JP2000244353A - Ａｇｃ回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 中間周波数帯域フィルタの前後からＡＧＣ制
御信号を取り出して２つの可変利得増幅器に加えるよう
にして、歪みの軽減及びＮＦの劣化を防止したＡＧＣ回
路を提供する。 【解決手段】 ＲＦ可変利得増幅器２１で受信され選択
度の緩い第１帯域フィルタ２２を通った受信信号をミク
サ２４で中間周波数に変換し、チャンネル帯域幅に相当
する急峻な減衰信号を持った第２帯域フィルタ２７を通
した後中間周波数可変利得増幅器２８から出力させ、前
記第２帯域フィルタ２７の前の信号レベルを検波した検
波出力で前記ミクサ２４の前段に設けられた第２段のＲ
Ｆ可変利得増幅器２３を制御すると共に、前記第２帯域
フィルタ２７の出力信号レベルを検波した検波出力でＲ
Ｆ信号を受信する初段のＲＦ可変利得増幅器２１を制御
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、受信機のＡＧＣ回
路に関し、詳しくは、通信機、ＴＶ、あるいは移動通信
を行うデジタルオーディオブロードキャスティング（Ｄ
ＡＢ）等、受信信号が変動し、かつ他の送信アンテナか
ら隣接のチャンネルに大きな信号レベルを受けることが
ある受信機に用いられるＡＧＣ回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５に従来のＡＧＣ回路のブロック図を
示している。１はＲＦ可変利得増幅器、２は選択度の緩
い帯域フィルタ、３はミクサ、４は局部発振器、５は選
択度の高い帯域フィルタ、６は中間周波数可変利得増幅
器、７は検波器、８は増幅器、９はコンパレータ、１０
は電圧調節器を示す。

【０００３】ＲＦ可変利得増幅器１、帯域フィルタ２を
通ったＲＦ信号は局部発振器４からの局部発振信号を受
けたミクサ３で中間周波数に変換され、チャンネル帯域
幅に相当する急峻な減衰信号を持った帯域フィルタ５を
通す。その後、中間周波数可変利得増幅器６の出力を検
波器７で検波し、その信号レベルに応じた制御電圧レベ
ルを各々の可変利得増幅器１及び６に帰還して出力電圧
レベルを一定にする。

【０００４】上記のものは、ディレイＡＧＣ（Ｄｌａｙ
ｅｄ ＡＧＣ）と呼ばれるＡＧＣであって、検波出力を
増幅器８で増幅し、その信号をそのまま中間周波数可変
利得増幅器６に加えると同時に、コンパレータ９を通
し、ＲＦ可変利得増幅器１の制御を行う。コンパレータ
９の比較入力信号は電圧調整器１０からの可変電圧であ
って、検波器７からの検波出力があるレベルを越えると
利得が変化し始める。

【０００５】入力信号が受信感度に相当する最低入力信
号レベルから増えていくと、中間周波数可変利得増幅器
６の出力が一定になるように、ＲＦ可変利得増幅器１と
中間周波数可変利得増幅器６とで、利得の調整をはか
る。低入力では、コンパレータ９は比較入力信号レベル
の方が大きく、ＲＦ可変利得増幅器１が最大利得となる
ように電圧調整器９から制御電圧を発生し、一方、中間
周波数可変利得増幅器６の出力を一定にするため、中間
周波数可変利得増幅器６の利得を調整する。

【０００６】入力信号が大きくなり、比較入力信号レベ
ルより大きくなると、検波器７の検波出力に応じてＲＦ
可変利得増幅器１の利得を減らしていき、その分中間周
波数可変利得増幅器６の利得を上げ、中間周波数可変利
得増幅器６の出力を一定にする。このようにすること
で、低信号入力の場合、低雑音増幅器の利得を最大にし
てＮＦ（雑音指数）の劣化を防ぎ、逆に大入力では利得
を制限することで、可変利得増幅器１、６及びミクサ３
での歪を抑制し、ダイナミックレンジの広い受信機を構
成するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一般に、多数受信チャ
ンネルから１つの希望チャンネルを選択するチューナで
は、隣接するチャンネルの妨害を排除するため、良好な
選択度特性が得やすい中間周波数に変換した後で帯域フ
ィルタを通し、必要帯域を確保する。ＲＦ周波数帯域で
は、比較的緩い選択度特性を持った帯域フィルタ２を入
れているため、隣接チャンネルの排除能力は低く、隣接
チャンネルに強い妨害電波が入ると、ＲＦ段では除去で
きない。

