[发明专利]自动增益控制系统及方法

权利要求书

1.一种自动增益控制系统，其特征在于，所述自动增益控制系统包括：第一霍尔器件、第二霍尔器件、第一仪表放大器、第二仪表放大器、第一可变增益放大器、第二可变增益放大器、第一模数转换器、第二模数转换器、计算电路、检测电路及自动增益控制电路；

所述第一霍尔器件、第一仪表放大器、第一可变增益放大器、第一模数转换器依次连接，所述第二霍尔器件、第二仪表放大器、第二可变增益放大器、第二模数转换器依次连接；

所述第一模数转换器的输出端连接计算电路的输出端，所述计算电路的输出端连接检测电路的输入端及自动增益控制电路的输入端；所述检测电路的输出端连接自动增益控制电路的输入端，所述自动增益控制电路的输出端分别连接第一可变增益放大器及第二可变增益放大器；

所述第一霍尔器件将外界磁场强度信号转换为电压信号，依次经过第一仪表放大器和第一可变增益放大器放大，送入第一模数转换器转成数字信号，得到磁场强度在第一方向上的分量；

所述第二霍尔器件将外界磁场强度信号转换为电压信号，依次经过第二仪表放大器和第二可变增益放大器放大，送入第二模数转换器转成数字信号，得到磁场强度在第二方向上的分量；

所述计算电路利用第一模数转换器及第二模数转换器输出的数字信号计算当前外界磁场的角度及信号幅度信息，并将计算出的信息发送至所述检测电路及自动增益控制电路；

所述自动增益控制电路计算合适的增益控制字，并发送至所述第一可变增益放大器及第二可变增益放大器，实现闭环控制；

在自动增益控制电路根据外界磁场幅度值AMP_OUT调整信号链路增益之前，增加检测电路进行按键检测判断，当检测到按键操作时会给自动增益控制电路提供冻结信号，以防自动增益控制电路主动调整信号链路的增益导致按键检测功能失效。

2.根据权利要求1所述的自动增益控制系统，其特征在于：

所述计算电路计算外界磁场角度值ANG_OUT的同时，得到信号强度AMP_OUT；其中ANG_OUT和AMP_OUT满足公式(1)，

所述第一方向为磁场的X轴方向，所述第二方向为磁场的Y轴方向；Dx和Dy分别表示外界磁场在X轴和Y轴方向上的分量，用公式(2)表示，

其中，θ是外界磁场的角度；AMP_OUT等于两路相互正交信号的模，与外界磁场方向无关。

3.根据权利要求2所述的自动增益控制系统，其特征在于：

所述检测电路为按键检测电路；

外界磁场幅度值AMP_OUT进入到检测电路，先经过微分器得到信号强度变化率D_AMP，再将信号强度变化率D_AMP与按键阈值信号PB_THR和释放按键阈值信号RB_THR比较，最终得到按键检测信号PB_OUT，同时给出自动增益控制电路的冻结信号LOCK。

4.根据权利要求3所述的自动增益控制系统，其特征在于：

当发生按键操作时，信号强度变化率D_AMP会超过按键阈值信号PB_THR，检测电路随之给出按键检测信号PB_OUT和LOCK信号；此时，即便外界磁场幅度值AMP_OUT超过自动增益控制电路的调整阈值AGC+_THR，自动增益控制电路的输出信号PGA_CODE也不会发生改变；

当外界环境发生变化而引起信号强度变化时，这一变化过程相对于按键操作来说非常缓慢，因此信号强度变化率D_AMP不会超过按键阈值信号PB_THR和释放按键阈值信号RB_THR；在这种情况下，当外界磁场幅度值AMP_OUT变化量积累到超过自动增益控制电路的阈值调整区间[AGC-_THR,AGC+_THR]时，自动增益控制电路便会正常地调整输出信号PGA_CODE；

通过检测信号强度的变化率辨别外界磁场强度变化是由环境变化引起的还是由按键操作引起的，从而判断信号链路是否需要进行增益调节，防止按键检测功能和自动增益控制功能的相互冲突。