JP2000151312A - 自動利得制御回路 - Google Patents

自動利得制御回路

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JP2000151312A
JP2000151312A JP10320785A JP32078598A JP2000151312A JP 2000151312 A JP2000151312 A JP 2000151312A JP 10320785 A JP10320785 A JP 10320785A JP 32078598 A JP32078598 A JP 32078598A JP 2000151312 A JP2000151312 A JP 2000151312A
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JP
Japan
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gain control
control voltage
output
converter
amplifier
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JP10320785A
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English (en)
Inventor
Nobuyuki Takagi
暢之 高木
Masamichi Nakajima
正道 中島
Junichi Onodera
純一 小野寺
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Fujitsu General Ltd
Original Assignee
Fujitsu General Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 利得制御増幅器12の利得傾度が大の場合や
利得制御電圧範囲が広い場合に、増幅器12の利得制御
電圧にループ振動が生じるのを抑制すること。 【解決手段】 増幅器12、A/D変換器14、誤差検
出部16、第1、第2係数器30、32、積分器20、
加算器38及びD/A変換器22を具備し、誤差検出部
16でA/D変換器14の出力信号を基準信号と比較し
て誤差を検出し、第1、第2係数器30、32で検出値
に倍率係数k1、k2を掛け、積分器20で第1係数器
30の出力値を積分し、加算器38で積分値に第2係数
器32の出力値を加算し、D/A変換器22で加算値を
アナログ信号に変換し利得制御電圧として増幅器12へ
出力するので、第2係数器32の出力値が積分器20を
介さずに利得制御電圧として増幅器12へ出力し、増幅
器12へフィードバックする利得制御電圧の応答速度を
速くしてループ振動が生じるのを抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、アナログの入力映
像信号を利得制御電圧に応じた増幅度で増幅して出力す
る利得制御増幅器(ゲインコントロールアンプ)を具備
し、入力映像信号のレベルが変動しても常に一定レベル
の映像信号が出力するように利得制御増幅器の増幅度を
制御する自動利得制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の自動利得制御回路は、図3に示す
ように、入力端子10に入力したアナログの映像信号を
利得制御電圧に応じた増幅度で増幅して出力する利得制
御増幅器12と、この利得制御増幅器12の出力側に順
次結合されたA/D(アナログ/ディジタル)変換器1
4、誤差検出部16、係数器18、積分器20及びD/
A(ディジタル/アナログ)変換器22とで構成されて
いた。誤差検出部16は図4に示すような比較器24と
検出器26からなり、比較器24がA/D変換器14か
ら出力したディジタルの映像信号Vのレベルを基準レベ
ルVrと比較して差分(V−Vr)を出力し、検出器2
6が映像信号VのレベルとAGC動作レベルVaの差分
(V−Va)に基づいて誤差を検出する。例えば、差分
(V−Va)が0より小さいときには0を、差分(V−
Va)が0以上のときには映像信号Vのレベルと基準レ
ベルVrの差分(V−Vr)を誤差として出力する。
【0003】係数器18は外部から可変可能に設定され
た倍率係数kを誤差検出部16の検出値(すなわち検出
した誤差)に掛けて出力し、積分器20は係数器18の
出力値を積分して出力し、D/A変換器22は積分器2
0の出力値をアナログ信号(例えば直流電圧レベル)に
変換し、利得制御電圧として利得制御増幅器12へ出力
