JPH057117A - ハイパスフイルタ型自動利得制御増幅器 - Google Patents

ハイパスフイルタ型自動利得制御増幅器

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JPH057117A
JPH057117A JP14508591A JP14508591A JPH057117A JP H057117 A JPH057117 A JP H057117A JP 14508591 A JP14508591 A JP 14508591A JP 14508591 A JP14508591 A JP 14508591A JP H057117 A JPH057117 A JP H057117A
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JP
Japan
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output
circuit
voltage
clock
operational amplifier
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JP14508591A
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Inventor
Kinji Kawada
金治 川田
Koji Tokiwa
耕司 常盤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチトキャパシタ回路(SC回路)を用
いて構成したハイパスフィルタ型自動利得制御増幅器に
関し、入力信号のレベルが変化した時、自動的に出力レ
ベルの変動を非常に小さく出来るハイパスフィルタ型自
動利得制御増幅器の提供を目的とする。 【構成】 SC回路3は、オンオフする周期で等価抵抗
値を定めるスイッチを所定の一定周期のクロックでオン
オフし、オペアンプ1の出力に、出力のピーク電圧を検
出しピーク電圧を出力するピーク検出器4と、ピーク検
出器4の出力電圧を反転する反転回路5と、反転回路5
の出力電圧により出力クロックの周波数を変化する電圧
制御発振器6を設け、電圧制御発振器6の出力クロック
にて、SC回路2のオンオフする周期で等価抵抗値を定
めるスイッチを、オンオフするように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、スイッチトキャパシタ
回路(以下SC回路と称す)を用いて構成したハイパス
フィルタ型自動利得制御増幅器(以下HF型AGC増幅
器と称す)の改良に関する。
【0002】SC回路につき説明する。図3はSC回路
により抵抗を実現する説明図、図4は1例の抵抗,コン
デンサを用いたHF型利得可変増幅器のブロック図、図
5は図4と等価なSC回路を用いたHF型利得可変増幅
器のブロック図である。
【0003】図3(A)に示す如くコンデンサCが電圧
V1の端子と電圧V2の端子間にスイッチS1,S2を介して接
続され、スイッチS1,S2は図3(C)に示す、クロック
Φ1のnT点(Tは周期),(n+1)T点,・・、ク
ロックΦ1を反転したクロックΦ2の(n+1/2)T
点,(n+3/2)T点,・・・にて交互にオンオフさ
れると、コンデンサCの電荷は電圧V1の端子から電圧V2
の端子に転送される。
【0004】この時の転送される電荷Q=C〔V1(T)
−V2(T)〕・・・(1)となる。この場合の1周期T
の平均電流Iは(1)式を積分した値 I=C〔V1(T)−V2(T)〕/T・・・(2)とな
る。
【0005】(2)式をオームの法則V=IRに代入す
ると、R=T/C・・・(3)となり、T/Cを図3
(B)に示す抵抗Rと等価とすることが出来る。よって
抵抗値Rは周期T,コンデンサCの値を変えることによ
り変化することが出来る。
【0006】次にSC回路を用いてのHF型利得可変増
幅器の構成及び、何故SC回路を用いて構成するかの理
由につき説明する。図4に示すHF型利得可変増幅器で
は、抵抗R2の値は固定で、抵抗R1の値を変化して利
得を変化するものである。
【0007】このHF型利得可変増幅器を、SC回路を
用いて構成すると図5に示す如くなり、スイッチS11
切り替え周期を固定にし、スイッチS12 の切り替え周期
を可変にすれば等価抵抗値は変化するので、図4と等価
なHF型利得可変増幅器が得られる。
【0008】図4に示す如く抵抗とコンデンサを用いて
HF型利得可変増幅器を構成すると、集積化した時抵抗
とコンデンサの値のばらつき方が異なるので伝達関数の
精度が悪くなるが、SC回路を用いて構成すると、電気
部品はコンデンサのみとなるので、集積化した時値のば
らつき方が同じであるので相対精度のばらつきが少なく
伝達関数の精度が良くなるので、HF型利得可変増幅器
としてはSC回路を用いたものが理想的である。
【0009】
【従来の技術】図6は従来例のHF型AGC増幅器のブ
ロック図である。図6は図4に示すHF型利得可変増幅
器の抵抗R1,R2をSC回路2,3にて構成し、利得
