JPH06152289A - 自動利得制御回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号が断となった時、ＡＧＣ回路の増幅
器の利得が最小となるように制御するＡＧＣ回路に関
し、増幅器の出力信号レベルのみを検出することによ
り、回路規模を縮小すると共に信頼性の向上を図り、コ
スト高を抑える。 【構成】 増幅器１の出力信号レベルが入力信号の断状
態を示す閾値を下回った時、該増幅器１の利得が最小と
なるように制御する制御部３を設けたもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は自動利得制御回路（以
下、ＡＧＣ回路と称す）に関し、特に入力信号が断とな
った時、ＡＧＣ回路の増幅器の利得が最小となるように
制御するＡＧＣ回路に関するものである。

【０００２】ＡＧＣ回路は、出力信号レベルの変動に応
じてＡＧＣ回路の増幅器の利得を調整し、常に一定の出
力信号レベルを出力させるものであるが、該ＡＧＣ回路
の入力信号が断になると該増幅器の利得は最大となり、
この時該増幅器に標準レベルの信号が入力されると該増
幅器自体が破損したり、周辺回路の誤動作を引き起こす
ことがあるので、このようなＡＧＣ回路の入力信号が断
となった時に該増幅器の利得を最小となるように制御す
るＡＧＣ回路が必要となる。

【０００３】

【従来の技術】図３は上記のような入力信号断時に増幅
器の利得を最小とする従来から知られているＡＧＣ回路
の構成例を示したものであり、概略的には、利得可変型
の増幅器１の入力側及び出力側にそれぞれ分配器２１及
び２２が設けられており、分配器２１では入力信号を入
力信号レベル検出回路５０と増幅器１とに分配し、分配
器２２では増幅器１の出力信号を出力側と出力信号レベ
ル検出回路６０とに分配している。

【０００４】そして出力信号レベル検出回路６０は入力
信号レベル検出回路５０から制御される出力信号を発生
し、ループフィルタ４を介して増幅器１の利得を制御す
るようになっている。

【０００５】上記の入力信号レベル検出回路５０は、分
配器２１により分配された交流入力信号レベルを直流レ
ベルに変換する検波器５１と、検波器５１の検波電圧Ｅ
５１と入力断判定基準電圧Ｖinとを比較して、検波電圧
Ｅ５１が入力断判定基準電圧Ｖinを下回った時（Ｅ５１
＜Ｖin）、入力信号断と判定して論理“１”の切替制御
信号Ｅ５２を発生するコンパレータ５２とで構成されて
いる。

【０００６】また、出力信号レベル検出回路６０は、分
配器２２により分配された増幅器１の交流出力信号レベ
ルを直流レベルに変換する検波器６１と、検波器６１の
検波電圧Ｅ６１と増幅器１の出力信号の目標値Ｖ_T との
差分を検出し、該差分に応じて正極性又は負極性の差動
電圧Ｅ１０を発生する差動増幅器６２と、通常は「開」
状態にあるが切替制御信号Ｅ５２を受けると「閉」とな
り増幅器１の利得を最小にするため差動増幅器６２の反
転入力端子側に正の大きな固定電圧Ｖｏを加えて負の大
きな差動電圧Ｅ１０を出力させるための切替器６３とで
構成されている。

【０００７】尚、差動増幅器６２が出力する正の差動電
圧は増幅器１の利得を上げるように作用し、負の差動電
圧は増幅器の利得を下げるように設定されている。

【０００８】次に、この従来例の動作を下記の表１を参
照して説明する。

【０００９】

【表１】

【００１０】まず、状態の正常時には、入力信号レベ
ル検出回路５０において、コンパレータ５２は検波電圧
Ｅ５１＞入力断判定基準Ｖinとなるように設定されてい
るため、その出力信号レベルは“０”となって切替制御
信号Ｅ５２は発生されず、出力信号レベル検出回路６０
には制御信号を与えない。

【００１１】出力信号レベル検出回路６０では増幅器１
の出力信号レベルは正常であるので、検波電圧Ｅ６１と
該出力信号の目標値Ｖ_T との差分である差動電圧Ｅ１０
はＥ１０＝｜Ｖ_T −Ｅ６１｜≒０となり、ＡＧＣ回路は
定常動作を続ける。

【００１２】次に、状態のＡＧＣ動作範囲内で入力信
号がレベルが低下した場合、入力信号レベル検出回路５
０においては状態の正常時の場合と同様にコンパレー
タ５２は検波電圧Ｅ５１＞入力断判定基準電圧Ｖinとな
るように設定されているので、その出力信号レベルは
“０”となって切替制御信号Ｅ５２は発生されない。