することによって、入力端子10に入力した映像信号の
レベルが変動してもA/D変換器14から映像処理ブロ
ック28へ出力する映像信号のレベルが常に所定レベル
となるように制御していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図3に
示した従来例では、積分器20で係数器18の出力値を
積分して得た値を、D/A変換器22でアナログ信号に
変換し、利得制御電圧として利得制御増幅器12へ出力
していたので、利得制御増幅器12の性能や自動利得制
御回路の仕様等によって利得制御増幅器12の利得傾度
が大きくなった場合や利得制御電圧範囲が広くなった場
合に、利得制御電圧にループ振動が生じて利得制御増幅
器12から出力する映像信号に不要な振動波形が現われ
るという問題点があった。
【0005】例えば、利得制御増幅器12の利得制御電
圧vの初期値v1が最適値v2より低めに設定されてい
た場合、利得制御増幅器12の利得傾度が大きかった
り、利得制御電圧範囲が広いと、利得制御増幅器12へ
フィードバックする利得制御電圧vの時間差によって、
図5に実線で示すように利得制御電圧vにループ振動が
生じるという問題点があった。図5において、t1はA
GC動作の開始時刻を表し、t2は利得制御電圧vが安
定状態に収束した時刻を表す。
【0006】なお、利得制御増幅器12の利得傾度と
は、利得制御電圧に対する利得変化(増幅度変化)の割
合を表わす。また、積分器20からD/A変換器22へ
入力するディジタル値が「00」(10進数表示の0)
から「FF」(10進数表示の255)まで変化した場
合に対して、D/A変換器22から出力するアナログ値
として次の(1)(2)が考えられる場合、(1)の場
合が(2)の場合より利得制御電圧範囲が広いという。 (1)ディジタル値「00」〜「FF」の入力に対して
アナログ値0(v)〜5(v)を出力する。 (2)ディジタル値「00」〜「FF」の入力に対して
アナログ値0(v)〜1(v)を出力する。
【0007】本発明は上述の問題点に鑑みなされたもの
で、利得制御増幅器12の利得傾度が大きい場合や利得
制御電圧範囲が広い場合でも、利得制御電圧にループ振
動が生じるのを抑制し早く安定状態に収束することので
きる自動利得制御回路を提供することを目的とするもの
である。
【0008】
【課題を解決するための手段】発明による自動利得制御
回路は、アナログの入力映像信号を利得制御電圧に応じ
た増幅度で増幅して出力する利得制御増幅器と、この利
得制御増幅器の出力信号をディジタル信号に変換して出
力するA/D変換器と、このA/D変換器の出力信号を
基準信号と比較して誤差を検出する誤差検出部と、この
誤差検出部の検出値に倍率係数k1、k2を掛けて出力
する第1、第2係数器と、第1係数器の出力値を積分し
て出力する積分器と、第2係数器の出力値と積分器の出
力値を加算して出力する加算器と、この加算器の出力値
をアナログ信号に変換し利得制御電圧として利得制御増
幅器へ出力するD/A変換器とを具備してなることを特
徴とするものである。
【0009】誤差検出部でA/D変換器の出力信号を基
準信号と比較して誤差を検出し、第1、第2係数器で検
出値に倍率係数k1、k2を掛け、積分器で第1係数器
の出力値を積分し、加算器で積分器の積分値と第2係数
器の出力値を加算し、この加算値をアナログ信号に変換
し利得制御電圧として利得制御増幅器へ出力するので、
第2係数器の出力値は積分器を介さずに利得制御電圧と
して利得制御増幅器へ出力する。このため、利得制御増
幅器へフィードバックする利得制御電圧と入力映像信号
との間の時間差が小さくなり、利得制御増幅器へフィー
ドバックする利得制御電圧の応答速度が速くなるので、
利得制御電圧のループ振動を抑制することができる。
【0010】利得制御増幅器へフィードバックする利得
制御電圧の応答速度を可変できるようにするために、第
1、第2係数器の倍率係数k1、k2を外部から可変可
能に設定する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明による自動利得制御回路の
一実施形態例を図1を用いて説明する。図1において図
3と同一部分は同一符号とする。図1において、10は
映像信号の入力端子で、この入力端子10には利得制御
増幅器12、A/D変換器14及び誤差検出部16が順
次結合するとともに、前記A/D変換器14の出力側に
は映像処理ブロック28が結合している。
【0012】前記誤差検出部16は、図4に示した従来
例と同様に比較器24と検出器26からなり、比較器2
4がA/D変換器14から出力したディジタルの映像信
号Vのレベルを基準レベルVrと比較して差分(V−V
r)を出力し、検出器26が映像信号VのレベルとAG
