入端。在峰值檢測(cè)模塊2中，電容C的第一端連接增益調(diào)節(jié)模塊I的輸出端，所述電容C的第二端與二極管D的陽極相連，所述二極管D的陰極連接比較器A2的同向輸入端，所述比較器A2的同向輸入端還經(jīng)過復(fù)位開關(guān)S連接到地，所述比較器A2的反向輸入端經(jīng)過第一電阻R3連接到參考電壓VREF、經(jīng)過第一可變電阻R4連接到地，所述比較器A2的輸出端、復(fù)位開關(guān)S的控制端以及第一可變電阻R4的控制端連接數(shù)字處理模塊3。所述電容C起到隔直的作用，所述二極管D起單相導(dǎo)通的作用。所述數(shù)字處理模塊3在接收到峰值檢測(cè)模塊2的峰值時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)；所述復(fù)位開關(guān)S根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復(fù)位信號(hào)閉合，使比較器A2同向輸入端復(fù)位。所述增益調(diào)節(jié)模塊I中，第二可變電阻Rl —端連接輸入信號(hào)VIN，另一端連接運(yùn)算放大器Al的同向輸入端，所述第二可變電阻Rl的控制端連接數(shù)字處理模塊3，第二電阻R2的兩端分別連接運(yùn)算放大器Al的同向輸入端和運(yùn)算放大器Al的輸出端，運(yùn)算放大器Al的反相輸入端連接共模電平VCM，運(yùn)算放大器Al的輸出端作為自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號(hào)VOUT并與峰值檢測(cè)模塊3相連。初始時(shí)，所述第二可變電阻Rl和第二電阻R2的阻值相等。優(yōu)選地，所述第一可變電阻R4、第二可變電阻Rl可由3個(gè)以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成?？刂齐娮栝_關(guān)的開和關(guān)就可以改變電阻值的大小，初始時(shí)，電阻開關(guān)都為閉合狀態(tài)，當(dāng)需要調(diào)大電阻的值時(shí)，通過打開部分電阻開關(guān)來得到合適的電阻值。反之，當(dāng)需要調(diào)小電阻的值時(shí)，通過閉合部分電阻開關(guān)來得到合適的電阻值。電阻串聯(lián)的越多，調(diào)節(jié)的精度就越高。所述第一控制端Cl與增益調(diào)節(jié)模塊I相連，所述第二控制端C2、第三控制端C3與峰值檢測(cè)模塊2相連，所述數(shù)字處理模塊3輸入端連接峰值檢測(cè)模塊2的輸出端。具體地，所述第一控制端Cl與第二可變電阻Rl的控制端相連，所述第二控制端C2與第一可變電阻R4的控制端相連，所述第三控制端C3與復(fù)位開關(guān)S的控制端相連。下面詳述本實(shí)用新型實(shí)施例的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的工作原理。輸入信號(hào)VIN經(jīng)運(yùn)算放大器Al的同向輸入端輸入，初始時(shí)，第二可變電阻Rl和第二電阻R2的阻值相等，故此時(shí)放大器Al為等比例放大，即放大器Al輸出至峰值檢測(cè)模塊2的輸出信號(hào)即為輸入信號(hào)VIN,放大器Al輸出至峰值檢測(cè)模塊2的輸出信號(hào)經(jīng)電容C隔直后，由單向?qū)щ姷亩O管D對(duì)其進(jìn)行采樣，采樣到的峰值電壓傳輸至比較器A2的同向輸入端。此時(shí)比較器A2反向輸入端的電壓Vl由數(shù)字處理模塊3控制改變第一可變電阻R4的值而相應(yīng)改變，Vl=Vref*R4/(R3+R4)，數(shù)字處理模塊3控制第一可變電阻R4的值逐漸變大，直到Vl的值大于被采樣的峰值，此時(shí)比較器A2的輸出端變?yōu)榈碗娖?，Vl的電壓即為輸入信號(hào)VIN的峰值。數(shù)字處理模塊3將得到的峰值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，如果采樣到的峰值大于設(shè)定的閾值，那么數(shù)字處理模塊3輸出增益調(diào)節(jié)指令控制第二可變電阻Rl的阻值，逐漸增大Rl的值，V0UT=VIN*R2/R1，使輸出信號(hào)VOUT逐漸減??；相反如果采樣到的峰值小于設(shè)定的閾值，那么數(shù)字處理模塊逐級(jí)減小第二可變電阻Rl的值，使輸出信號(hào)VOUT、逐漸增大，直到輸出信號(hào)VOUT滿足系統(tǒng)的要求。所述數(shù)字處理模塊3在接收到峰值檢測(cè)模塊2的峰值時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)；所述復(fù)位開關(guān)S根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復(fù)位信號(hào)閉合，使比較器A2同向輸入端復(fù)位。