具体实施方式
在说明书及上述的申请专利范围当中使用了某些词汇来指称特定的元件。所属领域中具有通常知识者应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及上述的申请专利范围并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及上述的请求项当中所提及的「包含」为开放式的用语，故应解释成「包含但不限定于」。以外，「耦接」一词在此是包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接于第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其它装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。
请参考图2，图2为本发明自动增益控制(Automatic Gain Control，AGC)装置200的一实施例的示意图。在此实施例中，包含第一运算装置，其为射频放大器(Radio Frequency Amplifier)，以及第二运算装置，其为中频放大器(Intermediate Frequency Amplifier)。自动增益控制装置200每次仅调整该射频放大器与该中频放大器其中之一的增益。自动增益控制装置200包含第一比较模块202、计数模块204、第二比较模块206、控制模块208以及计时模块210。
第一比较模块202将输入信号Sin与第一临界电平ATCK_Bound以及第二临界电平RELS_Bound作比较，来分别产生第一比较输出信号Sc1及第二比较输入信号Sc2，在此实施例中的输入信号Sin为数字信号。计数模块204耦接于第一比较模块202，用以对第一比较输出信号Sc1及第二比较输入信号Sc2作计数运算来分别产生第一计数值N1以及第二计数值N2。第二比较模块206耦接于计数模块204，用以比较第一计数值N1与第一临界值ATCK_Thd以产生第一判断信号ATCK_Happen，以及比较第二计数值N2与第二临界值RELS_Thd以产生第二判断信号RELS_Happen。控制模块208耦接于第二比较模块206、该第一运算装置以及该第二运算装置，用以根据第一判断信号ATCK_Happen以及第二判断信号RELS_Happen来控制该第一运算装置或该第二运算装置的增益。此外，计时模块210耦接于计数模块204以及第二比较模块206，用以计时第一预定时段T1以及第二预定时段T2，其中当由计时模块210所计时的第一预定时段T1期满时，第二比较模块206输出第一判断信号ATCK_Happen以及第一计数值N1被重置，以及当由计时模块210所计时的第二预定时段T2期满时，第二比较模块206输出第二判断信号RELS_Happen以及第二计数值N2被重置。
根据本发明的实施例，第一比较模块202包含第一比较器2022以及第二比较器2024，第一比较器2022比较输入信号Sin与第一临界电平ATCK_Bound来产生第一比较输出信号Sc1；同样地，第二比较器2024比较输入信号Sin与第二临界电平RELS_Bound来产生第二比较输出信号Sc2。计时模块210包含第一定时器2102以及第二定时器2104，其中第一定时器2102计时第一预定时段T1以及第二定时器2104计时第二预定时段T2。计数模块204包含第一计数器2042以及第二计数器2044，其中第一计数器2042具有第一输出端M1，用以接收第一比较输出信号Sc1，以及另具有输出端M3，用以输出第一计数值N1；同样地，第二计数器2044具有第一输出端M4，用以接收第二比较输出信号Sc2，以及另具有输出端M6，用以输出第二计数值N2。再者，第一计数器2042以及第二计数器2044分别根据第一定时器2102以及第二定时器2104来进行计数或重置。
另外，第二比较模块206包含第三比较器2062、第一与非(NAND)门2064、第四比较器2066以及第二与非门2068。第三比较器2062比较第一计数值N1与第一临界值ATCK_Thd以产生第三比较输出信号Sc3至第一与非门2064，接着，第一与非门2064根据第一定时器2102以及第三比较输出信号Sc3来产生第一判断信号ATCK_Happen；同样地，第四比较器2066比较第二计数值N2与第二临界值RELS_Thd以产生第四比较输出信号Sc4至第二与非门2068，接着，第二与非门2068则根据第二定时器2104以及第四比较输出信号Sc4来产生第二判断信号RELS_Happen。
请注意，根据本发明的实施例，自动增益控制装置200还包含绝对值萃取单元212，其耦接于第一比较模块202。在本说明书中，「单元」一词在此是用以表示一电路、一部分的程序或两者的结合。绝对值萃取单元212用以萃取具有正负号(Signed)的数字信号Sind的振幅值以及产生具有正振幅电平的输入信号Sin，此绝对值萃取单元212具有一输入端，用以接收有号数数字信号Sind，以及另具有一输出端，用以输出输入信号Sin至第一比较模块202。
除此之外，在此实施例中，具有正负号的数字信号Sind为调幅(Amplitude Modulation，AM)信号，因此，当自动增益控制装置200接收到具有正负号的数字信号Sind时，第一定时器2102便起始第一计数器2042以及计时第一预定时段T1。在第一预定时段T1内，假若输入信号Sin的振幅值高于第一临界电平ATCK_Bound，第一比较器2022会输出第一比较输出信号Sc1至第一计数器2042，接着，第一计数器2042计数第一比较输出信号Sc1的出现次数，也就是说，每次当第一比较器2022输出第一比较输出信号Sc1时，第一计数器2042便将第一计数值N1加一。此时，第三比较器2062比较第一计数值N1与第一临界值ATCK_Thd，在第一预定时段T1内，每次当第一计数值N1大于第一临界值ATCK_Thd时，第三比较器2062便会输出第三比较输出信号Sc3至第一与非门2064，换句话说，在此实施例中，第三比较输出信号Sc3为高电平信号。当第一预定时段T1期满时，第一定时器2102发送高电平信号至第一与非门2064及第一计数器2042，以输出第一判断信号ATCK_Happen，并重置第一计数器2042以供下一个第一预定时段T1使用。再更详细来说，假如第一定时器2102以及第三比较器2062的电位皆位于高电平，第一与非门2064输出第一判断信号ATCK_Happen至控制模块208来降低(亦称为“攻击”)该第一/第二运算装置的增益。
