CN1512665A

CN1512665A - 自动增益控制电路

Info

Publication number: CN1512665A
Application number: CNA2003101156409A
Authority: CN
Inventors: 井上英和
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2002-12-27
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2004-07-14
Anticipated expiration: 2023-11-10
Also published as: KR20040060792A; JP2004214911A; CN100376079C; US20040136683A1

Abstract

一种AGC电路。AGC检测电路(10)检测再生信号的电平，将与其有关的电流I1供给到切换电路(14)。此外，将恒流产生电路(16)产生的恒流I也供给到切换电路(14)。切换电路(14)根据无信号检测电路(12)的检测结果，在无信号时输出恒流I，在有信号时输出电流I1。电流电压变换电路(18)将来自切换电路(14)的电流变换为控制电压，将其作为增益控制信号供给到AGC放大器(AP1)。由此，能够改善无信号时的AGC放大器(AP1)中的增益设定。

Description

自动增益控制电路

技术领域

本发明涉及针对音频信号等来控制放大器的放大倍数(增益)的AGC电路。

背景技术

以往，为了将输入信号放大为规定的电平的信号，使用AGC电路。该AGC电路检测输入信号的电平，按照检测结果来控制放大器的增益。

例如，在再生数字录像带时，其音频再生信号的放大处理也使用AGC电路。由此，能够将再生信号放大为规定的电平的信号。

这里，现有的AGC电路在无声时AGC电路也工作，在无声(无信号)时，AGC电路的增益被设定为最大值。即，如图9(a)所示，在按无信号→有信号期间→无信号期间来变化的情况下，即使在无信号期间，信号中也包含噪声分量。

另一方面，如图9(b)所示，对信号的电平进行检波所得的检波电压在无信号时为低电压，在有信号时为高电压，其变动发生若干延迟。因此，按照检波电压进行的AGC控制也发生延迟。

因此，如图9(c)所示，在无信号时，表示再生信号的电平的检波电压降低，AGC放大器成为满增益，所以噪声被放大。此外，在有信号期间一开始时，在增益达到合理值之前的期间，进行满增益的放大，有输出电平不必要地大的问题。

发明内容

本发明的特征在于，具有：电平检测部件，检测再生信号的电平；AGC信号产生部件，产生与检测出的电平对应的AGC信号；恒定电平信号产生部件，产生预定电平的恒定电平信号；切换部件，选择AGC信号和恒定电平信号中的某一个作为控制信号来输出；AGC放大器，以基于上述控制信号的放大倍数来放大输出再生信号；以及信号有无判定部件，根据再生信号的信号电平是否在规定以下来判定是无信号状态还是有信号状态；上述切换部件按照上述信号有无判定部件的判定结果，在有信号时选择上述AGC信号，在无信号时选择上述恒定电平信号。

由此，在无信号时能够将AGC放大器的放大倍数设定为适当的值，能够防止噪声被放大得很大。此外，无声时的控制信号被设定为适当的电平，所以在从无信号变化为有信号的情况下，能够改善AGC的跟踪性。

此外，最好使上述信号有无判定部件在内部有延迟电路，在信号状态变化了的情况下，延迟规定时间使输出信号变化。由此，在从无信号变化为有信号的情况下的过渡期间，能够防止控制信号电平变化很大。

此外，最好使选择了上述恒定电平信号的情况下的AGC放大器的放大倍数是0dB以下。由此，能够减少无信号时的噪声，并且改善无信号和有信号的变化时的AGC的跟踪性。

附图说明

图1是实施形态的整体结构的方框图。

图2是再生信号切换的状态的图。

图3是从无信号期间转移到有信号期间的示意图。

图4是图3所示的、从无信号期间转移到有信号期间时的有信号期间一开始的放大图。

图5是无信号检测电路的具体电路图。

图6是图5的各部分的电压波形图。

图7是AGC检测电路10和无信号检测电路12的具体结构图。

图8是恒流产生电路16、切换电路14、电流电压变换电路18及AGC放大器AP1的图。

图9是现有的AGC电路的结构图。

具体实施方式

以下，根据图面来说明本发明的实施形态。

图1是实施形态的整体结构的方框图。磁头得到的再生信号由再生放大器等进行规定的放大后，被输入到AGC放大器AP1。AGC放大器AP1是根据控制信号来设定增益的可变增益放大器。然后，AGC放大器AP1的输出作为再生信号被输出到后处理部。

