JP2004120584A - Gain controller and gain control method - Google Patents

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JP2004120584A
JP2004120584A JP2002283578A JP2002283578A JP2004120584A JP 2004120584 A JP2004120584 A JP 2004120584A JP 2002283578 A JP2002283578 A JP 2002283578A JP 2002283578 A JP2002283578 A JP 2002283578A JP 2004120584 A JP2004120584 A JP 2004120584A
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Masahiro Kinomura
木野村 昌宏
Masazumi Yamazaki
山崎 正純
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a gain controller capable of performing gain control at a high speed and exactly even when a fluctuation in power supply voltage or the like has been caused. <P>SOLUTION: The output of an amplifier 100 is monitored by a coupler 2 and a high frequency signal is converted into a detection voltage signal by a detection circuit 3. Then, the detection voltage signal in a gain control period is sampled by an A/D conversion circuit 4 and furthermore, pieces of sampling data with factors to fluctuate a gain of the amplifier 100 are eliminated among groups of pieces of the sampling data by an unnecessary part elimination circuit 5. Then, the remaining groups of sampling data are averaged by an average circuit 6, its average value is compared with a convergence reference value from a setting circuit 7, deviation with the convergence reference value is calculated, and the calculated value is converted into gain control voltage of the amplifier 100 by a register circuit 9 and given to the amplifier 100. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、携帯電話やPHS(Personal Handy−phone System)などの無線通信装置の受信部に設けられた増幅器の利得を制御する利得制御装置及び利得制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、上述した無線通信装置においては、受信部の復調器の入力信号レベルを一定に保つために、復調器前段に設けられた増幅器の利得を調整するようにしている。増幅器の利得を制御する利得制御装置の利得特性は、電源電圧と制御電圧との比により決定されるため、電源変動や電源に雑音が重畳されると制御電圧に変動が生じて正確な利得調整ができないことがある。
【0003】
特に、TDD(Time Division Duplex)動作を高速に行うシステムや電力制御ダイナミックレンジが広いシステムにおいては、TDDの電源制御の立ち上がり等による電源電圧の変動が利得制御装置に対して無視できなくなる場合がある。すなわち、信号の先頭部にはプリアンブルと呼ばれるAGC(Automatic Gain Control)制御やAFC(Automatic Frequency Control)制御を行うためデータが割り当てられていることから、TDD動作の立ち上がりによる電源電圧の変動で利得が大きく変動してそれらのデータを取得できなくなると、AGC制御やAFC制御を行えなくなる。
【0004】
例えば、図12に示すように送信スロットから受信スロットに移行したときに、制御電圧が一定になっているにも関わらず受信側の電源電圧がその特性上の要因(一時遅れ要素)で遅れて立ち上がるため、増幅器の利得が一時的に高くなり、その分、増幅器の利得を低く抑える方向に利得制御値が決定されることから収束振幅A2が本来の収束振幅A1よりも低くなる。
【0005】
そこで、電源電圧の変動を抑えて正確な利得制御を可能にしたものがある(特許文献1参照)。図13は特許文献1で開示された電力増幅装置の構成を示すブロック図である。この電力増幅装置では、利得制御回路101の利得を高精度に固定するために、制御基準電圧VREFと制御電圧VCTLの直流成分を利得制御回路101に帰還入力するようにしている。
【0006】
【特許文献1】
特開平4−8008号公報
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平4−8008号公報で開示されている利得制御回路101においては、時定数の大きなコンデンサ103を用いて電源電圧を平滑化しているため、検波回路102の検波電圧の変動検出に遅れが生じ、高速な利得制御を行うことができないという問題がある。
【0008】
本発明は係る点に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置及び利得制御方法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段の出力を検波する検波手段と、前記検波手段の検波出力をサンプリングするサンプリング手段と、前記増幅手段の利得制御期間において前記サンプリング手段にて得られたサンプリングデータのうち前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する削除手段と、前記削除手段にて削除されたサンプリングデータを除く残りのサンプリングデータ群の平均値を求める平均値算出手段と、前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値と前記平均値算出手段にて算出されたサンプリングデータ平均値との差分を求め、これにより得られた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する利得制御値決定手段と、を具備する構成を採る。
【0010】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【0011】
請求項2に係る発明の利得制御装置は、請求項1に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、前記増幅手段に対する利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータを削除する構成を採る。
【0012】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち電源電圧の立ち上がり時の変動の影響を受けたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【0013】
請求項3に係る発明の利得制御装置は、請求項1に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、初回のサンプリングデータを削除すると共に、初回のサンプリングデータを除く1サンプル毎に現在のサンプリングデータとその直前のサンプリングデータと差分を求め、これにより得られた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを削除する構成を採る。
【0014】
この構成によれば、サンプリングした検波電圧のうち、初回のサンプリングデータとその後の1サンプル毎に直前のサンプリングデータとを比較して、その差が所定の閾値を超えるもの即ち電源の電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【0015】
請求項4に係る発明の利得制御装置は、請求項1に係る発明の利得制御装置において、前記削除手段は、1サンプル毎にサンプリングデータと前記基準収束値との差分を求め、得られた差分が所定の閾値を超える場合に前記サンプリングデータを削除する構成を採る。
【0016】
この構成によれば、サンプリングされた検波電圧と増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、その差分が所定の閾値を超える場合に検波電圧のサンプリングデータを除外するので、検波電圧の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。
【0017】
請求項5に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に与えられる電源の電圧変動があると前記増幅手段に与える利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形する波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【0018】
この構成によれば、利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形することにより、電源電圧が変化した場合に増幅手段の利得特性を変化させることができる。
【0019】
請求項6に係る発明の利得制御装置は、請求項5に係る発明の利得制御装置において、前記波形形成手段は、前記増幅手段の利得変動を打ち消すように前記利得制御電圧の波形整形を行う構成を採る。
【0020】
この構成によれば、電源変動による利得変動を打ち消すように利得制御電圧の波形整形を行うので、増幅手段の出力振幅を一定にすることができる。
【0021】
請求項7に係る発明の利得制御装置は、請求項6に係る発明の利得制御装置において、前記波形整形手段は、利得制御電圧に応じて波形整形方法を変化させる構成を採る。
【0022】
この構成によれば、利得変動量が利得制御電圧と電源変動により変化する影響を最小限に抑えることが可能となる。
【0023】
請求項8に係る発明の利得制御装置は、利得制御可能な増幅手段と、出力の信号レベルが最大値で0Vとなるように前記増幅手段に与えられる電源のオフセット電圧を変化させるオフセット手段と、前記オフセット手段の出力と前記増幅手段に与える利得制御電圧との差を求め、その差に基づいて前記電源の電圧変動を打ち消す利得制御電圧を生成して前記増幅手段に与える利得制御電圧生成手段と、を具備する構成を採る。
【0024】
