JPH04192705A

JPH04192705A - 自動利得制御回路

Info

Publication number: JPH04192705A
Application number: JP32076890A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sagawa; 寛佐川; Katsuyuki Kobayashi; 克行小林
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-11-27
Filing date: 1990-11-27
Publication date: 1992-07-10

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】概要自動利得制御回路に関し、利得の調整を行うレンジを自動で切り替えることによっ
て、所望の利得を得ることができる自動利得制御回路を
提供することを目的とし、抵抗比を可変することにより
任意の利得に設定することができ、任意に設定された利
得に基づき、入力アナログ信号を増幅して出力する増幅
手段と、該増幅手段から出力されるアナログ信号をデジ
タル信号に変換するＡ／Ｄ変換手段と、該デジタル信号
が入力され、該デジタル信号の内、該アナログ信号の任
意のレベル幅以外のレベルに対応する信号を出力する利
得制御手段と、該利得制御手段から出力される信号を任
意にデコードして該増幅手段へ出力するデコート手段と
を具備し、該デコード手段からの信号によって、該増幅
手段の抵抗比を可変させ、利得を調整するようにして構
成する。

産業−１〕の利用分野本発明は、自動利得制御回路に関する。

オシロスコープ等の測定器のゲイン（利得）調整を行う
場合は、操作者が信号波形表示手段を見ながらロータリ
ースイッチ或いはキーボード等によって測定器のレンジ
を切り替えて行う必要がある。しかし、このような操作
による場合は、操作者による操作誤差が生じたり、適正
なゲインを得るためのレンジ切り替えに時間がかかった
りすると言ったことがある。そこで、このような測定器
関係のゲイン調整を自動で行うことができる自動利得制
御回路が要望されている。

従来の技術産業上の利用分野に記述したように、操作者がレンジの
切り替えを行うことによってゲイン調整を行う場合を第
３図を参照して説明する。第３図はレンジ切替によるゲ
イン制御回路の構成を示す図である。

この図に示すゲイン制御回路は、ゲイン増幅部１と、Ａ
　／　Ｄ　（八ｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａ１）変換器２
と、ザンプリングメモリ３と、１／ンジ切替レジスタ４
とを具備して構成されている。

ゲイン増幅部１は、抵抗Ｒ８，Ｒ，、Ｒ２，・・・。

Ｒ，と、アナログスイッチｓｗ、、ｓｗ２．　　・・・
。

ＳＷ、、と、反転増幅器として作動するオペアンプ５と
を具備して構成されており、入力されるアナログ信号Δ
Ｓを、任意に設定されたゲインで増幅して出力するもの
である。また、そのゲインの設定は、レンジ切替レジス
タ５から出力されるスイッチ切替信号ＤＳＬによって各
アナログスイッチＳＷ＋　〜ＳＷ、、が設定され、この
設定により各抵抗Ｒ２〜Ｒ，，による抵抗比が決定する
ことによって行われるものである。

Ａ／Ｄ変換器２は、ゲイン増幅部１から出力されるアナ
ログ信号をデジタル信号ＤＳに変換して出力する。ザン
プリングメモリ３は、Ａ／Ｄ変換器２から出力されるデ
ジタル信号ＤＳ　（データ）を記憶する。レンジ切替レ
ジスタ４は、プロセジヤ６の制御によってデータが入力
されると、そのデータに対応したスイッチ切替信号ＤＳ
Ｉをゲイン増幅部１へ出力する。このプロセジヤ６は、
メモリ３からデータをパスライン７を介して読み込んで
、データのレベルを判断し、この判断結果に基づいたテ
゛−夕をレジスタ４へ出力する。また、このプｆｉｊセ
ッサ６による制御動作は、操作者のキーボード８操作に
よる命令によって行われ、操作者は、この命令、即ち、
レンジ切替を行うための命令をＣＲＴ又はＬ　ＣＤ等の
表示部９を確認しながら行う。