同样地，当自动增益控制装置200接收到具有正负号的数字信号Sind时，第二定时器2104便起始第二计数器2044以及计时第二预定时段T2。在第二预定时段T2内，假若输入信号Sin的振幅值低于第二临界电平RELS_Bound，第二比较器2024会输出第二比较输出信号Sc2至第二计数器2044，接着，第二计数器2044便计数第二比较输出信号Sc2的出现次数，也就是说，每次当第二比较器2024输出第二比较输出信号Sc2时，第二计数器2044将第二计数值N2加一。此时，第四比较器2066比较第二计数值N2与第二临界值RELS_Thd。在第二预定时段T2内，每次当第二计数值N2大于第二临界值RELS_Thd时，第四比较器2066便会输出第四比较输出信号Sc4至第二与非门2068，换句话说，在此实施例中，第四比较输出信号Sc4为高电平信号。当第二预定时段T2期满时，第二定时器2104发送高电平信号至第二与非门2068及第二计数器2044，以输出第二判断信号RELS_Happen，并重置第二计数器2044以供下一个第二预定时段T2使用。再更详细来说，假如第二定时器2104以及第四比较器2066的电位皆位于高电平，第二与非门2068输出第二判断信号RELS_Happen至控制模块208来增加(亦称为“释放”)该第一/第二运算装置的增益。
请注意，根据本发明的实施例，第一临界电平ATCK_Bound高于第二临界电平RELS_Bound，以及第一预定时段T1不比第二预定时段T2来的长，但这并非为本发明的限制。请参考图3，图3为图2中输入信号Sin的时序图，其中横轴代表时间T以及纵轴代表信号的振幅值。由图中可得知，当输入信号Sin的振幅值高于第一临界电平ATCK_Bound时，第一计数器2042计数第一比较输出信号Sc1而产生第一计数值N1；当输入信号Sin的振幅值低于第二临界电平RELS_Bound时，第二计数器2044计数第二比较输出信号Sc2而产生第二计数值N2。
请参考图4，图4为图2所示的自动增益控制装置200内控制模块208的状态图。该状态图包含有五种状态，分别为闲置(Idle)状态402、释放(Release)状态404、积极释放(Aggressive Release)状态406、攻击(Attack)状态408以及维持(Hold)状态410。请注意，为了更清楚地描述本发明的精神，图4是通过该第一运算装置以及控制模块208之间的控制来作相关的描述。
当第二判断信号RELS_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从闲置状态402进入释放状态404，在释放状态404中，假如第二判断信号RELS_Happen再次被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置进入积极释放状态406，或是假如第一判断信号ATCK_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置进入攻击状态408。假如第一判断信号ATCK_Happen以及第二判断信号RELS_Happen皆未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从释放状态404回到闲置状态402。在积极释放状态406中，假如第二判断信号RELS_Happen再次被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置再次进入积极释放状态406，或是假如第一判断信号ATCK_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置进入攻击状态408。假如第一判断信号ATCK_Happen以及第二判断信号RELS_Happen皆未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从积极释放状态406回到释放状态404。
当第一判断信号ATCK_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从闲置状态402进入攻击状态408。在攻击状态408中，假如第一判断信号ATCK_Happen再次被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置再次进入攻击状态408，或是假如第一判断信号ATCK_Happen未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从攻击状态408进入维持状态410。在维持状态410中，假如第一判断信号ATCK_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置回到攻击状态408，或是假如第二判断信号RELS_Happen被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置进入积极释放状态406。假如第一判断信号ATCK_Happen以及第二判断信号RELS_Happen皆未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置从维持状态410进入闲置状态402。除此之外，假如第一判断信号ATCK_Happen以及第二判断信号RELS_Happen皆未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置再次进入闲置状态402。