C動作レベルVaの差分(V−Va)に基づいて誤差を
検出する。例えば、差分(V−Va)が0より小さいと
きには0を、差分(V−Va)が0以上のときには映像
信号Vのレベルと基準レベルVrの差分(V−Vr)を
誤差として出力する。
【0013】前記誤差検出部16の出力側には、倍率係
数k1、k2を掛けて出力する第1、第2係数器30、
32が結合している。この倍率係数k1、k2は、外部
に設けられた係数設定用の入力端子34、36に入力す
る係数k1、k2を変えることによって可変することが
できる。倍率係数k1は図3の従来例の係数器18の倍
率係数k以下の値(k1≦k)に設定される。
【0014】前記第1係数器30の出力側には積分器2
0が結合し、この積分器20は、所定期間ごとに前記第
1係数器30の出力値を積算し、0のときは予め設定さ
れた電圧を出力し、0より小さいときには設定電圧から
小ささに対応した電圧を減算した電圧を出力し、0より
大きいときには設定電圧に大きさに対応した電圧を加算
した電圧を出力する。
【0015】38は加算器で、この加算器38は前記第
2係数器32の出力値と前記積分器20の積分値を加算
する。前記加算器38の出力側にはD/A変換器22が
結合し、このD/A変換器22は前記加算器38の出力
値をアナログ信号(例えば直流電圧レベル)に変換し、
利得制御電圧として前記利得制御増幅器12へ出力す
る。
【0016】つぎに、図1に示した実施形態例の作用を
図2を併用して説明する。 (イ)入力端子10に入力した映像信号は、利得制御増
幅器12によって利得制御電圧vに応じた増幅度で増幅
され、A/D変換器14でディジタル信号に変換され、
映像処理ブロック28及び誤差検出部16に入力する。
【0017】(ロ)誤差検出部16は、図4に示した従
来例と同様に、比較器24がA/D変換器14から出力
したディジタルの映像信号Vのレベルを基準レベルVr
と比較して差分(V−Vr)を出力し、検出器26が映
像信号VのレベルとAGC動作レベルVaの差分(V−
Va)に基づいて誤差を検出する。例えば、差分(V−
Va)が0より小さいときには0を、差分(V−Va)
が0以上のときには映像信号Vのレベルと基準レベルV
rの差分(V−Vr)を誤差として出力する。
【0018】(ハ)第1、第2係数器30、32は、誤
差検出部16の検出値に倍率係数k1、k2を掛けて出
力する。積分器20は、AGC動作開始から第1係数器
30の出力値を積算し、第1係数器30の出力が0のと
きは現在の電圧を出力し、第1係数器30の出力が0よ
り小さいときには現在の電圧から小ささに対応した電圧
を減算して出力し、第1係数器30の出力が0より大き
いときには現在の電圧に大きさに対応した電圧を加算し
て出力する。
【0019】(ニ)加算器38は積分器20の積分値と
第2係数器32の出力値を加算して出力し、D/A変換
器22は加算器38の出力値をアナログ信号に変換し、
利得制御電圧vとして利得制御増幅器12へ出力する。
これによって、入力映像信号のレベルが変動しても常に
一定レベルの映像信号が映像処理ブロック28へ出力す
るように、利得制御増幅器12の増幅度が自動的に制御
される。このとき、第2係数器32の出力値は、積分器
20を介さずに直接、利得制御増幅器12へ出力してい
るので、利得制御増幅器12へフィードバックする利得
制御電圧vと入力映像信号との間の時間差を小さくでき
る。このため、図2に実線で示した応答波形のように、
利得制御増幅器12へフィードバックする利得制御電圧
vの応答速度を速くして、利得制御電圧vのループ振動
を抑制することができる。すなわち、図2に示すように
AGC動作開始時刻t3から安定状態に収束する時刻t
4までの期間(t4−t3)を、従来例の期間(t2−
t1)より短くして利得制御電圧vのループ振動を抑制
することができる。また、第1、第2係数器30、32
の倍率係数k1、k2を外部から可変可能に設定できる
ので、利得制御増幅器へフィードバックする利得制御電
圧vの応答速度を任意に可変することができる。
【0020】前記実施形態例では、入力映像信号を変更
する場合(例えばTV信号からパソコン信号に変更する
場合、又は逆の場合)や、AGC(自動利得制御)の仕
様を変更する場合などに対応して、利得制御増幅器へフ
ィードバックする利得制御電圧の応答速度を可変するた
めに、第1、第2係数器の倍率係数k1、k2を外部か
ら可変設定するように構成したが、本発明はこれに限る
ものでなく、入力映像信号を変更しない場合やAGCの
仕様を変更しない場合などに対応して、利得制御増幅器
へフィードバックする利得制御電圧の応答速度を対応値
に固定するために、第1、第2係数器の倍率係数k1、
k2を固定した場合についても利用することができる。