以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本 實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于，包括增益調(diào)節(jié)模塊、峰值檢測(cè)模塊、數(shù)字處理模塊，所述增益調(diào)節(jié)模塊分別與數(shù)字處理模塊和峰值檢測(cè)模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測(cè)模塊連接，且所述增益調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)接收到的音頻輸入信號(hào)和增益值，輸出音頻輸出信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號(hào)，檢測(cè)輸出信號(hào)的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測(cè)模塊中得到的峰值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號(hào)；所述增益調(diào)節(jié)模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的增益調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述增益值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)增 益控制系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字處理模塊，還用于當(dāng)接收到峰值檢測(cè)模塊的峰值時(shí)，輸出復(fù)位信號(hào)； 所述峰值檢測(cè)模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的復(fù)位信號(hào)進(jìn)行復(fù)位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述峰值檢測(cè)模塊包括電容、二極管、第一電阻、第一可變電阻和比較器，所述電容的第一端連接增益調(diào)節(jié)模塊的輸出端，所述電容的第二端與二極管的陽極相連，所述二極管的陰極連接比較器的同向輸入端，所述比較器的反向輸入端經(jīng)過第一電阻連接到參考電壓、經(jīng)過第一可變電阻連接到地，所述比較器的輸出端以及第一可變電阻的控制端連接數(shù)字處理模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述峰值檢測(cè)模塊還包括復(fù)位開關(guān)，所述比較器的同向輸入端經(jīng)過復(fù)位開關(guān)連接到地，所述復(fù)位開關(guān)的控制端連接數(shù)字處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一可變電阻由3個(gè)以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述增益調(diào)節(jié)模塊包括運(yùn)算放大器、第二電阻和第二可變電阻，所述第二可變電阻一端連接輸入信號(hào)，另一端連接運(yùn)算放大器的同向輸入端，所述第二可變電阻的控制端連接數(shù)字處理模塊，第二電阻的兩端分別連接運(yùn)算放大器的同向輸入端和運(yùn)算放大器的輸出端，運(yùn)算放大器的反相輸入端連接共模電平，運(yùn)算放大器的輸出端作為自動(dòng)增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號(hào)并與峰值檢測(cè)模塊相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二可變電阻由3個(gè)以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)字處理模塊包括第一控制端、第二控制端、第三控制端以及數(shù)字處理模塊輸入端，所述第一控制端與增益調(diào)節(jié)模塊相連，所述第二控制端、第三控制端與峰值檢測(cè)模塊相連，所述數(shù)字處理模塊輸入端連接峰值檢測(cè)模塊的輸出端。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種自動(dòng)增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊、峰值檢測(cè)模塊、數(shù)字處理模塊，所述增益調(diào)節(jié)模塊分別與數(shù)字處理模塊和峰值檢測(cè)模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測(cè)模塊連接，且所述增益調(diào)節(jié)模塊，用于根據(jù)接收到的音頻輸入信號(hào)和增益值，輸出音頻輸出信號(hào)；所述峰值檢測(cè)模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號(hào)，檢測(cè)輸出信號(hào)的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測(cè)模塊中得到的峰值與預(yù)先設(shè)定的閾值進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號(hào)；所述增益調(diào)節(jié)模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的增益調(diào)節(jié)信號(hào)調(diào)節(jié)所述增益值。本實(shí)用新型可以實(shí)現(xiàn)增益自動(dòng)調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H03G3/30GK202495915SQ201220058448
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月22日
發(fā)明者徐坤平, 楊云, 白云亮 申請(qǐng)人:比亞迪股份有限公司