この構成によれば、TDD動作時に電源変動が生じていても、変動特性を増幅手段に与える利得制御電圧に印加することにより、利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【0025】
請求項9に係る発明の無線通信装置は、請求項1から請求項8のいずれかに係る発明の利得制御装置を具備する構成を採る。
【0026】
この構成によれば、TDD動作時に電源変動が生じても利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となり、安定した性能が得られる無線通信装置を実現できる。
【0027】
請求項10に係る発明の無線通信装置は、受信部にて自動利得制御を行う無線通信装置であって、送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性を当該信号の立ち上がり時において変化させる波形整形手段と、を具備する構成を採る。
【0028】
この構成によれば、電源変動における利得変動の影響を修正することができる。
【0029】
請求項11に係る発明の無線通信装置は、請求項10に係る発明の無線通信装置において、前記波形整形手段は、前記送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性が前記受信部の利得制御装置の電源電圧変動による利得変動と逆特性となるように当該信号を波形整形する構成を採る。
【0030】
この構成によれば、TDD動作時に電源変動が生じた場合の受信振幅変動を受信部にて制御を行うことなく利得制御電圧の振幅特性を平坦にすることが可能となる。
【0031】
請求項12に係る発明の利得制御方法は、増幅器の利得を制御する利得制御方法であって、前記増幅手段の出力を検波し、さらに前記増幅手段の利得制御期間において検波出力をサンプリングして前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを除外し、除外して残ったサンプリングデータ群の平均値を求め、求めたサンプリングデータ平均値と前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、求めた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する。
【0032】
この方法によれば、サンプリングされた検波電圧から電源変動の影響のあるものを削除するので、検波電圧値の正確な平均化が可能となり、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採ることがないので、高速な利得制御が可能となる。すなわち、電源電圧の変動が生じた場合でも正確且つ高速に利得制御を行うことができる利得制御装置を実現することができる。
【0033】
【発明の実施の形態】
本発明の骨子は、増幅手段の出力を検波して得られた検波電圧から増幅手段の利得を制御する利得制御電圧の決定において、利得制御期間にて得られる検波電圧のうち電源電圧変動や雑音成分が印加されたものを除外することで正確且つ高速に利得制御を行うことである。
【0034】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0035】
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置1は、外部より利得制御が可能な増幅器100の利得制御を行うものであり、増幅器100の出力を分岐して取り出すカプラ2と、カプラ2にて取り出された増幅器100の出力を検波する検波回路3と、検波回路3の検波出力をサンプリングするA/D変換回路4と、検波電圧のサンプリングデータのうち増幅器100の利得に変動をきたす要因のあるものを除去する不要分除去回路5と、不要分除去回路5にて除去されなかった検波電圧のサンプリングデータを平均化する平均化回路6と、検波電圧の収束基準値を出力する設定回路7と、平均化回路6の出力と設定回路8の収束基準値との減算を行う減算器8と、減算器8の結果を増幅器100における制御電圧に変換して増幅器100に供給するレジスタ回路9とを備えている。
【0036】
ここで、図2を参照して不要分除去回路5の機能について説明する。
図2に示すように、不要分除去回路5は、受信スロット区間内で得られた複数のサンプリングデータのうち、利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータの削除を行う。この場合、サンプリングデータを削除する期間は電源電圧変動により増幅器100の利得が変動してしまう虞のある期間とする。この期間は予め実際の特性を確認することで精度を高めることができる。
【0037】
因みに、図2では受信スロットの開始時点からT1期間をサンプリングデータ削除期間として、この期間内のサンプリングデータD1及びD2を削除するようにしている。これらのサンプリングデータD1及びD2は明らかに増幅器100の利得が大きく変動したときのデータであり、これらを削除することでサンプリングデータの正確な平均化が可能となり、この結果、増幅器100に対する正確な利得制御が可能となる。また、従来のような電源変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いる構成を採っていないので、高速な利得制御が可能となる。以上のことから高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【0038】
なお、サンプリングデータは、利得制御電圧の値により削除を行うか否かを決定してもよい。これは、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するためである。
【0039】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置1によれば、検波電圧のサンプリングデータの平均値を求めるに際して電源電圧の変動の影響を受けたサンプリングデータを排除するようにしたので、正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを用いないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【0040】
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態1に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図3を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【0041】
図3に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列順で1サンプル毎に直前のサンプリングデータと現在のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを除去する。すなわち、現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しない。なお、最初のサンプリングデータD1については、直前のサンプリングデータがないので差分を求めることはできないが、このサンプリングデータD1は明らかに増幅器100の利得が大きく変動したときのデータである確率が高いので、このサンプリングデータD1を最初から排除することとする。
【0042】
因みに、図3では、次のサンプリングデータD2については、サンプリングデータD1との差分(1)が所定の閾値よりも大きいので、このサンプリングデータD2を平均値算出データとして採用しない。またその後のサンプリングデータD3については、サンプリングデータD2との差分(2)が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータD3を平均値算出データとして採用する。更にその後のサンプリングデータD4についてはサンプリングデータD3との差分(3)が所定の閾値よりも小さいので、このサンプリングデータD4も平均値算出データとして採用する。
【0043】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列順で1サンプル毎に、現在のサンプリングデータと直前のサンプリングデータとの差分を求め、求めた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを利得制御電圧算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態1の利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【0044】
(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3に係る利得制御装置について説明する。
本実施の形態に係る利得制御装置は、実施の形態2に係る利得制御装置と同様に不要なサンプリングデータを除去する方法に違いがある以外、実施の形態1に係る利得制御装置と同一の構成を採っている。以下、図4を参照して本実施の形態における不要サンプリングデータ除去について説明する。
【0045】
図4に示すように、本実施の形態に係る利得制御装置は、受信スロット区間において、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ad1とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較する。この比較処理において、閾値を超えるサンプリングデータがあれば、それを平均値算出用のデータとしては採用せず除外する。この場合、収束振幅基準値Ad1と比較することから、実施の形態2に係る利得制御装置と違って最初のサンプリングデータD1も収束振幅基準値Ad1との比較対象となる。収束振幅基準値Ad1とは、検波電圧が電源電圧変動や雑音成分の影響がない状態で収束する振幅値のことである。
【0046】
因みに、図4では、最初のサンプリングデータD1については、収束振幅基準値Ad1との差分(1)が所定の閾値よりも大であるから、平均値算出用のデータとして採用しない。その後のサンプリングデータD2については、収束振幅基準値Ad1との差分(2)が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。更にその後のサンプリングデータD3も収束振幅基準値Ad1との差分(3)が所定の閾値よりも小であるので、平均値算出用のデータとして採用する。
【0047】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置によれば、時系列的にサンプリングデータと収束振幅基準値Ad1とを比較して差分を求め、求めた差分値を所定の閾値と比較し、閾値を超える場合には平均値算出用のデータとして採用しないようにしたので、実施の形態1に係る利得制御装置と同様に正確な利得制御電圧を得ることができる。また、従来のような電源電圧変動を平滑化するための時定数の大きな検波コンデンサを使用する構成を採っていないので、高速且つ正確な利得制御が可能となる。
【0048】
また、本実施の形態に係る利得制御装置では、検波電圧のサンプリングデータを収束振幅基準値Ad1と比較するので、電源電圧変動がTDD(Time DivisionDuplex)動作時のみならず、電源系に雑音が印加された場合についても振幅の異常を検出できるので、より正確な利得制御が可能となる。
【0049】
(実施の形態4)
