專利名稱：即時同步自動增益控制裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型有關(guān)一種即時同步自動增益控制裝置，尤指一種針對條碼閱讀機的需求所提出的一種自動增益控制裝置。
傳統(tǒng)條碼閱讀機所使用的AGC(自動增益控制)電路的設計，大多采用反饋控制增益的方式，也就是當檢知輸出訊號能量不夠的時候，利用反饋方式增加前級的放大增益，使接下來的訊號增強，這個方式的優(yōu)點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，而獲得輸出訊號電平相同的需求時上述設計就不能滿足了。因為后者需要將每一個訊號做同步的增益調(diào)整，才能達到每一個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，那么因為是檢知訊號后才調(diào)整前級增益，當增益調(diào)整的時候，訊號已經(jīng)通過放大器，所以改變增益所產(chǎn)生的結(jié)果是發(fā)生在下一組訊號，如果不用取得平均值的方式，那么萬一下一個訊號剛好比較大，就會產(chǎn)生過飽和，或訊號失真的情形，所以前面敘述的AGC設計方式，不能做即時同步控制調(diào)整增益，也就不能針對每一訊號單獨校正放大增益，而只能取平均值，做非即時同步的放大增益調(diào)整。
本實用新型的主要目的，在于解決上述之缺失，避免缺失存在，提供一種即時同步自動增益控制裝置，讓條碼閱讀機所接收的訊號微弱時，能即時作訊號與增益控制同步處理。
為達上述之目的，本實用新型的即時同步自動增益控制裝置包括一感測單元、一電流放大單元、一第一級放大單元、一緩沖級放大單元、一訊號檢知放大單元，一第二級放大單元、一第三級放大單元、一訊號檢出放大單元、一訊號隔離匹配單元及一訊號整形單元所構(gòu)成，在條碼閱讀機接收較微弱之訊號時，經(jīng)此裝置將訊號與增益控制作一同步處理后，再將一理想的數(shù)字訊號傳至微處理單元(CPU)或解碼單元(DECODER)等電路解讀。
有關(guān)本實用新型的技術(shù)內(nèi)容及構(gòu)造，現(xiàn)在就配合附圖詳細說明如下

圖1，系本實用新型之即時同步自動增益控制裝置電路方塊示意圖。
如圖所示本實用新型即時同步自動增益控制裝置，是針對條碼閱讀機的需求所提出的一種裝置，條碼閱讀機目前比較普遍采用的訊號讀取方式有兩種、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將訊號傳至放大整形電路處理，最后將處理過的訊號傳到解碼器解讀。激光式是將光點經(jīng)過掃描機構(gòu)投射在條碼上，形成一條或多條掃描線，再將每一光點的反射光經(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，使獲得的訊號中越接近中間的訊號就越強，越向兩邊位置的訊號就越弱，再加上背景光的影響，所以在放大電路上比較不容易處理，另外一個現(xiàn)象就是，當目標物越遠，投射光照的距離就越遠，同樣的反射光的路徑也越遠，所以所得到的訊號也相對的減弱，因此在可以檢測到訊號的范圍內(nèi)，又因距離等因素而訊號微弱的時候，自動增益控制就可以發(fā)揮功用，但是如果同時又有因入射光反射光角度造成的訊號強弱不均的時候，則同步即時自動增益控制方式比反饋式自動增益控制方式來得理想。
上述即時同步自動增益控制裝置的訊號檢知說明，是以激光式條碼掃描器之訊號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、一第一級放大單元3、一緩沖級放大單元4、一訊號檢知放大單元5、一第二級放大單元6、一第三級放大單元7、一訊號檢出放大單元8、一訊號隔離匹配單元9及一訊號整形單元10所構(gòu)成，前述感測單元1接收條碼閱讀機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；該第一級放大單元3，用以將上述電流放大單元2所輸出之訊號作電壓放大；該緩沖放大單元4，用以控制訊號與增益控制能夠同步處理；該訊號檢知放大單元5，用以接收上述第一級放大單元3所放大后的訊號，使輸出的變化量配合增益調(diào)整元件的變動曲線，以達到符合產(chǎn)品需求之理想AGC(自動增益控制)變化量；該第二級放大單元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)整第二級放大單元6的放大增益值，如此即可達到自動增益控制(AGC)的功能；該第三級放大單元7，用以將上述第二級放大單元6所輸出之訊號放大適合于訊號檢出放大單元8的電平及幅度；該訊號檢出放大單元8，用以將上述第三級放大單元7所輸出之訊號放大至一數(shù)字訊號的電平；該訊號隔離匹配單元9，可為一接合型場效應晶體管(J-FET)，用以隔離訊號檢出放大單元8與訊號整形單元10兩個單元，使兩個回路的訊號不會相互影響；該訊號整形單元10，可為但不限于反相器(INVERTER)或緩沖器(BUFFER)等邏輯整形元件，可將上述訊號檢出放大單元之數(shù)字訊號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)成一即時同步自動增益控制裝置。
