專利名稱：自動增益控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動增益控制。
技術(shù)背景在模擬或數(shù)字電視的寬帶接收器中，通常連續(xù)式自動增益控制(AGC)被用于RF接收電路以調(diào)節(jié)輸入信號電平。采用連續(xù)式AGC， 因為采用具有例如1 dB或更大的步長的步進式(step) AGC將導(dǎo)致圖像 嚴(yán)重受損。在模擬電視中，如果分步調(diào)整RF接收電路中的增益，將在 圖像中產(chǎn)生麻煩的假信號，然而在數(shù)字電視中，當(dāng)采用的增益步長高于 0.5 dB時，這種增益的分步調(diào)整在某些情況下會導(dǎo)致圖像完全喪失。此 外，對于多調(diào)諧器應(yīng)用， 一個調(diào)諧器中的增益步長可以導(dǎo)致由第二調(diào)諧 器接收的圖像的損壞。因此，在多調(diào)諧器應(yīng)用中，通常采用具有固定增 益的低噪聲放大器以便在信號傳遞至兩個或多個調(diào)諧器之前提供分配器 功能。從設(shè)計的觀點來看，由于一些原因優(yōu)選執(zhí)行步進式AGC，因為步 進式AGC比連續(xù)式AGC更容易滿足低功率消耗、低噪聲這些方面的要 求，還具有高線性以及增益。 一般說來，步進式AGC允許采用更為簡 單的設(shè)計，以及可以獲得在多個參數(shù)方面具有改善的性能的接收器。WO 2004/086757說明接收模擬電視信號的電視調(diào)諧器。該電視調(diào) 諧器包括步進式AGC放大器1 ，該步進式AGC放大器1只在垂直同步 間隔期間按照0.1、0.5或1 dB的步長調(diào)整以便在圖像中不產(chǎn)生嚴(yán)重的視 覺偽影(artifact)。為了達到這個目的，步進式AGC基于由獨立的電路 (即中頻(IF)解調(diào)電路)提供的垂直同步信號v-sync進行調(diào)整。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個目的是提供自動增益控制電路，例如用在電視調(diào)諧器中，其中可能采用步進式AGC同時仍然提供沒有嚴(yán)重的視覺偽影的圖 像。本發(fā)明通過獨立權(quán)利要求定義。從屬權(quán)利要求定義有利的實施例。本發(fā)明的第一方面提供自動增益控制(AGC)電路，該電路包括級 聯(lián)的(cascade)的第一 AGC和第二 AGC，第一 AGC設(shè)置為分步調(diào)整 其增益，其中第一和第二AGC連接成以同步方式調(diào)整其增益。應(yīng)當(dāng)理解，"級聯(lián)"被理解為第一和第二 AGC可以彼此互相前后直 接連接，也就是第一AGC的輸出端直接與第二AGC的輸入端連接，或 者第一和第二 AGC可以通過彼此不直接前后連接的級聯(lián)方式連接，也 就是另一電路可以互連在第一 AGC的輸出端和第二 AGC的輸入端之 間。根據(jù)第一方面的AGC電路例如并入調(diào)諧器(如電視調(diào)諧器)的RF 部分是有利的。通過提供具有步進式AGC與第二 AGC級聯(lián)并同步其增 益調(diào)整的AGC，可能獲得組合增益變化，該組合增益變化遵守數(shù)字視頻 廣播-地面(Digital Video Broadcasting - Terrestrial) (DVB-T)要求為可 接收的輸入噪聲脈沖。因此，采用第一方面的AGC電路，有可能實現(xiàn) 采用增益步長大于ldB的步進式AGC的電視調(diào)諧器，并仍允許該調(diào)諧 器接收數(shù)字電視信號而沒有圖像偽影。所述AGC電路也用于模擬電視 調(diào)諧器，其中增益調(diào)整將只產(chǎn)生圖像中的微小偽影。