JP2010141527A - 伝送路損失補償回路及び伝送路損失補償方法 - Google Patents

Abstract

【課題】伝送環境が変化した場合には、その変化に速やかに追従してリニアイコライザの補償強度を変えて高周波成分の損失を補償し、伝送損失に変化が無い場合は、安定した状態を維持する伝送路損失補償回路、及び伝送路損失補償方法を提供する。
【解決手段】高周波成分の伝送路損失を補償するためのリニアイコライザと、リニアイコライザの出力から高周波成分を取り出すためのハイパスフィルタと、ハイパスフィルタ出力のピーク電圧を第一及び第二の基準電圧と比較するピーク検出器と、ピーク検出器の検出結果に基づいて、ピーク電圧が第一の基準電圧と第二の基準電圧との中間の電圧となるようにリニアイコライザの補償強度を制御する制御回路と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、伝送路損失補償回路及び伝送路損失補償方法に関する。特に、高速シリアル通信等において、高周波成分の伝送路損失についてリニアイコライザを用いて補償する伝送路損失補償回路及び伝送路損失補償方法に関する。

高速シリアル伝送において、伝送損失が大きくなるとＩＳＩ（inter-symbol interference：符号間干渉）ジッタが発生し、受信側のアイ（Ｅｙｅ）開口が小さくなり、タイミングマージンが小さくなってしまう。これは一般に伝送路はローパスフィルタの特性を示し、伝送路が長くなるほど、高周波成分の劣化が大きくなることが原因である。

これを補償する技術の一つとして、高周波成分を強調するリニアイコライザを受信側に搭載する方法がある。伝送路による高周波成分の劣化と、リニアイコライザによる高周波成分の強調が同程度であるとき、リニアイコライザの出力から最適なアイ（Ｅｙｅ）波形を得ることができる。

ただし、リニアイコライザによる高周波成分の強調が弱すぎる場合はジッタ補償が不十分であるし、強すぎる場合にはジッタが増加してしまう。したがってリニアイコライザの補償強度を伝送損失に合わせた最適な設定へ調整する必要がある。

しかしユーザが自由に設定を変更することができないアプリケーションがある。このようなアプリケーションにおいて、長さや損失が極端に異なる様々な伝送路に対応しなければならない場合、リニアイコライザ設定を固定して対応することは困難である。従って、リニアイコライザが高周波成分の伝送路損失を補償する強度について自動調整の機能が必要となる。

図２は、非特許文献１に記載されている自動調整機能を有する従来の伝送路損失補償回路のブロック図である。図２の伝送路損失補償回路は、バッファ２１の出力波形が最適となるようにリニアイコライザ２０の強度を自動調整する。

図３（ａ）にリニアイコライザ２０が最適設定となっている場合の、バッファ２１の出力信号波形を示す。リニアイコライザ２０が最適設定のとき、符号の極性が変化する部分（高周波成分）のピーク振幅：Ｖｐｐ（ｈｉｇｈ）と、符号の極性が変化しない部分（低周波成分）のピーク振幅：Ｖｐｐ（ｌｏｗ）が同レベルとなる。一方、リニアイコライザ２０の高周波成分の補償強度が強すぎれば、Ｖｐｐ（ｌｏｗ）よりＶｐｐ（ｈｉｇｈ）のレベルが高くなり、補償強度が弱すぎれば、Ｖｐｐ（ｌｏｗ）よりＶｐｐ（ｈｉｇｈ）のレベルが低くなることになる（図示せず）。

図３（ａ）の理想的な出力信号を整流回路２２ａに入力すると、図３（ｂ）の実線に示す波形となる。図３（ａ）の符合の極性が変化する部分の波形がＳｉｎ波であるとすると、そのピーク値に対して整流平均は、２／π倍となるので、符号が変化する部分の整流平均の平均をＶａｖｅ（ｈｉｇｈ）、符号の極性が変化しない部分の平均をＶａｖｅ（ｌｏｗ）とすると、最適状態においてＶａｖｅ（ｈｉｇｈ）＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πとなる。したがってこの従来技術ではＶａｖｅ（ｈｉｇｈ）＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πとなるようにリニアイコライザ強度の調整を行なう。

強度の自動調整は、Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）のレベルに合わせて参照電位Ｖｔｈを調整する参照電位調整モードと、調整された参照電位に合わせてＶａｖｅ（ｈｉｇｈ）のレベルを調整するリニアイコライザ強度調整モードと、の２つのモードで構成される。この２つのモードを制御ロジック部３１のループタイマー２６、状態指示回路３０およびセレクタ２７によって、一定時間毎に切り替えてリニアイコライザ２０を制御する。

まず、一つ目のモードである参照電位調整モードでは、整流回路２２ｂ→コンパレータ２３→フリップフロップ２４→セレクタ２７→インクリメンタ２８ｂ→参照電位生成回路２９→整流回路２２ｂのループにより、参照電位Ｖｔｈ＝バッファ出力Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）となるように参照電位Ｖｔｈの調整を行なう。

整流回路２２ａ，２２ｂによりバッファ２１の出力および参照電位生成回路２９の出力を整流し、コンパレータ２３で整流回路２２ａと２２ｂとの出力レベルを比較する。Ｖｔｈ＜Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）のときコンパレータ２３からパルスが出力され、フリップフロップ２４からハイレベルが出力される。ウェイトタイマー２５によって一定期間カウントするまでの間にフリップフロップ２４からハイレベルが出力された場合、インクリメンタ２８ｂで設定を１段階上げ、参照電位Ｖｔｈを引き上げると同時にフリップフロップ２４およびループタイマー２６をリセットする。

設定を上げていくと、Ｖｔｈ＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）となり、コンパレータ２３からパルスが出力されなくなる。フリップフロップ２４の出力がローレベルのままの場合には、インクリメンタ２８ｂは設定コードをインクリメントしない。さらに時間が経過すると、ループタイマー２６がタイムアウト信号を出力し、二つ目のモードであるリニアイコライザ強度調整モードへ移行する。

次に、リニアイコライザ強度調整モードでは、整流回路２２ａ→コンパレータ２３→セレクタ２７→インクリメンタ２８ａ→リニアイコライザ２０→バッファ２１→整流回路２２ａのループにより、バッファ出力Ｖａｖｅ（ｈｉｇｈ）＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πとなるようにＶａｖｅ（ｈｉｇｈ）の調整を行なう。

リニアイコライザ強度調整モードでは参照電位調整モードで調整された参照電位Ｖｔｈ＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）をＶｔｈ＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πに変更し、参照電位調整モードと同様の調整を行なう。このときインクリメントするのはリニアイコライザ２０の設定コードである。

整流回路２２ａ，２２ｂによりバッファ２１出力および参照電位Ｖｔｈを整流し、コンパレータ２３でそれらを比較する。Ｖａｖｅ（ｈｉｇｈ）＜Ｖｔｈ＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πのときコンパレータ２３からパルスが出力され、フリップフロップ２４からハイレベルが出力される。ウェイトタイマー２５で一定期間カウントする間にフリップフロップ２４からハイレベルが出力された場合、インクリメンタ２８ａで設定を１段階上げ、リニアイコライザ２０の強度を上げると同時にフリップフロップ２４およびループタイマー２６をリセットする。

設定を上げていくと、Ｖａｖｅ（ｈｉｇｈ）＝Ｖｔｈ＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）×２／πとなり、コンパレータ２３からパルスが出力されなくなる。一定期間の間、フリップフロップ２４の出力がローレベルのままの場合には、インクリメンタ２８ａは設定コードをインクリメントしない。さらに時間が経つとループタイマー２６がタイムアウト信号を出力し、リニアイコライザ強度調整モードを完了する。

上記２つのモードによって、リニアイコライザ強度調整モードが完了すると、バッファ２１出力の高周波成分は低周波成分の２／π倍へ調整される。リニアイコライザ強度調整完了後は参照電位調整モードへ戻り、以降２モードを繰り返す。これは異常設定となっても復帰可能にするためと考えられる。

