增益控制电路及其增益控制方法技术

本发明专利技术揭露一种增益控制电路及其增益控制方法，其先连续输出一计数值，接着据此产生一斜波信号，且在一控制电压信号与斜波信号交迭的电压值，依据斜波信号取得初始计数值，并藉此决定放大电路的初始增益。之后，在放大电路的输出信号的高、低电压分别大、小于一预设的上、下限检测电压时，利用一检测信号调整斜波信号的直流准位，最后在电压值依据斜波信号取得小于初始计数值的计数值，并藉此降低初始增益。本发明专利技术利用调整斜波信号直流准位的方式，不但可防止音频放大电路的输出信号失真，又能限制音频放大电路的输出信号大小，以保护扬声器或耳朵。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术有关一种控制技术，特别是关于一种。技术背景模拟式的电子增益控制可由及尔伯特单元(Gilbertcell)来达成，Gilbert cell的基本转换特性为Y = kx，其中Y为输出信号，而X为输入信号，k为常数。由上面公式 可知放大倍数或信号增益可定义为Y/5C，而Y/X = k，因此k即为输出信号Y对输入信 号X的增益。以下请同时参阅图1与图2(a)至图2(c)，相较于模拟式的电子增益控制，数 字式的电子增益控制电路对音频放大电路10有较大的动态范围及较精确的控制，其中图 2(a)为计数器18的输出信号波形图；第2(b)图为音量控制电压信号与锯齿波产生器20 产生的锯齿波信号波形图，锯齿波信号是根据计数器18输出的计数值来产生的；图2(c) 为比较器22输出的闩锁信号波形图。数字式的电子增益控制电路的基本原理为使用一比 较器22来比较音量控制电压信号与锯齿波信号，当音量控制电压信号与锯齿波信号的电 压相等时，比较器22输出一闩锁信号至状态暂存控制器M中，锁住计数器18的内容， 此计数器18的内容用来控制音频放大电路10中的电阻14、16的数值，进而决定放大电 路10的增益。但在某一固定电压增益状况下，如果放大电路10的输入信号太大，则放 大电路10输出信号有可能超过额定电压而产生严重失真，换言之，此时输出信号的最高 电压会被限制在电源电压，且其最低电压会被限制在地电压。因此，本专利技术在针对上述的困扰，提出一种， 其解决习知所产生的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，解决现有电子增益控制电路容易产生失真的技术问题。本专利技术的主要目的，在于提供一种，其利用调 整斜波信号直流准位的方式，不但可防止音频放大电路的输出信号失真，又能限制音频 放大电路的输出信号大小，以保护扬声器或耳朵。为达上述目的，本专利技术提供一种增益控制电路，其连接一放大电路，此放大电 路输出一输出信号，此增益控制电路包含一计数器，其连续输出一计数值，计数器连接 一斜波(ramp)产生器，斜波产生器根据计数值输出一斜波信号，当上述斜波信号产生器 为三角波信号产生器或锯齿波信号产生器时，则斜波信号产生器输出的斜波信号分别为 三角波信号或锯齿波信号。放大电路与计数器连接一处理器，处理器接收斜波信号与一 控制电压信号，并在控制电压信号与斜波信号交迭的电压值，从计数器中取得与斜波信 号对应的计数值作为第一计数值并暂存，且藉第一计数值决定放大电路的增益大小。另 有一电压检测器，其预设一上、下限检测电压，并接收输出信号，且在输出信号的高电 压大于上限检测电压，或输出信号的低电压小于下限检测电压时，输出一检测信号，斜波产生器与电压检测器连接一直流准位调节器，其接收检测信号，以调整斜波信号的直 流准位，使处理器从计数器中取得与斜波信号对应且小于第一计数值的计数值，以作为 第二计数值更新第一计数值，又藉第二计数值降低放大电路的增益。