優(yōu)選地，設(shè)置第一 AGC在調(diào)整其增益時產(chǎn)生控制信號給第二 AGC。 優(yōu)選地，設(shè)置第二 AGC響應(yīng)所述控制信號而調(diào)整其增益。在一個實施 例中，第二 AGC被設(shè)置為響應(yīng)所述控制信號而調(diào)整其增益，以抵消第 一AGC的調(diào)整。在另一實施例中，第二AGC被設(shè)置為響應(yīng)所述控制信 號而加快增益調(diào)整的速率。優(yōu)選地，第一和第二 AGC是同步的，以便在增益調(diào)整時，第一和 第二 AGC的組合增益表現(xiàn)出脈沖變化。優(yōu)選地，該組合增益脈沖變化 符合DVB-T關(guān)于容許脈沖噪聲而沒有圖像破壞的要求。因此，在這個 實施例中，AGC電路可以用于數(shù)字電視調(diào)諧器而沒有圖像偽影。在優(yōu)選的實施例中，第一和第二 AGC都是步進式型AGC因為步進 式AGC具有許多優(yōu)點。然而，第二AGC可以替換地設(shè)置為連續(xù)地調(diào)整其增益，這仍是有利的，因為與步進類型的第一 AGC —起使用放寬了 對第二 AGC的要求，即使第二 AGC是連續(xù)型AGC。第二 AGC可采用雙柵MOSFET實施，特別是雙柵MOSFET可用 于實施連續(xù)型第二AGC。在第二方面，本發(fā)明提供在其輸入端包括在根據(jù)第一方面的自動增 益控制電路的射頻(RF)調(diào)諧器。在一些實施例中，至少跟蹤濾波器連 接在第一和第二 AGC之間。甚至RF調(diào)諧器電路的更多部分，如混頻器， 可以連接在第一和第二 AGC之間。在第二 AGC連接在混頻器之后的情 況下，優(yōu)選是連續(xù)增益AGC類型。對于多調(diào)諧器應(yīng)用，第一步進式AGC可以與第一調(diào)諧器的輸入端 連接，而第二 AGC連接相關(guān)的第二調(diào)諧器。因此，通過分離在兩個調(diào) 諧器之間的兩個AGC,有可能允許按照多調(diào)諧器配置使用步進式AGC。 因為第二調(diào)諧器影響第一調(diào)諧器中的AGC的增益變化，第一調(diào)諧器可 看作第二調(diào)諧器的主調(diào)諧器?？傊?，這個原則可擴展到多調(diào)諧器，其中 一個調(diào)諧器作為兩個或更多個從調(diào)諧器的主調(diào)諧器。在第三方面，本發(fā)明提供包括根據(jù)第二方面的RF調(diào)諧器的設(shè)備。 特別是，該設(shè)備可以是電視機，可以是數(shù)字電視機或模擬電視機。在模 擬電視機的情況下，所述自動增益控制電路可以連接成根據(jù)該電視機的 垂直掃描同步信號同步其增益調(diào)整，例如在WO 2004/086757中所公開 的那樣。因此有可能將AGC電路用于接收模擬電視信號，而沒有任何 與增益調(diào)整有關(guān)的視覺偽影。所述設(shè)備原則上是具有RF調(diào)諧器的任何 種類的設(shè)備，例如硬盤錄像機、媒體中心等。在第四方面，本發(fā)明提供自動增益控制方法，該方法包括分步調(diào)整 第一AGC的增益、以及調(diào)整與第一 AGC級聯(lián)的第二 AGC的增益，其 中第一和第二 AGC的增益的調(diào)整以同步方式執(zhí)行。應(yīng)當(dāng)理解，上述第一方面的優(yōu)點及實施例也適用本發(fā)明的第二、第 三和第四方面。因此，本發(fā)明的任何一個方面每一個都可以與其他方面 相結(jié)合。


