JPH0568127B2 - - Google Patents

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JPH0568127B2
JPH0568127B2 JP58198681A JP19868183A JPH0568127B2 JP H0568127 B2 JPH0568127 B2 JP H0568127B2 JP 58198681 A JP58198681 A JP 58198681A JP 19868183 A JP19868183 A JP 19868183A JP H0568127 B2 JPH0568127 B2 JP H0568127B2
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JP
Japan
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variable gain
gain amplifier
clock pulse
level
output
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58198681A
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Japanese (ja)
Other versions
JPS6090408A (en
Inventor
Toshitaka Fujii
Akio Goto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority to JP19868183A priority Critical patent/JPS6090408A/en
Publication of JPS6090408A publication Critical patent/JPS6090408A/en
Publication of JPH0568127B2 publication Critical patent/JPH0568127B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices

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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

〔発明の技術分野〕 本発明は、例えばデータ伝送装置の検波レベル
安定化用として用いられる自動レベル制御回路
(ALC回路)の改良に関する。 〔発明の技術的背景〕 従来、この種の回路としては、例えば第1図に
示す如く、可変利得増幅器1の出力信号e0をレベ
ル検出器2で整流することによりレベル検出して
そ検出出力E0を比較器3で基準レベルErと比較
し、積分器4を介して得られた誤差電圧ΔVを上
記可変利得増幅器1のFET1aに供給してその
抵抗値を可変することにより利得を制御し、これ
により出力信号e0のレベルを一定化するようにし
たものが知られている。このような回路であれ
ば、例えば入力信号eiが低下すると、出力信号e0
の検出レベルE0が低下するので基準レベルErと
比較して得られる誤差電圧ΔVも低下し、これに
より可変利得増幅器1のFET1aの抵抗値が減
少する。そうすると、利得Gは、負帰還抵抗1b
の抵抗値をRF,FET1aの抵抗値をRSとしたと
き G=20 log(1+RF/RS)〔dB〕 と表わせることから増加し、この結果入力信号ei
はより大きく増幅されて出力信号e0の振幅は一定
値に保持される。なお、入力信号eiが増加した場
合には、上記動作とは逆の動作が行なわれて、出
力信号e0のレベルは一定化される。 〔背景技術の問題点〕 ところが、このような従来の回路は、可変利得
増幅器1をFET1aの抵抗値を可変することに
より利得制御する構成としている。このため、利
得の変化がFET1aの抵抗変化特性により支配
されることになり、一般にFETのチヤンネル間
抵抗はドレイン・ソース間電圧が100mV〜
200mV程度の範囲でしか直線ならないことから、
出力信号e0に非直線性による信号歪が生じるとい
う欠点があつた。 〔発明の目的〕 本発明の目的は、信号歪みを低減して高精度の
レベル制御を行なうことができ、しかも出力信号
の増加ばかりでなく減少に対しても高速度に追従
できるようにして応答性の向上を図り得る自動レ
ベル制御回路を提供することある。 また本発明の他の目的は、入力信号の立上がり
に対し高速度に応答できるとともに、入力信号の
安定状態にいてはレベル検出を正確に行なえるよ
うにし、これにより高速度の応答性とレベル制御
の高安定性とを合わせ持つた自動レベル制御回路
を提供することにある。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するために本発明は、利得を所
定間隔で多段階に可変可能な可変利得増幅器を設
けるとともに、検出出力値を保持するコンデン
サ、および上記可変利得増幅器の利得変化時には
このコンデンサを強制放電させて検出出力値を短
期間に初期化する手段を有したレベル検出器を設
けている。そして、こレベル検出器により上記可
変利得増幅器の出力信号レベルを検出して、その
検出値を基準レベルと比較してその大小関係を求
め、その結果に応じてクロツクパルスをアツプカ
ウントあるいはダウンカウントして、そのカウン
ト値に応じて上記可変利得増幅器の利得を可変す
るようにしたものである。 また、上記他の目的を達成するために他の本発
明は、制御部に、所定の周波数を有する高速の第
1のクロツクパルスおよびこの第1のクロツクパ
ルスよりも低速の第2のクロツクパルスを発生す
るクロツクパルス発生器を備えている。そして、
可変利得増幅器の立上がり期間では、上記第1の
クロツクパルスを選択してこの第1のクロツクパ
ルスを比較器の比較出力に応じてアツプカウント
あるいはダウンカウントし、一方可変利得増幅器
の安定期間では、上記第2のクロツクパルスを選
択してこの第2のクロツクパルスを上記比較器の
比較出力に応じてアツプカウントあるいはダウン
カウントしている。そして、これらのカウント値
に応じて、可変利得増幅器の利得を可変するよう
にしたものである。 〔発明の実施例〕 第2図は、本発明の一実施例における自動レベ
ル制御回路の構成を示すもので、10は可変利得
増幅器、20はレベル検出器、30は比較器、4