また、非特許文献１には記載されていないが、設定コード更新をインクリメント（一方向）のみとしているのは、デクリメントも行なうと安定状態で調整コードが振動してしまうので、これを回避するためと思われる。
H.Uchiki他、"A 6Gb/s RX Equalizer Adapted Using Direct Measurement of the Equalizer Output Amplitude"、２００８年２月４日、ISSCC 2008/SESSION 5/HIGH-SPEED TRANSCEIVERS/5.4

以下の分析は本発明において与えられる。上記非特許文献１に記載された伝送路損失補償回路は、伝送路の状態に変化がある環境で用いるには、以下の課題が残っている。第一の課題は、一度リニアイコライザ設定が最適よりも強すぎる状態となった場合には、これを弱くすることができないことである。また、第二の課題は、動作中レシーバ入力振幅が小さく設定されるなどして、リニアイコライザ出力振幅が小さくなってしまった場合、最適よりも強く補償強度が設定されてしまうことである。

第一の課題の理由は、リニアイコライザ強度調整モードでは、バッファ出力の高周波成分が参照電位を超えるまでリニアイコライザ強度設定を上げるように動作する。しかし、すでに参照電位を超えた場合には、設定が最適な状態にあるのか、それとも補償強度が強すぎる状態にあるのか、それらの状態を区別する手段および設定を下げる（デクリメントする）手段を持たない。結果として、リニアイコライザ強度調整中や強度調整後に、伝送損失が大きい状態から小さい状態へと接続が変化した場合、その変化がリニアイコライザの補償強度に反映されず、伝送損失が小さい場合でもリニアイコライザ設定は強いままとなってしまう。

第二の課題の理由は、参照電位調整モードでは、コンパレータからパルスが出力されなくなる（バッファ低周波成分ピーク＝Ｖａｖｅ（ｌｏｗ）よりも高くなる）まで参照電位の調整が行われる。しかし、一度参照電位が高く調整されると、その後、バッファ出力振幅が小さくなっても、参照電位が高いままなので、パルスは出力されない。よって参照電位が更新されない。リニアイコライザが最適設定となっている状態において、伝送損失がそのままで、振幅だけが小さくなったとすると、参照電位に対して信号の高周波成分が小さいと認識されてしまう。よってリニアイコライザが最適よりも強く設定されてしまう。

上記、課題の原因は、参照電位及びリニアイコライザの補償強度を上げる方向にしか調整できないという仕組みにある。非特許文献１に記載の構成でデクリメントもできるようにすれば、逆に弱く調整することが可能であるが、設定が常時、デクリメントまたはインクリメントを繰り返し、一定の固定値には収束しなくなる。設定を固定するには調整を停止しなければならず、その場合、自動調整が継続されないので、経時的に理想設定からずれてしまっても追従する手段を持たないことになる。

本発明の１つの側面による伝送路損失補償回路は、高周波成分の伝送路損失を補償するためのリニアイコライザと、前記リニアイコライザの出力から高周波成分を取り出すためのハイパスフィルタと、前記ハイパスフィルタ出力のピーク電圧を第一及び第二の基準電圧と比較するピーク検出器と、前記ピーク検出器の検出結果に基づいて、前記ピーク電圧が前記第一の基準電圧と前記第二の基準電圧との中間の電圧となるように前記リニアイコライザの補償強度を制御する制御回路と、を有する。

また、本発明の他の側面による伝送路損失補償方法は、高周波成分の伝送路損失をリニアイコライザを用いて補償する伝送路損失補償方法であって、前記リニアイコライザの出力信号における高周波成分のピーク電圧を検出して第一の基準電圧及び第二の基準電圧と比較し、前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のいずれよりも小さい場合には、前記リニアイコライザの補償強度を強め、前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のいずれよりも大きい場合には、前記リニアイコライザの補償強度を弱め、前記ピーク電圧が前記第一、第二の基準電圧の中間電圧であった場合には、前記リニアイコライザの補償強度を維持する。

本発明によれば、伝送環境が変化した場合には、その変化に速やかに追従してリニアイコライザの補償強度を変えて高周波成分の損失を補償し、伝送損失に変化が無い場合は、安定した状態を維持する伝送路損失補償回路、及び伝送路損失補償方法が得られる。

本発明の実施形態について、必要に応じて図面を参照して説明する。なお、実施形態の説明において引用する図面及び図面の符号は実施形態の一例として示すものであり、それにより本発明による実施形態のバリエーションを制限するものではない。