図5は、本発明の実施の形態4に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置50は、電源電圧と基準電圧を比較する比較器51と、比較器51の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル52と、ランピングテーブル52の出力をアナログ変換するD/A変換回路53と、D/A変換回路53のランピング出力とAGC設定電圧とを混合する混合器54とを備えて構成される。混合器54の出力が利得制御電圧として増幅器100に与えられる。
【0050】
本実施の形態に係る利得制御装置50では、電源電圧の変動に応じたランピング特性の電圧を発生させる。例えば電源電圧変動A時には図6の(a)に示すようなランピング電圧を発生する。また、電源電圧変動B時には図6の(b)に示すようなランピング電圧を発生する。このランピング電圧を利得制御電圧と混合させることで当該制御電圧の波形整形を行う。
【0051】
従来の利得制御装置では、電源電圧に変動が生じた場合、利得が電源電圧変動に応じて変化してしまうが、本実施の形態に係る利得制御装置では電源電圧変動が生じる区間において利得制御電圧を、利得変動を打ち消すようにその立ち上がり時に波形整形を行うようにしている。この場合、電源電圧変動による利得変動が変化するため、電源電圧値により利得制御電圧の波形整形を変化させることが望ましい。
【0052】
図7は、利得制御装置50の動作を説明するための波形図である。
この図において、送信スロットから受信スロットに移行するアイドル区間において受信側の電源電圧が(a)に示すように一次遅れ要素的に立ち上がるが、このとき利得制御電圧が一定であるので、制御利得は(c)に示すように瞬時に大きく立ち上がる。そこで、利得制御電圧を(d)に示すように波形整形することで制御利得は(e)に示すように瞬時に立ち上がることなく平坦な波形になる。
【0053】
このように本実施の形態に係る利得制御装置50によれば、利得制御電圧を電源電圧変動に対する変動を打ち消すように波形整形したので、電源変動による利得変動の影響を無くすことができ、正確な利得制御が可能となる。
【0054】
(実施の形態5)
図8は、本実施の形態5に係る無線通信装置の主要部の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る無線通信装置80は、送信側のIQ信号(ベースバンド信号)をランピングすることにより、増幅器100の出力波形において一定の包絡線を得ることを可能にしたものであり、電源電圧と基準電圧を比較する比較器81と、比較器81の比較出力に応じたランプ出力を行うデータを記憶したランピングテーブル82と、ランピングデータブル82の出力をアナログ変換するD/A変換回路83と、D/A変換回路83のランピング出力とIQ信号とを混合する混合器84とを備えている。
【0055】
図9は無線通信装置80の動作を示す波形図であり、(a)は送信側のIQ信号、(b)は受信側の電源電圧、(c)は利得制御電圧、(d)は制御利得、(e)は受信側のIQ信号である。この波形図に示すように、本実施の形態に係る無線通信装置80は、送信側のIQ信号の振幅包絡線特性を信号立ち上がり時において変化させる。このIQ信号の振幅包絡線特性が無線通信装置80の受信側の電源変動に対する利得変動の逆特性を持つようIQ信号の包絡線特性特性に時定数を持たせて緩慢に立ち上げる。このIQ信号の包絡線特性の波形整形は、利得制御電圧の値により電源電圧変動による利得変動が変化するため、利得制御電圧の値により変化させることが望ましい。
【0056】
このように本実施の形態に係る無線通信装置80によれば、電源変動に応じて送信側のIQ信号の波形整形を行うことにより、受信側の出力振幅特性を平坦化できる。また、送信特性はIQ信号の波形整形を行うことにより、歪特性の改善を図ることができる。
【0057】
(実施の形態6)
図10は、本実施の形態6に係る利得制御装置の構成を示すブロック図である。
この図において、本実施の形態に係る利得制御装置110は、オフセット回路111により電源電圧Vdd1の電圧変動を検出してAGC電圧との差分を求め、求めた差分に基づいて電源電圧Vdd1の変動を打ち消す利得制御電圧を生成するものである。
【0058】
オフセット回路111には増幅器100に与えられる電源電圧Vdd1とAGC電圧とが与えられる。この場合、オフセット回路111の出力レベルが最大で0Vとなるようオフセット電圧が印加される。オフセット回路111から出力される電源電圧Vdd2(即ちオフセットが印加された電源電圧Vdd1)は利得可変増幅回路112に入力される。利得可変増幅回路112は、増幅器100に与えられる利得制御電圧の値により利得が変化する。
【0059】
これは増幅器100の利得が利得制御電圧の値の違いにより電源電圧変動の影響の仕方が異なるからである。例えば、増幅器100の電源電圧が同一であっても、利得制御電圧が高い場合と低い場合とでは増幅器100の利得変動の影響は異なり、利得制御電圧が低い場合の方が高い場合よりも変動が大きくなる。このため、AGC設定電圧から利得変動の影響量を検出し、利得変動量を抑えるような電圧を加算回路113に入力する。すなわち、加算回路113へはAGC電圧に加えて利得可変増幅回路112からの電源電圧Vdd3が入力される。これにより、加算回路113からは、立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧が出力される。
【0060】
図11は利得制御装置110の動作を示す波形図であり、(a)は変動した電源電圧Vdd1、(b)はオフセットが印加された電源電圧Vdd2、(c)は利得可変処理された電源電圧Vdd3、(d)は立ち上がり時の電源変動分を考慮していない利得制御電圧、(e)は立ち上がり時の電源変動分を考慮した利得制御電圧、(f)は増幅器100の出力である。(e)の利得制御電圧は、電源電圧Vdd1の変動を打ち消すことができる波形となっていることが分かる。
【0061】
このように、本実施の形態に係る利得制御装置110によれば、電源変動に応じて利得制御電圧を変化させるので、出力振幅特性を検波すること無しに利得を平坦化することができる。
【0062】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検波電圧のサンプリング値を最適に制御することにより電源電圧変動等が生じた場合でも高速且つ正確に制御可能な利得制御装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図2】本発明の実施の形態1に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図3】本発明の実施の形態2に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図4】本発明の実施の形態3に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図5】本発明の実施の形態4に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図6】本発明の実施の形態4に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図7】本発明の実施の形態4に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図8】本発明の実施の形態5に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図9】本発明の実施の形態5に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図10】本発明の実施の形態6に係る利得制御装置の構成を示すブロック図
【図11】本発明の実施の形態6に係る利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図12】従来の利得制御装置の動作を説明するための波形図
【図13】従来の利得制御装置の構成を示すブロック図
【符号の説明】
1、50、80、110 利得制御装置
2 カプラ
3 検波回路
4 A/D変換回路
5 不要分除去回路
6 平均化回路
7 設定回路
8 減算器
9 レジスタ回路
51、81 比較器
52、82 ランピングテーブル
53、83 D/A変換回路
54、84 混合器
100 増幅器
111 オフセット回路
112 利得可変増幅回路
113 加算回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a gain control device and a gain control method for controlling a gain of an amplifier provided in a receiving unit of a wireless communication device such as a mobile phone and a PHS (Personal Handy-phone System).
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in the above-described wireless communication device, the gain of an amplifier provided in the preceding stage of the demodulator is adjusted in order to keep the input signal level of the demodulator of the receiving unit constant. Since the gain characteristics of the gain control device that controls the gain of the amplifier are determined by the ratio between the power supply voltage and the control voltage, if the power supply fluctuates or noise is superimposed on the power supply, the control voltage fluctuates and the gain is accurately adjusted. May not be possible.
[0003]
In particular, in a system that performs a TDD (Time Division Duplex) operation at a high speed or a system with a wide power control dynamic range, fluctuations in the power supply voltage due to the rise of the power supply control of the TDD may not be negligible to the gain control device. . That is, since data is allocated to the head of the signal to perform AGC (Automatic Gain Control) control or AFC (Automatic Frequency Control) control called a preamble, the gain is caused by the fluctuation of the power supply voltage due to the rise of the TDD operation. If such data cannot be obtained due to a large fluctuation, AGC control and AFC control cannot be performed.