【0021】
【発明の効果】発明による自動利得制御回路は、利得制
御増幅器、A/D変換器、誤差検出部、第1、第2係数
器、積分器、加算器及びD/A変換器を具備し、誤差検
出部でA/D変換器の出力信号を基準信号と比較して誤
差を検出し、第1、第2係数器で検出値に倍率係数k
1、k2を掛け、積分器で第1係数器の出力値を積分
し、加算器で積分値に第2係数器の出力値を加算し、D
/A変換器で加算値をアナログ信号に変換し利得制御電
圧として利得制御増幅器へ出力するので、第2係数器の
出力値が積分器を介さずに利得制御電圧として利得制御
増幅器へ出力し、利得制御増幅器へフィードバックする
利得制御電圧と入力映像信号との間の時間差を小さくし
て利得制御電圧の応答速度を速くすることができる。こ
のため、利得制御増幅器の利得傾度が大きい場合や利得
制御電圧範囲が広い場合でも、利得制御電圧のループ振
動を抑制することができ、利得制御増幅器から出力する
映像信号に現われる不要な振動波形を抑制し早く安定状
態に収束することができる。
【0022】第1、第2係数器の倍率係数k1、k2を
外部から可変できるように設定した場合には、利得制御
増幅器へフィードバックする利得制御電圧の応答速度を
可変できる。例えば、第2係数器の倍率係数k2を大き
くするほど、利得制御増幅器へフィードバックする利得
制御電圧の応答速度を速くすることができる。このた
め、入力映像信号の変更(例えばTV信号からパソコン
信号への変更)やAGCの仕様変更に応じて、最適の倍
率係数k1、k2に変更することができ、実用上の効果
が大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による自動利得制御回路の一実施形態例
を示すブロック図である。
【図2】図1の利得制御増幅器12へフィードバックす
る利得制御電圧vの応答波形を示す波形図である。
【図3】従来例を示すブロック図である。
【図4】図1、図3の誤差検出部の具体例を示すブロッ
ク図である。
【図5】図3の利得制御増幅器12へフィードバックす
る利得制御電圧vの応答波形を示す波形図である。
【符号の説明】
10…映像信号の入力端子、 12…利得制御増幅器、
14…A/D変換器、 16…誤差検出部、 18…
係数器、 20…積分器、 22…D/A変換器、 2
4…比較器、 26…検出器、 28…映像処理ブロッ
ク、 30…第1係数器、 32…第2係数器、 3
4、36…倍率係数k1、k2の入力端子、 38…加
算器、 k1、k2…第1、第2係数器30、32の倍
率係数、t1、t3…AGC動作開始時刻、 t2、t
4…利得制御電圧vが安定状態に収束した時刻、 v…
利得制御電圧、 v1…利得制御電圧vの初期設定値、
v2…利得制御電圧vの最適値。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小野寺 純一 神奈川県川崎市高津区末長1116番地 株式 会社富士通ゼネラル内 Fターム(参考) 5J100 JA01 KA05 LA00 LA09 LA11 QA01 SA03

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アナログの入力映像信号を利得制御電圧に
    応じた増幅度で増幅して出力する利得制御増幅器と、こ
    の利得制御増幅器の出力信号をディジタル信号に変換し
    て出力するA/D変換器と、このA/D変換器の出力信
    号を基準信号と比較して誤差を検出する誤差検出部と、
    この誤差検出部の検出値に倍率係数k1、k2を掛けて
    出力する第1、第2係数器と、前記第1係数器の出力値
    を積分して出力する積分器と、前記第2係数器の出力値
    と前記積分器の出力値を加算して出力する加算器と、こ
    の加算器の出力値をアナログ信号に変換し利得制御電圧
    として前記利得制御増幅器へ出力するD/A変換器とを
    具備してなることを特徴とする自動利得制御回路。
  2. 【請求項2】第1、第2係数器の倍率係数k1、k2を
    外部から可変可能に設定してなる請求項1記載の自動利
    得制御回路。
JP10320785A 1998-11-11 1998-11-11 自動利得制御回路 Pending JP2000151312A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100617166B1 (ko) 2004-11-23 2006-08-31 엘지전자 주식회사 이동형 방송 수신기에서의 자동이득 제어 장치 및 방법

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