本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１、１４に示すように、高周波成分の伝送路損失を補償するためのリニアイコライザ１１と、リニアイコライザ１１の出力から高周波成分を取り出すためのハイパスフィルタ１２と、ハイパスフィルタ出力Ｓａｃのピーク電圧を第一及び第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）と比較するピーク検出器１４と、ピーク検出器１４の検出結果に基づいてピーク電圧が第一の基準電圧と第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）との中間の電圧となるようにリニアイコライザ１１の補償強度を制御する制御回路１５と、を有する。従って、第一の基準電圧と第二の基準電圧とを用いて、高周波成分のピーク電圧が第一の基準電圧と第二の基準電圧との中間の電圧となるようにリニアイコライザの補償強度を制御するので、伝送環境に変化があり、第一、第二の基準電圧の範囲外となったときには、補償強度を調整と、伝送環境に変化がないときは、安定した状態を維持することができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１に示すように、第一、第二の基準電圧を生成する高周波基準レベル生成回路１３をさらに含んでいる。この高周波基準レベル生成回路１３の具体的な構成は、単相信号正側のピーク値を検出する場合（図７）、単相信号負側のピーク値を検出する場合（図１０）、単相信号正側と単相信号負側のピーク値を検出する場合（図１３）等検出するピーク値に合わせて回路構成を変えることができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１に示すように、ピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のどちらよりも小さいことを検出した場合には、補償強度を強めるように制御し、ピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のどちらよりも大きいことを検出した場合には、前記補償強度を弱めるように制御する。検出するピーク値は、図６に示すように最大のピーク値を検出するものであっても、図９に示すように最小のピーク値を検出するものであっても、図１２に示すように最大、最小の両方のピーク値を検出するものであっても、図１７に示すように差動値のピークを検出するものであってもよいが、いずれの場合でも、振幅の中心を基準として、ピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のどちらよりも小さいことを検出した場合には、補償強度を強めるように制御し、ピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のどちらよりも大きいことを検出した場合には、前記補償強度を弱めるように制御することにより、高周波成分の伝送路損失が補償できる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１に示すように、ピーク検出器１４が、クロックに同期して動作し、クロックの一周期の間のピーク電圧を第一及び第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）と比較して、ピーク電圧のレベルを検出する。従って、図６、９、１２に示すように、クロックに同期してピーク電圧を検出できる。クロックの周期は、一周期の間に高周波成分の信号Ｓａｃが１サイクル以上含まれる周期とすることが望ましい。しかし、一周期の間に高周波成分の信号の１サイクルが終了しなかった場合は、次の周期まで期間を延ばして判定するようにしても良い。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１、１９に示すように、制御回路１５が、ピーク検出器１４の検出結果に基づいてサーモメータコードを用いてリニアイコライザ１１を制御する。サーモメータコードを用いてリニアイコライザを制御しているので、コードの変わり目で変化するのは１ビットのみであり、コードを構成する各ビット間にスキューがあったとしても異常なコードが出力されることはない。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１、１８に示すように、制御回路１５が、ピーク検出器１４の検出結果によって、左シフト、右シフト、保持のいずれかの動作をするシフトレジスタ１５１により構成され、左シフト、右シフトにより、１ビットずつサーモメータコードを変化させてリニアイコライザ１１を制御する。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１４〜１７に示すように、リニアイコライザ１１Ａの入力信号及び出力信号が差動信号であり、ピーク検出器１４Ａが、ハイパスフィルタ出力Ｓａｃにおける差動信号のピーク電圧を、第一の基準電圧（ＶＴＨ1Ｐ−ＶＴＨ1Ｎ）及び第二の基準電圧（ＶＴＨ０Ｐ−ＶＴＨ０Ｎ）と比較するピーク検出器である。従って、差動信号のピーク電圧（ピーク電位差）を第一の基準電圧（ＶＴＨ1ＰとＶＴＨ1Ｎとの電位差）及び第二基準電圧（ＶＴＨ０ＰとＶＴＨ０Ｎとの電位差）と比較してリニアイコライザの補償強度を制御することができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図１、１１に示すように、ピーク検出器１４が、ハイパスフィルタ出力のハイレベルピーク電圧を第一の基準電圧ＶＴＨ０ｐと比較する第一のコンパレータ１４１ａと、ハイレベルピーク電圧を第二の基準電圧ＶＴＨ１ｐと比較する第二のコンパレータ１４２ａと、ハイパスフィルタのローレベルピーク電圧を第三の基準電圧ＶＴＨ０ｎと比較する第三のコンパレータ１４１ｂと、ローレベルピーク電圧を第四の基準電位ＶＴＨ１ｎと比較する第四のコンパレータ１４２ｂと、を備え、制御回路１５が、第一乃至第四のコンパレータの比較結果に基づいて、リニアイコライザの強度を制御する。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図２０に示すように、リニアイコライザ１１の前段または後段に設けられた可変利得アンプ１１１と、可変利得アンプ１１１とリニアイコライザ１１を経た出力信号から低周波成分を取り出すためのローパスフィルタ１０２と、ローパスフィルタ出力Ｓｄｃのピーク電圧を第一及び第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ1Ａ）と比較する低周波ピーク検出器１０４と、低周波ピーク検出器１０４の検出結果に基づいてローパスフィルタ出力Ｓｄｃのピーク電圧が第一の低周波基準電圧ＶＴＨ０Ａと第二の低周波基準電圧ＶＴＨ１Ａとの中間電圧となるように可変利得アンプ１１１のゲインを制御するゲイン制御回路１０５と、をさらに備え、ハイパスフィルタ１２が、可変利得アンプ１１１とリニアイコライザ１１を経た出力信号から高周波成分Ｓａｃを取り出すフィルタである。従って、入力信号の振幅が一定でない場合でも、可変利得アンプによって低周波成分の振幅を一定幅にすることができるので、リニアイコライザと可変利得アンプによって低周波成分と高周波成分の振幅を一定幅にすることができる。なお、図２０では、可変利得アンプ１１１は、リニアイコライザの前段に設けられているが、ハイパスフィルタ、ローパスフィルタへの入力を可変利得アンプとリニアイコライザを経た出力信号とすれば、可変利得アンプはリニアイコライザの後段に配置することもできる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図２０に示すように、上記第一、第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）を生成する低周波基準レベル生成回路１０３をさらに含む。出力信号の低周波成分の振幅について、低周波基準レベル生成回路によって基準となる電圧レベルを決めることができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図２０に示すように、ゲイン制御回路１０５が、ローパスフィルタ１０２のピーク電圧の絶対値が第一、第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の絶対値のいずれよりも小さいことを検出した場合には、ゲインを上げるように制御し、ローパスフィルタ１０２のピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の絶対値のいずれよりも大きいことを検出した場合には、前記ゲインを下げるように制御する。かかる制御を行うことにより、出力信号の低周波成分の振幅レベルを一定範囲に安定させることができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償回路は、例えば、図２２に示すように、リニアイコライザ１１の出力から低周波成分を取り出すためのローパスフィルタ１０２と、ローパスフィルタ出力Ｓｄｃのピーク電圧を第一及び第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）と比較する低周波ピーク検出器１０４と、低周波ピーク検出器１０４の検出結果に基づいて第一、第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の絶対値の大きさを、前記ローパスフィルタ出力のピーク電圧が第一の低周波基準電圧と第二の低周波基準電圧との中間の電圧となるように制御するとともに、第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値の大きさを低周波数基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）のレベルに合わせて制御する基準電圧制御回路と、をさらに含む。すなわち、入力信号の低周波成分の振幅が一定でない場合は、低周波成分の振幅に応じて第一および第二の低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）を制御する他、低周波基準電圧に合わせて、高周波成分の基準電圧を制御することによっても、安定して高周波成分の伝送路損失を補償することができる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償方法は、例えば、図６に示すように、高周波成分の伝送路損失をリニアイコライザ１１を用いて補償する伝送路損失補償方法であって、リニアイコライザ１１の出力信号における高周波成分のピーク電圧ＰＫを検出して第一の基準電圧ＶＴＨ０及び第二の基準電圧ＶＴＨ１と比較し、ピーク電圧ＰＫの絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のいずれよりも小さい場合（Ｔ０〜Ｔ１）には、リニアイコライザの補償強度を強め、ピーク電圧の絶対値が第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の絶対値のいずれよりも大きい場合（Ｔ４〜Ｔ５）には、リニアイコライザの補償強度を弱め、ピーク電圧ＰＫが第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の中間電圧であった場合（Ｔ２〜Ｔ３）には、リニアイコライザの補償強度を維持する。すなわち、ピーク電圧ＰＫが第一、第二の基準電圧（ＶＴＨ０、ＶＴＨ１）の中間電圧であった場合は、リニアイコライザの補償強度を変化させずに以前の状態を維持するようにしたので、伝送路に変化が無い場合は、安定した状態を維持できる。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償方法は、例えば、図６に示すように、高周波成分のピーク電圧をクロックに同期して一周期（Ｔ０〜Ｔ６の各周期）ごとに検出し、一周期の間のピーク電圧を前記第一、第二の基準電圧と比較し、その結果によって、リニアイコライザの補償強度を制御する。

また、本発明の一実施形態の伝送路損失補償方法は、例えば、図２０に示すように、リニアイコライザ１１の出力信号における低周波成分のピーク電圧を検出して第一の低周波基準電圧及び第二の低周波基準電圧と比較し、低周波成分のピーク電圧の絶対値が第一、第二の低周波基準電圧の絶対値のいずれよりも小さい場合には、リニアイコライザの入力信号又は出力信号のゲインを上げ、低周波成分のピーク電圧の絶対値が第一、第二の低周波基準電圧の絶対値のいずれよりも大きい場合には、入力信号又は出力信号のゲインを下げ、低周波成分のピーク電圧が前記第一、第二の低周波基準電圧の中間電圧であった場合には、入力信号又は出力信号のゲインを維持する。従って、伝送路における高周波成分及び低周波成分の振幅を一定範囲内に収めることができる。なお、図２０では、リニアイコライザの前段に可変利得アンプを設け、リニアイコライザの入力信号の低周波成分のピーク電圧を調整しているが、リニアイコライザの後段に可変利得アンプを設けゲインを調整してもよい。以下、実施例に即し、図面を参照して詳しく説明する。

図１は、実施例１の伝送路損失補償回路のブロック図である。図１において、伝送路損失補償回路はリニアイコライザ１１，ハイパスフィルタ１２，高周波基準レベル生成回路１３，ピーク検出器１４，制御回路１５からなり、リニアイコライザ調整ループ１を構成している。

リニアイコライザ１１は図２に記載の従来例と同様、制御信号により強度を調整可能なアンプである。図４（ａ）はリニアイコライザ１１の回路図であり、図４（ｂ）にその周波数特性を示す。リニアイコライザは低周波の利得を一定として、低周波と高周波利得の利得差（強度）をｎビットの制御信号により段階的に調整する。

図４（ｂ）では、８ビットの制御信号により周波数特性を制御している。設定を変更する際に２ビット以上の信号を同時に変化させると、変化させる制御信号間にスキューがあった場合、瞬間的に望まない設定となってしまう。このため１ビットの制御信号だけが変化するように強度設定信号はサーモメータコードで調整しており、”１”となるビット数が多いほど強度が高くなるようにしている。