此外，AGC放大器AP1的输出被供给到AGC检测电路10。该AGC检测电路10将AGC放大器AP1的输出信号的电平与预定的基准电压进行比较，输出与两者的差异对应的AGC电流I1。此外，AGC放大器AP1的输出也被供给到无信号检测电路12。该无信号检测电路12判定输入信号是否是可看作无信号的低电平，根据判定结果来输出表示是否是无信号的切换信号。

来自AGC电流检测电路10的AGC电流被供给到切换电路14。还向该切换电路14供给来自恒流产生电路16的恒流I。然后，切换电路14根据来自无信号检测电路12的切换信号，选择AGC电流I1或恒流I中的任一个作为控制电流来输出。即，如果切换信号表示无信号，则选择恒流I；如果切换信号表示有信号，则选择AGC电流I1。

切换电路14的输出被供给到电流电压变换电路18，进行电流电压变换，得到的控制电压作为增益控制信号被供给到AGC放大器AP1。

这样，根据本实施形态，在有信号时，根据AGC检测电路10产生的再生信号电平来进行AGC放大器AP1的增益控制，所以能够将输出信号的电平维持在规定电平。另一方面，在无信号时，控制信号为预定的恒定值，AGC放大器AP1的增益被固定在恒定值。

图2示出再生信号按无信号→有信号→无信号来切换的状态。即，图2(b)示出再生信号的电平变化的状态。图2(b)示出电流电压变换电路18输出的控制电压(检波电压)。这样，在无信号时，按照恒流产生电路16的电流I来输出比较高的检波电压。而在从无信号变化为有信号时，检波电压的变化幅度小，检波电压平滑地变化。因此，如图2(c)所示，在有信号期间一开始，也没有大的电平变化。此外，在无信号时，AGC放大器AP1的增益被抑制得比较小，所以也能够将无信号时的噪声抑制得很小。

即，如图2(d)所示，根据基于无信号时的恒流I的检波电压，AGC放大器AP1的增益被抑制为比0dB略低的电平，由此，能够防止无信号时的噪声大，而且能够改善从无信号状态切换到有信号状态时的跟踪性。

这里，AGC放大器AP1输入或输出的再生信号在无信号和有信号之间有过渡期间。而如果该过渡期间比较长，则无信号时保持的检波电压(控制电压)暂时降低。即，判定为无信号的期间根据恒流I将控制电压保持在规定值，如果过渡期间长，则好不容易保持着的控制电压暂时降低，与以往同样在信号进入稳定期间的一开始，发生AGC放大器AP1的增益过高的情况。

例如，图4示出图3所示的从无信号期间转移到有信号期间时的有信号期间一开始的放大图。这样，如图中虚线所示，在过渡期，实施形态的检波电压暂时减少到与现有例(双点划线)同样的电平，然后上升。

在本实施形态中，在无信号检测电路12中有延迟电路，即使在判断为有信号后，也是经过规定的时间后，才向切换电路14供给切换信号。因此，如图4中实线所示，在过渡期间能防止检波电压减少，从有信号期间一开始进行适当的增益设定。

用于此的具体电路示于图5。首先，检测再生信号的电平而得到的表示再生信号电平的信号被供给到PNP晶体管Q40的基极。该晶体管Q40的发射极经电阻R40连接在电源VCC上，集电极经电阻R41接地。此外，在电阻R41上并联连接有电容器C0。因此，在该晶体管Q40中流过与再生电平有关的电流I2，得到与电阻R41及电容器C0的上侧对应的电压。电阻R41的上侧电压被输入到比较器40。向该比较器40供给规定的基准电压Vref，比较器40比较输入电压和基准电压Vref，在输入电压超过基准电压时输出H信号。