【０００８】復調信号レベルを一定に保つＡＧＣ回路に
おいては、隣接チャンネルに強い妨害波が入ると、この
妨害波でＡＧＣレベルが決まることになり、不都合が生
ずることになる。これは、移動受信、例えばＤＡＢ（デ
ジタル オーディオ ブロードキャスト）のように、送
信アンテナとの距離が変化し、別送信アンテナから発生
する隣接妨害信号レベルが大きくなる場合重要な問題と
なる。

【０００９】図５におけるＲＦ段でも、受信チャンネル
以外の信号を増幅しないように、帯域フィルタ２を設け
ているが、周波数が高いこともあり、また、一般にＬＣ
フィルタを用いていることから、隣接チャンネル信号の
減衰度は大きく取れない。このことは、隣接チャンネル
に大きな信号があったとき問題になる。

【００１０】図５における検波出力は、ＳＡＷフィルタ
のような急峻な減衰特性を持った中間周波数帯域フィル
タ５を通した後から取り出している。これは、隣接チャ
ンネルに受信チャンネル希望信号より大きな、ＲＦ可変
利得増幅器１やミクサ３を飽和させる信号が入ると、こ
の帯域フィルタ５でこの隣接チャンネル信号を除去して
いるため、ＲＦ段でのＡＧＣ制御電圧は隣接チャンネル
信号の大信号を抑圧できないからである。このため、Ｒ
Ｆ段で相互変調歪を発生させ、この歪成分が中間周波数
帯域に入りこみ、受信性能を劣化させるという問題があ
る。

【００１１】これに対処するため、図６に示す構成のＡ
ＧＣ回路が考えられる。このＡＧＣ回路は、中間周波数
可変利得増幅器６の出力を検波器７で検波し、コンパレ
ータ１１から可変利得増幅器６に帰還すると共に、受信
チャンネル帯域幅を通過させる帯域フィルタ５の前に検
波器１３とコンパレータ１４の回路を設け、検波器１３
で受信信号を検波してＲＦ可変利得増幅器１の制御電圧
を生成するようにしたものである。これにより、隣接チ
ャンネルで大きな信号を受信しても、この信号を抑圧す
るように、ＡＧＣが働き、ＲＦ段での歪を抑えることが
できる。

【００１２】しかし、図６の回路では、希望受信信号よ
り隣接チャンネル受信信号のほうが大きいと、ＡＧＣは
隣接チャンネル受信信号で制御されるため、例えば、隣
接チャンネルを送信している送信アンテナの近くで遠く
の送信アンテナから送られる希望チャンネルを受信しよ
うとした場合、希望チャンネル信号がＲＦ可変利得増幅
器１の利得を抑えているため、感度不足もしくはＮＦが
増えるという問題がある。

【００１３】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たものであって、その目的とするところは、中間周波数
帯域フィルタの前後からＡＧＣ制御信号を取り出して２
つの可変利得増幅器に加えるようにして、歪みの軽減及
びＮＦの劣化を防止したＡＧＣ回路を提供するにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明のＡＧＣ回路は、
入力信号を増幅する第１増幅器と、第１増幅器の出力の
所定の周波数帯域信号を通過させる第１帯域フィルタ
と、第１帯域フィルタの出力を増幅する第２増幅器と、
第２増幅器の出力を周波数変換するミクサと、該ミクサ
の出力を検波する第１検波器と、前記ミクサの出力の所
定周波数帯域信号を通過させ第１帯域フィルタよりも減
衰特性が急峻な第２帯域フィルタと、第２帯域フィルタ
の出力を検波する第２検波器とを備え、第１検波器及び
第２検波器は、その出力のいずれかが、それぞれ第１増
幅器及び第２増幅器のいずれかの増幅率を制御するもの
である。