0は制御部をそれぞれ示している。 可変利得増幅器10は増幅器11と、その出力
信号e0を帰還する帰還抵抗12と、この帰還抵抗
12とともに増幅器11の利得を定める9個の抵
抗151〜159とから構成されている。これら
の抵抗はスイツチング用FET161〜169と
直列に接続され、いずれか1つのFETのみが導
通状態となるので電圧利得GNは次式で与えられ
る。 GN=20 log(1+RF/RS)〔dB〕 但しRF:抵抗12 GN:G1,G2,…,G9 RSN:RS1(抵抗151),RS2(抵抗152),
…RS9(抵抗159) 1ステツプの利得誤差 ΔG=GN−GN-1=20 log(1+RF/RSN) −20 log(1+RF/RS(N-1))〔dB〕 レベル検出器20は、ピーク・ピーク検出回路
からなるもので、第3図に示す如く構成されてい
る。すなわち、同回路は、バツフア増幅器21
a、ダイオード22a、コンデンサ23a、この
コンデンサ23aの放電回路24aおよびバツフ
ア増幅器25aから負のピーク値検出回路26a
を構成するとともに、バツフア増幅器21b、ダ
イオード22b、コンデンサ23b、その放電回
路24bおよびバツフア増幅器25bから正のピ
ーク値検出回路26bを構成している。そして、
これらの各ピーク値検出回路26a,26bの検
出出力をそれぞれ抵抗27a,27bを介して差
動増幅器28の反転入力端子(−)および非反転
入力端子(+)に導びき、その差出力をピーク・
ピーク検出出力E0として送出している。また、
本回路は、放電回路24a,24bをスイツチン
グトランジスタ29a,29bに、後述する制御
部40からの桁上げ出力KDを印加し、これによ
りコンデンサ23a,23bを強制的に放電させ
るようにしている。 比較器30は、コンパレータ31と基準電源3
2とからなるもので、前記レベル検出器20から
のピーク・ピーク検出出力E0を基準レベルErと
比較し、 E0>Er のとき“H”レベルの比較出力を発生するととも
に E0<Er のとき“L”レベルの比較出力を発生する。 制御部40は、クロツク発生器41と、第1の
アツプダウンカウンタ42と、このカウンタ42
からの桁下げ出力KUおよび桁上げ出力KDをカ
ウントする第2のアツプダウンカウンタ43と、
図示しない制御信号発生回路から利得保持信号
(“H”レベル)PSが発せられたときに、第2の
アツプダウンカウンタ43への桁下げおよび桁上
げ各出力KU,KDの供給を阻止する2個のアン
ドゲート44a,44bと、前記桁下げおよび桁
上げ各出力KU,KDをオアゲート45および遅
延回路46を介して第1のアツプダウンカウンタ
42に供給し、このカウンタ42のカウント値を
初期値に復帰させる復帰回路47とから構成され
ている。 第1のアツプダウンカウンタ42は、前記比較
器30の比較出力レベルに応じてクロツク発生器
41から発生されるクロツクパルスCPをアツプ
カウントあるいはダウンカウントするものであ
る。 一方第2のアツプダウンカウンタ43は、第1
のアツプダウンカウンタ42の桁下げ出力KUお
よび桁上げ出力KDをそれぞれアツプカウントお
よびダウンカウントし、カウント値に対応する出
力端子S1〜S9から“H”レベルの信号を発生する
ものである。 また、クロツク発生器41は、例えば第4図に
示す如く、基準クロツク発生器410で発生され
た基準クロツクCP0をそれぞれ分周数の異なる2
個の分周器411,412に導びいて分周し、そ
の分周出力を選択回路413で択一的に選択して
クロツクパルスCPとして出力するようになつて
いる。なお、上記選択回路413は、図示しない
制御信号発生回路から発生される周波数選択信号
FSにより動作する。 さらに、制御部40は、図示しない制御信号発
生回路から初期化信号RONが発生されたときに、
第1および第2の各アツプダウンカウンタ42,
43のカウント値を、カウント範囲内の中央に初
期化するようにしている。 次に、以上のように構成された回路の作用を第
5図〜第7図のタイミング図を参照して説明す
る。 まず信号が入力されて、出力信号レベルが安定
となるまで立上り状態について説明する。 入力信号eiが到来して図示しない制御信号発生
回路から初期化信号ROMが発生されると、第1
および第2の各アツプダウンカウンタ42,43
のカウント値はそれぞれカウント範囲内の中央値
である「3」および「5」に設定される。したが
つて、第2のアツプダウンカウンタ43からは出
力端子S5より“H”レベルの制御信号が出力され
てFET165が導通し、この結果可変利得増幅
器10は抵抗155と帰還抵抗12とによつて決
まる利得G5で入力信号eiを増幅する。 しかるに、このとき可変利得増幅器10で得ら
れる出力信号e0の検出レベルE0は基準レベルEr
に対し E0<Er であるため、比較器30の比較出力CSは“L”
レベルとなつている。このため、第1のアツプダ
ウンカウンタ42はダウンカウントモードとなつ
てクロツクパルスCPをダウンカウントする。こ
の結果第1のアツプダウンカウンタ42のカウン
ト値CT1は「3」から「2」,「1」と変化する。
そうして、カウント値CT1が「0」になると、
第1のアツプダウンカウンタ42から桁下げ出力
KUが発生され、この出力KUはアンドゲート4
4aを介して第2のアツプダウンカウンタ43の
アツプ端子Uに印加される。この結果第2のアツ
プダウンカウンタ43はカウント値CT2を「6」
にカウントアツプし、出力端子S6から“H”レベ
ルの信号を発する。このため可変利得増幅器10
は、FET166が導通状態になつて、利得をこ
の抵抗156と帰還抵抗12とによつて決まる値
G6とする。しかして利得は1ステツプΔGだけ増
加し、これにより出力信号e0のレベルは第5図の
ように一定値増加する。一方、上記桁下げ出力
KUは復帰回路47を経て第1のアツプダウンカ
ウンタ42に復帰信号LSとして与えられる。こ
のため第1のアツプダウンカウンタ42のカウン
ト値CT1は初期値「3」に復帰する。そうして
カウント値CT1が「3」に復帰すると、第3図
のように出力信号e0の検出レベルE0が基準レベル
Erに対して E0<Er である限り、第1のアツプダウンカウンタ42は
上記カウント動作を繰り返してカウント値CT1
が「0」になる毎に桁下げ出力KUを発生する。
そして、この桁下げ出力KUにより第2のアツプ
ダウンカウンタ43をカウントアツプさせ、可変
利得増幅器10の抵抗151〜159の選択位置
を順にステツプアツプさせて利得をG7,G8と一
