專利名稱：一種自動增益控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及自動控制系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種自動增益控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著IT技術(shù)的發(fā)展，人們追求高品質(zhì)生活的愿望愈加強烈，不管是移動通話，還是欣賞音樂，人們對揚聲器聲音的要求越來越高，而揚聲器是由音頻功率放大器驅(qū)動的，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，如果音頻輸入信號過大，那么固定增益音頻放大器的音頻輸出信號就會超過電源電壓，從而引起嚴重的消頂失真；如果音頻輸入信號過小，那么固定增益音頻放大器的音頻輸出信號相應(yīng)很小，導致功率過低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種自動增益控制系統(tǒng)，用于對功率放大器中信號增益的自動調(diào)節(jié)，防止音頻信號出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案一種自動增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊、峰值檢測模塊、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模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測模塊連接，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和增益值，輸出音頻輸出信號；所述峰值檢測模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號，檢測輸出信號的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測模塊中得到的峰值與預先設(shè)定的閾值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號；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)信號調(diào)節(jié)所述增益值。進一步地，數(shù)字處理模塊，還用于當接收到峰值檢測模塊的峰值時，輸出復位信號；所述峰值檢測模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的復位信號進行復位。進一步地，所述峰值檢測模塊包括電容、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。更進一步地，所述峰值檢測模塊還包括復位開關(guān)，所述比較器的同向輸入端經(jīng)過復位開關(guān)連接到地，所述復位開關(guān)的控制端連接數(shù)字處理模塊。更進一步地，所述第一可變電阻由3個以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。進一步地，所述增益調(diào)節(jié)模塊包括運算放大器、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，另一端連接運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算放大器的同向輸入端和運算放大器的輸出端，運算放大器的反相輸入端連接共模電平，運算放大器的輸出端作為自動增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號并與峰值檢測模塊相連。[0011]更進一步地，所述第二可變電阻由3個以上并聯(lián)了電阻開關(guān)的電阻串聯(lián)組成。進一步地，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模塊相連，所述數(shù)字處理模塊輸入端連接峰值檢測模塊的輸出端。本實用新型涉及的一種自動增益控制系統(tǒng)，通過峰值檢測模塊對信號的峰值進行檢測，通過數(shù)字處理模塊對峰值進行比較并控制增益調(diào)節(jié)模塊對信號進行增益調(diào)節(jié)，從而達到自動調(diào)節(jié)增益的目的，進而防止音頻信號出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。

圖I是本實用新型實施例的自動增益控制系統(tǒng)的原理框圖。 圖2是本實用新型實施例的自動增益控制系統(tǒng)的電路圖。
具體實施方式
為了使本實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)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖I是本實用新型實施例的自動增益控制系統(tǒng)的原理框圖。一種自動增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊I、峰值檢測模塊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和峰值檢測模塊2連接，數(shù)字處理模塊3與峰值檢測模塊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和增益值，輸出音頻輸出信號；所述峰值檢測模塊2，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊I的音頻輸出信號，檢測輸出信號的峰值；所述數(shù)字處理模塊3，用于將峰值檢測模塊2中得到的峰值與預先設(shè)定的閾值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號；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VIN，所述增益調(diào)節(jié)模塊I的輸出端作為自動增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號VOUT并連接峰值檢測模塊2的輸入端，所述峰值檢測模塊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，還用于當接收到峰值檢測模塊2的峰值時，輸出復位信號；所述峰值檢測模塊3，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復位信號進行復位。本實用新型實施例的一種自動增益控制系統(tǒng)，其與外接的揚聲器相連接，用于驅(qū)動揚聲器。其通過峰值檢測模塊對信號的峰值進行檢測，通過數(shù)字處理模塊對峰值進行比較并控制增益調(diào)節(jié)模塊對信號進行增益調(diào)節(jié)，從而達到自動調(diào)節(jié)增益的目的，防止音頻信號出現(xiàn)消頂失真或功率過低的現(xiàn)象。圖2是本實用新型實施例的自動增益控制系統(tǒng)的電路圖。所述峰值檢測模塊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，所述峰值檢測模塊2還包括復位開關(guān)S，用于根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復位信號進行復位。