リニアイコライザ１１の補償強度が不足しているとき、出力信号の高周波成分ピークは小さくなり、逆に過度に補償しているときには高周波成分ピークが大きくなる。そこでリニアイコライザ１１の出力から高周波成分のみを抽出し、そのピークレベルの大小からリニアイコライザ１１の強度調整を行なう。

リニアイコライザ１１の出力信号をハイパスフィルタ１２に通過させると、ハイパスフィルタ１２からは、リニアイコライザ１１出力の高周波成分（Ｓａｃ）が出力される。ピーク検出器１４は入力信号（Ｓａｃ）のピークレベル（ＰＫ）と２つの基準電圧（ＶＴＨ０，ＶＴＨ１）の大小関係を比較し、この大小関係に対応したＵＰ，ＤＯＷＮ，ＨＯＬＤ信号を出力する。

図５は、ピーク検出器１４の構成例を示すブロック図である。ピーク検出器１４はコンパレータ１４１，１４２、フリップフロップ１４３，１４４，１４５，１４６、デコーダ１４７から構成される。図５では入力信号の正側ピーク電圧と２つの基準電圧を比較している。図５において、デコーダ１４７の内部にデコーダ１４７の入力信号に対する出力信号の論理を記載している。

図６は図５に示したピーク検出器１４の動作を表すタイミングチャートである。クロックタイミングＴ０〜Ｔ１では、入力（ＩＮ）の正側ピークレベル（ＰＫ）は、ＰＫ＜ＶＴＨ０＜ＶＴＨ１である。よってコンパレータ１４１，１４２から出力されるフリップフロップ１４３，１４４へのセット信号ＳＥＴ０，ＳＥＴ１はローレベルのままとなる。フリップフロップ１４５，１４６の入力はローレベルであるため、クロックタイミングＴ１においてＣＯＭＰ０、ＣＯＭＰ１信号は共にローレベルを出力する。従って、デコーダ１４７の出力はＵＰ信号がハイレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルとなる。

クロックタイミングＴ２〜Ｔ３では、入力（ＩＮ）のピークレベル（ＰＫ）は、ＶＴＨ０＜ＰＫ＜ＶＴＨ１である。よってコンパレータ１４１から出力されるフリップフロップ１４３へのセット信号ＳＥＴ０はパルス列となり、コンパレータ１４２から出力されるフリップフロップ１４４へのセット信号ＳＥＴ１はローレベルのままとなる。フリップフロップ１４５の入力はハイレベルへセットされるが、フリップフロップ１４６の入力はローレベルのままであるため、クロックタイミングＴ３においてＣＯＭＰ０信号がハイレベル、ＣＯＭＰ１信号がローレベルとなり、デコーダ１４７の出力はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がハイレベルとなる。

クロックタイミングＴ４〜Ｔ５では、入力（ＩＮ）のピークレベル（ＰＫ）は、ＶＴＨ０＜ＶＴＨ１＜ＰＫである。よってコンパレータ１４１，１４２から出力されるフリップフロップ１４３，１４４へのセット信号ＳＥＴ０，ＳＥＴ１はパルス列となる。フリップフロップ１４５，１４６の入力はともにハイレベルへセットされるため、クロックタイミングＴ５においてＣＯＭＰ０信号、ＣＯＭＰ１信号が共にハイレベルを出力し、デコーダ１４７出力はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がハイレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルとなる。

図７は、ピーク検出器１４へ入力される２つの基準電圧（ＶＴＨ０， ＶＴＨ１）を生成する高周波基準レベル生成回路１３の回路図である。高周波基準レベル生成回路１３は、抵抗Ｒ０，Ｒ１へ定電流を印加することにより２つの基準電圧ＶＴＨ０＝ＶＭ＋Ｉ×Ｒ０，ＶＴＨ１＝ＶＭ＋Ｉ×（Ｒ０＋Ｒ１）を生成する。ここでＶＭはリニアイコライザ１１出力の高周波成分（Ｓａｃ）の中心電圧レベルである。リニアイコライザが最適設定となるときのＳａｃ正側ピークレベルを目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ）とした場合、ＶＴＨ０，ＶＴＨ１は、ＶＴＨ０＜ＰＫｔａｒｇｅｔ＜ＶＴＨ１となるように決定する。

図５、図７では、入力信号の正側ピークレベルを検出する回路の構成を示したが、ピーク検出器を図８に示す回路構成として負側ピークを検出する方式としても良い。図８のピーク検出器１４におけるタイミングチャートを図９に示す。図９のタイミングチャートを図６と比較して分かるように、正側ピークレベルを検出する場合と同様の出力結果となる。このとき高周波基準レベル生成回路は図１０に示すような、入力信号の中心電圧（ＶＭ）に対し低電位側に電圧を発生する構成とする必要がある。

またピーク検出器１４は図１１に示すように、正側，負側両方のピークを検出する回路構成としても良い。このとき高周波基準レベル生成回路は図１３に示すような、中心電圧（ＶＭ）に対し高低両側に電圧を発生する構成とする必要がある。このときのタイミングチャートを図１２に示す。図１２のタイミングチャートを図６と比較して分かるように、正側ピークレベルを検出する場合と同様の出力結果となる。

さらに図１４に示すように、リニアイコライザ１１を単相信号出力するのではなく、差動出力とすることも構成可能である。図１４は、入出力信号を差動信号とした伝送損失補償回路のブロック図である。この場合、ピーク検出器１４Ａは図１５に示すような構成となる。図１５では、差動コンパレータ１４１Ａ、１４２Ａを使用することで差動信号を入力することができる。高周波基準レベル生成回路１３Ａは図１３と同じ構成である。図１５で使用される差動コンパレータの構成例を図１６に示す。差動コンパレータは入力差動信号ＩＮｐ−ＩＮｎ＞ＶＴＨｐ−ＶＴＨｎのときハイレベルを出力し、ＩＮｐ−ＩＮｎ＜ＶＴＨｐ−ＶＴＨｎのときローレベルを出力する。ピーク検出器１４Ａのタイミングチャートを図１７に示す。図１７のタイミングチャートを図６と比較して分かるように、単相入力の正側ピークレベルを検出する場合と同様の出力結果となる。

図１５に示すピーク検出器は差動入力信号の正側ピークの検出する回路構成であるが、単相の場合と同様に負側ピークを検出するコンパレータを設ければ、差動入力信号の負側、正負両側でもピーク検出が可能である。

図１の制御回路１５ではリニアイコライザ１１を制御するコード信号を生成している。ピーク検出器１４の出力信号（ＵＰ、ＤＯＷＮ、ＨＯＬＤ）によって、リニアイコライザの高周波成分について、補償強度を強めるか弱めるか保持するかのいずれかを行なう。制御回路１５の回路構成の一例を図１８（ａ）に示す。制御回路１５の設定コード出力信号がｎビットの場合は、図１８（ｂ）に示す制御回路基本ユニット１５１をｎ個接続して構成する。制御回路１５は出力保持が可能な左右の両方向にシフト可能なシフトレジスタとして動作し、その出力信号はサーモメータコードである。図１８（ｂ）に示す制御回路基本ユニット１５１の動作は次のようになる。制御回路基本ユニット１５１への制御信号ＵＰがハイレベル、ＤＯＷＮがローレベル、ＨＯＬＤがローレベルのとき、下位ビット側（図１８（ａ）の右側）からの入力信号Ｒをクロックタイミングで出力する。同様に制御信号ＵＰがローレベル、ＤＯＷＮがハイレベル、ＨＯＬＤがローレベルのとき、上位ビット側（図１８（ａ）の左側）からの入力信号Ｌをクロックタイミングで出力する。制御信号ＵＰがローレベル、ＤＯＷＮがローレベル、ＨＯＬＤがハイレベルのとき、クロックタイミングの直前の状態が保持される。すなわち、クロックタイミングでの状態の変化はない。

設定コード出力信号が８ビットの場合の制御回路１５の状態遷移図を図１９に示す。
制御回路１５へ入力される３種類の状態制御信号（ＵＰ，ＤＯＷＮ，ＨＯＬＤ）によってサーモメータコード出力をインクリメント（上位ビット側へシフト）するか、デクリメント（下位ビット側へシフト）するか、状態を保持するかのいずれかに状態遷移する。