其中所述处理器更包含一比较器，其接收所述斜波信号与所述控制电压信 号，并在所述控制电压信号与所述斜波信号交迭于所述电压值时，输出一第一闩锁信 号，在所述斜波信号的直流准位被调整后，在所述控制电压信号与所述斜波信号交迭于 所述电压值时，输出一第二闩锁信号；以及一状态暂存控制器，其连接所述计数器与 所述放大电路，并在所述控制电压信号与所述斜波信号交迭于所述电压值时，接收所述 第一闩锁信号，以在所述电压值从所述计数器中取得与所述斜波信号对应的所述计数值 作为所述第一计数值并暂存，且藉所述第一计数值决定所述放大电路的增益大小，或在 所述斜波信号的直流准位被调整后，并在所述控制电压信号与所述斜波信号交迭于所述 电压值时，接收所述第二闩锁信号，并在所述电压值从所述计数器中取得与所述斜波信 号对应且小于所述第一计数值的所述计数值，以作为所述第二计数值更新所述第一计数 值，又藉所述第二计数值降低所述放大电路的增益。其中所述斜波信号的波形斜率为正或负时，所述直流准位调节器分别调升或调 降所述斜波信号的直流准位，以进而降低所述放大电路的增益。其中在所述输出信号的高电压大于所述上限检测电压时，所述输出信号与所述 上限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长，则所述斜波信号的直流准位调整的 幅度愈高；在所述输出信号的低电压大于所述下限检测电压时，所述输出信号与所述下 限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长，则所述斜波信号的直流准位调整的幅度愈高。其中所述控制电压信号为模拟信号；所述计数器为环形计数器(ringcounter)； 所述放大电路为音频放大器，且所述控制电压信号为音量控制电压信号，且所述放大电 路接收一输入信号并将其放大后，输出所述输出信号。本专利技术亦提供一种增益控制方法，其接收一放大电路输出的输出信号，以控制 放大电路的增益大小，此增益控制方法首先连续输出一计数值，接着根据计数值产生一 斜波信号，再来接收此斜波信号与一控制电压信号，并在控制电压信号与斜波信号交迭 的电压值，取得与斜波信号对应的计数值作为第一计数值并暂存，又藉第一计数值决定 放大电路的初始增益。初始增益被决定后，如果输出信号的高电压大于一预设的上限检 测电压，或输出信号的低电压小于一预设的下限检测电压，则电压检测器输出一检测信 号，直流准位调节器接收到此检测信号后，即调整斜波信号的直流准位，最后在电压值 取得与斜波信号对应且小于第一计数值的计数值，以作为第二计数值更新第一计数值， 并藉第二计数值降低该初始增益。在接收所述斜波信号与所述控制电压信号，以取得所述第一计数值，并决定所 述初始增益的步骤更包含下列步骤接收所述斜波信号与所述控制电压信号，且在所述 控制电压信号与所述斜波信号交迭于所述电压值时，输出一第一闩锁信号；以及接收所 述第一闩锁信号，以在所述电压值取得与所述斜波信号对应的所述计数值作为所述第一 计数值并暂存，又藉所述第一计数值决定所述初始增益。其中在取得所述第二计数值，并藉此降低所述初始增益的步骤更包含下列步骤输出一第二闩锁信号；以及接收所述第二闩锁信号，以在所述电压值取得与所述斜 波信号对应且小于所述第一计数值的所述计数值，以作为所述第二计数值更新所述第一 计数值，并藉所述第二计数值降低所述初始增益。其中所述斜波信号的波形斜率为正或负时，则在接收所述检测信号，以调整所 述直流准位的步骤中，分别调升或调降所述斜波信号的直流准位，以降低所述初始增益。其中在所述输出信号的高电压大于所述上限检测电压时，所述输出信号与所述 上限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长，则所述斜波信号的直流准位调整的 幅度愈高；在所述输出信号的低电压小于所述下限检测电压时，所述输出信号与所述上 限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长，则所述斜波信号的直流准位调整的幅度愈高。