以上説明したように、このゲイン制御回路によれば、操
作者がキーボード８を操作することによって、レンジの
切り替えを行い、これによっ−Ｃゲインを適正に調整し
て所望の出力信号を得ることができる。

発明が解決しようとする課題ところで、上述したゲイン制御回路においては、操作者
がキーボード８或いはロータリースイッチ（図示せず）
を操作することによって、レンジを−〇− 切り替えるた必に、操作者による操作誤差が生じたり、
操作方法に熟練していない操作者の場合、レンジ切替を
行って適正なゲインを得るまでに時間がかかったり、ま
た、操作を知らない操作者では操作が行えなかったりす
ると言った問題がある。

本発明は、このような点に鑑みてなされたものであり、
利得の調整を行うレンジを自動で切り替えることによっ
て、所望の利得を得ることができる自動利得制御回路を
提供することを目的としている。

課題を解決するだ必の手段第１図は本発明の原理図である。

この図は本発明による自動利得制御回路の特徴を示す図
であり、図中、１は増幅手段であり、レンジを可変する
ことにより任意の利得を得ることができ、任意に設定さ
れた利得に基づいて、入力アナログ信号ΔＳを増幅して
出力するものである。

２はＡ／Ｄ変換手段であり、増幅手段１から出力される
アナログ信号ΔＳ′をデジタル信号ＤＳに変換ずろもの
である。

１０は利得制御手段であり、デジタル信号ＤＳが入力さ
れ、そのデジタル信号ＤＳの内、増幅手段により増幅さ
れたアナログ信号ΔＳ′の任意のレベル幅以外のレベル
に対応する信号を出力するものである。

１１はデコード手段であり、利得制御手段１０から出力
される信号Ｓ１を任意にデコードしで、増幅手段１へ出
力するものである。

望ましくは、前記利得制御手段１０を、最大値コンパレ
ータ、最小値コンパレークと、Ｎ進カウンタとを具備し
て構成する。最大値コンパレータは、アナログ信号ＡＳ
’の任意のレベル幅の最大レベルに対応する最大値が設
定され、その最大値と、デジタル信号Ｄ８によるレベル
データとを比較し、レベルデータが最大値以上であれば
信号を出力するものである。最小値コンパレータは、ア
ナログ信号ＡＳ’の任意のレベル幅の最小レベルに対応
する最小値が設定され、その最小値と、デジタル信号Ｄ
Ｓによるレベルデータとを比較し、−８＝レベルデータが最小値以下であれば信号を出力するもの
である。ｔた、Ｎ進カウンタは、最大値コンパレーク及
び最小値コンパレークから出力される信号によってカウ
ントするものであり、Ｎは任意に設定できるものとする
。

作　　　用上述した本発明によれば、アナログ信号ΔＳが増幅手段
１に入力されると、この入力されたアナログ信号ＡＳが
、任意に設定された利得に基づき増幅されて出力される
。この出力されたアナログ信号ＡＳ’は、Ａ／Ｄ変換手
段２によりデジタル信号ＤＳに変換されて利得制御手段
１０へ出力される。

この利得制御手段１０においては、まず、デジタル信号
ＤＳによるレベルデータと、最大値コンパレータ及び最
小値コンパレークに設定された最大値及び最小値とが比
較される。この結果、レベルデータが最大値以」―或い
は最小値以下であれば、パルス等の信号がＮ進カウンタ
へ出力され、その信号がＮ進カウンタへ入力される毎に
、カウンタは順次カウントする。そして、カウントアツ
プすると、利得を制御するた約の元になる信号Ｓ１が、
デコード手段１１へ出力される。