現(xiàn)在將參考附圖，僅通過示例的方式解釋本發(fā)明，其中 圖1說明自動增益控制電路的第一實施例。圖2a-2d說明表示根據(jù)第一實施例的增益變化的圖形。 圖3說明自動增益控制電路的第二實施例。 圖4a-4d說明表示根據(jù)第二實施例的增益變化的圖形。 圖5說明用于例如第一或第二 AGC電路的實施例中的連續(xù)式AGC 元件的可能的實施方式。圖6說明根據(jù)本發(fā)明的RF調(diào)諧器實施例。 圖7說明根據(jù)本發(fā)明的雙調(diào)諧器實施例，以及 圖8說明根據(jù)本發(fā)明的電視機。
具體實施方式
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的例如在電視調(diào)諧器的RF輸入部分中使用的 第一 AGC電路實施例。第一步進式AGC 1與第二 AGC2級聯(lián)。第二 AGC2可以是連續(xù)式或是具有較小步長例如0.5dB或更小步長的步進式 型AGC。在示出的實施例中，第一和第二AGC1、 2經(jīng)過連接3直接級 聯(lián)。另外，當(dāng)?shù)谝籄GC l改變其增益時，第一AGC l發(fā)送控制信號4 至第二AGC2，因此該控制信號4允許所述兩個AGC 1、 2同步其增益 調(diào)整。第二 AGC緩慢改變其增益(即它具有在幾個赫茲及幾百赫茲之 間的范圍內(nèi)的增益回路帶寬)以克服現(xiàn)場條件如干擾有用信號的振幅調(diào) 制的不必要的信號的干擾。然而，通過接收控制信號4，第二AGC的回 路帶寬增加，并因此第二 AGC的增益變化率加快以便產(chǎn)生快速反增益 步長(fast counter gain step)。第一和第二 AGC的組合作用將產(chǎn)生如在 圖2a-2d的圖表中的示例所示的理想的增益響應(yīng)。圖2a表示作為時間函數(shù)的第一AGC 1的增益?？梢钥吹?，所述增 益在某一時刻一步向上調(diào)整。圖2b表示作為時間函數(shù)的由第一 AGC 1 產(chǎn)生的控制或"加速"信號4?？梢钥吹?，這個控制信號4在與第一AGC 的增益調(diào)整相關(guān)的短時間內(nèi)持續(xù)為"高"。圖2c指出作為時間函數(shù)的第二 AGC的增益變化?？梢钥吹?，第二 AGC通過減小其增益響應(yīng)為"高"的 控制信號4。在圖2d中示出隨時間變化的兩個AGCl、 2的組合增益的結(jié)果?？梢钥吹?，第一AGC1的增加的增益被第二AGC減小的增益抵 消，并且該結(jié)果是通過總AGC電路在兩個AGC的組合增益中的脈沖變 化。圖3說明另一 AGC電路實施例。同樣，步進式AGC 11與第二 AGC 12級聯(lián)，第二 AGC 12可以是連續(xù)式AGC或具有小增益步長(小于0.5 dB步長)的步進式AGC。在這個實施例中，兩個AGC 11、 12通過由 步進式AGC 11產(chǎn)生的并由第二 AGC 12接收的第二控制信號13同步， 第二AGC 12與步進式AGC 11的增益改變一致。第二AGC 12響應(yīng)控 制信號13產(chǎn)生反增益步長以便抵消于步進式AGC 11的增益步長。圖4a-4d說明增益變化和圖3的實施例的控制信號13的示例。圖 4a說明步迸式AGC 11在某時刻的一步(one step)增益增加。圖4b中 示出了由步進式AGC 11產(chǎn)生的控制信號13隨著其增益變化而變化。在 圖4c中可以看出響應(yīng)控制信號13的第二AGC 12的增益變化?？梢钥?到，第二AGC 12的增益在一步中進行調(diào)整以便抵消于步進式AGC 11 的步驟。圖4d說明圖3的AGC電路的組合增益變化?？梢钥吹?，由于 與步進式AGC 11的初始增益步長相比，第二AGC 12的響應(yīng)是延遲了 短時間的反增益步長，因此所述兩個AGCll、 12的組合增益變化是脈 沖?？紤]到數(shù)字視頻廣播-地面(DVB-T)信道譯碼器的性能，這種信 道譯碼器必須滿足關(guān)于脈沖噪聲的一些要求(在D-book中規(guī)定)。