音频控制芯片PGA2311的音频增益自动控制

　　最早的增益控制是模拟电路检测控制，但模拟电路设计相对繁琐，且难以实现较宽范围的增益控制，因此随着数字信号处理器件(DSP)的发展，采用DSP进行增益控制成为主流。起初数字器件处理的一般方法是大的信号减小增益，小的信号不处理。现在也有对小信号进行放大的方法，但由于担心在没有信号输入的情况下增益调整太大，会使背景噪声也加大，因此增益调整范围不大，不能达到理想的控制效果。另外，基本都是对输入信号进行检测，即前馈控制，对输出信号不进行检测，这样在输人时若增益较大，输出会被限幅，影响收听效果。且DSP方案成本相对较高。本方案采用成本低的单片机为处理核心，通过简单的增益控制算法完成增益自动控制。

　　1 系统硬件设计

　　如图1所示，整个系统以音频信号的采集处理为核心进行设计。音频控制芯片PGA2311两边的音频信号输入和输出端，经放大器TL084电平搬移后送到MSP430F149的A/D口进行采样(对信号输入/输出端都进行检测目的是解决在输入端无信号情况下增益是否调整的问题，同时避免增益过大导致输出端限幅发生)。采样数据由软件算法处理得到增益值，经电平变换器74HC245配置到PGA2311。按键和数码管完成输出电平门限范围的设置和显示。

　　1.1 主控电路

　　PGA2311是一款双声道、可编程增益放大器，与MSP430F149之间通过SPI总线交互，其增益范围为+31.5～-95.5 dB。

　　图1中MSP430F149是3.3 V供电，而PGA231l是±5 V供电的CMOS器件，因此在I/O逻辑电平匹配时需要注意，在驱动PGA2311时用电平移位器74HC245达到电平匹配。