该比较器40的输出被供给到长时间常数电路42。该长时间常数电路42由规定的时间常数的低通滤波器(RC积分电路)等构成，使比较器40的输出的变化延迟规定时间来输出。长时间常数电路42的输出进而被供给到比较器44，在这里与基准电压Vref进行比较，输出比较结果的信号。

这里，在输入来的再生信号的电平在例如70mVpp(判断为无声的电平上限值)以上的情况下，比较器40将其输出设为H。然后，长时间常数电路42按时间常数来延迟输出的变化，使得在经过了规定的延迟时间(例如，5μsec)时，比较器44的输出变换为H。因此，从比较器40的输出变化后，到比较器44的输出变化，设定预先设定的时间(例如，5μsec)的延迟时间。

图6示出比较器40的输入端(A点)、比较器40的输出端(B点)、长时间常数电路的输出端(C点)、比较器44的输出端(D点)这4点的电压。这样，在A点电压呈直线上升的情况下，在A点电压超过了基准电压Vref的时刻，B点瞬时从L变换为H。另一方面，在C点上，变化减弱，以规定的斜率从L变换为H。因此，在D点上，延迟规定的延迟时间(例如，5μsec)，从L上升到H。

通过利用该D点的信号来进行切换电路14中的切换，能够得到图4中实线所示的检波电压(控制电压)。

接着，图7示出AGC检测电路10和无信号检测电路12的具体结构。这里，AGC检测电路10和无信号检测电路12输出电流I1、I2作为输出，由于判定对象不同，所以基准电压的大小等也不同，但是基本工作完全相同，在图面上作为完全相同的电路来记载。因此，在下述说明中，只说明AGC检测电路10。

AGC放大器AP1输出的再生信号被供给到输入端Vin。该输入信号经电容器C1输入到NPN晶体管Q1的基极。这里，在该晶体管Q1的基极上连接有其集电极被连接在电源VCC上、向基极供给基准电压V1的NPN晶体管Q11的发射极，基本上被偏移到比基准电压V1低1Vbe的电压(下端对齐)，在其上叠加有输入信号的交流分量。

晶体管Q1的集电极被连接在电源VCC上，发射极经恒流源接地。晶体管Q1的发射极被连接在NPN型晶体管Q2的基极上。该晶体管Q2的发射极经恒流源接地，并且被连接在NPN晶体管Q3的发射极上。该晶体管Q3的集电极被连接在电源VCC上。晶体管Q3的基极经恒流源接地，并且被连接在NPN晶体管Q4的发射极上。晶体管Q4的集电极被连接在电源VCC上，基极上连接有其集电极被连接在电源VCC上、向基极供给基准电压V2的NPN晶体管Q12的发射极，晶体管Q4的基极被固定在比基准电压V2低1Vbe的电压。

此外，晶体管Q2的集电极被连接在其集电极-基极间被短路、发射极连接在电源VCC上的PNP晶体管Q5的集电极上，该晶体管Q5的基极成为电流I1的输出。即，通过设置与该晶体管Q5构成电流镜的PNP晶体管，来取出输出电流I1。

该电路的晶体管Q2和晶体管Q3的发射极被连接在一起，经恒流源接地，构成差动放大器。此外，两个晶体管Q2、Q3的基极电位由基准电压V1、V2决定。因此，在晶体管Q5上得到与输入来的交流信号对应的电流I1。此外，能够根据基准电压V1、V2的电位差的设定，来设定输出电流I1开始流动的输入信号电平、即AGC电平。

此外，无信号检测电路12也是同样的结构，得到与输入交流信号对应的电流I2。这里，该无信号检测电路12对应于电容器C1有电容器C2，对应于晶体管Q1～Q5有晶体管Q6～Q10。此外，对应于基准电压V1、V2有基准电压V3、V4，对应于将基准电压V3、V4供给到基极的晶体管Q11、Q12有晶体管Q13、Q14。此外，它们的连接关系也相同，整体进行完全相同的工作。此外，能够根据基准电压V3、V4的电位差的设定，来设定输出电流I1开始流动的输入信号电平、即无信号判定电平。电源V3、V4的电位差是无信号检测电平，被设定为比电压V1、V2的电位差小得多的值。

