[发明专利]一种新型电荷泵结构的自动增益控制电路及其控制方法

权利要求书

1.一种新型电荷泵结构的自动增益控制电路，其特征在于所述自动增益控制电路包括依次连接的一个四位模数转换器电路、一个译码逻辑电路以及一个可切换充放电电流的电荷泵电路，所述译码逻辑电路的输入端连接前端模数转换器的四位有效位输出端，由最高有效位至最低有效位依次为最高有效位SIGN、次高有效位MAG3、次低有效位MAG2和最低有效位MAG1，译码逻辑电路的输出端为控制后端电荷泵电路的六位电流切换控制位，分别为第一电流切换控制位VUP1、第二电流切换控制位VUP2、第三电流切换控制位VUP3、第四电流切换控制位VDN1、第五电流切换控制位VDN2和第六电流切换控制位VDN3。

2.如权利要求1所述的电荷泵结构的自动增益控制电路，其特征在于：所述可切换充放电电流的电荷泵电路，由三组电流充放电支路并联而成，其中第一组支路充放电电流为第二组支路充放电电流的二分之一，第三组支路充放电电流为第二组支路充放电电流的两倍；此电荷泵电路的输出为模拟电压信号，用来直接控制可变增益放大器的增益。

3.如权利要求1所述的电荷泵结构的自动增益控制电路，其特征在于：所述可切换充放电电流的电荷泵电路包括第一N型晶体管MN1、第二N型晶体管MN2的栅极、第三N型晶体管阵列MN3<1>-MN3<3>、第一P型晶体管MP1、第二P型晶体管阵列MP2<1>-MP2<3>、第三P型晶体管阵列MP3<1>-MP3<3>和第四N型晶体管阵列MN4<1>-MN4<3>，其中第一N型晶体管MN1的栅极和漏极、第二N型晶体管MN2的栅极、第三N型晶体管阵列MN3<1>-MN3<3>的栅极均与电流源IB相连；第一N型晶体管MN1的源极、第二N型晶体管MN2的源极、第三N型晶体管阵列MN3<1>-MN3<3>的源极和第一电容C1的负端均与地相连；第三N型晶体管阵列MN3<1>-MN3<3>的漏极分别对应地与第四N型晶体管阵列MN4<1>-MN4<3>的源极相连；第一P型晶体管MP1的栅极和漏极、第二P型晶体管阵列MP2<1>-MP2<3>的栅极均与第二N型晶体管MN2的漏极相连；第一P型晶体管MP1的源极、第二P型晶体管阵列MP2<1>-MP2<3>的源极均与电源相连；第二P型晶体管阵列MP2<1>-MP2<3>的漏极分别对应地与第三P型晶体管阵列MP3<1>-MP3<3>的源极相连；第四N型晶体管阵列MN4<1>-MN4<3>的漏极、第三P型晶体管阵列MP3<1>-MP3<3>的漏极均与第一电容C1的正端相连；第四N型晶体管阵列MN4<1>-MN4<3>的栅极分别对应地与逻辑控制电压VDN1-VDN3相连；第三P型晶体管阵列MP3<1>-MP3<3>的栅极分别对应地与逻辑控制电压VUP1-VUP3相连。

4.一种新型电荷泵结构的自动增益控制方法，其特征在于包括检测中频可变增益放大器的输出摆幅，并相对应地调节电荷泵的工作方式的步骤：

首先，通过四位模数转换器将中频可变增益放大器的输出摆幅转换成四位数字信号0000-1111；

然后，通过后面的逻辑转换电路，将中频可变增益放大器的输出摆幅信息转换为电荷泵充放电信息，即第一电流切换控制位VUP1、第二电流切换控制位VUP2、第三电流切换控制位VUP3、第四电流切换控制位VDN1、第五电流切换控制位VDN2和第六电流切换控制位VDN3；

最后，通过控制值信息来控制电荷泵充放电，并最终通过第一电容C1上的电压VCNTL反馈给中频可变增益放大器电路,来实现自动增益控制；

具体的逻辑转换电路输入-输出对应关系如表1所示：

表1.具体的逻辑转换电路输入-输出对应关系表

定义VUP1与VDN1组成的区间为自动增益控制电路的稳定区间，这个区间决定了中频可变增益放大器的输出幅值最终稳定的范围，其电压值可以通过改变前端模数转换器的参考电压来进行调整，

译码逻辑输出控制值与电荷泵充放电电流的对应关系如表2所示：

表2.译码逻辑输出控制值与电荷泵充放电电流的对应关系表

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