【００１５】また、第１検波器は、その出力で第２増幅
器の利得を制御し、第２検波器は、その出力で第１増幅
器の利得を制御することで、隣接チャンネル妨害信号が
大きく、希望チャンネルの信号レベルが小さいときに、
第１増幅器の利得を最大として、ＮＦを最小に抑えるこ
とができる。

【００１６】さらに、第１検波器は、その出力で第１増
幅器の利得を制御し、第２検波器は、その出力で第２増
幅器の利得を制御することで、隣接チャンネル妨害信号
が大きく、希望チャンネルの信号レベルが小さいとき
に、第１増幅器の利得を抑制して、歪を小さく抑えるこ
とができる。また、第２検波器は、デジタル復調器であ
ることで、デジタル信号処理による安定したＡＧＣ性能
を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら本
発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。図１
は、本発明の第１実施の形態であって、２１、２３はＲ
Ｆ可変利得増幅器、２２は選択度の緩い第１帯域フィル
タ、２４はミクサ、２５は局部発振器、２６、３３は検
波器、２７は選択度の高い第２帯域フィルタ、２８は中
間周波数可変利得増幅器、２９、３１はコンパレータ、
３０、３２は電圧調節器を示す。

【００１８】中間周波数可変利得増幅器２８の出力を検
波器３３で検波し、中間周波数可変利得増幅器２８に帰
還すると共に、検波器３３の出力信号レベルをコンパレ
ータ２９を通して初段のＲＦ可変利得増幅器２１に制御
電圧を加える。この検波出力信号レベルは帯域フィルタ
２７を通したあとで検波しているため、隣接チャンネル
の影響を受けることがない。

【００１９】一方、第２段のＲＦ可変利得増幅器２３
は、第２帯域フィルタ２７を通す前の信号を検波した信
号レベルで制御しているため、隣接チャンネル及び希望
チャンネルの両方信号レベルに応じた制御信号でＡＧＣ
がかけられる。中間周波数可変利得増幅器２８は、出力
レベルを一定にするための調整用増幅器の機能を果たす
ものである。上記図１のＡＧＣ回路において、隣接チャ
ンネルのレベルが小さいときの動作は以下の通りであ
る。

【００２０】希望チャンネルの入力信号レベルが電圧調
節器３０、３２の比較信号入力レベルより小さいとき
は、ＲＦ可変利得増幅器２１、２３は最大利得で増幅
し、ＮＦが最小の条件で動作をする。希望チャンネルの
入力信号レベルが増加したときには、増幅器、ミクサ２
４の歪みが許容できるレベルになるように、電圧調整器
２９、３１の比較信号入力レベルを調整しておく。

【００２１】例えば、ＡｄＢを越える入力がＲＦ可変利
得増幅器２１に加わったとき、利得抑圧が始まるように
電圧調節器３０の比較入力レベルを調整する。一方、帯
域外に信号が加わり、例えばＢｄＢを越える入力がミク
サ２４に加わったとき、利得抑圧が始まるように電圧調
節器３２の比較入力レベルを調整する。

【００２２】ここで、Ａ＞Ｂとなるように設定すること
で、ＢｄＢを越える入力が隣接チャンネル周波数で利得
抑圧が始まるように加わっても、ＲＦ可変利得増幅器２
１の利得が抑圧されることはない。なお、仮にＡ＜Ｂと
なるように調整したとすると、希望信号がＢｄＢで入っ
たとき、コンパレータ２９を通して利得が抑圧されるた
め、調整が崩れることになる。