[0004]
For example, when shifting from the transmission slot to the reception slot as shown in FIG. 12, the power supply voltage on the reception side is delayed due to a characteristic factor (temporary delay element) even though the control voltage is constant. Since the gain rises, the gain of the amplifier temporarily increases, and accordingly, the gain control value is determined so as to keep the gain of the amplifier low, so that the convergence amplitude A2 becomes lower than the original convergence amplitude A1.
[0005]
In view of this, there is a technique that enables accurate gain control by suppressing fluctuations in the power supply voltage (see Patent Document 1). FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a power amplifying device disclosed in Patent Document 1. In this power amplifying device, in order to fix the gain of the gain control circuit 101 with high accuracy, the control reference voltage V REF And control voltage V CTL Are fed back to the gain control circuit 101.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-4-8008
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the gain control circuit 101 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-8008, since the power supply voltage is smoothed using the capacitor 103 having a large time constant, the detection of the detection voltage fluctuation by the detection circuit 102 is delayed. This causes a problem that high-speed gain control cannot be performed.
[0008]
The present invention has been made in view of the above, and an object of the present invention is to provide a gain control device and a gain control method capable of performing accurate and high-speed gain control even when a power supply voltage fluctuates.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The gain control apparatus according to claim 1, wherein the gain controllable amplifying means, a detecting means for detecting an output of the amplifying means, a sampling means for sampling a detection output of the detecting means, and a gain of the amplifying means Deleting means for deleting sampling data obtained by the sampling means during the control period, which causes a change in the gain of the amplifying means; and sampling other than the sampling data deleted by the deleting means. Mean value calculating means for obtaining an average value of a data group, a reference convergence value at which the detection output converges in a state where there is no factor causing a change in the gain of the amplifying means, and a sampling data average calculated by the mean value calculating means. A gain control value determining means for determining a gain control value of the amplifying means based on the obtained difference. It adopts a configuration comprising the, the.
[0010]
According to this configuration, the detection voltage that is affected by the power supply fluctuation is deleted from the sampled detection voltage, so that the detection voltage values can be accurately averaged, and an accurate gain control voltage can be obtained. Further, since a configuration using a detection capacitor having a large time constant for smoothing power supply fluctuation as in the related art is not employed, high-speed gain control can be performed. That is, it is possible to realize a gain control device capable of performing accurate and high-speed gain control even when the power supply voltage fluctuates.
[0011]
A gain control device according to a second aspect of the present invention is the gain control device according to the first aspect of the present invention, wherein the deleting unit deletes the sampling data for a predetermined time from the start of a gain control period for the amplifying unit. Take the configuration.
[0012]
According to this configuration, among the sampled detection voltages, those affected by the fluctuation at the rise of the power supply voltage are excluded, so that the detection voltages can be accurately averaged, and an accurate gain control voltage can be obtained. it can.
[0013]
A gain control device according to a third aspect of the present invention is the gain control device according to the first aspect of the present invention, wherein the deleting means deletes the first sampling data and sets a current value for each sample excluding the first sampling data. The difference between the sampling data and the immediately preceding sampling data is obtained, and the present sampling data is deleted when the obtained difference exceeds a predetermined threshold.
[0014]
According to this configuration, among the sampled detection voltages, the first sampling data is compared with the immediately preceding sampling data for each subsequent sample, and the difference between the first detection data and the immediately preceding sampling data exceeds a predetermined threshold, that is, voltage fluctuation or noise of the power supply. Since the component to which the component is applied is excluded, the detection voltage can be accurately averaged, and an accurate gain control voltage can be obtained.
