專利名稱：：有線電視放大電路中的自動增益控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型涉及一種自動增益控制裝置，尤其涉及一種CATV(有線電視)放大電路中的自動增益控制裝置；本實用新型應用于CATV放大電路中，實現(xiàn)RF(射頻)信號輸出電平幅度在不同的輸入光功率條件下保持恒定。
背景技術(shù)：
：CATV放大電路中，決定RF信號輸出電平幅度的因素有放大芯片的增益和入射光的光功率。在放大芯片的增益動態(tài)范圍內(nèi)，通過設(shè)定放大芯片的增益控制電壓腳的電壓，可以控制輸出電平幅度不隨輸入光功率的變化而變化，從而實現(xiàn)控制增益大小的功能。實現(xiàn)此功能的方法還有找到光功率與芯片增益控制電壓之間的對應關(guān)系函數(shù)，直接通過監(jiān)測輸入光功率，設(shè)置相應電壓值來控制增益。但是此方法的弊端是函數(shù)是非線性的，擬合后的線性函數(shù)也很復雜，不便于單片機控制，導致增益的穩(wěn)定性能不好；而且光功率不是穩(wěn)定的變量，每更新一次，就帶給單片機頻繁而多余的刷新工作量，降低工作效率且影響單片機壽命。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型涉的目的是為了克服現(xiàn)有CATV放大電路增益穩(wěn)定性較差的問題，提供一種CATV放大電路中的自動增益控制裝置，控制放大電路輸出電平在一定的光輸入范圍內(nèi)快速響應并保持穩(wěn)定；同時，還可以通過調(diào)節(jié)"RF偏移"的大小，調(diào)整輸出幅度的大小，滿足CATV系統(tǒng)中不同調(diào)制方式或不同數(shù)量多路頻道加載的要求。本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的-采用一種射頻信號反饋電路，將放大電路的輸出電平通過串聯(lián)分壓電阻截取1%采樣到單片機中，然后與單片機的設(shè)定值進行比對，再將控制電壓反饋回放大電路增益控制引腳，實現(xiàn)對放大電路增益的控制。具體地說，本實用新型包括CATV放大電路及其射頻輸出端口；設(shè)置有功率/電壓轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路和控制信號轉(zhuǎn)換電路；其連接關(guān)系是CATV放大電路、功率/電壓轉(zhuǎn)換電路、單片機控制電路、控制信號轉(zhuǎn)換電路和CATV放大電路依次閉環(huán)連接。其工作原理是首先在CATV放大電路的射頻輸出端口進行功率值的采樣，然后將這個功率值經(jīng)過功率/電壓轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成一個電壓值，接著單片機控制電路將采樣電壓值與單片機控制電路的設(shè)定值進行比對，按照比對原則輸出一個控制信號，最后通過控制信號轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換成合適的電壓控制信號反饋給CATV放大電路的增益控制引腳，實現(xiàn)對CATV放大電路增益的控制。本實用新型具有下列優(yōu)點和積極效果1、增益控制精度高，穩(wěn)定性好，響應速度快；2、用單片機和軟件界面控制其功能，簡單易行；3、而且不影響模塊性能指標CNR、CS0、CTB、MER。本實用新型適用于CATV放大電路中的自動增益控制。圖l是本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖2是本實用新型實施例的電原理圖3.1是CNR測試指標圖，圖3.2是CS0測試指標圖，圖3.3是CTB測試指標圖，圖3.4是490MHz515MHz的MER測試指標圖，圖3.5是830MHz855MHz的MER測試指標圖。