JPH0621737A - Alc回路 - Google Patents

Alc回路

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JPH0621737A
JPH0621737A JP19481192A JP19481192A JPH0621737A JP H0621737 A JPH0621737 A JP H0621737A JP 19481192 A JP19481192 A JP 19481192A JP 19481192 A JP19481192 A JP 19481192A JP H0621737 A JPH0621737 A JP H0621737A
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JP
Japan
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output
voltage
input
amplifier
operational amplifier
Prior art date
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JP19481192A
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English (en)
Inventor
Seiichi Iida
清一 飯田
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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Publication date
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 歪率が低減された良好な定レベル特性を得
る。 【構成】 オペアンプA10では、抵抗R5,R6を介して
オペアンプA10の非反転入力側に供給された入力信号E
iに、抵抗R7,R8を介して反転入力側に供給された信
号が加算される。オペアンプA10の出力は、増幅回路A
12による増幅の後、整流・制御電圧発生回路A14に供給
され、ここで出力信号に応じた制御電圧が生成されて電
圧制御型可変出力増幅器A16に供給される。電圧制御型
可変出力増幅器A16では、入力信号が制御電圧に応じて
増幅されてオペアンプA10に出力される。このため、入
力電圧Eiが増大しても、電圧制御型可変出力増幅器A
16による入力信号Eiの可変出力分も増大し、出力電圧
Oは一定に制御されるとともに歪率も低減される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は テレビジョン受像機,
カラオケ装置,あるいはマイクロホンなどに用いられる
音声信号処理回路にかかり、更に具体的には、入力信号
レベルの変化にかかわりなく出力信号レベルを一定に保
つALC(Auto Lebel Control)回路の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のALC回路としては、図3に示す
ものがある。同図において、信号の入力端子TAは抵抗
1に接続されており、抵抗R1は抵抗R2,オペアンプ
1の反転入力側,及びFETQ1のドレインに各々接続
されている。オペアンプA1の非反転入力側はアースさ
れており、出力側は前記抵抗R2,R3,出力端子TB,
及び増幅回路A2に各々接続されている。抵抗R3は、F
ETQ1のソース及び抵抗R4に接続されており、増幅回
路A2の出力側は電流バイアス回路A3に接続されてい
る。そして、電流バイアス回路A3の出力側は、FET
1のゲートに接続されている。
【0003】すなわち、オペアンプA1は直列帰還増幅
回路として構成されており、帰還抵抗R2にFETQ1
ドレインーソースが抵抗R3を介して接続されている。
オペアンプA1の出力は、増幅回路A2で増幅された後電
流バイアス回路A3で直流電圧に変換され、更にFET
1のゲートに直流バイアスとして印加されている。こ
のFETQ1のソース電位は、バイアス抵抗R4によって
固定されている。
【0004】以上のようなALC回路の信号入力側から
信号出力側に至る利得(伝達特性)は、次の(1)式で
表わされる。 GV=(1/R1)・{1/R2+1/(R3+RDS)} ………(1) ここで、RDSはFETQ1のドレイン−ソース間抵抗で
あり、この値はFETQ1のゲートの直流バイアスによ
って変化する。入力信号Eiと出力信号EOの関係は、前
記GVを用いて、 EO=GV・Ei ………(2) となる。
【0005】ここで、入力信号EiがΔEi増加してEi1
となったとすると、出力信号EO1は、 EO1=GV・Ei1 =GV・(Ei+ΔEi =GV・(1+Δ)・Ei ………(3) となる。この(3)式の関係を更にEO1=GV1・Ei
表わすと、入力信号がEi 1となったときに利得がGV
ら、 GV1=GV/(1+Δ) ………(4) となれば、出力信号EO1=EOとなって一定に保たれる
ことになり、ALC回路を構成することができる。
【0006】図3のALC回路では、次の(5)式で示
す範囲で前記(4)式の条件が満たされており、また、
(5)式の条件が満たされるように増幅回路A2と整流
バイアス回路A3が設計されている。 R1/(1/R2+1/R3)<GV<R2/R1 ………(5)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来技
術では、FETQ1のゲートバイアスをオペアンプA1
出力で変化させてドレイン−ソース間抵抗RDSを変化さ
せることで、入出力間の利得GVが制御されている。し
かしながら、ドレイン−ソース間抵抗RDSは、ドレイン
−ソース間電圧VDSによっても変化する。前記従来技術
例では、ソース側の電位が抵抗R4によって固定されて
おり、入力電圧Eiが抵抗R1を介してドレインに印加さ