[0015]
A gain control device according to a fourth aspect of the present invention is the gain control device according to the first aspect of the present invention, wherein the deleting means obtains a difference between the sampling data and the reference convergence value for each sample, and obtains the obtained difference. When the value exceeds a predetermined threshold value, the sampling data is deleted.
[0016]
According to this configuration, the difference between the sampled detection voltage and the reference convergence value at which the detection output converges in a state in which there is no factor that causes a change in the gain of the amplifying means is obtained, and when the difference exceeds a predetermined threshold, the detection is performed. Since the voltage sampling data is excluded, the detection voltage can be accurately averaged, and an accurate gain control voltage can be obtained.
[0017]
A gain control device according to a fifth aspect of the present invention is a gain controllable amplifying means, and a waveform for shaping a rising waveform of a gain control voltage applied to the amplifying means when there is a voltage fluctuation of a power supply applied to the amplifying means. And a shaping means.
[0018]
According to this configuration, by shaping the waveform at the time of the rise of the gain control voltage, it is possible to change the gain characteristic of the amplifier when the power supply voltage changes.
[0019]
A gain control device according to a sixth aspect of the present invention is the gain control device according to the fifth aspect of the present invention, wherein the waveform forming means performs waveform shaping of the gain control voltage so as to cancel a gain variation of the amplification means. Take.
[0020]
According to this configuration, the waveform of the gain control voltage is shaped so as to cancel the gain fluctuation due to the power supply fluctuation, so that the output amplitude of the amplifying unit can be made constant.
[0021]
A gain control device according to a seventh aspect of the present invention is the gain control device according to the sixth aspect of the present invention, wherein the waveform shaping means changes a waveform shaping method according to a gain control voltage.
[0022]
According to this configuration, it is possible to minimize the influence of the amount of gain change due to the gain control voltage and power supply fluctuation.
[0023]
The gain control device according to claim 8, wherein the gain controllable amplifying means, and an offset means for changing an offset voltage of a power supply supplied to the amplifying means so that a signal level of the output becomes a maximum value of 0V; A gain control voltage generating means for obtaining a difference between the output of the offset means and the gain control voltage applied to the amplifying means, generating a gain control voltage for canceling the voltage fluctuation of the power supply based on the difference, and providing the gain control voltage to the amplifying means. Is adopted.
[0024]
According to this configuration, even if the power supply fluctuates during the TDD operation, it is possible to flatten the amplitude characteristic of the gain control voltage by applying the fluctuation characteristic to the gain control voltage applied to the amplifying unit.
[0025]
A wireless communication device according to a ninth aspect of the present invention employs a configuration including the gain control device according to any one of the first to eighth aspects.
[0026]
According to this configuration, the amplitude characteristic of the gain control voltage can be flattened even when a power supply fluctuates during the TDD operation, and a wireless communication device with stable performance can be realized.
[0027]
A wireless communication apparatus according to the invention according to claim 10, wherein the reception section performs automatic gain control, and the waveform shaping changes the amplitude envelope characteristic of the baseband signal of the transmission section at the time of rising of the signal. Means is provided.
[0028]
According to this configuration, it is possible to correct the influence of the gain fluctuation on the power supply fluctuation.
[0029]
In the wireless communication apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, in the wireless communication apparatus according to the tenth aspect, the waveform shaping means may be configured such that an amplitude envelope characteristic of a baseband signal of the transmitting unit is a gain control device of the receiving unit. The waveform of the signal is shaped so as to have the opposite characteristic to the gain fluctuation due to the power supply voltage fluctuation.
[0030]
According to this configuration, it is possible to flatten the amplitude characteristic of the gain control voltage without controlling the reception amplitude fluctuation in the case where the power supply fluctuation occurs during the TDD operation by the receiving unit.
[0031]
The gain control method according to claim 12 is a gain control method for controlling a gain of an amplifier, wherein an output of the amplification unit is detected, and a detection output is sampled during a gain control period of the amplification unit. Exclude factors that cause fluctuations in the gain of the amplifying means, find the average value of the sampled data groups remaining after the elimination, and find a state in which there is no factor that causes a variation in the calculated average value of the sampling data and the gain of the amplifying means. Then, a difference from a reference convergence value at which the detection output converges is obtained, and a gain control value of the amplifying means is determined based on the obtained difference.
[0032]
According to this method, since a sampled detection voltage that is affected by power supply fluctuation is deleted, accurate detection voltage values can be averaged, and an accurate gain control voltage can be obtained. Further, since a configuration using a detection capacitor having a large time constant for smoothing power supply fluctuation as in the related art is not employed, high-speed gain control can be performed. That is, it is possible to realize a gain control device capable of performing accurate and high-speed gain control even when the power supply voltage fluctuates.
[0033]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The gist of the present invention is to determine the gain control voltage for controlling the gain of the amplifying means from the detected voltage obtained by detecting the output of the amplifying means, in the detection voltage obtained during the gain control period, power supply voltage fluctuation and noise. The purpose is to perform accurate and high-speed gain control by excluding components to which components have been applied.
[0034]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0035]
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of the gain control device according to Embodiment 1 of the present invention.
In this figure, a gain control device 1 according to the present embodiment controls the gain of an amplifier 100 capable of gain control from the outside. A detection circuit 3 for detecting the output of the amplifier 100 extracted and taken out, an A / D conversion circuit 4 for sampling the detection output of the detection circuit 3, and a factor that causes a change in the gain of the amplifier 100 in the sampling data of the detection voltage. Unnecessary component removing circuit 5 for removing a certain thing, averaging circuit 6 for averaging the sampling data of the detected voltage not removed by unnecessary component removing circuit 5, and setting circuit 7 for outputting the convergence reference value of the detected voltage And a subtractor 8 for subtracting the output of the averaging circuit 6 from the convergence reference value of the setting circuit 8. And a supply register circuit 9.
[0036]
Here, the function of the unnecessary portion removing circuit 5 will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2, the unnecessary portion removing circuit 5 deletes the sampling data from the plurality of sampling data obtained in the reception slot section for a certain period of time from the start of the gain control period. In this case, the period during which the sampling data is deleted is a period during which the gain of the amplifier 100 may fluctuate due to power supply voltage fluctuation. During this period, accuracy can be improved by checking actual characteristics in advance.