定量ΔGずつ増加させる。 この利得増加により、出力信号e0の検出レベル
E0が基準レベルErに対し E0>Er となつてこれにより比較器30の比較出力CSが
“H”レベルとなると、第1のアツプダウンカウ
ンタ42はアツプカウントモードとなつてクロツ
クパルスCPのアツプカウントを開始する。また
このとき、上記E0>Erなる関係を達成すると、
入力信号eiの立上がり状態が終了したものと図示
しない制御信号発生回路で判断されて制御信号
FSが“L”レベルとなる。このため、クロツク
発生器41の選択回路413では分周器412に
代わつて分周器411の出力が選択され、この結
果第1のアツプダウンカウンタ42にはそれまで
供給されていた高速クロツクCPO/Mに代わつ
て低速クロツクCPO/Nが供給される。したが
つて、以後第1のアツプダウンカウンタ42のカ
ウント動作、つまり可変利得増幅器10の利得可
変制御動作は立上がり期間に比べて低速となる。 次に安定状態について説明する。 前記第1のアツプダウンカウンタ42のカウン
トアツプ動作により、カウント値CT1が「6」
になると、同カウンタ42からは桁上げ出力KD
が発生され、この桁上げ出力KDにより第2のア
ツプダウンカウンタ43のカウント値CT2は
「7」にカウントダウンされる。この結果、可変
利得増幅器10の抵抗151〜159の選択位置
も157にステツプダウンし、これにより利得が
G7となつて一定値減少する。そして、この利得
減少により出力信号e0の検出レベルE0が再び E0<Er となると、第1のアツプダウンカウンタ42はク
ロツクパルスCPのダウンカウントを行ない、カ
ウント値CT1が「0」になつた時点で桁下げ出
力KUを発生して第2のアツプダウンカウンタ4
3のカウント値CT2を「8」とする。この結果、
可変利得増幅器10の利得は再び抵抗158に対
応した高い値G8にステツプアツプする。以後、
比較器30の比較出力CSレベルに応じて第2の
アツプダウンカウンタ43のカウント値CT2は、
クロツクパルスCPに応じた速度で「7」および
「8」を繰り返して、それに対応して出力信号e0
も変化する。したがつて、出力信号e0は、利得の
1ステツプの誤差内で出力振幅が安定化される。
また、抵抗151〜159に比べてFETの導通
抵抗は極めて小さく無視できるので従来回路で問
題となつたFETの非直線性による信号歪は生じ
なくなり、またたとえば生じたとしても極めて小
さなものとなる。 さらに、上記構成の回路では、クロツクパルス
CPの周波数を低くすればするほどレベル検出器
20におけるピーク・ピーク値の検出を正確に行
なえるようになるが、その反面応答速度が遅くな
るという性質がある。一方応答速度を速くするた
めにクロツクパルスCPの周波数を高めると、出
力信号e0の真のピーク値が到来しないうちに第1
のアツプダウンカウンタ42が誤まつた方向にカ
ウント動作を行なつてしまう確率が増え、これに
よりレベル安定化性能の劣化を招くおそれがあ
る。ところが、本実施例の回路では、先に述べた
ように2種類のクロツクパルスCPO/M,
CPO/Nを用意して、入力信号の立上がり状態
の期間には高速のクロツクパルスCPO/Mを使
用し、一方安定状態では低速のクロツクパルス
CPO/Nを使用している。このため、高速度の
応答性と正確なレベル制御とがともに確保され
る。 また、本実施例は出力波形の歪をできるだけ生
じさせないようにする必要からレベル検出器20
としてピーク・ピーク検出器を採用しているが、
このピーク・ピーク検出器は第3図に示したよう
にピーク値ホールド用にコンデンサ23a,23
bを使用している。このため、利得増加に伴なう
出力信号e0の増加に対しては比較的速く追従する
ことができるが、逆に利得減少時の出力信号e0
減少に対しては高速に追従することができない。
しかるに、本実施例の回路は、各コンデンサ23
a,23bに対し並列にそれぞれ放電回路24
a,24bを設け、第1のアツプダウンカウンタ
42から桁上げ出力KDが発せられたときに、こ
の放電回路24a,24bを導通させてコンデン
サ23a,23bを強制的に急速放電させるよう
にしている。したがつて、利得減少制御が行なわ
れると、ピーク・ピーク検出回路のコンデンサ2
3a,23bは例えば第6図に示す如く即時強制
的に放電される。このため、ピーク・ピーク検出
回路の検出出力E0は高速時に出力信号e0のレベル
に追従する。したがつて、信号歪を抑制した上
で、高速度の応答が可能となる。なお第6図では
出力信号e0としてGMSK(Gaussian Minimam
Sift Keying)の検波波形を示している。 さらに本実施例の回路のようにレベル検出器2
0としてピーク・ピーク検出回路を用いると、入
力信号eiのS/Nが劣化した場合、ピーク・ピー
ク検出回路が雑音のピークに応答して誤まつた利
得制御が行なわれてしまうことがある。しかしな
がら、本実施例では、図示しないS/N監視回路
でS/Nの劣化が検出され、これを受けて制御信
号発生回路(図示せず)から利得保持信号PS
(“L”レベル)が発生されると、それ以降に第1
のアツプダウンカウンタ42から発せられた桁上
げ出力KUおよび桁上げ出力KDはアンドゲート
44a,44bで阻止されて第2のアツプダウン
カウンタ43に供給されない。第7図はその様子
を示すもので、図中破線○イが阻止された信号であ
る。このため、仮に雑音等によつて第1のアツプ
ダウンカウンタ42が誤動作しても、その影響は
可変利得増幅器10には何ら及ばず、利得はS/
Nが高い状態での値のまま保持される。したがつ
て、レベルの制御安定性は極めて高い。 このように、本実施例の自動レベル制御回路で
あれば、利得の全変化領域で可変利得増幅器10
の利得を直線的に制御し、また出力の信号歪を低
減することができ、しかもS/N低下時の利得保
持を行えるとともに、高速度の応答性と正確なレ
ベル制御をともに確保でき、その上ピーク・ピー
ク検出回路を使用しているにも拘らず高速度のの
応答性を実現することができる。 なお、本発明は上記実施例に限定されるもので
はない。例えば、可変利得増幅器の可変ステツプ
数は10段階以上に設定してもよく、このようにす
ると各ステツプ間の間隔をさらに狭くすることが
でき、この結果定常時におけるレベルの変化誤差
を小さくすることができる。またクロツクパルス
CPの周波数を3種類以上とし、これらの周波数
を選択的に使用するようにしてもよい。その他、
可変利得増幅器、レベル検出器、比較器および制
御部の回路構成(マイクロプロセツサを設ける)
についても、本発明の要旨を逸脱しない範囲で
