[发明专利]一种超低功耗医用设备的自动增益控制环路

权利要求书

1.一种超低功耗医用设备的自动增益控制环路，其特征在于，该自动增益控制环路包括可变增益放大器(100)，固定增益放大器(101)，第一和第二缓冲器(200，201)，第一、第二和第三比较器(300，301，302)，第一、第二和第三计数寄存器(400，401，402)，第一、第二和第三峰值统计判决逻辑(500，501，502)，以及逻辑判决及增益控制逻辑模块(600)，其中：

可变增益放大器(100)，用于在逻辑判决及增益控制逻辑模块的调控下，将麦克风输出的信号放大或减小至固定的信号幅度范围内；

固定增益放大器(101)，用于将麦克风输出噪声信号放大固定增益，满足静音模式下后级比较器的比较精度范围；

第一和第二缓冲器(200，201)，用于对可变增益放大器(100)和固定增益放大器(101)输出信号进行隔离保护，减小比较器回馈噪声对信号的影响；

第一、第二和第三比较器(300，301，302)，用于将放大后的麦克风信号与各阈值电压进行比较，输出数字码比较结果；

第一、第二和第三计数寄存器(400，401，402)，用于对第一、第二和第三比较器(300，301，302)输出结果进行计数、保存；

第一、第二和第三峰值统计判决逻辑(500，501，502)，用于对第一、第二和第三计数寄存器(400，401，402)输出结果进行统计、判决，输出统计后新的三位数字码；

逻辑判决及增益控制逻辑模块(600)，用于对第一、第二和第三峰值统计判决逻辑(500，501，502)输出的三位数字码进行判决，输出控制信号至可变增益放大器(100)，完成环路增益控制。

2.根据权利要求1所述的超低功耗医用设备的自动增益控制环路，其特征在于，所述可变增益放大器(100)采用两级全差分运放闭环结构，在逻辑判决及增益控制逻辑模块(600)的调控下，实现21级，单步长3dB，总增益-6dB至54dB的可调范围，将麦克风输出信号放大或减小至固定信号激活阈值电压(Vact)和峰值阈值电压(Vpeak)的幅度范围之内。

3.根据权利要求1所述的超低功耗医用设备的自动增益控制环路，其特征在于，所述固定增益放大器(101)采用两级单端输出运放闭环结构，对麦克风输出噪声信号进行40dB固定增益放大，使得在静音模式下，微弱噪声信号被放大后满足后级比较器的比较精度范围。

4.根据权利要求1所述的超低功耗医用设备的自动增益控制环路，其特征在于，所述第一、第二和第三比较器(300，301，302)采用带预放大器的高速动态比较器结构，将放大后的麦克风信号与各阈值电压进行比较，输出相应数字比较结果。

5.根据权利要求4所述的超低功耗医用设备的自动增益控制环路，其特征在于，所述将放大后的麦克风信号与各阈值电压进行比较，输出相应数字比较结果，是将放大后的麦克风信号分别与峰值阈值电压(Vpeak)、激活阈值电压(Vact)和噪声阈值电压(Vnoise)进行比较，输出三位数字码比较结果。