設定部7,選択スイッチ8,クロック発生部9を備えて
HF型AGC増幅器としたものであり、これは本出願人
が平成2年2月23日,特願平02ー043261にて
特許出願した可変型スイッチトキャパシタ回路を用いた
等化器の実施例を示すものである。
【0010】動作を説明すると、図6のSC回路3はク
ロック発生部9よりの周波数f4のクロックにてスイッチ
S31,S32 を交互にオンオフして固定の抵抗値とするよう
にしておく。
【0011】入力信号は、オペアンプ1の+端子に入力
し増幅されて出力する。この出力の電力演算を行って予
め設定した目標値と比較し、例えば大きい,同じ,小さ
いとの3つの内の1つの比較結果を求め、求めた結果を
選択スイッチ8に出力し、接点S81,S82,S83 の内の出力
に対応した接点をオンとし、クロック発生部9より出力
する周波数f1,f2,f3の内のオンした接点の周波数のクロ
ックにてSC回路2のスイッチS21,S22 を交互にオンオ
フする。
【0012】この場合周波数f1,f2,f3をf1<f2<f3とし
ておけば、入力信号のレベルが上がり出力が目標値より
大きければ周波数f1のクロックにてオンオフされ、SC
回路2の等価抵抗値は小さくなり負帰還量が多くなるの
でオペアンプ1の利得は小さくなり出力は略一定に保た
れ、入力信号のレベルが下がり出力が目標値より小さけ
れば周波数f3のクロックにてオンオフされ、SC回路2
の等価抵抗値は大きくなり負帰還量は減少するのでオペ
アンプ1の利得は大きくなり出力は略一定に保たれ、入
力信号レベルが変化せず、目標値と同じであれば、周波
数f2のクロックにてオンオフされ、SC回路2の等価抵
抗値は変化せずオペアンプ1の利得も変化せず出力は略
一定に保たれる。
【0013】ここで、SC回路3による等価抵抗をR
S 、SC回路2による等価抵抗をR P とし、入力信号
の角速度をωとしHF型AGC増幅器の利得Gを式で示
すと下記の如くなる。
【0014】G=1+〔R P /(R S +1/jωC0)〕
【0015】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
のHF型AGC増幅器では、クロック発生部9は例えば
分周器を用い複数種類の周波数を出力する構成であるの
で出力周波数の種類は限定され、利得設定部7にて比較
する目標値の数も限定されるので、利得値の数も限定さ
れ、入力信号のレベルが変化した時、出力レベルの変動
は自動的に圧縮されるも出力は階段状に変化し圧縮度が
小さい問題点がある。
【0016】本発明は、入力信号のレベルが変化した
時、自動的に出力レベルの変動を非常に小さく出来るH
F型AGC増幅器の提供を目的としている。
【0017】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理ブロ
ック図である。図1に示す如く、入力信号を入力の+端
子に入力し、出力端子より増幅出力を送出するオペアン
プ1と、該オペアンプ1の出力端子と入力の−端子間
に、オンオフする周期で等価抵抗値を定めるスイッチの
オンオフの周期を変える第1のSC回路2を接続し、又
該オペアンプ1の入力の−端子と、一方がアースのコン
デンサC0の他端間に、オンオフする周期で等価抵抗値を
定めるスイッチを所定の一定周期のクロックでオンオフ
する第2のSC回路3を接続したHF型AGC増幅器に
おいて、該オペアンプ1の出力に、出力のピーク電圧を
検出しピーク電圧を出力するピーク検出器4と、該ピー
ク検出器4の出力電圧を反転する反転回路5と、該反転
回路5の出力電圧により出力クロックの周波数を変化す
る電圧制御発振器(以下VCOと称す)6を設け、該V
CO6の出力クロックにて該第1のSC回路2のスイッ
チをオンオフするようにする。
【0018】
【作用】本発明によれば、入力信号のレベルが大きくな
るとオペアンプ1の出力レベルも上がり、ピーク検出器
4にて検出し出力するピーク電圧が上がり、反転回路5
の出力電圧は下がり、VCO6の出力周波数は低くな
り、SC回路2の等価抵抗値は小さくなりオペアンプ1
の利得は小さくなる。
【0019】逆に、入力信号のレベルが小さくなるとオ
ペアンプ1の出力レベルも下がり、ピーク検出器4にて
検出し出力するピーク電圧が下がり、反転回路5の出力
電圧は上がり、VCO6の出力周波数は高くなり、SC
回路2の等価抵抗値は大きくなりオペアンプ1の利得は
大きくなる。
【0020】この場合、VCO6の出力周波数は、入力
電圧の連続的な変化により連続的に変化するので、オペ
アンプ1の利得も、入力信号のレベルの連続的な変化に
対応して自動的に連続的に変化するので出力レベルは殆
ど変動しなくなる。
【0021】
【実施例】図2は本発明の実施例のHF型AGC増幅器
のブロック図である。図2で図6の従来例と異なる点
は、利得設定部7,選択スイッチ8,クロック発生部9
の代わりに、ピーク検出器4,反転増幅器5,VCO6
を設け又SC回路3へのクロックは発振器11より供給
するようにした点であるので、この異なる点を中心に以
下説明する。
【0022】SC回路3の等価抵抗値は固定値であるの
で、所要の固定値になるように発振器11のクロックの