其中1—CATV放大電路；2—功率/電壓轉(zhuǎn)換電路；3—單片機控制電路；4一控制信號轉(zhuǎn)換電路；5—射頻輸出端口。英譯漢-CATV—有線電視，CommunityAntennaTelevision的縮寫。RF—射頻，RadioFrequency的縮寫。CNR—載噪比，定義為一個頻道中圖像載波功率與噪聲功率之比。CSO—二階圖像載波功率之比，定義為落入某一頻道某一頻率處的二階互調(diào)產(chǎn)物的總功率與該頻道的圖像載波功率之比。CTB—三階圖像載波功率之比，定義為落入某一頻道某一頻率處的三階互調(diào)產(chǎn)物與三階差拍產(chǎn)物的總功率與該頻道的圖像載波功率之比。差拍干擾一般表現(xiàn)為網(wǎng)紋干擾。當差拍頻率越接近被干擾的圖像載頻，則斜網(wǎng)紋越粗；差拍頻率越遠離被干擾的圖像載頻，則斜網(wǎng)紋越細。MER—調(diào)制誤碼率，反映了模塊接收的性能。具體實施方式以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明一、總體如圖1，本實用新型包括CATV放大電路l及其射頻輸出端口5;設(shè)置有功率/電壓轉(zhuǎn)換電路2、單片機控制電路3和控制信號轉(zhuǎn)換電路4;CATV放大電路1、功率/電壓轉(zhuǎn)換電路2、單片機控制電路3、控制信號轉(zhuǎn)換電路4和CATV放大電路l依次閉環(huán)連接。二、功能塊1、CATV放大電路1CATV放大電路1的主芯片是ACA2604。RFinl和RFin2引腳是放大器的差分輸入端，RFoutl和RFout2引腳是放大器的差分輸出端。VAGC引腳是ACA2604的增益電壓控制端，允許輸入光功率在-6+2dBm的范圍內(nèi)，Vagc與增益A成線性增函數(shù)關(guān)系，Vagc的可調(diào)電壓范圍為O.5V3.0V,增益A的典型調(diào)節(jié)范圍為20dB。C125、C126、CX2038實現(xiàn)差分對信號的匹配和對稱到不對稱的轉(zhuǎn)換。2、功率/電壓轉(zhuǎn)換電路2功率/電壓轉(zhuǎn)換電路2選用50mV/dB的AD8362芯片。AD8362是對數(shù)放大器，將輸出電功率Pout轉(zhuǎn)換成電壓值Vout，其放大系數(shù)為50mV/dB。INHI和INL0引腳是AD8362的兩個輸入腳，輸入Pout的1%值，V0UT引腳是芯片的輸出腳。Rl11與Rl13一起構(gòu)成串聯(lián)分壓比例電阻對，得到相應的Pout的lX值，防止Pout功率值過大，超出對數(shù)轉(zhuǎn)換范圍，甚至防止Pout瞬間變化過大而造成的芯片損壞。C93、C94是前端匹配網(wǎng)絡。電容C72是濾波網(wǎng)絡，實現(xiàn)輸出電壓的降噪處理。3、單片機控制電路3單片機控制電路3選用C8051F330芯片。經(jīng)過AD8362得到的轉(zhuǎn)換電壓Vout從PL6引腳輸入，它與單片機內(nèi)部的設(shè)定值Vagcset進行比較，腳P1.0/IDA是單片機的10位電流輸出DAC,輸出電流值Iagcout。如果Vout小于Vagcset，那么電流Iagcout加l/1024mA，以此循環(huán)，直到Vout二Vagcset;如果Vout大于Vagcset，那么電流Iagcout減l/1024mA，以此循環(huán)，直到Vout二Vagcset;如果Vout等于Vagcset,那么電流Iagcout不變。4、控制信號轉(zhuǎn)換電路4控制信號轉(zhuǎn)換電路4選用AD8541芯片。AD8541和R104、R105、C66、C68—起構(gòu)成電壓跟隨放大電路，提供滿足O.5V3.OV范圍的電壓值Vagc給ACA2604的VAGC腳。R81同C75—起構(gòu)成電流/電壓轉(zhuǎn)換，將電流值Iagcout轉(zhuǎn)換為電壓值Vagcout。R47、C79、C109構(gòu)成濾波網(wǎng)絡，實現(xiàn)輸出電壓Vagc的降噪處理。