[0037]
Incidentally, in FIG. 2, the period T1 from the start of the reception slot is set as the sampling data deletion period, and the sampling data D1 and D2 within this period are deleted. Obviously, these sampling data D1 and D2 are data when the gain of the amplifier 100 fluctuates greatly. By omitting them, accurate averaging of the sampling data becomes possible. As a result, an accurate gain for the amplifier 100 is obtained. Control becomes possible. Further, since a configuration using a detection capacitor having a large time constant for smoothing power supply fluctuation as in the related art is not employed, high-speed gain control can be performed. From the above, high-speed and accurate gain control becomes possible.
[0038]
Note that whether to delete the sampling data may be determined based on the value of the gain control voltage. This is because the gain variation due to the power supply voltage variation changes according to the value of the gain control voltage.
[0039]
As described above, according to the gain control device 1 according to the present embodiment, when obtaining the average value of the sampling data of the detection voltage, the sampling data affected by the fluctuation of the power supply voltage is excluded, so that the accurate value is obtained. Gain control voltage can be obtained. Further, since a detection capacitor having a large time constant for smoothing a power supply voltage fluctuation as in the related art is not used, high-speed and accurate gain control can be performed.
[0040]
(Embodiment 2)
Next, a gain control device according to Embodiment 2 of the present invention will be described.
The gain control device according to the present embodiment has the same configuration as the gain control device according to the first embodiment, except for a difference in a method of removing unnecessary sampling data. Hereinafter, removal of unnecessary sampling data in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0041]
As shown in FIG. 3, the gain control device according to the present embodiment obtains the difference between the immediately preceding sampling data and the current sampling data for each sample in time series in the reception slot section, and calculates the obtained difference. The data is compared with a predetermined threshold, and if the threshold is exceeded, the current sampling data is removed. That is, the current sampling data is not adopted as the data for calculating the gain control voltage. Note that the difference cannot be obtained for the first sampling data D1 because there is no immediately preceding sampling data. However, since this sampling data D1 is obviously data when the gain of the amplifier 100 greatly fluctuates, it is high. This sampling data D1 is excluded from the beginning.
[0042]
Incidentally, in FIG. 3, the difference (1) between the next sampling data D2 and the sampling data D1 is larger than a predetermined threshold value, so this sampling data D2 is not adopted as the average value calculation data. Since the difference (2) between the sampling data D3 and the sampling data D2 is smaller than a predetermined threshold value, the sampling data D3 is adopted as the average value calculation data. Further, since the difference (3) between the sampling data D4 and the sampling data D3 is smaller than a predetermined threshold value, the sampling data D4 is also adopted as the average value calculation data.
[0043]
As described above, according to the gain control device according to the present embodiment, the difference between the current sampling data and the immediately preceding sampling data is obtained for each sample in chronological order, and the obtained difference exceeds a predetermined threshold. In this case, since the current sampling data is not used as the data for calculating the gain control voltage, an accurate gain control voltage can be obtained as in the gain control device of the first embodiment. Further, since a configuration using a detection capacitor having a large time constant for smoothing power supply voltage fluctuation as in the related art is not employed, high-speed and accurate gain control can be performed.
[0044]
(Embodiment 3)
Next, a gain control device according to Embodiment 3 of the present invention will be described.
The gain control device according to the present embodiment has the same configuration as the gain control device according to the first embodiment except that there is a difference in a method of removing unnecessary sampling data as in the gain control device according to the second embodiment. Has been adopted. Hereinafter, the removal of unnecessary sampling data in the present embodiment will be described with reference to FIG.
[0045]
As shown in FIG. 4, the gain control device according to the present embodiment compares the sampling data with convergence amplitude reference value Ad1 in a time series in a reception slot section to determine a difference, and determines the obtained difference value as a predetermined value. Is compared with the threshold value. In this comparison process, if there is sampling data exceeding the threshold value, it is excluded from being used as data for calculating the average value. In this case, since the first sampling data D1 is compared with the convergence amplitude reference value Ad1, unlike the gain control device according to the second embodiment, the first sampling data D1 is compared with the convergence amplitude reference value Ad1. The convergence amplitude reference value Ad1 is an amplitude value at which the detection voltage converges without being affected by power supply voltage fluctuations and noise components.
[0046]
In FIG. 4, the difference (1) between the first sampling data D1 and the convergence amplitude reference value Ad1 is larger than a predetermined threshold value, so that it is not adopted as data for calculating the average value. Since the difference (2) between the subsequent sampling data D2 and the convergence amplitude reference value Ad1 is smaller than a predetermined threshold, the sampling data D2 is adopted as data for calculating an average value. Further, since the difference (3) between the subsequent sampling data D3 and the convergence amplitude reference value Ad1 is smaller than a predetermined threshold value, it is adopted as data for calculating the average value.
[0047]
Thus, according to the gain control device according to the present embodiment, the difference is obtained by comparing the sampling data and the convergence amplitude reference value Ad1 in time series, and the obtained difference value is compared with a predetermined threshold value. When the threshold value is exceeded, the data is not adopted as the data for calculating the average value, so that an accurate gain control voltage can be obtained similarly to the gain control device according to the first embodiment. Further, since a configuration using a detection capacitor having a large time constant for smoothing power supply voltage fluctuation as in the related art is not employed, high-speed and accurate gain control can be performed.
[0048]
In addition, in the gain control device according to the present embodiment, since the sampling data of the detection voltage is compared with the convergence amplitude reference value Ad1, noise is applied to the power supply system not only when the power supply voltage fluctuates during TDD (Time Division Duplex) operation. In this case as well, an abnormal amplitude can be detected, so that more accurate gain control can be performed.
[0049]
(Embodiment 4)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a gain control device according to Embodiment 4 of the present invention.
In this figure, a gain control device 50 according to the present embodiment includes a comparator 51 for comparing a power supply voltage and a reference voltage, a ramping table 52 storing data for performing a ramp output according to the comparison output of the comparator 51, and , A D / A conversion circuit 53 for converting the output of the ramping table 52 into an analog signal, and a mixer 54 for mixing the ramping output of the D / A conversion circuit 53 with the AGC set voltage. The output of mixer 54 is provided to amplifier 100 as a gain control voltage.
[0050]
In the gain control device 50 according to the present embodiment, a voltage having a ramping characteristic according to the fluctuation of the power supply voltage is generated. For example, at the time of power supply voltage fluctuation A, a ramping voltage as shown in FIG. When the power supply voltage fluctuates B, a ramping voltage as shown in FIG. 6B is generated. By mixing this ramping voltage with the gain control voltage, the waveform of the control voltage is shaped.