デコード手段１１は、その信号Ｓ１をデコードし、この
デコードされた信号Ｓ２を増幅手段１へ出力する。増幅
手段１では、信号Ｓ２によって、レンジが切り替えられ
、これによって利得が調整される。そのレンジの切り替
え制御は、アナ１１グ信号ＡＳ’のレベルの適正範囲を
外れたレベル量を信号Ｓ１とし、その信号Ｓ１をデコー
ドした信号Ｓ２によって行われるので、このレンジの切
り替えによって調整される利得は、適正範囲レベルのア
ナログ信号ＡＳ’を得ることのできるものとなる。

実　　施　　例以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明す
る。

第２図は本発明の一実施例による自助利得制御−、−１
，Ｏ− 回路の構成を示す図であり、この図において第３図に示
す従来例の各部に対応する部分には同一の符号が付しで
ある。

この図に示す自動利得制御回路は、ゲイン増幅部１と、
Ａ／Ｄ変換器２と、ザンプリングメモリ３と、ゲイン制
御部１０と、アナログスイッチ制御部１１とを具備して
構成されている。

ゲイン制御部１０は最大値コンパレータ１２と、最小値
コンパレータ１３と、オアゲート１４と、パルス検出器
１５と、レンジ切替カウンタ１６とから構成されている
。最大値及び最小値コンパレータ１２．１３は、それぞ
れに任意に定められた値と、Ａ／Ｄ変換器２から出力さ
れるデジタル信号ＤＳによるレベル値との比較を行うも
のである。

つまり、この比較は、ゲイン増幅部１によって増幅され
たアナログ信号ＡＳ’のレベルとの比較になる。また、
各コンパレータ１２，１３に設定される値は、アナログ
信号ＡＳ’の適正範囲のレベルに対応する値であり、例
えばアナログ信号ＡＳ′のレベルの適正範囲が２Ｖ〜４
Ｖであれば、最大値コンパレータ１２に４Ｖに対応する
値が最大値として設定され、最小値コンパレータ１３に
２Ｖに対応する値が最小値として設定される。

そして、各コンパレータ１２．１３による比較結果にお
いて、デジタル信号ＤＳによるレベル値が最大値量」―
か、最小値以下であれば、オアゲート１４を介してパル
ス検出器１５に「Ｈ」レベルのデータが出力される。パ
ルス検出器１５は、ｒ　ＨＪが入力されると、レンジ切
替カウンタ１６へパルスを出力する。レンジ切替カウン
タ１６は、Ｎ進カウンタ、例えば１６進カウンタで構成
されており、パルスが入力される毎にカウントアツプし
、その定められた進数をカウントすると、アナログスイ
ッチ制御部１１のセレクタ１７へ「Ｈｊレベルのデータ
を出力する。また、このデータは、パスライン７に接続
されたカウンタ１６の出力ライン１８を介して、プロセ
ッサ６へも出力される。

セレクタ１７は、カウンタ１６からのデータと、レンジ
切替レジスタ４からのデータとを選択してデ゛コーダ１
９へ出力する。このどちらのテ゛−夕を選択するかは、
キーボード８の操作命令によって行われるものである。

例えばカウンタ１６からのデータを選択するようにキー
ボード操作を行えば、この命令が、プロセッサ６に与え
られ、プロセッサ６からその命令に基づく信号が、パス
ライン７及びパスライン７に接続された信号ライン２０
を介してセレクタ７のセレクト端へ出力される。これに
よってセレクタ１７はカウンタ１６からのデータを選択
してデコーダ１９へ出力する。

デコーダ１９はセレクタ１７からのデータをデコードし
て、スイッチ切替信号ＤＳＩとしてゲイン増幅部１へ出
力する。この信号ＤＳＩがゲイン増幅部１に入力される
ことによって、ゲイン増幅部１の各アナログスイッチＳ
Ｗ１〜ＳＷｌ、が切り替えられ、ゲインが設定される。

つまり、この場合、アナログ信号ＡＳ’のレベルの適正
範囲を外れたレベル量がスイッチ切替信号ＤＳＬとして
フィードバンクされてゲインが調整されることになるの
で、適正範囲レベルのアナログ信号ＡＳ’を得ることの
できるゲインにすることができる。