種々変形して実施できる。 〔発明の効果〕 以上詳述したように本発明は、利得を所定間隔
で多段階に可変可能な可変利得増幅器を設けると
ともに、検出出力値を保持するコンデンサ、およ
び上記可変利得増幅器の利得変化時にこのコンデ
ンサを強制放電させて検出出力値を短期間に初期
化する手段を有したレベル検出器を設けている。
そして、こレベル検出器により上記可変利得増幅
器の出力信号レベルを検出して、その検出値を基
準レベルと比較してその大小関係を求め、その結
果に応じてクロツクパルスをアツプカウントある
いはダウンカウントして、そのカウント値に応じ
て上記可変利得増幅器の利得を可変するようにし
ている。 したがつて本発明によれば、可変利得増幅器の
出力信号レベルが増加したときにもまた減少した
ときにも、これらのレベル変化に対し高速度に追
従してそのレベルを検出することができる。この
ため、信号歪みを低減して高精度のレベル制御を
行なうことができ、しかも応答性の優れたレベル
制御を行なうことができる。 一方、他の本発明は、制御部に、所定の周波数
を有する高速の第1のクロツクパルスおよびこの
第1のクロツクパルスよりも低速の第2のクロツ
クパルスを発生するクロツクパルス発生器を備え
ている。そして、可変利得増幅器の立上がり期間
には、上記第1のクロツクパルスを選択してこの
第1のクロツクパルスを比較器の比較出力に応じ
てアツプカウントあるいはダウンカウントし、一
方可変利得増幅器の安定期間には、上記第2のク
ロツクパルスを選択してこの第2のクロツクパル
スを前記比較器の比較出力に応じてアツプカウン
トあるいはダウンカウントし、これらのカウント
値に応じて可変利得増幅器の利得を可変するよう
に構成している。 したがつて本発明によれば、入力信号の立上が
り時には高速のクロツクパルスにより上記入力信
号の変化に対し高速度に追従することが可能とな
り、また入力信号レベルが安定した状態では低速
のクロツクパルスにより信号レベルを正確に検出
することができる。このため、高速度の応答性
と、レベル制御の高安定性とを合わせ持つた自動
レベル制御回路を提供することができる。
[Technical Field of the Invention] The present invention relates to an improvement in an automatic level control circuit (ALC circuit) used, for example, for stabilizing the detection level of a data transmission device. [Technical Background of the Invention] Conventionally, this type of circuit detects the level by rectifying the output signal e0 of a variable gain amplifier 1 with a level detector 2, as shown in FIG. Comparator 3 compares E 0 with reference level Er, and the error voltage ΔV obtained through integrator 4 is supplied to FET 1a of variable gain amplifier 1 to control the gain by varying its resistance value. , a device is known in which the level of the output signal e 0 is made constant by this. With such a circuit, for example, when the input signal ei decreases, the output signal e 0
Since the detection level E 0 of is lowered, the error voltage ΔV obtained in comparison with the reference level Er is also lowered, and the resistance value of the FET 1a of the variable gain amplifier 1 is thereby reduced. Then, the gain G is the negative feedback resistor 1b
When the resistance value of FET1a is R F and the resistance value of FET1a is R S , it can be expressed as G = 20 log (1 + R F /R S ) [dB]. As a result, the input signal ei
is amplified to a greater extent, and the amplitude of the output signal e 0 is held at a constant value. Note that when the input signal ei increases, an operation opposite to the above operation is performed, and the level of the output signal e 0 is made constant. [Problems with Background Art] However, in such a conventional circuit, the gain of the variable gain amplifier 1 is controlled by varying the resistance value of the FET 1a. Therefore, the change in gain is dominated by the resistance change characteristics of FET1a, and generally the channel resistance of FET is 100mV or more when the drain-source voltage is 100mV or more.