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，此訊號經(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，再經(jīng)過第一級放大單元3作電壓放大后，使訊號較為明顯，如此訊號比較適合做為控制訊號，再將此一訊號經(jīng)過訊號檢知放大單元5，使輸出的變化量配合增益調(diào)整單元61的變動曲線，以達到符合需求的理想AGC(自動增益控制)變化量，增益調(diào)整單元61利用電阻的變化量可以調(diào)整第二級放大單元6的放大增益值，如此即可達到自動增益控制(AGC)的功能，于第一級放大單元3和第二級放大單元6兩單元中間加入一級緩沖放大單元4，是因為每一級放大單元都會造成延時，因此為了達到訊號與增益控制同步的條件，必需加一級緩沖放大單元4和訊號檢知放大單元5并行工作，使增益量的變動與訊號同步，經(jīng)過第二級放大單元6的自動增益放大以后的訊號再輸出至第三級放大單元7，使訊號適合于訊號檢出放大單元8，此時訊號檢出放大單元8的輸出已經(jīng)達到數(shù)字訊號的電平，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，因此理想上應該將兩個回路各自獨立，所以在訊號檢出放大單元8與訊號整形單元10之間以一個訊號隔離匹配單元9隔離，使兩個不同的回路不會互相影響，又因為理想的數(shù)字訊號需要比較好的上升緣與下降緣，因此訊號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，以達到一理想掃描的效果。
權(quán)利要求1.一種即時同步自動增益控制裝置，是針對條碼閱讀機所提出的一種裝置，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；一第一級放大單元(3)，用以將上述電流放大單元(2)所輸出之訊號作電壓放大；一緩沖放大單元(4)，用以控制訊號與增益控制能夠同步處理；一訊號檢知放大單元(5)，用以接收上述第一級放大單元(3)所放大后之訊號，使輸出的變化量配合增益調(diào)整單元(61)的變動曲線，以達到理想的自動增益控制；一第二級放大單元(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)整第二級放大單元(6)的放大增益值，以達到自動增益控制(AGC)；一第三級放大單元(7)，用以將上述第二級放大單元(6)所輸出之訊號放大適合于訊號檢出放大單元(8)的電平及幅度；一訊號檢出放大單元(8)，用以將上述第三級放大單元(7)所輸出之訊號放大至一數(shù)字訊號的電平；一訊號隔離匹配單元(9)，用以隔離訊號檢出放大單元(8)與訊號整形單元(10)兩個單元，使兩個回路之訊號不會相互影響；及，一訊號整形單元(10)，將上述訊號檢出放大單元(8)之數(shù)字訊號整形成一比較好的上升緣與下降緣之波形，此一訊號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所述的即時同步自動增益控制裝置，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所述的即時同步自動增益控制裝置，其特征在于該訊號隔離匹配單元(9)可為一接合型場效應晶體管(J-FET)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的即時同步自動增益控制裝置，其特征在于該訊號整形單元(10)可為反相器(INVERTER)或緩沖器(BUFFER)。
專利摘要一種即時同步自動增益控制裝置,是針對條碼閱讀機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、第一級放大單元、緩沖級放大單元、訊號檢知放大單元、第二級放大單元、第三級放大單元、訊號檢出放大單元、訊號隔離匹配單元及訊號整形單元所構(gòu)成,在條碼閱讀機接收較微弱的訊號時,經(jīng)此裝置將訊號與增益控制作同步處理后,再將一理想的數(shù)字訊號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G06K7/10GK2457671SQ00259490
公開日2001年10月31日 申請日期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 申請人:張玉君