通過調(diào)節(jié)軟件界面上"RF偏移"的大小，可以改變單片機內(nèi)部的設(shè)定值Vagcset，從而改變Vagcout和Vagc，實現(xiàn)調(diào)整輸出幅度的大小的功能，滿足CATV系統(tǒng)中不同調(diào)制方式或不同數(shù)量多路頻道加載的要求。三、驗證1、不同輸入光功率下的輸出電平測試表1是本實用新型的8個CATV電路在不同輸入光功率下的輸出電平表。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>表1共測試8個CATV電路，測試頻道為547.25MHz。結(jié)果顯示輸出電平變化最大值A(chǔ)P二區(qū)X(0.4，0.3，0.5，0.3，0.6，0.5，0.5，0.4}=0.6〈1.0dBnw;由此可見，增益控制精度非常高。2、測試指標下列測試指標是CATV放大電路的重要指標，能夠反映CATV放大電路的性能，其中①載噪比CNR，一般要求CNR〉45dB@-6dBm;如圖3.1，CNR〉48dB@_6dBm。②二階圖像載波功率之比CSO，一般要求CSO〉56dB@+ldBm;如圖3.2,CS0〉62dB@+ldBm。③三階圖像載波功率之比CTB，一般要求CTB〉59dB@+ldBm;如圖3.3，CTB〉61dB@+ldBm。④調(diào)制誤碼率MER，一般要求MER〉35dB@_6dBm;如圖3.4和圖3.5，MER〉37dB0-6dBm。由圖中列舉的數(shù)據(jù)可以看出，每一項的測試指標都能達到CATV放大電路1要求的標準指標，說明了本實用新型性能良好，反映了本實用新型能夠較好地實現(xiàn)自動增益控制。權(quán)利要求1、一種有線電視放大電路中的自動增益控制裝置，包括CATV放大電路(1)及其射頻輸出端口(5)；其特征在于設(shè)置有功率/電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、單片機控制電路(3)和控制信號轉(zhuǎn)換電路(4)；CATV放大電路(1)、功率/電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、單片機控制電路(3)、控制信號轉(zhuǎn)換電路(4)和CATV放大電路(1)依次閉環(huán)連接。2、按權(quán)利要求l所述的自動增益控制裝置，其特征在于-CATV放大電路(1)的主芯片是ACA2604。3、按權(quán)利要求l所述的自動增益控制裝置，其特征在于功率/電壓轉(zhuǎn)換電路(2)選用50mV/dB的AD8362芯片。4、按權(quán)利要求l所述的自動增益控制裝置，其特征在于單片機控制電路(3)選用C8051F330芯片。5、按權(quán)利要求l所述的自動增益控制裝置，其特征在于控制信號轉(zhuǎn)換電路(4)選用AD8541芯片。專利摘要本實用新型公開了一種有線電視放大電路中的自動增益控制裝置；涉及一種自動增益控制裝置。本實用新型包括CATV放大電路(1)及其射頻輸出端口(5)；設(shè)置有功率/電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、單片機控制電路(3)和控制信號轉(zhuǎn)換電路(4)；CATV放大電路(1)、功率/電壓轉(zhuǎn)換電路(2)、單片機控制電路(3)、控制信號轉(zhuǎn)換電路(4)和CATV放大電路(1)依次閉環(huán)連接。本實用新型增益控制精度高，穩(wěn)定性好，響應速度快；用單片機和軟件界面控制其功能，簡單易行；而且不影響CATV放大電路(1)的性能指標。本實用新型適用于CATV放大電路中的自動增益控制。文檔編號H04N5/52GK201298887SQ20082019285公開日2009年8月26日申請日期2008年11月24日優(yōu)先權(quán)日2008年11月24日發(fā)明者吳天書,陳孫,黃國濤申請人:武漢電信器件有限公司