Since it is a straight line only within a range of about 200mV,
There was a drawback that signal distortion occurred in the output signal e 0 due to nonlinearity. [Object of the Invention] An object of the present invention is to reduce signal distortion and perform high-precision level control, and to respond at high speed to not only increases but also decreases in the output signal. An object of the present invention is to provide an automatic level control circuit that can improve performance. Another object of the present invention is to enable high-speed response to the rising edge of an input signal and to accurately detect the level when the input signal is stable, thereby achieving high-speed response and level control. The object of the present invention is to provide an automatic level control circuit that has both high stability and high stability. [Summary of the Invention] In order to achieve the above object, the present invention provides a variable gain amplifier whose gain can be varied in multiple stages at predetermined intervals, a capacitor that holds a detected output value, and a variable gain amplifier that can change the gain of the variable gain amplifier. Sometimes, a level detector is provided which has means for forcibly discharging this capacitor and initializing the detected output value in a short period of time. Then, the level detector detects the output signal level of the variable gain amplifier, compares the detected value with the reference level to determine the magnitude relationship, and depending on the result, counts up or down the clock pulse. , the gain of the variable gain amplifier is varied according to the count value. In order to achieve the other objects mentioned above, another aspect of the present invention provides a clock pulse that generates a high-speed first clock pulse having a predetermined frequency and a second clock pulse that is slower than the first clock pulse. Equipped with a generator. and,
During the rising period of the variable gain amplifier, the first clock pulse is selected and the first clock pulse is counted up or down depending on the comparison output of the comparator, while during the stable period of the variable gain amplifier, the first clock pulse is counted up or down depending on the comparison output of the comparator. The second clock pulse is counted up or down depending on the comparison output of the comparator. The gain of the variable gain amplifier is then varied according to these count values. [Embodiment of the Invention] FIG. 2 shows the configuration of an automatic level control circuit in an embodiment of the present invention, in which 10 is a variable gain amplifier, 20 is a level detector, 30 is a comparator, and 4
0 indicates a control unit. The variable gain amplifier 10 is composed of an amplifier 11, a feedback resistor 12 that feeds back its output signal e 0 , and nine resistors 151 to 159 that together with the feedback resistor 12 determine the gain of the amplifier 11. These resistors are connected in series with the switching FETs 161 to 169, and only one of the FETs becomes conductive, so the voltage gain G N is given by the following equation. G N = 20 log (1 + R F /R S ) [dB] However, R F : Resistance 12 G N : G 1 , G 2 ,..., G 9 R SN : R S1 (Resistance 151), R S2 (Resistance 152) ,
...R S9 (Resistor 159) 1-step gain error ΔG = G N - G N-1 = 20 log (1 + R F /R SN ) -20 log (1 + R F /R S (N-1) ) [dB] Level The detector 20 is composed of a peak-to-peak detection circuit and is constructed as shown in FIG. That is, the circuit has a buffer amplifier 21
a, a diode 22a, a capacitor 23a, a discharge circuit 24a of this capacitor 23a, and a negative peak value detection circuit 26a from the buffer amplifier 25a.
A positive peak value detection circuit 26b is constructed from the buffer amplifier 21b, the diode 22b, the capacitor 23b, its discharge circuit 24b, and the buffer amplifier 25b. and,
The detection outputs of these peak value detection circuits 26a and 26b are led to the inverting input terminal (-) and non-inverting input terminal (+) of the differential amplifier 28 via resistors 27a and 27b, respectively, and the difference output is detected as a peak value.・
It is sent as peak detection output E 0 . Also,
In this circuit, a carry output KD from a control section 40, which will be described later, is applied to switching transistors 29a and 29b of discharge circuits 24a and 24b, thereby forcibly discharging capacitors 23a and 23b. The comparator 30 includes a comparator 31 and a reference power source 3.