【００２３】隣接チャンネルのレベルが小さく、希望チ
ャンネルで上記ＡｄＢより大きな信号を加わると、第２
段のＲＦ可変利得増幅器２３、ミクサ２４、検波器２
６、コンパレータ３１のループを通してＲＦ可変利得増
幅器２３の利得を抑圧し、ＲＦ可変利得増幅器２１の利
得も抑圧する。したがって、ＲＦ段の増幅器２１、２
３、ミクサ２４の過大入力による歪みの発生を防止する
ことができる。

【００２４】次に、図１のＡＧＣ回路において、隣接チ
ャンネルに大きな妨害が加わったときの動作は以下の通
りである。第１帯域フィルタ２２は選択性を持っている
ため、他チャンネル妨害信号に対し抑圧効果があるが、
減衰が緩やかであるため、隣接チャンネルでは同じ入力
レベルでコンパレータ２９が切替わるとする。希望チャ
ンネルの信号レベルが前記ＢｄＢより大きいときは、第
２段のＲＦ可変利得増幅器２３の利得を抑圧し、ミクサ
２４の過大入力による歪みの発生を防止する。ただし、
初段のＲＦ可変利得増幅器２１は、帯域フィルタ２７で
隣接チャンネル妨害信号成分を除去しているため、利得
の抑圧はされない。

【００２５】次に、図１のＡＧＣ回路において、希望チ
ャンネル信号のレベルが隣接チャンネル妨害信号より小
さいときの動作は以下の通りである。この場合、隣接チ
ャンネルの大きな妨害信号レベルは、電圧調節器３２の
比較入力信号レベルより大きいため、第２段のＲＦ可変
利得増幅器２３の利得は抑圧される。一方、第２帯域フ
ィルタ２７で隣接チャンネル妨害成分を除去しているた
め、初段のＲＦ可変利得増幅器２１は最大利得で動作す
る。このため、このＲＦ可変利得増幅器２１への入力は
抑圧されずに、全体のＮＦの劣化を抑えることができ
る。

【００２６】図２は、本発明の第２実施の形態を示すも
ので、第２帯域フィルタ２７の前の検波器２６の検波出
力で初段の可変利得増幅器２１を制御し、第２帯域フィ
ルタ２７の後の検波器３３の検波出力で第２段の可変利
得増幅器２３を制御する点が図１の回路と異なる。

【００２７】この第２実施の形態の場合、隣接チャンネ
ル妨害信号が小さいとき、又は隣接チャンネル妨害信号
が大きくても希望チャンネルの信号レベルも大きいとき
は、図１の実施の形態と同じ効果を得る。しかし、隣接
チャンネル妨害信号が大きく、希望チャンネルの信号レ
ベルが小さいときは、初段の可変利得増幅器２１は利得
が抑制され、第２段の可変利得増幅器２３は利得が最大
となる。このことは、図１の実施の形態の場合、初段の
可変利得増幅器２１の利得は最大であるので、ＮＦが最
小に抑えられることとなり、図２の実施の形態の場合、
初段の可変利得増幅器２１の利得は抑制されるので、歪
が小さく抑えられることを意味する。回路に使用の増幅
素子の選定もしくは適用アプリケーションでの入力信号
条件によって図１又は図２のどちらかを選択することが
可能である。

【００２８】図３は、本発明の第３実施の形態を示すも
ので、中間周波数可変利得増幅器２８からの中間周波数
出力をＡ／Ｄ変換器３５を通した後、デジタル復調器３
６に信号を加え、このデジタル復調器３６でＡＧＣ制御
電圧を作るるようにしたものである。この第３実施の形
態では、Ａ／Ｄ変換器３５を含めたＡＧＣが構成できる
ため、より安定したＡＧＣ性能が得られる。