次に、実施例１の動作について説明する。Ｅｙｅ開口がクリアな信号は電圧方向のＥｙｅ開口度（信号の高周波成分）とピーク振幅（信号の低周波成分）は同程度となっている。伝送損失が大きいとき、伝送路のローパス特性によって高周波成分が大きく劣化するため、電圧方向のＥｙｅ開口度（信号の高周波成分）が小さくなってしまう。リニアイコライザにより高周波利得を上げることで、信号の高周波成分と低周波成分を同程度とし、出力をクリアなＥｙｅ波形とすることができる。

図１に示すような構成の場合、入力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）振幅をＶｉｎ＿ｄｃ，高周波成分（Ｓａｃ）振幅をＶｉｎ＿ａｃ、リニアイコライザの低周波利得をＡｅ＿ｄｃ，高周波利得をＡｅ＿ａｃとすると、リニアイコライザ出力信号の低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ），高周波成分（Ｖｅｑ＿ａｃ）は以下の（１）、（２）式のように表される。

Ｖｅｑ＿ｄｃ＝Ｖｉｎ＿ｄｃ×Ａｅ＿ｄｃ・・・（１）
Ｖｅｑ＿ａｃ＝Ｖｉｎ＿ａｃ×Ａｅ＿ａｃ・・・（２）

ここで入力信号のピーク振幅すなわち低周波成分（Ｓｄｃ）振幅（Ｖｉｎ＿ｄｃ）および、リニアイコライザの低周波利得（Ａｅ＿ｄｃ）が既知の固定値である場合を考える。入力信号の低周波成分ピーク振幅（Ｖｉｎ＿ｄｃ）が既知である場合とは、例えば伝送規格により送信側での出力振幅が定められていて（既知）、かつ伝送路の低周波成分損失が小さい、またはある程度予想できる場合などである。一般的に伝送路の低周波成分損失は小さく、伝送路の種類が異なっても低周波成分損失のばらつきは小さい。設計段階でＡｅ＿ｄｃが分かっていれば、リニアイコライザ出力の低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ）も既知の固定値である。

一方、伝送路の高周波成分損失は、伝送路の種類によりばらつきが大きいので、入力信号の高周波成分（Ｖｉｎ＿ａｃ）は不明である。リニアイコライザ出力をクリアなＥｙｅ開口とするためには、次のようにすればよい。まず、既知の固定レベルであるリニアイコライザ出力の低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ）ピーク振幅から、リニアイコライザ出力信号の高周波成分の調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ）を設定しておく。リニアイコライザ出力信号の高周波成分（Ｖｅｑ＿ａｃ）ピーク振幅レベル（ＰＫ）を観測し、本ピーク振幅レベルが調整目標 （ＰＫｔａｒｇｅｔ）に近づくように、リニアイコライザの高周波利得（Ａｅ＿ａｃ）を調整する。

図１は上記を実現するための構成で、具体的な動作は次のようになる。

［リニアイコライザ強度が不足している場合の動作］
リニアイコライザ１１出力信号の高周波成分（Ｓａｃ）のピーク（ＰＫ）は最適設定のピークレベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ）よりも小さい。よってリニアイコライザ１１出力の高周波成分ピークレベル（ＰＫ）と２つの基準電圧（ＶＴＨ０，ＶＴＨ１）の大小関係はＰＫ＜ＶＴＨ０＜ＶＴＨ１となる。このときピーク検出器１４はＵＰ信号がハイレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段の制御回路１５はＵＰ信号がハイレベルであることから、リニアイコライザ１１への強度設定を１段階高い信号へ変更する。リニアイコライザ１１の強度が上がると、リニアイコライザ１１出力の高周波成分ピークレベル（ＰＫ）も上昇する。

これら一連の動作はＰＫ≒ＰＫｔａｒｇｅｔになり、３レベルの大小関係がＶＴＨ０＜ＰＫ＜ＶＴＨ１となるまで継続される。このとき、ピーク検出器１４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がハイレベルを出力する。後段の制御回路１５はＨＯＬＤ信号がハイレベルであることより、リニアイコライザ１１への強度設定を保持する。一度安定状態に入ると、ＰＫ、ＶＴＨ０、ＶＴＨ１の３レベルの大小関係が変わらない限り、強度設定は変化しない。すなわち、設定コードが振動しない。

［リニアイコライザ強度が高過ぎる場合の動作］
リニアイコライザ１１出力信号の高周波成分（Ｓａｃ）のピーク（ＰＫ）は最適設定のピークレベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ）よりも大きい。よってリニアイコライザ１１出力の高周波成分ピークレベル（ＰＫ）と２つの基準電圧（ＶＴＨ０，ＶＴＨ１）の大小関係はＶＴＨ０＜ＶＴＨ１＜ＰＫとなる。このときピーク検出器１４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がハイレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段の制御回路１５はＵＰ信号がローレベルより、リニアイコライザ１１への強度設定を１段階低い信号へ変更する。リニアイコライザ１１の強度が下がると、リニアイコライザ１１出力の高周波成分ピークレベル（ＰＫ）も低下する。
これら一連の動作はＰＫ≒ＰＫｔａｒｇｅｔとなり、３レベルの大小関係がＶＴＨ０＜ＰＫ＜ＶＴＨ１となるまで継続される。このとき、ピーク検出器１４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がハイレベルを出力する。後段の制御回路１５はＨＯＬＤ信号がハイレベルとなることより、リニアイコライザ１１への強度設定を保持する。一度安定状態に入ると、例えば伝送路が変わり高周波成分損失が変化するなどして、３レベルの大小関係が変わらない限り、強度設定は変化しない（設定コードが振動しない）。

［外的要因によりリニアイコライザ最適設定が変化した場合の動作］
例えば伝送路が変更され、伝送損失が変化すると、リニアイコライザ最適設定が変わる可能性がある。この場合、安定状態（ＶＴＨ０＜ＰＫ＜ＶＴＨ１）から、ＰＫ＜ＶＴＨ０＜ＶＴＨ１またはＶＴＨ０＜ＶＴＨ１＜ＰＫへ変化することになる。従って最適設定が変わったとしても、上記いずれかの動作により、新たな最適設定へ自動的に調整される。

以上説明したように、リニアイコライザ強度が不足している場合、および強過ぎる場合のどちらでもリニアイコライザの強度調整が可能である。収束状態においてもＶＴＨ０＜ＰＫ＜ＶＴＨ１の範囲内である限り、設定コードが振動せずに安定した状態を維持することができる。

実施例１は入力振幅が一定かつ予め分かっている場合に有効である。しかし、入力振幅が一定でない場合や、入力振幅の大きさが不明である場合がある。このような場合、実施例２では、入力振幅によらずリニアイコライザ出力振幅を一定レベルに調整する機能（ＡＧＣ：Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）を付加する。

図２０は可変利得アンプの利得調整とリニアイコライザ強度調整を行なう伝送路損失補償回路の構成例である。まず、その構成について説明する。実施例１のリニアイコライザ１１の強度調整ループ１に対し、ローパスフィルタ１０２、低周波基準レベル生成回路１０３、低周波ピーク検出器１０４、ゲイン制御回路１０５、可変利得アンプ１１１を追加し、新たに可変利得アンプ１１１→リニアイコライザ１１→ローパスフィルタ１０２→低周波ピーク検出器１０４→ゲイン制御回路１０５→可変利得アンプ１１１からなる利得調整ループを構成する。

可変利得アンプ１１１はナイキスト周波数以下の全周波数帯域にわたって一律利得倍し、外部より利得の調整が可能な増幅回路である。可変利得アンプ１１１の回路構成例を図２１（ａ）に、その周波数特性を図２１（ｂ）に示す。可変利得アンプ１１１はｍビットの制御信号により、リニアイコライザ１１と同様のサーモメータコード制御信号で段階的に電圧利得を調整する。