2, the peak-to-peak detection output E 0 from the level detector 20 is compared with the reference level Er, and when E 0 > Er, a comparison output of "H" level is generated, and when E 0 < Er At this time, a comparison output of "L" level is generated. The control section 40 includes a clock generator 41, a first up/down counter 42, and a clock generator 41, a first up/down counter 42, and a
a second up-down counter 43 that counts the carry down output KU and carry output KD from;
Two units that prevent the supply of the down and carry outputs KU and KD to the second up-down counter 43 when a gain holding signal (“H” level) PS is generated from a control signal generation circuit (not shown). The AND gates 44a and 44b and the carry and carry outputs KU and KD are supplied to the first up-down counter 42 via the OR gate 45 and the delay circuit 46, and the count value of this counter 42 is set to the initial value. It is composed of a return circuit 47 for returning to the state. The first up-down counter 42 counts up or down the clock pulse CP generated from the clock generator 41 according to the comparison output level of the comparator 30. On the other hand, the second up-down counter 43
The carry-down output KU and carry-out output KD of the up-down counter 42 are up-counted and down-counted, respectively, and "H" level signals are generated from the output terminals S1 to S9 corresponding to the count values. Further, as shown in FIG. 4, for example, the clock generator 41 divides the reference clock CP0 generated by the reference clock generator 410 into two clocks with different frequency numbers.
The frequency is divided by leading to two frequency dividers 411 and 412, and the divided output is selectively selected by a selection circuit 413 and outputted as a clock pulse CP. Note that the selection circuit 413 generates a frequency selection signal generated from a control signal generation circuit (not shown).
Operates by FS. Furthermore, when the initialization signal RON is generated from a control signal generation circuit (not shown), the control unit 40
each of the first and second up-down counters 42,
The count value of 43 is initialized to the center of the count range. Next, the operation of the circuit configured as described above will be explained with reference to the timing diagrams of FIGS. 5 to 7. First, a rising state after a signal is input until the output signal level becomes stable will be described. When the input signal ei arrives and the initialization signal ROM is generated from a control signal generation circuit (not shown), the first
and second up-down counters 42, 43
The count values of are set to "3" and "5", respectively, which are the median values within the count range. Therefore, the second up-down counter 43 outputs an "H" level control signal from the output terminal S 5 and the FET 165 becomes conductive. Amplify the input signal ei with a gain G5 determined by However, at this time, the detection level E 0 of the output signal e 0 obtained from the variable gain amplifier 10 is equal to the reference level Er
Since E 0 <Er, the comparison output CS of the comparator 30 is “L”
It has become a level. Therefore, the first up-down counter 42 enters the down-count mode and counts down the clock pulse CP. As a result, the count value CT1 of the first up-down counter 42 changes from "3" to "2" to "1".
Then, when the count value CT1 becomes "0",
Decrement output from the first up-down counter 42
KU is generated and this output KU is the AND gate 4
4a to the up terminal U of the second up down counter 43. As a result, the second up-down counter 43 sets the count value CT2 to "6".
It counts up and outputs an "H" level signal from the output terminal S6 . Therefore, the variable gain amplifier 10
When the FET 166 becomes conductive, the gain becomes a value determined by this resistor 156 and the feedback resistor 12.
Let's say G6 . Therefore, the gain increases by one step ΔG, and thereby the level of the output signal e0 increases by a constant value as shown in FIG. On the other hand, the above digit down output
KU is applied to the first up-down counter 42 as a return signal LS via a return circuit 47. Therefore, the count value CT1 of the first up-down counter 42 returns to the initial value "3". When the count value CT1 returns to "3", the detection level E0 of the output signal e0 becomes the reference level as shown in Figure 3.
As long as E 0 <Er for Er, the first up-down counter 42 repeats the above counting operation to obtain the count value CT1.
Generates down-digit output KU every time becomes "0".
Then, the second up-down counter 43 is incremented by this down-down output KU, and the selected positions of the resistors 151 to 159 of the variable gain amplifier 10 are stepped up in order to increase the gain by a fixed amount ΔG to G 7 and G 8 . let This gain increase reduces the detection level of the output signal e 0
When E 0 becomes E 0 >Er with respect to the reference level Er, and as a result, the comparison output CS of the comparator 30 becomes “H” level, the first up/down counter 42 enters the up count mode and increases the clock pulse CP. Start counting. Also, at this time, if the above relationship E 0 > Er is achieved,
A control signal generation circuit (not shown) determines that the rising state of the input signal ei has ended and outputs the control signal.
FS becomes “L” level. Therefore, the selection circuit 413 of the clock generator 41 selects the output of the frequency divider 411 instead of the frequency divider 412, and as a result, the first up-down counter 42 receives the high-speed clock CPO/ A slow clock CPO/N is supplied in place of M. Therefore, from then on, the counting operation of the first up-down counter 42, that is, the variable gain control operation of the variable gain amplifier 10, becomes slower than during the rising period. Next, the stable state will be explained. Due to the count-up operation of the first up-down counter 42, the count value CT1 becomes "6".
Then, the counter 42 outputs a carry KD.
is generated, and the count value CT2 of the second up-down counter 43 is counted down to "7" by this carry output KD. As a result, the selected positions of the resistors 151 to 159 of the variable gain amplifier 10 are also stepped down to 157, thereby increasing the gain.
G becomes 7 and decreases by a certain value. When the detection level E 0 of the output signal e 0 becomes E 0 <Er again due to this decrease in gain, the first up-down counter 42 counts down the clock pulse CP, and the count value CT1 becomes "0". The second up-down counter 4 generates a down-down output KU at the point in time.