【００２９】次に、具体的な実施例により本発明を説明
する。図４は、本発明のＡＧＣ回路を適用したＤＡＢ受
信機のブロック図を示している。受信周波数範囲が１７
４〜２４０ＭＨｚである受信信号が帯域フィルタ３７に
入る。チャンネルの帯域幅は１．５ＭＨｚで希望チャン
ネルを受信するため位相ロックループ（ＰＬＬ）３８で
局部発振周波数を変化させ、３８．９１２ＭＨｚの中間
周波数を得る。このとき、帯域フィルタ３７、２２の中
心周波数を受信信号周波数に合わせる。次に、上記３
８．９１２ＭＨｚの中間周波数信号を、局部発振器４２
の４０．９６ＭＨｚの局部発振周波数で２．０４８ＭＨ
ｚに変換して出力すると共に、検波器４６の検波信号を
可変利得増幅器４０及びコンパレータ２９を通し、ＲＦ
可変利得増幅器２１の制御信号とする。

【００３０】受信信号レベルは、−１０ｄＢｍから−１
００ｄＢｍとダイナミックレンジが広く、従来のＡＧＣ
回路では、隣接チャンネルにこの受信最大レベルが入る
と、この信号で可変利得増幅器及びミクサに歪みを発生
するおそれがあった。本実施例の回路構成では、ミクサ
２４に加わる信号レベルは、隣接チャンネルに大きな信
号があっても、可変利得増幅器２３の利得抑制効果によ
り、従来のＡＧＣ回路に比べて相互変調歪みが１０ｄＢ
ほど改善されることが確認された。

【００３１】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、多数の受信チャンネルを選択する中間周波数帯域フ
ィルタを通す前後から各々の信号レベルを検波し、可変
利得増幅器にディレイＡＧＣをかけるようにしたので、
隣接チャンネルの大きな妨害を緩和できると共に、ミク
サに加わる入力レベルを制御することにより、ミクサ歪
みを軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態のＡＧＣ回路を示すブ
ロック図である。

【図２】本発明の第２実施の形態のＡＧＣ回路を示すブ
ロック図である。

【図３】本発明の第３実施の形態のＡＧＣ回路を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の実施例のＡＧＣ回路を適用したＤＡＢ
受信機を示すブロック図である。

【図５】従来のＡＧＣ回路を示すブロック図である。

【図６】他の従来のＡＧＣ回路を示すブロック図であ
る。

【符号の説明】

２１ 初段のＲＦ可変利得増幅器 ２２ 第１帯域フィルタ ２３ 第２段のＲＦ可変利得増幅器 ２４ ミクサ ２５ 局部発振器 ２６、３３ 検波器 ２７ 第２帯域フィルタ ２８ 中間周波数可変利得増幅器 ２９、３１ コンパレータ ３０、３２ 電圧調整器 ３５ Ａ／Ｄ変換器 ３６ デジタル復調器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を増幅する第１増幅器と、第１
   増幅器の出力の所定の周波数帯域信号を通過させる第１
   帯域フィルタと、第１帯域フィルタの出力を増幅する第
   ２増幅器と、第２増幅器の出力を周波数変換するミクサ
   と、該ミクサの出力を検波する第１検波器と、前記ミク
   サの出力の所定周波数帯域信号を通過させ第１帯域フィ
   ルタよりも減衰特性が急峻な第２帯域フィルタと、第２
   帯域フィルタの出力を検波する第２検波器とを備えるＡ
   ＧＣ回路であって、 第１検波器及び第２検波器は、その出力のいずれかが、
   それぞれ第１増幅器及び第２増幅器のいずれかの増幅率
   を制御することを特徴とするＡＧＣ回路。
2. 【請求項２】 第１検波器は、その出力で第２増幅器の
   利得を制御し、第２検波器は、その出力で第１増幅器の
   利得を制御することを特徴とする請求項１記載のＡＧＣ
   回路。
3. 【請求項３】 第１検波器は、その出力で第１増幅器の
   利得を制御し、第２検波器は、その出力で第２増幅器の
   利得を制御することを特徴とする請求項１記載のＡＧＣ
   回路。
4. 【請求項４】 第２検波器は、デジタル復調器であるこ
   とを特徴とする請求項１乃至３いずれかに記載のＡＧＣ
   回路。