特別是在信道譯碼器接收脈沖的持續(xù)時間和水平低于特定范圍的脈沖噪聲的 情況下，不允許發(fā)生圖像失效。例如，脈沖的持續(xù)時間為0.3微秒時允 許15dB水平，脈沖的持續(xù)時間為1微秒時允許10dB水平，而如果脈沖 的持續(xù)時間為2微秒時允許5dB水平。本發(fā)明的AGC電路實施例利用 了 DVB-T譯碼器的這個性能，因為只要脈沖增益變化達到上述DVB-T 條件，在將該AGC電路用于調(diào)諧器的RJF鏈中以便接收數(shù)字電視的接收 的情況下，在圖2d和4d中說明的具有脈沖增益變化性能的AGC電路 滿足無圖像失效的條件。這些條件在實際的實施例中很容易實現(xiàn)。因此， 步進式AGC可以用作電視調(diào)諧器的RF輸入部分，用于數(shù)字電視接收。 所述AGC電路實施例也可以用于模擬電視調(diào)諧器。此時，脈沖增益行為將引起亮度(luminance)變化，該亮度變化遠不及圖像中的假信 號麻煩，這就是在電視調(diào)諧器的RF部分中采用具有大步長的步進式 AGC用于模擬電視接收的結(jié)果。圖5說明用作圖1和3的AGC電路實施例中的任何一個中的第二 AGC的連續(xù)式AGC元件的可能的實施例。電流源25連接成向具有雙柵 22、 23的MOSFET 21供電。與第一柵22連接的NMOST用于改變與 23連接的NMOS的漏電壓。然后改變所述漏電壓，與第二柵23連接的 NMOST的gm和電流改變?？勺冸娮杵?4的電阻R連同NMOST的gm 決定了整個電路的電壓增益A為A=R，gm。因此，所述電壓增益A可 以通過改變可變電阻器24的電阻R或改變NMOST的gm進行調(diào)整。所 以，柵22用作控制信號輸入端而柵23用作AGC輸入端。圖6說明根據(jù)本發(fā)明的RF調(diào)諧器實施例30，其中采用了根據(jù)本發(fā) 明的AGC電路32、 34。來自天線31的RF信號由步進式AGC32接收。 這個步進式AGC與第二AGC34級聯(lián)，但不直接級聯(lián)，因為包括例如跟 蹤濾波器和混頻器的另一調(diào)諧器電路部分33連接在兩個AGC32、 34之 間。控制信號36用于如結(jié)合圖1和3所述的實施例那樣，同步兩個 AGC32、 34。有可能將另外的調(diào)諧器電路35例如中頻(IF)濾波器設(shè)置在 第二AGC34之后。該調(diào)諧器30用作電視調(diào)諧器，例如集成到電視機中 和硬盤錄像機等等之中。圖7說明雙調(diào)諧器實施例40。來自天線41的RF信號由步進式 AGC42接收。步進式42的輸出施加到第一調(diào)諧器的另一電路43。另外， 步進式AGC42的輸出施加到第二 AGC44的輸入端，該第二 AGC44的 輸出端與第二調(diào)諧器的另一電路45連接。控制信號46用于使兩個 AGC42、 44如上所述同步。因此，為了避免雙調(diào)諧器實施例40的圖像 損壞，所述AGC電路在兩個獨立的調(diào)諧器之間分離，從而具有步進式 AGC 42的第一調(diào)諧器用作主調(diào)諧器，而具有第二 AGC 44的第二調(diào)諧器 用作從調(diào)諧器，即第二調(diào)諧器中的AGC 44反作用于由第一調(diào)諧器中的 步進式AGC42中產(chǎn)生的增益步長。正如對于單調(diào)諧器解釋的那樣，在 第二調(diào)諧器中的AGC 44原則上可以與第二調(diào)諧器電路中的任何地方連 接，即它不需要插入在第二調(diào)諧器的輸入端處。應(yīng)當(dāng)理解，相同的原則也大致適用于多調(diào)諧器設(shè)置，即三個、四個、五個、六個或更多以主從式配置耦合的調(diào)諧器。必須提供圖1或3 的實施例所述的加速信號4或增益控制信號13給從調(diào)諧器，以避免產(chǎn)生 的圖像損壞。