The count value CT2 of 3 is set to "8". As a result,
The gain of variable gain amplifier 10 again steps up to a higher value G 8 corresponding to resistor 158. From then on,
Depending on the comparison output CS level of the comparator 30, the count value CT2 of the second up-down counter 43 is
"7" and "8" are repeated at a speed according to the clock pulse CP, and the output signal e 0
also changes. Therefore, the output amplitude of the output signal e 0 is stabilized within an error of one step of the gain.
Further, since the conduction resistance of the FET is extremely small compared to the resistors 151 to 159 and can be ignored, signal distortion due to nonlinearity of the FET, which has been a problem in conventional circuits, does not occur, and even if it occurs, it is extremely small. Furthermore, in the circuit configured above, the clock pulse
The lower the frequency of CP, the more accurately the level detector 20 can detect peak-to-peak values, but on the other hand, the response speed becomes slower. On the other hand, if the frequency of the clock pulse CP is increased in order to increase the response speed, the first peak value will be reached before the true peak value of the output signal e 0 arrives.
The probability that the up-down counter 42 will perform a counting operation in the wrong direction increases, which may lead to deterioration of level stabilization performance. However, in the circuit of this embodiment, two types of clock pulses CPO/M,
CPO/N and use a fast clock pulse CPO/M during the rising state of the input signal, while a slow clock pulse during steady state.
I am using CPO/N. Therefore, both high-speed responsiveness and accurate level control are ensured. In addition, in this embodiment, the level detector 20 is
A peak-to-peak detector is used as a
This peak-to-peak detector has capacitors 23a and 23 for holding the peak value as shown in FIG.
b is used. Therefore, it is possible to relatively quickly follow an increase in the output signal e 0 due to an increase in gain, but it is also possible to follow a decrease in the output signal e 0 at a high speed when the gain is decreased. I can't.
However, in the circuit of this embodiment, each capacitor 23
Discharge circuits 24 are connected in parallel to a and 23b, respectively.
a and 24b are provided, and when a carry output KD is generated from the first up-down counter 42, the discharge circuits 24a and 24b are made conductive to forcibly rapidly discharge the capacitors 23a and 23b. . Therefore, when gain reduction control is performed, capacitor 2 of the peak-to-peak detection circuit
3a and 23b are immediately and forcibly discharged as shown in FIG. 6, for example. Therefore, the detection output E 0 of the peak-to-peak detection circuit follows the level of the output signal e 0 at high speed. Therefore, high-speed response is possible while suppressing signal distortion. Note that in Figure 6, the output signal e 0 is GMSK (Gaussian Minimum
(Sift Keying) detection waveform. Furthermore, as in the circuit of this embodiment, the level detector 2
If a peak-to-peak detection circuit is used with the input signal ei set to 0, if the S/N of the input signal ei deteriorates, the peak-to-peak detection circuit may perform incorrect gain control in response to the noise peak. However, in this embodiment, an S/N monitoring circuit (not shown) detects S/N deterioration, and in response, a control signal generating circuit (not shown) sends a gain holding signal PS.
(“L” level) is generated, the first
The carry output KU and carry output KD issued from the up-down counter 42 are blocked by AND gates 44a and 44b and are not supplied to the second up-down counter 43. FIG. 7 shows this situation, and the broken lines ◯ and ◯ in the figure indicate the blocked signals. Therefore, even if the first up-down counter 42 malfunctions due to noise or the like, the effect will not affect the variable gain amplifier 10, and the gain will be
The value when N is high is maintained. Therefore, level control stability is extremely high. In this way, with the automatic level control circuit of this embodiment, the variable gain amplifier 10
It is possible to control the gain linearly, reduce output signal distortion, maintain the gain even when the S/N decreases, and ensure both high-speed response and accurate level control. Despite using the upper peak-to-peak detection circuit, high-speed response can be achieved. Note that the present invention is not limited to the above embodiments. For example, the number of variable steps of a variable gain amplifier may be set to 10 or more. In this way, the interval between each step can be further narrowed, and as a result, the level change error during steady state can be reduced. I can do it. Also clock pulse
There may be three or more types of CP frequencies, and these frequencies may be used selectively. others,
Circuit configuration of variable gain amplifier, level detector, comparator, and control section (with microprocessor)
Various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. [Effects of the Invention] As detailed above, the present invention provides a variable gain amplifier whose gain can be varied in multiple steps at predetermined intervals, a capacitor that holds a detection output value, and a capacitor that holds a detection output value, and a A level detector is provided that has means for forcibly discharging this capacitor and initializing the detected output value in a short period of time.