図２１（ｂ）の周波数特性は制御信号が８ビットの例である。図４（ｂ）のリニアイコライザ１１と同様、１ビットの制御信号だけが変化するよう、強度設定信号はサーモメータコードで調整しており、”１”となるビット数が多いほど利得が高くなるようにしている。

リニアイコライザ１１の出力信号がローパスフィルタ１０２を通過すると、ローパスフィルタ１０２からは、リニアイコライザ１１出力の低周波成分（Ｓｄｃ）が出力される。

低周波ピーク検出器１０４はピーク検出器１４と同様の構成とする。低周波ピーク検出器１０４は入力信号（Ｓｄｃ）のピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）と２つの基準電圧（ＶＴＨ０Ａ，ＶＴＨ１Ａ）の大小関係を比較し、この大小関係に対応したＵＰ，ＤＯＷＮ，ＨＯＬＤ信号を出力する。低周波ピーク検出器１０４の２つの基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）は低周波基準レベル生成回路１０３で発生している。ＶＴＨ０Ａ，ＶＴＨ１Ａは、リニアイコライザ１１出力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）の正側ピークレベルを目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）とした場合、ＶＴＨ０Ａ＜ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなるように決定する。

可変利得アンプ１１１の制御信号はリニアイコライザ１１と同じサーモメータコードである。従って可変利得アンプ１１１へのｍビット利得設定信号を生成するゲイン制御回路１０５は、リニアイコライザ１１への強度設定信号を生成する制御回路１５と同様の構成とすることができる。このとき制御信号がｍビットであるため、必要となる制御回路基本構成ユニット１５１はｍ個である。

ここでのピーク検出はイコライザ出力信号の正側としているが、図１に示した実施例１の基本構成と同様、信号の負側、正負両側、差動信号の正側、負側、正負両側いずれの構成でも良い。

次に、実施例２の動作原理について説明する。図２０において、可変利得アンプ１１１→リニアイコライザ１１→ローパスフィルタ１０２→低周波ピーク検出器１０４→ゲイン制御回路１０５→可変利得アンプ１１１からなる利得調整ループは、リニアイコライザ１１の出力振幅が大きい場合、可変利得アンプ１１１の利得設定を下げ、小さい場合には利得設定を上げるように作用する。これにより入力振幅の変化によらずリニアイコライザ１１の出力振幅が常に一定レベルとなるよう、可変利得アンプ１１１の利得が自動的に調整される。

図２０に示す構成の場合、入力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）振幅をＶｉｎ＿ｄｃ、高周波成分（Ｓａｃ）振幅をＶｉｎ＿ａｃ、リニアイコライザ１１の低周波利得をＡｅ＿ｄｃ、高周波利得をＡｅ＿ａｃ、可変利得アンプ１１１の電圧利得をＡｖとすると、リニアイコライザ１１出力信号の低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ）、高周波成分（Ｖｅｑ＿ａｃ）は以下の（３）、（４）式のように表される。

Ｖｅｑ＿ｄｃ＝Ｖｉｎ＿ｄｃ×Ａｖ×Ａｅ＿ｄｃ・・・（３）
Ｖｅｑ＿ａｃ＝Ｖｉｎ＿ａｃ×Ａｖ×Ａｅ＿ａｃ・・・（４）

上記（３）、（４）式より、Ｖｉｎ＿ｄｃが不明でＡｅ＿ｄｃが固定値の場合、Ｖｅｑ＿ｄｃを目標レベルに調整するにはＡｖを変化させればよい。リニアイコライザ出力ピーク振幅すなわち低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ）を目標レベルに調整するための具体的な動作は、次のようになる。まずリニアイコライザ出力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）の調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）を任意の値に設定しておく。リニアイコライザ出力信号の低周波成分（Ｖｅｑ＿ｄｃ）ピーク振幅を観測し、本ピーク振幅が調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）に近づくように、可変利得アンプの電圧利得（Ａｖ）を調整する。

そして上記リニアイコライザ出力ピーク振幅の調整動作が収束すれば、図１に示した実施例１の場合と同様に、リニアイコライザ強度の自動調整が可能である。具体的には、次のようになる。リニアイコライザ出力ピーク振幅の調整動作が収束していれば、Ｖｅｑ＿ｄｃ≒ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃとなっている。またリニアイコライザ出力信号の低周波成分の調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）より、リニアイコライザ出力信号の高周波成分の調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ａｃ）も一意に決定する。よってリニアイコライザ出力信号の高周波成分（Ｖｅｑ＿ａｃ）ピーク振幅を観測し、本ピーク振幅が調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ａｃ）に近づくように、リニアイコライザの高周波利得（Ａｅ＿ａｃ）の調整を行なう。

さらに、具体的な動作について、入力振幅が小さい場合、入力振幅が大きい場合、入力振幅が変化した場合に分けて説明する。

［入力振幅が小さい場合の動作］
入力振幅が小さい場合は、リニアイコライザ１１の出力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）ピーク（ＰＫ＿ｄｃ）は調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）よりも小さい。よってリニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）と２つの低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の大小関係はＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ０Ａ＜ ＶＴＨ１Ａとなる。このとき低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がハイレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段のゲイン制御回路１０５はＵＰ信号がハイレベルであるので、可変利得アンプ１１１への利得設定を１段階高い信号へ変更する。

可変利得アンプ１１１の利得が上がると、リニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）も上昇する。これら一連の動作はＰＫ＿ｄｃ≒ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃになり、３レベルの大小関係がＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなるまで継続される。このとき、低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がハイレベルを出力する。後段のゲイン制御回路１０５はＨＯＬＤ信号がハイレベルなので、可変利得アンプ１１１への利得設定を保持する。一度安定状態に入ると、３レベルの大小関係が変わらない限り、強度設定は変化しない（設定コードが振動しない）。そして上記リニアイコライザ出力ピーク振幅の調整動作が収束すれば、実施例１に示したリニアイコライザ強度の自動調整ループにより、リニアイコライザ１１の強度が最適設定に調整される。

［入力振幅が大きい場合の動作］
入力振幅が大きい場合は、リニアイコライザ１１出力信号の低周波成分（Ｓｄｃ）ピーク（ＰＫ＿ｄｃ）は調整目標レベル（ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃ）よりも大きい。よってリニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）と２つの低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の大小関係はＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１Ａ＜ＰＫ＿ｄｃとなる。このとき低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がハイレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段のゲイン制御回路１０５はＤＯＷＮ信号がハイレベルなので、可変利得アンプ１１１への利得設定を１段階低い信号へ変更する。

可変利得アンプ１１１の利得が下がると、リニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）は低下する。これら一連の動作はＰＫ＿ｄｃ≒ＰＫｔａｒｇｅｔ＿ｄｃになり、３レベルの大小関係がＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなるまで継続される。これ以降は入力振幅が小さい場合と同様である。

［入力振幅が変化した場合の動作］
例えば送信側の出力振幅設定が変更されることにより、入力振幅が変化するとリニアイコライザ出力振幅も変化する。この場合、安定状態（ＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａ）から、ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１ＡまたはＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１Ａ＜ＰＫ＿ｄｃへ変化することになる。従ってリニアイコライザ出力振幅が変わったとしても、上記いずれかの動作により、リニアイコライザ出力振幅は目標レベルへ自動的に調整される。

以上、説明したように、実施例１は入力振幅が一定で、その振幅が予め分かっている場合に有効であるが、実施例２は入力振幅が不定の場合でも、リニアイコライザ強度調整が可能である。

入力振幅が不定の場合でも、リニアイコライザ強度調整が可能とするため、実施例２では入力振幅によらずリニアイコライザ出力振幅を一定レベルに調整する機能（ＡＧＣ機能：Auto Gain Control）を付加した。その他にも、以下に実施例３として説明するように、リニアイコライザ出力振幅レベルに連動して２つの基準電圧（ＶＴＨ０，ＶＴＨ１）、すなわち調整目標レベルを変化させる方式でも、入力振幅によらずリニアイコライザ強度の自動調整が可能である。