【００１３】また、出力信号レベル検出回路６０では入
力信号レベルの低下に伴い増幅器１の出力信号レベルが
低下し、更に検波電圧Ｅ６１も低下するので差動増幅器
６２は差動電圧Ｅ１０＝｜Ｖ_T −Ｅ６１｜＝Ｅ１０ａの
正の差動電圧を送出し、ループフィルタ４を介して増幅
器１は電圧Ｅ１０ａに応じて利得を上げるので、その出
力信号レベルは高くなり更には、検波電圧Ｅ６１も高く
なるため、やはりＶ_T≒Ｅ６１となって差動電圧Ｅ１０
ａは急速にＥ１０ａ≒０に収束し、ＡＧＣ回路は正常動
作に復帰する。

【００１４】一方、状態の入力信号レベル断の時、入
力信号レベル検出回路５０においては、検波電圧Ｅ５１
≒０となりコンパレータ５２は検波電圧Ｅ５１＜入力断
判定基準電圧Ｖinとなるため、その出力信号レベルは
“１”となって切替制御信号Ｅ５２を切替器６３に送出
して、差動増幅器６２の反転入力端子側に正の大きな固
定電圧Ｖｏを加える。

【００１５】更に、出力信号レベル検出回路６０におい
ては、増幅器１の出力信号レベルがほぼ“０”となり、
状態の場合と同様のＡＧＣ動作が行われようとする
が、検波電圧Ｅ６１はほぼ“０”のまま変わらず、上記
の切替制御信号Ｅ５２によって切替器６３は正の大きな
固定電圧Ｖｏを差動増幅器６２の反転入力端子側に加え
るので、差動電圧Ｅ１０＝Ｖ_T −Ｖｏ＝−Ｅ１０ｂとな
りループフィルタ４を介して増幅器１はこの負の大きな
差動電圧−Ｅ１０ｂに応じて利得が最小となるように制
御する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】上記のように従来のＡ
ＧＣ回路においては、ＡＧＣ回路の入力信号レベル及び
出力信号レベルを別々の検出回路を設けて検出している
ので、回路規模が大きくなり尚且つ、部品点数の増加に
伴う信頼性の低下及びコスト高に繋がるという問題があ
った。

【００１７】そこで本発明は、増幅器の出力信号レベル
のみを検出することにより、回路規模を縮小すると共に
信頼性の向上を図り、コスト高を抑えたＡＧＣ回路を提
供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明に係るＡＧＣ回路は、図１に原理的に示すよ
うに、入力信号を増幅器１で増幅し、その出力信号を分
配器２で出力側と制御部３とに分配し、該制御部３が該
出力信号のレベルを検出して、該出力信号レベルと予め
設定されている該出力信号レベルの目標値との差分を検
出し、該差分に応じて該増幅器１の利得をループフィル
タ４を介して調整し該出力信号レベルを一定に保つ自動
利得制御回路において、該増幅器１の出力信号レベルが
該入力信号の断状態を示す閾値を下回った時、該増幅器
１の利得が最小となるように制御する制御部３を備えて
いる。

【００１９】

【作用】図１に示す本発明に係るＡＧＣ回路において、
制御部３は増幅器１の出力信号レベルを検出して、該出
力信号レベルと予め設定されている該出力信号レベルの
目標値との差分を検出し、該差分に応じて増幅器１の利
得を調整し該出力信号レベルを一定に保っており、これ
は図３の従来例の制御動作と同じである。

【００２０】一方、増幅器１の出力信号レベルが低下し
て該出力信号レベルが閾値を下回る程異常低下したこと
を制御部３が検出した時、制御部３は増幅器１の入力信
号が「断」になったと判定して増幅器１の利得が最小と
なるように制御する。

【００２１】このようにして本発明では、制御部３は増
幅器１の出力信号レベルを検出することによって、増幅
器１の出力信号レベルを一定に保つと共に入力信号断と
判定した場合、増幅器１の利得を最小に制御してこの入
力信号断状態が復旧した時の出力信号の異常増幅状態を
防ぐことができると共に、出力信号のみを用いて１つの
制御部３により制御を行っているので回路規模を縮小す
ることができる。

【００２２】

【実施例】図２は、図１に示した本発明に係るＡＧＣ回
路の一実施例を示したものであり、この実施例において
は、図３に示した入力信号レベル検出回路５０と出力信
号レベル検出回路６０の２つの検出回路を共通化した制
御部３により増幅器１の出力信号レベルのみを検出して
増幅器１の制御を行っている。

【００２３】即ち、この制御部３は図３に示した出力信
号レベル検出回路６０においてコンパレータ３３を付加
したものであり、このコンパレータ３３は閾値Ｖthを検
波電圧Ｅ３１と比較して、その比較結果に応じて図３の
切替制御信号Ｅ５２に相当する制御信号を切替器３４に
与えている。その他の構成は図３の出力信号レベル検出
回路６０と同じである。

【００２４】次に、この実施例におけるＡＧＣ回路の設
定条件を説明すると、図２に示すようにＡＧＣ回路の入
力信号レベルを−１５ｄＢｍ±３ｄＢｍ、増幅器１の利
得可変範囲を２０〜５０ｄＢ、増幅器１の出力信号レベ
ルを＋２０ｄＢｍとし、従って図２に示した目標値Ｖ_T
は増幅器１の出力信号レベルが＋２０ｄＢｍの時に得ら
れる検波電圧とする。