Then, the level detector detects the output signal level of the variable gain amplifier, compares the detected value with the reference level to determine the magnitude relationship, and depending on the result, counts up or down the clock pulse. , the gain of the variable gain amplifier is varied according to the count value. Therefore, according to the present invention, even when the output signal level of the variable gain amplifier increases or decreases, it is possible to detect the level by following these level changes at high speed. Therefore, highly accurate level control can be performed with reduced signal distortion, and level control with excellent responsiveness can be performed. On the other hand, in another aspect of the present invention, the control section includes a clock pulse generator that generates a high-speed first clock pulse having a predetermined frequency and a second clock pulse that is slower than the first clock pulse. Then, during the rising period of the variable gain amplifier, the first clock pulse is selected and the first clock pulse is counted up or down according to the comparison output of the comparator, while during the stable period of the variable gain amplifier. , the second clock pulse is selected, the second clock pulse is counted up or down according to the comparison output of the comparator, and the gain of the variable gain amplifier is varied according to these count values. are doing. Therefore, according to the present invention, it is possible to follow changes in the input signal at high speed by using a high-speed clock pulse when the input signal rises, and when the input signal level is stable, the signal level can be adjusted by using a low-speed clock pulse. can be detected accurately. Therefore, it is possible to provide an automatic level control circuit that has both high-speed responsiveness and high level control stability.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は従来における自動レベル制御回路の構
成図、第2図〜第7図は本発明の一実施例におけ
る自動レベル制御回路を説明するための図で、第
2図は同回路の回路構成図、第3図はレベル検出
器の回路構成図、第4図はクロツク発生器の回路
構成図、第5図〜第7図は作用説明に用いるため
のタイミング図である。 10…可変利得増幅器、151〜159…抵
抗、20…レベル検出器、26a…負のピーク値
検出回路、26b…正のピーク値検出回路、24
a,24b…放電回路、30…比較器、40…制
御部、41…クロツク発生器、42…第1のアツ
プダウンカウンタ、43…第2のアツプダウンカ
ウンタ、47…復調回路。
FIG. 1 is a configuration diagram of a conventional automatic level control circuit, FIGS. 2 to 7 are diagrams for explaining an automatic level control circuit according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit configuration of the same circuit. 3 is a circuit diagram of the level detector, FIG. 4 is a circuit diagram of the clock generator, and FIGS. 5 to 7 are timing diagrams used to explain the operation. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Variable gain amplifier, 151-159... Resistor, 20... Level detector, 26a... Negative peak value detection circuit, 26b... Positive peak value detection circuit, 24
a, 24b...discharge circuit, 30...comparator, 40...control unit, 41...clock generator, 42...first up-down counter, 43...second up-down counter, 47...demodulation circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 利得を所定間隔で多段階に可変可能な可変利
得増幅器と、 この可変利得増幅器の出力信号レベルを検出し
てその検出値をコンデンサに保持するとともに、
上記可変利得増幅器の利得変化時に上記コンデン
サを強制放電させて検出出力値を短期間に初期化
する手段を有したレベル検出器と、 このレベル検出器の検出出力値を基準レベルと
比較しその大小関係に応じて比較出力を発する比
較器と、 上記比較出力に応じてクロツクパルスのアツプ
カウントあるいはダウンカウントを行ないそのカ
ウント値に応じて前記可変利得増幅器の利得を可
変せしめる制御部とを具備したことを特徴とする
自動レベル制御回路。 2 制御部は、可変利得増幅器への入力信号の状
態に応じて可変利得増幅器の利得を固定保持せし
める利得保持手段を備えたものである特許請求の
範囲第1項記載の自動レベル制御回路。 3 利得を所定間隔で多段階に可変可能な可変利
得増幅器と、 この可変利得増幅器の出力信号レベルを検出す
るレベル検出器と、 このレベル検出器の検出出力値を基準レベルと
比較しその大小関係に応じて比較出力を発する比
較器と、 所定の周波数を有する高速の第1のクロツクパ
ルスおよびこの第1のクロツクパルスよりも低速
の第2のクロツクパルスを発生するクロツクパル
ス発生器を備え、前記可変利得増幅器の立上がり
期間には上記第1のクロツクパルスを選択してこ
の第1のクロツクパルスを前記比較器の比較出力
に応じてアツプカウントあるいはダウンカウント
し、一方前記可変利得増幅器の安定期間には上記
第2のクロツクパルスを選択してこの第2のクロ
ツクパルスを前記比較器の比較出力に応じてアツ
プカウントあるいはダウンカウントし、これらの
カウント値に応じて前記可変利得増幅器の利得を
可変せしめる制御部とを具備したことを特徴とす
る自動レベル制御回路。
[Claims] 1. A variable gain amplifier whose gain can be varied in multiple steps at predetermined intervals; an output signal level of the variable gain amplifier is detected and the detected value is held in a capacitor;
a level detector having a means for forcibly discharging the capacitor to initialize the detected output value in a short period of time when the gain of the variable gain amplifier changes; The present invention further comprises: a comparator that generates a comparison output according to the relationship; and a control section that up-counts or down-counts clock pulses according to the comparison output and varies the gain of the variable gain amplifier according to the count value. Features an automatic level control circuit. 2. The automatic level control circuit according to claim 1, wherein the control section includes gain holding means for holding the gain of the variable gain amplifier fixed in accordance with the state of the input signal to the variable gain amplifier. 3. A variable gain amplifier whose gain can be varied in multiple steps at predetermined intervals, a level detector that detects the output signal level of this variable gain amplifier, and a detected output value of this level detector that is compared with a reference level to determine the magnitude relationship. a comparator that generates a comparison output according to the frequency of the variable gain amplifier; a clock pulse generator that generates a high-speed first clock pulse having a predetermined frequency and a second clock pulse that is slower than the first clock pulse; During the rising period, the first clock pulse is selected and counted up or down depending on the comparison output of the comparator, while during the stabilization period of the variable gain amplifier, the second clock pulse is selected. and a control section that selects the second clock pulse and counts up or down the second clock pulse according to the comparison output of the comparator, and varies the gain of the variable gain amplifier according to these count values. Features an automatic level control circuit.
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