在另一实施例中，该状态图还包含一积极攻击状态。在攻击状态408中，假如第一判断信号ATCK_Happen再次被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置进入积极攻击状态。在积极攻击状态中，假如第一判断信号ATCK_Happen再次被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置再次进入积极攻击状态，或是假如第一判断信号ATCK_Happen未被设定成作动时，控制模块208控制该第一/第二运算装置回到攻击状态408。
再更详细来说，当第一判断信号ATCK_Happen第一次被设定成作动时，控制模块208发送增益控制信号并通过第一增益递减率(攻击状态408)来降低该第一/第二运算装置的增益，以及当连续多个第一判断信号被设定成作动时，通过该第一增益递减率来降低该第一/第二运算装置的增益。在另一实施例中，当连续多个第一判断信号被设定成作动时，通过第二增益递减率(积极攻击状态)来降低该第一/第二运算装置的增益，其中该第二增益递减率大于该第一增益递减率。另外，当第二判断信号RELS_Happen第一次被设定成作动时，控制模块208发送增益控制信号并通过第一增益递增率(释放状态404)来增加该第一/第二运算装置的增益，以及当连续多个第二判断信号被设定成作动时，通过第二增益递增率(积极释放状态406)来增加该第一/第二运算装置的增益，其中该第二增益递增率大于该第一增益递增率。
图5为本发明的自动增益控制装置200所控制的该第一运算装置以及该第二运算装置之间接替点(Take-Over-Point，TOP)的示意图，其中横轴代表输入信号Sin的功率/振幅值以及纵轴代表控制电压。详细来说，控制模块208输出控制电压来调整该第一运算装置以及该第二运算装置的增益。曲线502为该第二运算装置的控制电压，而曲线504则是该第一运算装置的控制电压，由于该第一运算装置以及该第二运算装置皆是由同一个自动增益控制装置200所控制，因此该第一运算装置以及该第二运算装置的运作范围便可以由接替点而清楚地划分开来。换句话说，小于该接替点的功率/振幅值是由该第二运算装置所控制，其是由曲线502来代表，以及大于该接替点的功率/振幅值则由该第一运算装置所控制，其是由曲线504来代表。举例来说，在状态X1中，自动增益控制装置200将该第一运算装置的控制电压设定为数值B1以及将该第二运算装置的控制电压设定为数值A2，接着，自动增益控制装置200根据第一/第二检测信号ATCK_Happen/RELS_Happen来调整该第二运算装置的增益，也就是说，自动增益控制装置200根据第一/第二检测信号ATCK_Happen/RELS_Happen来改变第二运算装置的控制电压以调整相对应的增益，并将该第一运算装置的控制电压维持于数值B1。对于本发明的另一实施例而言，在状态X2中，自动增益控制装置200会将该第一运算装置的控制电压设定为数值B2以及将该第二运算装置的控制电压设定为数值A3，接着，自动增益控制装置200根据该第一/第二检测信号ATCK_Happen/RELS_Happen来调整该第一运算装置的增益。
请参考图6，图6为本发明增益控制方法600的一实施例的流程图。以下是利用图2中的自动增益控制装置200来描述并揭露增益控制方法600的运作。请注意，假设大致上可获得相同结果，图6所示的流程图中的步骤不一定遵照此排序来连续执行，亦即，其它的步骤亦可插入其中。增益控制方法600包含有以下步骤：
步骤602：接收输入信号Sin。
步骤604：将输入信号Sin与第一临界电平ATCK_Bound以及第二临界电平RELS_Bound作比较，来分别产生第一比较输出信号Sc1及第二比较输入信号Sc2，接着进行步骤606以及步骤616。
步骤606：计时第一预定时段T1。
步骤608：计数第一比较输出信号Sc1的出现次数来产生第一计数值N1。
步骤610：判断第一预定时段T1是否到期？若是，进行步骤612；若否，跳回步骤608。
步骤612：判断第一计数值N1是否大于第一临界值ATCK_Thd？若是，进行步骤614；若否，跳回步骤602。
步骤614：输出第一判断信号ATCK_Happen来降低运算装置的增益。
步骤616：计时第二预定时段T2。
步骤618：计数第二比较输出信号Sc2的出现次数来产生第二计数值N2。
步骤620：判断第二预定时段T2是否到期？若是，进行步骤622；若否，跳回步骤618。
步骤622：判断第二计数值N2是否大于第二临界值RELS_Thd？若是，进行步骤624；若否，跳回步骤602。
步骤624：输出第二判断信号RELS_Happen来增加该运算装置的增益。
请注意，增益控制方法600中的步骤602～624皆可由图2中的自动增益控制装置200内的元件来实作，且由于本发明所属技术领域中具有通常知识者于阅读上述有关图2中的自动增益控制装置200的发明内容之后应可轻易地了解增益控制方法600中各个步骤的操作，故进一步的说明于此便不另赘述。
总结来说，本发明的自动增益控制装置200主要由比较器以及计数器所组成，其可以大幅减少自动增益控制装置200的尺寸，除此之外，由于该第一运算装置以及该第二运算装置皆是由同一个自动增益控制装置200所控制，因此该第一运算装置以及该第二运算装置的运作范围可以清楚地划分开来。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。