周波数を定めておく。又反転増幅器5は利得0の増幅器
で、オペアンプ10の比較電圧V C の値は、入力信号が
最大レベルの時のピーク検出器4の出力電圧と、入力信
号が最小レベルの時のピーク検出器4の出力電圧との中
心となるように定め、この出力電圧に対応するVCO6
のクロック周波数を、SC回路2の等価抵抗値により定
められるオペアンプ1の利得が所望の値になるようにし
ておく。
【0023】すると、入力信号のレベルが大きくなると
オペアンプ1の出力レベルも上がり、ピーク検出器4に
て検出し出力するピーク電圧が上がり、反転増幅器5の
出力電圧は比較電圧V C より下がり、VCO6の出力周
波数は低くなり、SC回路2の等価抵抗値は小さくなり
オペアンプ1の利得は小さくなる。
【0024】逆に、入力信号のレベルが小さくなるとオ
ペアンプ1の出力レベルも下がり、ピーク検出器4にて
検出し出力するピーク電圧が下がり、反転増幅器5の出
力電圧は比較電圧V C より上がり、VCO6の出力周波
数は高くなり、SC回路2の等価抵抗値は大きくなりオ
ペアンプ1の利得は大きくなる。
【0025】この場合、VCO6の出力周波数は、入力
電圧の連続的な変化により連続的に変化するので、オペ
アンプ1の利得も、入力信号のレベルの連続的な変化に
対応して自動的に連続的に変化するので出力レベルは殆
ど変動しなくなる。
【0026】
【発明の効果】以上詳細に説明せる如く本発明によれ
ば、入力信号のレベルが変化しても出力レベルは殆ど変
動しないSC回路を用いたHF型AGC増幅器が得られ
る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の原理ブロック図、
【図2】は本発明の実施例のハイパスフィルタ型自動利
得制御増幅器のブロック図、
【図3】はスイッチトキャパシタ回路により抵抗を実現
する説明図、
【図4】は1例の抵抗,コンデンサを用いたハイパスフ
ィルタ型利得可変増幅器のブロック図、
【図5】は図4と等価なスイッチトキャパシタ回路を用
いたハイパスフィルタ型利得可変増幅器のブロック図、
【図6】は従来例のハイパスフィルタ型自動利得制御増
幅器のブロック図である。
【符号の説明】 1,10はオペアンプ、2,3はスイッチトキャパシタ
回路、4はピーク検出器、5は反転回路,反転増幅器、
6は電圧制御発振器、7は利得設定部、8は選択スイッ
チ、9はクロック発生部、11は発振器、21,31は
ノット回路、C,C0,C21,C31,C11,C12 はコンデンサ、
R1,R2は抵抗、S11,S12,S21,S22,S31,S32 はスイッ
チ、S81,S82,S83 は接点を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 入力信号を入力の+端子に入力し、出力
    端子より増幅出力を送出するオペアンプ(1)と、該オ
    ペアンプ(1)の出力端子と入力の−端子間に、オンオ
    フする周期で等価抵抗値を定めるスイッチのオンオフの
    周期を変える第1のスイッチトキャパシタ回路(2)を
    接続し、又該オペアンプ(1)の入力の−端子と、一方
    がアースのコンデンサ(C0)の他端間に、オンオフする
    周期で等価抵抗値を定めるスイッチを所定の一定周期の
    クロックでオンオフする第2のスイッチトキャパシタ回
    路(3)を接続したハイパスフィルタ型自動利得制御増
    幅器において、該オペアンプ(1)の出力に、出力のピ
    ーク電圧を検出しピーク電圧を出力するピーク検出器
    (4)と、該ピーク検出器(4)の出力電圧を反転する
    反転回路(5)と、該反転回路(5)の出力電圧により
    出力クロックの周波数を変化する電圧制御発振器(6)
    を設け、該電圧制御発振器(6)の出力クロックにて該
    第1のスイッチトキャパシタ回路(2)のスイッチをオ
    ンオフするようにしたことを特徴とするハイパスフィル
    タ型自動利得制御増幅器。
JP14508591A 1991-06-18 1991-06-18 ハイパスフイルタ型自動利得制御増幅器 Withdrawn JPH057117A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2005086525A1 (ja) * 2004-03-05 2008-01-24 ローム株式会社 フィルタ回路およびそれを利用した再生装置
JP2008082866A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Citizen Holdings Co Ltd 物理量センサ
JP5495356B2 (ja) * 2005-06-01 2014-05-21 シチズンホールディングス株式会社 物理量センサ

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Legal Events

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Effective date: 19980903