図２２は、リニアイコライザ出力振幅に連動して基準電圧を調整する実施例３の伝送路損失補償回路のブロック図である。実施例１記載のリニアイコライザ調整ループ１に対して、ローパスフィルタ１０２、低周波基準レベル生成回路１３１、低周波ピーク検出器１０４、基準電圧制御回路１０５Ａを追加し、新たに低周波基準レベル生成回路１３１→低周波ピーク検出器１０４→基準電圧制御回路１０５Ａ→低周波基準レベル生成回路１３１からなる低周波基準電圧調整ループを構成している。

低周波ピーク検出器１０４は図５に示したピーク検出器１４の構成と同様である。高周波基準レベル生成回路１３０、低周波基準レベル生成回路１３１はサーモメータコードによりレベルを調整する。図２３に高周波基準レベル生成回路１３０、低周波基準レベル生成回路１３１の回路図を示す。高周波基準レベル生成回路１３０及び低周波基準レベル生成回路１３１では、抵抗Ｒ０，Ｒ１に電流を印加することにより、２つの低周波基準電圧ＶＴＨ０Ａ＝ＶＭ＋（Ｉ＋ｍ×ΔＩ）×Ｒ０、ＶＴＨ１Ａ＝ＶＭ＋（Ｉ＋ｍ×ΔＩ）×Ｒ０＋Ｉ×Ｒ１を生成する。基準電圧は基準電圧制御回路１０５Ａより与えられるサーモメータコードによりΔＩ×Ｒ０の分解能で段階的に切り替えられる。制御信号をサーモメータコードとするのは、リニアイコライザ制御にサーモメータコードを使用しているのと同様にビット間のスキューによりコードの変わり目で異常なコードが出力されないようにするためである。図２６では”１”となるビットが多いほど、ＶＴＨ０，ＶＴＨ１が低下するように構成している。なお、基準電圧制御回路１０５Ａは、ＵＰ、ＤＯＷＮ、ＨＯＬＤ信号に基づいて、サーモメータコードを出力する機能としては、制御回路１５と機能は同じであるので、図１８の回路構成をそのまま用いることができる。

また、低周波ピーク検出器１０４でのピーク検出はイコライザ出力信号の正側としているが、図５、図８、図１１、図１５等に示したピーク検出器１４の具体的構成例と同様に、信号の負側、正負両側、差動信号の正側、負側、正負両側いずれの構成でも良い。

次に、実施例３の具体的な動作について、入力振幅が小さい場合、入力振幅が大きい場合、入力振幅が変化した場合に分けて説明する。

［入力振幅が小さい場合の動作］
入力振幅が小さい場合、リニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）と２つの低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ，ＶＴＨ１Ａ）の大小関係はＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１Ａとなる。このとき低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がハイレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段の基準電圧制御回路１０５ＡはＵＰ信号がハイレベルであるので、高周波基準レベル生成回路１３０、低周波基準レベル生成回路１３１に対する設定コードのハイレベルとなるビットを１個増加する。従って、高周波基準レベル生成回路１３０及び低周波基準レベル生成回路１３１の基準電圧がともに低下する。これら一連の動作は３レベルの大小関係がＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなるまで継続される。このとき、低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がローレベル、ＨＯＬＤ信号がハイレベルを出力する。後段の基準電圧制御回路１０５ＡはＨＯＬＤ信号がハイレベルなので、高周波基準レベル生成回路１３０、低周波基準レベル生成回路１３１への制御信号が保持される。

一度安定状態に入ると、３レベルの大小関係が変わらない限り、制御信号は変化しない（コードが振動しない）。そして上記低周波基準電圧ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａの調整動作が収束するとき、ＶＴＨ０，ＶＴＨ１も振幅に応じて小さくなっているので、実施例１に示したリニアイコライザ強度の自動調整ループにより、リニアイコライザ１１の強度が最適設定に調整される。

［入力振幅が大きい場合の動作］
入力振幅が大きい場合、リニアイコライザ１１出力の低周波成分ピークレベル（ＰＫ＿ｄｃ）と２つの低周波基準電圧（ＶＴＨ０Ａ、ＶＴＨ１Ａ）の大小関係はＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１Ａ＜ＰＫ＿ｄｃとなる。このとき低周波ピーク検出器１０４はＵＰ信号がローレベル、ＤＯＷＮ信号がハイレベル、ＨＯＬＤ信号がローレベルを出力する。後段の基準電圧制御回路１０５ＡはＤＯＷＮ信号がハイレベルなので、高周波基準レベル生成回路１３０、低周波基準レベル生成回路１３１に対する設定コードのハイレベルとなるビットが１個減少する。従って、高周波基準レベル生成回路１３０が出力する基準電圧、及び低周波基準レベル生成回路１３１が出力する低周波基準電圧がともに上昇する。これら一連の動作は３レベルの大小関係がＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなるまで継続される。ＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａとなった後の動作は、入力振幅が小さい場合と同様である。

［入力振幅が変化した場合の動作］
例えば送信側の出力振幅設定が変更されることにより、入力振幅が変化するとリニアイコライザ出力振幅も変化する。この場合、安定状態（ＶＴＨ０Ａ＜ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ１Ａ）から、ＰＫ＿ｄｃ＜ＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１ＡまたはＶＴＨ０Ａ＜ＶＴＨ１Ａ＜ＰＫ＿ｄｃへ変化することになる。従ってリニアイコライザ出力振幅が変わったとしても、上記いずれかの動作により、リニアイコライザ出力振幅は目標レベルへ自動的に調整される。

以上、説明したように本発明の各実施例によれば、伝送損失量によらず、リニアイコライザの強度調整を自動で行なうことができる。また、収束状態においてもリニアイコライザの強度設定信号は変動しない。さらに、安定状態から伝送損失が変化し、リニアイコライザ最適設定が変わっても、自動的に新たな最適設定へ調整できる。加えて、実施例２、３の構成とすれば伝送損失の変化に加え、任意の入力振幅レベルに対応可能であるという効果が得られる。

なお、実施例２の図２０では、可変利得アンプ１１１をリニアイコライザ１１の前段に設けているが、ハイパスフィルタ１２に入力される信号が、可変利得アンプとリニアイコライザを経た信号であるならば、可変利得アンプ１１１をリニアイコライザの後段に配置してもよい。ただし、可変利得アンプをリニアイコライザの前段に配置したほうが、リニアイコライザに入力される信号のレベルを最適化できるのでより好ましい。

以上、本発明を実施例に即して説明したが、本発明は上記実施例の構成にのみ制限されるものでなく、本発明の範囲内で当業者であればなし得るであろう各種変形、修正を含むことは勿論である。

本発明の一実施例による伝送路損失補償回路のブロック図である。 非特許文献１に記載の従来の伝送路損失補償回路のブロック図である。 （ａ）は伝送路損失補償回路における理想的な出力信号の波形図、（ｂ）は図２記載の伝送路損失補償回路における整流回路の理想的な出力信号波形図である。 （ａ）は本発明の一実施例におけるリニアイコライザの回路図、（ｂ）はその周波数特性図である。 本発明の一実施例におけるピーク検出器のブロック図である。 図５記載のピーク検出器の動作タイミングチャートである。 本発明の一実施例における高周波基準レベル生成回路の回路図である。 本発明の一実施例において入力信号の負側ピーク電圧を検出するピーク検出器の変形例である。 図８記載のピーク検出器の動作タイミングチャートである。 図８記載のピーク検出器に対応する高周波基準レベル生成回路の回路図である。 本発明の一実施例において入力信号の正側及び負側ピーク電圧を検出するピーク検出器の別な変形例である。 図１１記載のピーク検出器の動作タイミングチャートである。 図１１記載のピーク検出器に対応する高周波基準レベル生成回路の回路図である。 本発明の一実施例において入出力信号を差動信号とした変形例における伝送損失補償回路のブロック図である。 図１４記載の変形例における差動ピーク検出器のブロック図である。 図１５記載の差動ピーク検出器における差動コンパレータの一構成例を示す回路図である。 図１５記載のピーク検出器の動作タイミングチャートである。 本発明の一実施例における制御回路のブロック図である。 図１８記載の制御回路の状態遷移図である。 本発明の別な実施例による伝送路損失補償回路のブロック図である。 （ａ）は図２０記載の伝送路損失補償回路における可変利得アンプの回路図、（ｂ）はその周波数特性図である。 本発明のさらに別な実施例による伝送路損失補償回路のブロック図である。 図２２記載の伝送損失補償回路における高周波基準レベル生成回路及び低周波基準レベル生成回路の回路図である。

