[发明专利]一种用于数模混合SOC芯片的自动增益控制系统及方法

权利要求书

1.一种用于数模混合SOC芯片的自动增益控制系统，包括可编程增益放大器PGA、功率检测器RSSI、新型模数转换器ADC和数字控制器；

PGA的输入为外部模拟信号，PGA对模拟信号进行放大，PGA由数字控制器提供初始增益数值，RSSI检测PGA输出模拟信号的功率，将输出模拟信号的功率信息转换为电平信息，输出至ADC，ADC将电平信息转换为N位数字信号，输出至数字控制器，数字控制器对N位数字信号进行计算处理，得到当前输出功率信息，当输入新的外部模拟信号时，如果输出信号功率不满足要求，数字控制器获取新的增益数值，并将其输出至PGA，进行反馈控制，直到PGA的输出模拟信号功率满足要求。

2.根据权利要求1所述的一种用于数模混合SOC芯片的自动增益控制系统，所述的新型模数转换器ADC包含分压网络和N个比较器，分压网络为比较器提供恒定的参考电平，参考电平根据特定输出功率经RSSI转换得到的电平确定，设输出功率的下限为P，P₁到P_N-2与输出功率的下限P的关系为：P₁＝P-X(dB)，P₂＝P-3X(dB)，…，P_N-2＝P-(2^N-2-1)X(dB)，其中X(dB)是PGA增益调节的步长，ADC将输出功率非均匀地转换为数字信号。

3.根据权利要求1或者2所述的一种用于数模混合SOC芯片的自动增益控制系统，所述的数字控制器接收N位数字信号，判断当前输出模拟信号的功率范围，并通过改变输出控制字改变PGA的增益，具体为：

(1)输出模拟信号功率大于要求上限，则降低2^N-2X(dB)增益，不低于PGA的最低增益；

(2)输出模拟信号功率满足要求则保持当前增益不变；

(3)输出模拟信号功率小于P大于P₁则提高X(dB)增益，不高于PGA的最高增益；

(4)输出模拟信号功率小于P₁大于P₂则提高2X(dB)增益，不高于PGA的最高增益；

(5)以此类推，小于P_N-3大于P_N-2则提高2^N-3X(dB)增益，不高于PGA的最高增益；

不多于N个调整周期后，输出模拟信号功率达到满足要求的区间，进入稳定增益状态。

4.一种用于数模混合SOC芯片的自动增益控制方法，具体包括以下步骤：

步骤一：设定始增益数值，增益数值由数字控制系统进行控制，随时检测输出模拟信号的功率；

步骤二：设目标输出功率下限为P，数字控制增益的调节步长为X，将输出模拟信号的功率与输出功率上限,P,P₁＝P-X(dB),P₂＝P-3X(dB),…,P_N-2＝P-(2^N-2-1)X(dB)做对比，得到当前输出模拟信号的功率区间；

步骤三：由数字控制系统根据当前输出模拟信号的功率区间来改变增益数值；

(1)输出模拟信号功率大于目标上限，则降低2^N-2X(dB)增益，不低于最低增益；

(2)输出模拟信号功率在目标范围内则保持当前增益不变；

(3)输出模拟信号功率小于P大于P₁则提高X(dB)增益，不高于最高增益；

(4)输出模拟信号功率小于P₁大于P₂则提高2X(dB)增益，不高于最高增益；

(5)以此类推，小于P_N-3大于P_N-2则提高2^N-3X(dB)增益，不高于最高增益；

步骤四：重复步骤三，经过不多于N个周期输出模拟信号功率保持在目标范围内。