【００２５】また、増幅器１の最低出力信号レベルはＡ
ＧＣ回路の最小入力信号レベル（−１８ｄＢｍ）＋増幅
器１の最小利得（２０ｄＢ）であるから、図２に示した
入力信号断の判定基準となる閾値Ｖthは、増幅器１の出
力信号レベルが＋２ｄＢｍの時に得られる検波電圧とす
る。

【００２６】次に、この実施例の動作を、下記の表２を
参照して説明する。

【００２７】

【表２】

【００２８】まず、状態の正常時、コンパレータ３３
は検波電圧Ｅ３１＞閾値Ｖthとなるように設定されてい
るため、検波電圧Ｅ３１（＋２０ｄＢｍ）は閾値Ｖth
（＋２ｄＢｍ）より十分に大きいのでその出力信号レベ
ルは“０”となって切替制御信号Ｅ３３を発生せず、ま
た、差動電圧Ｅ１＝Ｖ_T −Ｅ３１＝（２０ｄＢｍ−２０
ｄＢｍ）＝０となり検波電圧Ｅ３１と目標値Ｖ_T との差
分が生じないので、ＡＧＣ回路は正常動作を続ける。

【００２９】次に、状態のＡＧＣ動作範囲内の入力信
号レベル低下の場合、状態の正常時の場合と同様コン
パレータ３３は検波電圧Ｅ３１＞閾値Ｖthとなるように
設定されているため、その出力信号レベルは“０”とな
ってやはり切替制御信号Ｅ３３を送出しない。

【００３０】しかし、入力信号レベルの低下に伴い増幅
器１の出力信号レベルも低下するので、差動増幅器３２
には差動電圧Ｅ１＝Ｖ_T −Ｅ３１＝Ｅ１ａの正の差動電
圧が生じ、ループフィルタ４を介して増幅器１は差動電
圧Ｅ１ａに応じて利得を上げるため、その出力信号レベ
ルは高くなり更には、検波電圧Ｅ３１も高くなるので、
やはりＶ_T ≒Ｅ３１となって差動電圧Ｅ１ａは急速にＥ
１ａ≒０に収束しＡＧＣ回路は正常動作に復帰する。

【００３１】一方、状態の入力信号レベル断の時は、
検波電圧Ｅ３１≒０となるのでコンパレータ３３は検波
電圧Ｅ３１＜閾値Ｖthとなり、その出力信号レベルは
“１”となって切替制御信号Ｅ３３を切替器３４に送出
する。

【００３２】切替器３４では切替制御信号Ｅ３３によっ
て差動増幅器３２の反転入力端子側に正の大きな固定電
圧Ｖｏを加えるので、例えばＶｏを増幅器１の利得を最
小にする値として＋５０ｄＢｍを選択すると、差動電圧
Ｅ１はＥ１＝Ｖ_T −Ｖｏ＝（２０ｄＢｍ−５０ｄＢｍ）
＝−３０ｄＢｍの時に得られる検波電圧に相当する差動
電圧−Ｅ１ｂとなり、この差動電圧−Ｅ１ｂ＝−３０ｄ
Ｂｍは増幅器１の利得可変範囲の２０〜５０ｄＢにおけ
る最小利得「２０ｄＢ」に対応するように設定されてい
るので、増幅器１は最小利得に制御されることとなる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るＡＧＣ
回路によれば、増幅器の出力信号レベルが入力信号の断
状態を示す閾値を下回った時、該増幅器の利得が最小と
なるように制御する制御部を設けたので、１つの制御部
により増幅器の出力信号レベルのみを検出すればよく、
回路規模を縮小すると共に部品点数を削減して信頼性を
向上し、コストを抑えたＡＧＣ回路を提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＡＧＣ回路を原理的に示したブロ
ック図である。

【図２】本発明に係るＡＧＣ回路の一実施例を示したブ
ロック図である。

【図３】従来の構成例を示したブロック図である。

【符号の説明】

１ 増幅器 ２ 分配器 ３ 制御部 ４ ループフィルタ 図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力信号を増幅器(1) で増幅し、その出
   力信号を分配器(2)で出力側と制御部(3) とに分配し、
   該制御部(3) が該出力信号のレベルを検出して、該出力
   信号レベルと予め設定されている該出力信号レベルの目
   標値との差分を検出し、該差分に応じて該増幅器(1) の
   利得をループフィルタ(4) を介して調整し該出力信号レ
   ベルを一定に保つ自動利得制御回路において、 該制御部(3) が、該増幅器(1) の出力信号レベルが該入
   力信号の断状態を示す閾値を下回った時、該増幅器(1)
   の利得を最小となるように制御することを特徴とする自
   動利得制御回路。