[0051]
In the conventional gain control device, when the power supply voltage fluctuates, the gain changes according to the power supply voltage fluctuation. However, in the gain control device according to the present embodiment, the gain control voltage in the section where the power supply voltage fluctuation occurs. The waveform shaping is performed at the time of the rise so as to cancel the gain fluctuation. In this case, since the gain fluctuation due to the power supply voltage fluctuation changes, it is desirable to change the waveform shaping of the gain control voltage according to the power supply voltage value.
[0052]
FIG. 7 is a waveform diagram for explaining the operation of gain control device 50.
In this figure, the power supply voltage on the receiving side rises as a first-order lag element as shown in (a) in an idle period in which the transmission slot shifts to the receiving slot. At this time, since the gain control voltage is constant, the control gain is As shown in FIG. Therefore, by shaping the waveform of the gain control voltage as shown in (d), the control gain becomes a flat waveform without instantaneous rising as shown in (e).
[0053]
As described above, according to the gain control device 50 according to the present embodiment, the gain control voltage is waveform-shaped so as to cancel the fluctuation with respect to the power supply voltage fluctuation. Gain control becomes possible.
[0054]
(Embodiment 5)
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a main part of a wireless communication apparatus according to the fifth embodiment.
In this figure, the radio communication apparatus 80 according to the present embodiment is capable of obtaining a constant envelope in the output waveform of the amplifier 100 by ramping an IQ signal (baseband signal) on the transmission side. And a comparator 81 for comparing the power supply voltage with the reference voltage; a ramping table 82 storing data for performing a ramp output according to the comparison output of the comparator 81; An A conversion circuit 83 and a mixer 84 for mixing the ramping output of the D / A conversion circuit 83 and the IQ signal are provided.
[0055]
9A and 9B are waveform diagrams showing the operation of the wireless communication apparatus 80, where FIG. 9A shows an IQ signal on the transmission side, FIG. 9B shows a power supply voltage on the reception side, FIG. 9C shows a gain control voltage, and FIG. , (E) are IQ signals on the receiving side. As shown in the waveform diagram, the wireless communication apparatus 80 according to the present embodiment changes the amplitude envelope characteristic of the IQ signal on the transmission side at the time of signal rise. The envelope characteristic of the IQ signal has a time constant so as to gradually rise so that the amplitude envelope characteristic of the IQ signal has an inverse characteristic of the gain fluctuation with respect to the power supply fluctuation on the receiving side of the wireless communication apparatus 80. The waveform shaping of the envelope characteristic of the IQ signal is preferably changed according to the value of the gain control voltage because the gain fluctuation due to the power supply voltage fluctuation changes according to the value of the gain control voltage.
[0056]
As described above, according to radio communication apparatus 80 of the present embodiment, by performing waveform shaping on the IQ signal on the transmitting side in accordance with power supply fluctuation, output amplitude characteristics on the receiving side can be flattened. The transmission characteristics can be improved in distortion characteristics by shaping the waveform of the IQ signal.
[0057]
(Embodiment 6)
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of the gain control device according to the sixth embodiment.
In this figure, the gain control device 110 according to the present embodiment detects a voltage variation of the power supply voltage Vdd1 by the offset circuit 111 to determine a difference from the AGC voltage, and determines a variation of the power supply voltage Vdd1 based on the determined difference. This is to generate a gain control voltage to cancel.
[0058]
Power supply voltage Vdd1 and AGC voltage applied to amplifier 100 are applied to offset circuit 111. In this case, the offset voltage is applied so that the output level of the offset circuit 111 becomes 0 V at the maximum. The power supply voltage Vdd2 output from the offset circuit 111 (that is, the power supply voltage Vdd1 to which the offset is applied) is input to the variable gain amplifier 112. The gain of the variable gain amplifier circuit 112 changes according to the value of the gain control voltage applied to the amplifier 100.
[0059]
This is because the gain of the amplifier 100 is affected differently by the power supply voltage variation depending on the value of the gain control voltage. For example, even when the power supply voltage of the amplifier 100 is the same, the effect of the gain fluctuation of the amplifier 100 is different between the case where the gain control voltage is high and the case where the gain control voltage is low, and the fluctuation is smaller when the gain control voltage is lower than when the gain control voltage is higher. growing. For this reason, the amount of influence of gain fluctuation is detected from the AGC set voltage, and a voltage that suppresses the amount of gain fluctuation is input to the addition circuit 113. That is, the power supply voltage Vdd3 from the variable gain amplifier 112 is input to the addition circuit 113 in addition to the AGC voltage. As a result, the gain control voltage in consideration of the power supply fluctuation at the time of rising is output from the addition circuit 113.
[0060]
FIGS. 11A and 11B are waveform diagrams showing the operation of the gain control device 110. FIG. 11A shows a changed power supply voltage Vdd1, FIG. 11B shows a power supply voltage Vdd2 to which an offset is applied, and FIG. Vdd3, (d) is a gain control voltage that does not take into account the power supply fluctuation at the rise, (e) is a gain control voltage that takes into account the power supply fluctuation at the rise, and (f) is the output of the amplifier 100. It can be seen that the gain control voltage of (e) has a waveform that can cancel the fluctuation of the power supply voltage Vdd1.
[0061]
As described above, according to gain control apparatus 110 according to the present embodiment, since the gain control voltage is changed according to the power supply fluctuation, the gain can be flattened without detecting the output amplitude characteristic.
[0062]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to realize a gain control device capable of performing high-speed and accurate control even when a power supply voltage fluctuation or the like occurs by optimally controlling the sampling value of the detection voltage.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a gain control device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a waveform chart for explaining the operation of the gain control device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a gain control device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the fourth embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a gain control device according to a fifth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the fifth embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a gain control device according to a sixth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a waveform chart for explaining an operation of the gain control device according to the sixth embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a waveform chart for explaining the operation of the conventional gain control device.
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a conventional gain control device.