また、上述したセレクタ１７によるカウンタ１６からの
データの選択はキーボード操作によるものであったが、
セレクタ１７のセレクト端に、装置電源のオン信号が入
力されるようにしておき、装置の電源をオンにすると自
動的にカウンタ１Ｇからのデータが選択されるようにし
てもよい。

ところで、セレクタ１７によって、レジスタ４からのデ
ータが選択される場合は、第３図の従来例で説明したよ
うに、手動でゲインを調整する系に切り替わる。つまり
、この場合、ザンプリングメモリ３に記憶されたデジタ
ル信号Ｉ）　Ｓによるデータが、レベル切り替えを行う
キーボード操作によって、メモリ３のパスライン７に接
続された出力ライン２１を介してプロセッサ６に読み込
まれて処理され、この処理に基づくデータがプロセッサ
６からパスライン７に接続された信号ライン２２を介し
てレジスタ４へ出力される。そして、レジスタ４からの
データがセレクタ１７を介してデータ１９でデコードさ
れ、スイッチ切替信号ＤＳ１として出力される。

以上説明した自動利得制御回路によれば、レンジを自動
で切り替えることによって、ゲインを適正に調整するこ
とができるので、従来のように操作者による操作誤差が
（」！したり、操作を知らない操作者が扱えなかったり
すると言ったことがなくなる。また、ゲインの調整時開
が速くなる。

発明の詳細な説明したように、本発明によれば、利得の調整を行う
レンジを自動で切り替えることができるので、所望の利
得を素早く得ろことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理図、第２図は本発明の一実施例による自動利得制御回路の構
成を示す図、第３図は従来のゲイン制御回路の構成を示す図である。１・・・増幅手段、２・・・Δ／Ｄ変換手段、１０・・・利得制御手段、１１・・・テ二Ｊ−ド手段、ＡＳ・・・入力アナログ信号、 △Ｓ′・・・アナログ信号、ＤＳ・・・デジタル信号、Ｓｌ・・・利得制御手段１０の出力信号、Ｓ２・・・デ
コード手段１１の出力信号。

Claims

【特許請求の範囲】１、レンジを可変することにより任意の利得に設定する
ことができ、任意に設定された利得に基づき、入力アナ
ログ信号（ＡＳ）を増幅して出力する増幅手段（１）と
、該増幅手段（１）から出力されるアナログ信号（ＡＳ′
）をデジタル信号（ＤＳ）に変換するＡ／Ｄ変換手段（
２）と、該デジタル信号（ＤＳ）が入力され、該デジタル信号（
ＤＳ）の内、該アナログ信号（ＡＳ′）の任意のレベル
幅以外のレベルに対応する信号（Ｓ１）を出力する利得
制御手段（１０）と、該利得制御手段（１０）から出力される信号（Ｓ１）を
任意にデコードして該増幅手段（１）へ出力するデコー
ド手段（１１）とを具備し、該デコード手段（１１）からの信号（Ｓ２）によって、
該増幅手段（１）のレンジを可変させ、利得を調整する
ようにしたことを特徴とする自動利得制御回路。２、前記利得制御手段（１０）を、前記アナログ信号（ＡＳ′）の任意のレベル幅の最大レ
ベル及び最小レベルに対応する最大値及び最小値が設定
され、該最大値及び該最小値と、前記デジタル信号（Ｄ
Ｓ）によるレベルデータとを比較し、該レベルデータが
該最大値以上、或いは該最小値以下であれば信号を出力
する最大値コンパレータ及び最小値コンパレータと、該
最大値コンパレータ及び該最小値コンパレータから出力
される信号によってカウントするＮ進カウンタとを具備
して構成したことを特徴とする請求項１記載の自動利得
制御回路。３、装置の電源入力によって前記利得の調整を行う系が
生成されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の
自動利得制御回路。