符号の説明

１：リニアイコライザ調整ループ
１１、１１Ａ、２０：リニアイコライザ
１２、１２Ａ：ハイパスフィルタ
１３、１３Ａ、１３０：高周波基準レベル生成回路
１４、１４Ａ：ピーク検出器
１５、１５Ａ：制御回路
２１：バッファ
２２ａ、２２ｂ：整流回路
２３、１４１、１４１ａ、１４１ｂ、１４２、１４２ａ、１４２ｂ：コンパレータ
１４１Ａ、１４２Ａ：差動コンパレータ
２４、１４３〜１４６：フリップフロップ
２５：ウェイトタイマー
２６：ループタイマー
２７：セレクタ
２８ａ、２８ｂ：インクリメンタ
２９：参照電位生成回路
３０：状態指示回路
３１：制御ロジック部
１１１：可変利得アンプ
１４７：デコーダ
１５１：制御回路基本ユニット
１０２：ローパスフィルタ
１０３、１３１：低周波基準レベル生成回路
１０４：低周波ピーク検出器
１０５：ゲイン制御回路
１０５Ａ：基準電圧制御回路

Claims (15)

1. 高周波成分の伝送路損失を補償するためのリニアイコライザと、
   前記リニアイコライザの出力から高周波成分を取り出すためのハイパスフィルタと、
   前記ハイパスフィルタ出力のピーク電圧を第一及び第二の基準電圧と比較するピーク検出器と、
   前記ピーク検出器の検出結果に基づいて、前記ピーク電圧が前記第一の基準電圧と前記第二の基準電圧との中間の電圧となるように前記リニアイコライザの補償強度を制御する制御回路と、
   を有することを特徴とする伝送路損失補償回路。
2. 前記第一、第二の基準電圧を生成する高周波基準レベル生成回路をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の伝送路損失補償回路。
3. 前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のどちらよりも小さいことを検出した場合には、前記補償強度を強めるように制御し、前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のどちらよりも大きいことを検出した場合には、前記補償強度を弱めるように制御することを特徴とする請求項１又は２記載の伝送路損失補償回路。
4. 前記ピーク検出器が、クロックに同期して動作し、前記クロックの一周期の間のピーク電圧を前記第一及び第二の基準電圧と比較して、ピーク電圧のレベルを検出することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
5. 前記制御回路は、ピーク検出器の検出結果に基づいてサーモメータコードを用いて前記リニアイコライザを制御することを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
6. 前記制御回路は、前記ピーク検出器の検出結果によって、左シフト、右シフト、保持のいずれかの動作をするシフトレジスタにより構成され、前記左シフト、右シフトにより、１ビットずつ前記サーモメータコードを変化させて前記リニアイコライザを制御することを特徴とする請求項５記載の伝送路損失補償回路。
7. 前記リニアイコライザの入力信号及び出力信号が差動信号であり、
   前記ピーク検出器が、前記ハイパスフィルタ出力における差動信号のピーク電圧を、前記第一及び第二の基準電圧と比較するピーク検出器であることを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
8. 前記ピーク検出器が、
   前記ハイパスフィルタ出力のハイレベルピーク電圧を前記第一の基準電圧と比較する第一のコンパレータと、
   前記ハイレベルピーク電圧を前記第二の基準電圧と比較する第二のコンパレータと、
   前記ハイパスフィルタのローレベルピーク電圧を第三の基準電圧と比較する第三のコンパレータと、
   前記ローレベルピーク電圧を第四の基準電位と比較する第四のコンパレータと、
   を備え、
   前記制御回路が、前記第一乃至第四のコンパレータの比較結果に基づいて、前記リニアイコライザの強度を制御することを特徴とする請求項１乃至６いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
9. 前記リニアイコライザの前段または後段に設けられた可変利得アンプと、
   前記可変利得アンプと前記リニアイコライザを経た出力信号から低周波成分を取り出すためのローパスフィルタと、
   前記ローパスフィルタ出力のピーク電圧を第一及び第二の低周波基準電圧と比較する低周波ピーク検出器と、
   前記低周波ピーク検出器の検出結果に基づいて、前記ローパスフィルタ出力のピーク電圧が前記第一の低周波基準電圧と前記第二の低周波基準電圧との中間電圧となるように前記可変利得アンプのゲインを制御するゲイン制御回路と、
   をさらに備え、
   前記ハイパスフィルタが、前記可変利得アンプと前記リニアイコライザを経た出力信号から高周波成分を取り出すフィルタであることを
   特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
10. 前記第一、第二の低周波基準電圧を生成する低周波基準レベル生成回路をさらに含むことを特徴とする請求項９記載の伝送路損失補償回路。
11. 前記ゲイン制御回路は、前記ローパスフィルタのピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の低周波基準電圧の絶対値のいずれよりも小さいことを検出した場合には、前記ゲインを上げるように制御し、前記ローパスフィルタのピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のいずれよりも大きいことを検出した場合には、前記ゲインを下げるように制御することを特徴とする請求項９又は１０記載の伝送路損失補償回路。
12. 前記リニアイコライザの出力から低周波成分を取り出すためのローパスフィルタと、
    前記ローパスフィルタ出力のピーク電圧を第一及び第二の低周波基準電圧と比較する低周波ピーク検出器と、
    前記低周波ピーク検出器の検出結果に基づいて、前記第一、第二の低周波基準電圧の絶対値の大きさを、前記ローパスフィルタ出力のピーク電圧が前記第一の低周波基準電圧と前記第二の低周波基準電圧との中間の電圧となるように制御するとともに、前記第一、第二の基準電圧の絶対値の大きさを前記低周波数基準電圧のレベルに合わせて制御する基準電圧制御回路と、
    をさらに含むことを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の伝送路損失補償回路。
13. 高周波成分の伝送路損失をリニアイコライザを用いて補償する伝送路損失補償方法であって、
    前記リニアイコライザの出力信号における高周波成分のピーク電圧を検出して第一の基準電圧及び第二の基準電圧と比較し、前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のいずれよりも小さい場合には、前記リニアイコライザの補償強度を強め、
    前記ピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の基準電圧の絶対値のいずれよりも大きい場合には、前記リニアイコライザの補償強度を弱め、
    前記ピーク電圧が前記第一、第二の基準電圧の中間電圧であった場合には、前記リニアイコライザの補償強度を維持することを特徴とする伝送路損失補償方法。
14. 前記高周波成分のピーク電圧をクロックに同期して一周期ごとに検出し、前記一周期の間のピーク電圧を前記第一、第二の基準電圧と比較し、その結果によって、前記リニアイコライザの補償強度を制御することを特徴とする請求項１３記載の伝送路損失補償方法。
15. 前記リニアイコライザの出力信号における低周波成分のピーク電圧を検出して第一の低周波基準電圧及び第二の低周波基準電圧と比較し、前記低周波成分のピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の低周波基準電圧の絶対値のいずれよりも小さい場合には、前記リニアイコライザの入力信号又は出力信号のゲインを上げ、低周波成分のピーク電圧の絶対値が前記第一、第二の低周波基準電圧の絶対値のいずれよりも大きい場合には、前記入力信号又は出力信号のゲインを下げ、
    前記低周波成分のピーク電圧が前記第一、第二の低周波基準電圧の中間電圧であった場合には、前記入力信号又は出力信号のゲインを維持することを特徴とする請求項１３又は１４記載の伝送路損失補償方法。

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