圖8說明模擬電視機50的實施例。來自天線51的RF信號由RF 調(diào)諧器52接收，例如在圖6中說明RF調(diào)諧器的實施例。該調(diào)諧器的輸 出施加到電視機50的顯示單元53。來自顯示單元53的垂直同步信號54 施加到調(diào)諧器52，以便允許調(diào)諧器52的AGC系統(tǒng)僅在垂直同步間隔期 間調(diào)整增益，因此排除了在增益調(diào)整時所產(chǎn)生的圖像的可能的亮度變化。本發(fā)明的實施例的元件和組成可以以任何合適的方式物理地、函數(shù) 地和邏輯地實施。確實，功能可以以單一單元、以多個單元或以其他功 能單元的部分實施。由此，本發(fā)明可以以單一單元實施，或物理地和函 數(shù)地分配在不同單元和處理器之間。總之，本發(fā)明提供一種AGC電路，該AGC電路基于級聯(lián)的步進式 AGC和第二 AGC連接成以同步方式調(diào)整其增益，從而導(dǎo)致組合脈沖增 益變化。因此，有可能例如使用步進式AGC代替電視調(diào)諧器的RF部分 中的連續(xù)式AGC，而沒有導(dǎo)致視覺偽影，這對數(shù)字和模擬電視調(diào)諧器都 適用。根據(jù)優(yōu)選的實施例，在兩個AGC之間的同步可以通過在增益調(diào) 整時產(chǎn)生控制信號的第一 AGC實現(xiàn)，這個控制信號用于加速控制第二 .AGC的增益改變的回路帶寬。在另一實施例中，由第一AGC產(chǎn)生的控 制信號用于控制第二AGC的增益步長。另外，本發(fā)明提供具有上述AGC 電路的調(diào)諧器以及設(shè)備，例如具有這種調(diào)諧器的電視或硬盤錄像機。雖然本發(fā)明結(jié)合特定實施例描述了本發(fā)明，但希望本發(fā)明限制為本 文描述的特定形式。相反地，本發(fā)明的范圍僅受附屬的權(quán)利要求的限制。 在權(quán)利要求中，術(shù)語"包括"不排除其它元件或步驟的存在。另外，雖然 單獨的特征可以包括在不同的權(quán)利要求中，但這些可能被有利地結(jié)合， 并且在不同權(quán)利要求中的內(nèi)容不意味著特征的組合是不可行的和/或有 利的。此外，單數(shù)參考符號不排除多個。因此，提及的"一"、"一個"、"第 一"、"第二"等不排除多個。此外，在權(quán)利要求中的參考符號不應(yīng)被視為 限制該范圍。
權(quán)利要求
1.一種自動增益控制電路，包括第一自動增益控制單元(1、11)，設(shè)置為分步調(diào)整該第一自動增益控制單元的增益，以及第二自動增益控制單元(2、12)，與第一自動增益控制單元級聯(lián)，其中第一和第二自動增益控制單元(1、11、2、12)連接成以同步方式調(diào)整該第一和第二自動增益控制單元的增益。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路，其中第一自動增益控制單 元(1、 11)設(shè)置成在調(diào)整其增益時產(chǎn)生控制信號(4、 13)給第二自動 增益控制單元(2、 12),以及第二自動增益控制單元(2、 12)設(shè)置成響 應(yīng)該控制信號(4、 13)而調(diào)整其增益。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的自動增益控制電路，其中第二自動增益控制單 元(2、 12)設(shè)置成響應(yīng)控制信號(4、 13)而加快增益調(diào)整的速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2的自動增益控制電路，其中第二自動增益控制單 元(2、 12)設(shè)置成響應(yīng)控制信號而調(diào)整其增益以抵消第一自動增益控制 單元(1、 11)的調(diào)整。