JP2008011192A - 増幅器およびその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】増幅器1は、センサからのセンス信号の信号レベルを検出すると共に、センス信号が第1の信号レベル領域R1にあると判断される場合に、報知信号を出力する検出回路2と、検出回路2からの検出結果により、センス信号が第1の信号レベル領域R1にあると判断される場合には増幅動作を停止し、センス信号が第2の信号レベル領域R2にあると判断される場合には第1ゲインG1での増幅動作を行ない、センス信号が第1および第2の信号レベル領域に挟まれた第3の信号レベル領域R3にあると判断される場合には第1ゲインG1に比して大きなゲインを有する第2ゲインG2で増幅動作を行なう可変利得増幅器3とを備えている。
【選択図】図1
Description
図1は、第1実施形態にかかる増幅器1のブロック図を示している。増幅器1は、検出回路2と、可変利得増幅器3とを備えている。増幅器1は、センサ4からのセンス信号を入力INに入力し、そのセンス信号を増幅して、出力OUTに出力する。
Vout=VCC−(IC2×RC2)
ここで、IC2は、
IC2=Hfe/(1+Hfe)×I0/(1+exp(q/kT)×(Vin1−Vin2))
で表わされる。従って、電流源ICのバイアス電流I0を小さくすることで、ゲインを小さくすることができる。言い換えると、可変利得増幅器3において、ゲインを小さくすることで、バイアス電流を小さくすることができる。すなわち、第2ゲインG2よりも小さなゲインG1で可変利得増幅器3を動作させる場合には、第2ゲインG2で動作させる場合よりも小さなバイアス電流で動作させることができ、消費電力を抑制することができる。
図4は、第2実施形態にかかる増幅器10の構成を示すブロック図である。増幅器10は、センサ4からのセンス信号を入力INに入力し、増幅した後、出力OUTに出力する。増幅器10は、検知部20および増幅部30から構成され、検知部20は、第1検出回路21と、第2検出回路22と、ラッチ23とを備え、増幅部30は第1増幅器31と、第2増幅器32とを備えている。
例えば、本実施形態においては、第2の信号レベル領域R2において、第2増幅器32が停止され、そのバイアス電流を遮断していたが、第2の信号レベル領域R2において、第2増幅器32のバイアス電流を小さくしてゲインを小さくして動作させる場合にも本発明を適用することができる。
また、増幅器全体を、外部から入力される制御信号により間欠動作させる場合にも本発明を適用することができる。この場合、報知信号ALMがローレベルの活性状態にある場合は間欠動作させないようにすると好ましい。報知信号ALMがローレベルの活性状態にある場合には、第1検出回路21、第2検出回路22、第1増幅器31および第2増幅器32の動作が不要であるにもかかわらず、間欠動作をさせることで本来必要のない電流を消費してしまうためである。
2 検出回路
3 可変利得増幅器
4 センサ
10 増幅器
20 検知部
21 第1検出回路
22 第2検出回路
30 増幅部
31 第1増幅器
32 第2増幅器
ALM 報知信号
Claims (9)
- 入力信号を増幅する増幅器であって、
前記入力信号の信号レベルを検出すると共に、前記入力信号が第1の信号レベル領域にあると判断される場合に、報知信号を出力する検出回路と、
前記検出回路からの検出結果により、前記センス信号が前記第1の信号レベル領域にあると判断される場合には増幅動作を停止し、前記入力信号が第2の信号レベル領域にあると判断される場合には第1ゲインでの増幅動作を行ない、前記入力信号が前記第1および第2の信号レベル領域に挟まれた第3の信号レベル領域にあると判断される場合には前記第1ゲインに比して大きなゲインを有する第2ゲインで増幅動作を行なう可変利得増幅器とを備えることを特徴とする増幅器。 - 前記可変利得増幅器は、前記検出回路からの検出結果によりバイアス電流が制御されることに応じてゲインが調整されることを特徴とする請求項1に記載の増幅器。
- 前記検出回路は、前記可変利得増幅器から出力される出力信号の信号レベルを検出することを特徴とする請求項1に記載の増幅器。
- 前記可変利得増幅器は、
前記入力信号を受け増幅動作を行なう第1増幅部と、
前記第1増幅部からの出力信号を受け増幅動作を行なう第2増幅部と、
を含み、
前記検出回路は、
前記入力信号の信号レベルを検出し、前記入力信号が前記第1の信号レベル領域にあると判断される場合に、前記第1増幅器に対して増幅動作の停止を指示すると共に、報知信号を出力する第1検出回路と、
前記入力信号の信号レベルを検出し、前記第2増幅部に対して、前記入力信号が前記第2の信号レベル領域にあると判断される場合に、前記第1ゲインでの増幅動作を指示し、前記センス信号が前記第3の信号レベル領域にあると判断される場合に、前記第2ゲインでの増幅動作を指示する第2検出回路と、
を含むことを特徴とする請求項1に記載の増幅器。 - 前記第2増幅部は、前記入力信号が第1の信号レベル領域にあると判断される場合に、増幅動作を停止することを特徴とする請求項4に記載の増幅器。
- 前記第1または/および第2増幅器は、前記検出結果に応じて、バイアス電流が制御されることに応じてゲインが調整されることを特徴とする請求項4に記載の増幅器。
- 前記第1検出回路は、前記第2増幅器から出力される出力信号の信号レベルを検出することを特徴とする請求項4に記載の増幅器。
- 前記第2検出回路は、前記第1増幅器から出力される出力信号の信号レベルを検出することを特徴とする請求項4に記載の増幅器。
- 入力信号を増幅する増幅器の制御方法であって、
前記入力信号の信号レベルを検出するステップと、
前記入力信号が第1の信号レベル領域にあると判断される場合に、報知信号を出力するステップと、
前記入力信号の信号レベルを検出するステップの検出結果により、
前記入力信号が前記第1の信号レベル領域にあると判断される場合には増幅動作を停止するステップと、
前記入力信号が第2の信号レベル領域にあると判断される場合には第1ゲインでの増幅動作を行なうステップと、
前記入力信号が前記第1および第2の信号レベル領域に挟まれた第3の信号レベル領域にあると判断される場合には前記第1ゲインに比して大きなゲインを有する第2ゲインで増幅動作を行なうステップと、
を備えることを特徴とする増幅器の制御方法。
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