此外，晶体管Q10的基极被连接在上述图5中的晶体管Q40的基极上(图中的b端子之间相连)。由此，晶体管Q10中流过的表示有信号的电流I2流过晶体管Q40，完成上述动作。

此外，图8示出恒流产生电路16、切换电路14、电流电压变换电路18及AGC放大器AP1。

首先，说明恒流产生电路16。在电源VCC上，经电阻值为Z0的电阻R50，连接有PNP晶体管Q50的发射极。该晶体管Q50的集电极基极间被短路，集电极经电阻值为Z1的电阻R51接地。因此，在该晶体管Q50中流过I＝(VCC-Vbe)/(Z0+Z1)的电流。

在晶体管Q50的基极上，连接有发射极经电阻值为Z0的电阻R53连接在电源VCC上、集电极被连接在切换电路14的1个输入端子上的晶体管Q51。因此，该晶体管Q51与晶体管Q50构成电流镜，流过恒流I。恒流产生电路16这样被构成，输出恒流I。

此外，在切换电路14的另一个输入端子上，连接有另一端被连接在电源VCC上的PNP晶体管Q53。该晶体管Q53的基极被连接在上述AGC检测电路10中的晶体管Q5的基极上(图中的a端子之间相连)，与晶体管Q5构成电流镜。因此，在该晶体管Q53中流过与再生信号的电平有关的电流I1。

此外，切换电路14根据上述比较器44的输出信号，在有信号时，选择来自恒流源CC50的电流I1；在无信号时选择电流I。即，在图5中的比较器44的输出端(D点)为H的情况下选择I1，在为L的情况下选择I。

切换电路14的输出端子经电阻值为Z2的电阻R54接地。因此，该电阻R53将电流I或I1变换为电压。即，在无信号时，控制电压(检波电压)Vctl＝Z2·I；在有信号时，Vctl＝Z2·I1。此外，在该电阻R53上连接有另一端被接地的外置电容器C3，由此来平滑控制电压Vctl。

此外，控制电压Vctl作为增益控制信号被供给到AGC放大器AP1，由此来控制AGC放大器AP1的增益。

这样，根据本实施形态，除了AGC检测电路10得到的AGC电流之外，还设有恒流产生电路16。此外，该恒流产生电路16通过在小信号时或从无信号转移到有信号的期间等流过固定的电流，能够固定控制电压，实现AGC的加速，并且解决无信号时AGC放大器AP1成为满增益、使S/N恶化这一问题。

其中，在上述实施形态中，作为再生信号的电平，检测了AGC放大器AP1的输出的电平，但是也可以检测输入的电平。

如上所述，在无信号时能够将AGC放大器的放大倍数设定为适当的值，能够防止噪声被放大得很大。此外，无声时的控制信号被设定为适当的电平，所以在从无信号变化为有信号的情况下，能够改善AGC的跟踪性。

Claims

1、一种AGC电路，具有：

电平检测部件，检测再生信号的电平；

AGC信号产生部件，产生与检测出的电平对应的AGC信号；

恒定电平信号产生部件，产生预定电平的恒定电平信号；

切换部件，选择AGC信号和恒定电平信号中的某一个作为控制信号来输出；

AGC放大器，以基于上述控制信号的放大倍数来放大输出再生信号；以及

信号有无判定部件，根据再生信号的信号电平是否在规定以下来判定是无信号状态还是有信号状态；

上述切换部件按照上述信号有无判定部件的判定结果，在有信号时选择上述AGC信号，在无信号时选择上述恒定电平信号。

2、如权利要求1所述的AGC电路，其中，

上述信号有无判定部件在内部有延迟电路，在信号状态变化了的情况下，延迟规定时间使输出信号变化。

3、如权利要求1或2所述的AGC电路，其中，

选择了上述恒定电平信号的情况下的AGC放大器的放大倍数是0dB以下。