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路，其中第一和第二自動增益 控制單元(1、 11、 2、 12)是同步的，以便在增益調(diào)整時，第一和第二 自動增益控制單元(1、 11、 2、 12)的組合增益表現(xiàn)出脈沖變化。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路，其中第二自動增益控制單 元(2、 12)設(shè)置成分步調(diào)整其增益。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路，其中第二自動增益控制單 元(2、 12)設(shè)置成連續(xù)地調(diào)整其增益。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路，其中第二自動增益控制單 元(2、 12)包括雙柵MOSFET (21)。
9. 一種包括根據(jù)權(quán)利要求1的自動增益控制電路(32、 34)、以及混 頻器的RF調(diào)諧器(30)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9的RF調(diào)諧器(30)，在第一和第二自動增益控制單元(32、 34)之間連接至少一個跟蹤濾波器(33)。
11. 根據(jù)權(quán)利要求9的RF調(diào)諧器(40)，其中第一步進式自動增益 控制單元(42)連接在第一調(diào)諧器(43)的輸入端，以及第二自動增益 控制單元(44)連接有關(guān)的第二調(diào)諧器(45)。
12. —種包括根據(jù)權(quán)利要求9的RF調(diào)諧器(52)的設(shè)備(50)。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的設(shè)備(50)，該設(shè)備為電視機，其中自動增益 控制電路連接成根據(jù)電視機的垂直掃描同步信號(54)同步其增益調(diào)整。
14. 一種自動增益控制方法，包括 分步調(diào)整第一自動增益控制單元的增益，以及調(diào)整與第一 自動增益控制單元級聯(lián)的第二自動增益控制單元的增Ai ，其中第一和第二自動增益控制單元的增益的調(diào)整以同步方式執(zhí)行。
全文摘要
一種基于級聯(lián)的步進式自動增益控制單元和第二自動增益控制單元的自動增益控制(AGC)電路，該步進式自動增益控制單元和第二自動增益控制單元連接成以同步方式調(diào)整其增益，以便導(dǎo)致組合脈沖增益變化。因此，例如在電視調(diào)諧器的RF部分中，采用步進式自動增益控制單元代替連續(xù)式自動增益控制單元而沒有導(dǎo)致視覺偽影是可能的，這對數(shù)字和模擬電視調(diào)諧器都適用。根據(jù)優(yōu)選的實施例，在兩個自動增益控制單元之間的同步可以通過第一自動增益控制單元在增益調(diào)整時產(chǎn)生控制信號來實現(xiàn)，這個控制信號用于加速控制第二自動增益控制單元的增益改變的回路帶寬。在另一實施例中，由第一自動增益控制單元產(chǎn)生的控制信號用于控制第二自動增益控制單元的增益步長。另外，本發(fā)明提供具有上述自動增益控制單元的調(diào)諧器以及設(shè)備，例如具有這種調(diào)諧器的電視或硬盤錄像機。
文檔編號H03G3/20GK101406046SQ200780010344
公開日2009年4月8日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月24日
發(fā)明者盧卡·洛科科, 弗朗索瓦·皮雄, 讓·范辛德倫 申請人:Nxp股份有限公司