所述比較器A2的同向輸入端經(jīng)過復位開關(guān)S連接到地，所述復位開關(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起單相導通的作用。所述數(shù)字處理模塊3在接收到峰值檢測模塊2的峰值時，輸出復位信號；所述復位開關(guān)S根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復位信號閉合，使比較器A2同向輸入端復位。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VIN，另一端連接運算放大器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的兩端分別連接運算放大器Al的同向輸入端和運算放大器Al的輸出端，運算放大器Al的反相輸入端連接共模電平VCM，運算放大器Al的輸出端作為自動增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號VOUT并與峰值檢測模塊3相連。初始時，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，電阻開關(guān)都為閉合狀態(tài)，當需要調(diào)大電阻的值時，通過打開部分電阻開關(guān)來得到合適的電阻值。反之，當需要調(diào)小電阻的值時，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與峰值檢測模塊2相連，所述數(shù)字處理模塊3輸入端連接峰值檢測模塊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與復位開關(guān)S的控制端相連。下面詳述本實用新型實施例的自動增益控制系統(tǒng)的工作原理。輸入信號VIN經(jīng)運算放大器Al的同向輸入端輸入，初始時，第二可變電阻Rl和第二電阻R2的阻值相等，故此時放大器Al為等比例放大，即放大器Al輸出至峰值檢測模塊2的輸出信號即為輸入信號VIN,放大器Al輸出至峰值檢測模塊2的輸出信號經(jīng)電容C隔直后，由單向?qū)щ姷亩O管D對其進行采樣，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，此時比較器A2的輸出端變?yōu)榈碗娖剑琕l的電壓即為輸入信號VIN的峰值。數(shù)字處理模塊3將得到的峰值與預先設(shè)定的閾值進行比較，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VOUT逐漸減?。幌喾慈绻蓸拥降姆逯敌∮谠O(shè)定的閾值，那么數(shù)字處理模塊逐級減小第二可變電阻Rl的值，使輸出信號VOUT、逐漸增大，直到輸出信號VOUT滿足系統(tǒng)的要求。所述數(shù)字處理模塊3在接收到峰值檢測模塊2的峰值時，輸出復位信號；所述復位開關(guān)S根據(jù)數(shù)字處理模塊3的復位信號閉合，使比較器A2同向輸入端復位。以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本 實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種自動增益控制系統(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模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測模塊連接，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和增益值，輸出音頻輸出信號；所述峰值檢測模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號，檢測輸出信號的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測模塊中得到的峰值與預先設(shè)定的閾值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號；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)信號調(diào)節(jié)所述增益值。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動增 益控制系統(tǒng)，其特征在于數(shù)字處理模塊，還用于當接收到峰值檢測模塊的峰值時，輸出復位信號； 所述峰值檢測模塊，還用于根據(jù)數(shù)字處理模塊的復位信號進行復位。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述峰值檢測模塊包括電容、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所述的自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述峰值檢測模塊還包括復位開關(guān)，所述比較器的同向輸入端經(jīng)過復位開關(guān)連接到地，所述復位開關(guān)的控制端連接數(shù)字處理模塊。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述第一可變電阻由3個以上并聯(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，另一端連接運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算放大器的同向輸入端和運算放大器的輸出端，運算放大器的反相輸入端連接共模電平，運算放大器的輸出端作為自動增益控制系統(tǒng)的輸出端輸出信號并與峰值檢測模塊相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自動增益控制系統(tǒng)，其特征在于所述第二可變電阻由3個以上并聯(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模塊相連，所述數(shù)字處理模塊輸入端連接峰值檢測模塊的輸出端。
專利摘要本實用新型公開了一種自動增益控制系統(tǒng)，包括增益調(diào)節(jié)模塊、峰值檢測模塊、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模塊連接，數(shù)字處理模塊與峰值檢測模塊連接，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和增益值，輸出音頻輸出信號；所述峰值檢測模塊，用于根據(jù)增益調(diào)節(jié)模塊的音頻輸出信號，檢測輸出信號的峰值；所述數(shù)字處理模塊，用于將峰值檢測模塊中得到的峰值與預先設(shè)定的閾值進行比較，并根據(jù)比較結(jié)果輸出增益調(diào)節(jié)信號；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)信號調(diào)節(jié)所述增益值。本實用新型可以實現(xiàn)增益自動調(diào)節(jié)。
文檔編號H03G3/30GK202495915SQ201220058448
公開日2012年10月17日 申請日期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 申請人:比亞迪股份有限公司