本专利技术的有益效果在于，利用调整斜波信号直流准位的方式，不但可防止音频 放大电路的输出信号失真，又能限制音频放大电路的输出信号大小，以保护扬声器或耳O附图说明图1为先前技术之电路方块图2(a)至图2(c)为先前技术之计数器输出之信号、音量控制电压信号、正斜率 之锯齿波信号，及其对应之闩锁信号波形图3为本专利技术之第一实施例电路方块图4(a)至图4(b)为本专利技术之计数器输出之信号、音量控制电压信号、正斜率之本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种增益控制电路，其特征在于，该增益控制电路连接一放大电路，该放大电路输出一输出信号，该增益控制电路包含：一计数器，其连续输出一计数值；一斜波产生器，其连接该计数器，并根据该计数值输出一斜波信号；一处理器，连接该放大电路与该计数器，并接收该斜波信号与一控制电压信号，并在该控制电压信号与该斜波信号交迭的电压值，从该计数器中取得与该斜波信号对应的该计数值作为第一计数值并暂存，且藉该第一计数值决定该放大电路的增益大小；一电压检测器，其预设一上、下限检测电压，并接收该输出信号，且在该输出信号的高电压大于该上限检测电压，或该输出信号的低电压小于该下限检测电压时，输出一检测信号；以及一直流准位调节器，连接该斜波产生器与该电压检测器，并接收该检测信号，以调整该斜波信号的直流准位，使该处理器从该计数器中取得与该斜波信号对应且小于该第一计数值的该计数值，以作为第二计数值更新该第一计数值，又藉该第二计数值降低该放大电路的增益。

【技术特征摘要】
1.一种增益控制电路，其特征在于，该增益控制电路连接一放大电路，该放大电路 输出一输出信号，该增益控制电路包含一计数器，其连续输出一计数值；一斜波产生器，其连接该计数器，并根据该计数值输出一斜波信号；一处理器，连接该放大电路与该计数器，并接收该斜波信号与一控制电压信号，并 在该控制电压信号与该斜波信号交迭的电压值，从该计数器中取得与该斜波信号对应的 该计数值作为第一计数值并暂存，且藉该第一计数值决定该放大电路的增益大小；一电压检测器，其预设一上、下限检测电压，并接收该输出信号，且在该输出信号 的高电压大于该上限检测电压，或该输出信号的低电压小于该下限检测电压时，输出一 检测信号；以及一直流准位调节器，连接该斜波产生器与该电压检测器，并接收该检测信号，以调 整该斜波信号的直流准位，使该处理器从该计数器中取得与该斜波信号对应且小于该第 一计数值的该计数值，以作为第二计数值更新该第一计数值，又藉该第二计数值降低该 放大电路的增益。2.如权利要求1所述的增益控制电路，其特征在于，该处理器更包含一比较器，其接收该斜波信号与该控制电压信号，并在该控制电压信号与该斜波信 号交迭于该电压值时，输出一第一闩锁信号，在该斜波信号的直流准位被调整后，在该 控制电压信号与该斜波信号交迭于该电压值时，输出一第二闩锁信号；以及一状态暂存控制器，其连接该计数器与该放大电路，并在该控制电压信号与该斜波 信号交迭于该电压值时，接收该第一闩锁信号，以在该电压值从该计数器中取得与该斜 波信号对应的该计数值作为该第一计数值并暂存，且藉该第一计数值决定该放大电路的 增益大小，或在该斜波信号的直流准位被调整后，并在该控制电压信号与该斜波信号交 迭于该电压值时，接收该第二闩锁信号，并在该电压值从该计数器中取得与该斜波信号 对应且小于该第一计数值的该计数值，以作为该第二计数值更新该第一计数值，又藉该 第二计数值降低该放大电路的增益。3.如权利要求1所述的增益控制电路，其特征在于，该斜波信号的波形斜率为正或负 时，该直流准位调节器分别调升或调降该斜波信号的直流准位，以进而降低该放大电路 的增益。4.如权利要求1所述的增益控制电路，其特征在于，在该输出信号的高电压大于该 上限检测电压时，该输出信号与该上限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长， 则该斜波信号的直流准位调整的幅度愈高；在该输出信号的低电压大于该下限检测电压 时，该输出信号与该下限检测电压交错的两时间点之间的时间区间愈长，则该...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴枝德，
申请(专利权)人：震一科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]