[Explanation of symbols]
1, 50, 80, 110 gain control device
2 Coupler
3 Detection circuit
4 A / D conversion circuit
5 Unnecessary removal circuit
6 Averaging circuit
7 Setting circuit
8 Subtractor
9 Register circuit
51, 81 Comparator
52, 82 ramping table
53, 83 D / A conversion circuit
54, 84 Mixer
100 amplifier
111 offset circuit
112 Variable gain amplifier
113 Addition circuit

Claims (12)

利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段の出力を検波する検波手段と、前記検波手段の検波出力をサンプリングするサンプリング手段と、前記増幅手段の利得制御期間において前記サンプリング手段にて得られたサンプリングデータのうち前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを削除する削除手段と、前記削除手段にて削除されたサンプリングデータを除く残りのサンプリングデータ群の平均値を求める平均値算出手段と、前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値と前記平均値算出手段にて算出されたサンプリングデータ平均値との差分を求め、これにより得られた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定する利得制御値決定手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。Gain controllable amplification means, detection means for detecting the output of the amplification means, sampling means for sampling the detection output of the detection means, and sampling obtained by the sampling means during a gain control period of the amplification means A deletion unit that deletes data having a factor that causes a change in the gain of the amplification unit; and an average value calculation unit that calculates an average value of a remaining sampling data group excluding the sampling data deleted by the deletion unit. The difference between the reference convergence value at which the detection output converges and the average value of the sampling data calculated by the average value calculation means in a state where there is no factor causing a change in the gain of the amplification means is obtained. Gain control value determining means for determining a gain control value of the amplifying means based on the difference. Control device. 前記削除手段は、前記増幅手段に対する利得制御期間の開始時点から一定時間に亘ってサンプリングデータを削除することを特徴とする請求項1に記載の利得制御装置。2. The gain control device according to claim 1, wherein the deletion unit deletes the sampling data for a predetermined time from a start time of a gain control period for the amplification unit. 3. 前記削除手段は、初回のサンプリングデータを削除すると共に、初回のサンプリングデータを除く1サンプル毎に現在のサンプリングデータとその直前のサンプリングデータと差分を求め、これにより得られた差分が所定の閾値を超える場合に現在のサンプリングデータを削除することを特徴とする請求項1に記載の利得制御装置。The deletion means deletes the first sampling data and obtains a difference between the current sampling data and the immediately preceding sampling data for each sample excluding the first sampling data, and the obtained difference sets a predetermined threshold value. 2. The gain control device according to claim 1, wherein the current sampling data is deleted when the number exceeds the predetermined value. 前記削除手段は、1サンプル毎にサンプリングデータと前記基準収束値との差分を求め、得られた差分が所定の閾値を超える場合に前記サンプリングデータを削除することを特徴とする請求項1に記載の利得制御装置。2. The method according to claim 1, wherein the deletion unit obtains a difference between the sampling data and the reference convergence value for each sample, and deletes the sampling data when the obtained difference exceeds a predetermined threshold. Gain control device. 利得制御可能な増幅手段と、前記増幅手段に与えられる電源の電圧変動があると前記増幅手段に与える利得制御電圧の立ち上がり時の波形を整形する波形整形手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。Gain controllable amplifying means, and a waveform shaping means for shaping a waveform at the time of rising of a gain control voltage applied to the amplifying means when there is a voltage fluctuation of a power supply applied to the amplifying means. Gain control device. 前記波形形成手段は、前記増幅手段の利得変動を打ち消すように前記利得制御電圧の波形整形を行うことを特徴とする請求項5に記載の利得制御装置。6. The gain control device according to claim 5, wherein the waveform forming unit performs waveform shaping of the gain control voltage so as to cancel a gain variation of the amplification unit. 前記波形整形手段は、利得制御電圧に応じて波形整形方法を変化させることを特徴とする請求項6に記載の利得制御装置。7. The gain control device according to claim 6, wherein said waveform shaping means changes a waveform shaping method according to a gain control voltage. 利得制御可能な増幅手段と、出力の信号レベルが最大値で0Vとなるように前記増幅手段に与えられる電源のオフセット電圧を変化させるオフセット手段と、前記オフセット手段の出力と前記増幅手段に与える利得制御電圧との差を求め、その差に基づいて前記電源の電圧変動を打ち消す利得制御電圧を生成して前記増幅手段に与える利得制御電圧生成手段と、を具備することを特徴とする利得制御装置。Gain controllable amplifying means; offset means for changing an offset voltage of a power supply applied to the amplifying means so that the output signal level becomes 0 V at a maximum value; output of the offset means and gain applied to the amplifying means Gain control voltage generating means for obtaining a difference from the control voltage, generating a gain control voltage for canceling the voltage fluctuation of the power supply based on the difference, and applying the generated gain control voltage to the amplifying means. . 請求項1から請求項8のいずれかに記載の利得制御装置を具備することを特徴とする無線通信装置。A wireless communication device comprising the gain control device according to claim 1. 受信部にて自動利得制御を行う無線通信装置であって、送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性を当該信号の立ち上がり時において変化させる波形整形手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。What is claimed is: 1. A wireless communication apparatus for performing automatic gain control in a receiving unit, comprising: a waveform shaping unit that changes an amplitude envelope characteristic of a baseband signal of a transmitting unit when the signal rises. Communication device. 前記波形整形手段は、前記送信部のベースバンド信号の振幅包絡線特性が前記受信部の利得制御装置の電源電圧変動による利得変動と逆特性となるように当該信号を波形整形することを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。The waveform shaping unit shapes the waveform such that the amplitude envelope characteristic of the baseband signal of the transmitting unit has a characteristic opposite to a gain fluctuation due to a power supply voltage fluctuation of the gain control device of the receiving unit. The wireless communication device according to claim 10. 増幅器の利得を制御する利得制御方法であって、前記増幅手段の出力を検波し、さらに前記増幅手段の利得制御期間において検波出力をサンプリングして前記増幅手段の利得に変動をきたす要因のあるものを除外し、除外して残ったサンプリングデータ群の平均値を求め、求めたサンプリングデータ平均値と前記増幅手段の利得に変動をきたす要因が無い状態で前記検波出力が収束する基準収束値との差分を求め、求めた差分に基づいて前記増幅手段の利得制御値を決定することを特徴とする利得制御方法。A gain control method for controlling the gain of an amplifier, wherein the output of the amplifying means is detected, and further, the detection output is sampled during a gain control period of the amplifying means, and there is a factor causing a change in the gain of the amplifying means. The average value of the sampled data group remaining after the exclusion is obtained, and the average value of the obtained sampled data and the reference convergence value at which the detection output converges in a state where there is no factor that causes a change in the gain of the amplification unit. A gain control method, wherein a difference is obtained, and a gain control value of the amplifying means is determined based on the obtained difference.
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