れているため、結果的にVDSが入力電圧Eiによって影
響を受け、ドレイン−ソース間抵抗RD Sが変化すること
になる。このため、信号振幅に非直線が生じ、出力電圧
Oが歪んでしまうという不都合が生ずる。
【0008】図4(A)には、以上のような従来技術の
入出力特性が示されており、同図(B)には入力電圧と
出力電圧の歪率との関係が示されている。これらのグラ
フ中、領域L1はALC領域で前記(5)式が満たされ
れている範囲である。また、領域L2では、 GV=R2/R1 ………(6) となっており、領域L3では、 GV=R1/(1/R2+1/R3 ………(7) となっている。これらのグラフに示すように、L1のA
LC領域では急激に歪率が増大している。 本発明は、こ
れらの点に着目したもので、歪率が低減された良好な定
レベル特性を得ることができるALC回路を提供するこ
とを、その目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、オペアンプによって入力信号に加算され
る加算信号レベルをオペアンプの出力信号に基づいて制
御することによって、前記入力信号レベルの変化に対し
ても出力信号レベルを一定に保つALC回路において、
前記出力信号レベルに対応して変化する制御電圧を発生
する制御電圧発生手段と、これによって発生した制御電
圧に相当する増幅率で前記加算信号レベルを増幅して可
変出力する電圧制御型可変出力増幅手段とを備えたこと
を特徴とする。
【0010】
【作用】本発明によれば、出力信号レベルに対応して変
化する制御電圧が生成され、これに基づいて電圧制御型
可変出力増幅手段の増幅率が変化する。オペアンプによ
って入力信号に加算される加算信号は、この電圧制御型
可変出力増幅手段で増幅されてオペアンプに入力され
る。このため、入力信号のレベル変化に応じて加算信号
のレベルが変化するようになり、オペアンプの出力信号
は一定レベルに制御される。非線形素子が用いられてい
ないため、信号ひずみが低減される。
【0011】
【実施例】以下、本発明によるALC回路の一実施例に
ついて、添付図面参照しながら詳細に説明する。図1に
は、本実施例の回路構成が示されている。同図におい
て、入力端TAは、抵抗R5に接続されている。抵抗R5
は、一方においてオペアンプA10の非反転入力端子に接
続されており、他方において抵抗R6を介してアースさ
れている。オペアンプA10の出力側は、出力端子TBの
他に増幅回路A12にも接続されており、更に抵抗R7
よって反転入力側に接続されている。増幅回路A12の出
力側は整流・制御電圧発生回路A14に接続されており、
この整流・制御電圧発生回路A14の出力側は電圧制御型
可変出力増幅器(VCA)A16の制御入力側に接続され
ている。また、電圧制御型可変出力増幅器A16の入力側
は入力端子TAに接続されており、その出力側は抵抗R
8によってオペアンプA10の反転入力側に接続されてい
る。
【0012】以上の各部のうち、抵抗R5,R8は信号レ
ベル調整用であり、抵抗R6はバイアス用である。抵抗
7は、帰還抵抗である。また、整流・制御電圧発生回
路A1 4は、増幅回路A12から入力された信号を整流し
て、出力信号EOの実効値に比例した電圧制御型可変出
力増幅器A16の直流制御電圧を生成する回路である。更
に、電圧制御型可変出力増幅器A16は、入力信号の増幅
率Kが、整流・制御電圧発生回路A14の出力制御電圧に
よって制御される増幅器である。
【0013】次に、以上のように構成された実施例の動
作について説明する。入力端子TAには電圧Eiが入力
されるとする。この入力信号Eiは、抵抗R5,R6を介
してオペアンプA10の非反転入力側に供給される。ま
た、入力電圧Eiは、電圧制御型可変出力増幅器A16
も入力されており、その増幅出力が抵抗R8を介してオ
ペアンプA10の反転入力側に供給されている。この反転
入力側には、オペアンプA10の出力が抵抗R7を介して
帰還されている。
【0014】更に、オペアンプA10の出力は、一方で出
力端子TBに出力されており、他方で増幅回路A12によ
る増幅の後、整流・制御電圧発生回路A14に供給され
る。整流・制御電圧発生回路A14では、入力信号に応じ
た制御電圧が生成され、電圧制御型可変出力増幅器A16
に供給されている。
【0015】この場合において、オペアンプA10のオー
プンループゲインをa1,電圧制御型可変出力増幅器A
16の利得をKとして、入力電圧Eiと出力電圧EOとの間
の関係を求めてみる。オペアンプA10の出力,すなわち
出力電圧E0は、基本的には非反転入力から反転入力を
減算したものである。非反転入力は入力電圧をEiを抵
抗R5,R6で分圧したものであり、反転入力は出力電圧
Oの抵抗R7による帰還分と電圧制御型可変出力増幅器
16の出力分の加算されたものである。これらから
i,EOの関係を求めると、 EO=a1・{R6・Ei/(R5+R6)−R8・EO/(R7+R8 −R7・K・Ei/(R7+R8)} ………(8) となる。この(8)式を変形すると、 {1/a1+R8/(R7+R8)}・EO ={R6/(R5+R6)−R7・K/(R7+R8)}・Ei ………(9) となる。
【0016】ここで、ループゲインa1が十分大きく、
1/a1《R8/(R7+R8)であるとすると、(9)式
は、 R8・EO/(R7+R8 ={R6/(R5+R6)−R7・K/(R7+R8)}・Ei ……(10) となる。従って、利得は EO/Ei={R6(R5+R6)−R7・K/(R7+R8)} /{R8/(R7+R8)} =R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7・K/R8 ………(11) となる。ここで、EO/Ei=GVとすると、 EO=GV・Ei ………(12) で表わされ、GVは(11)に示す通りとなる。
【0017】次に、このような動作状態で入力電圧Ei
がΔEi増加してEi1となったとすると、出力信号EO1
は、 EO1=GV1・Ei1 =GV1・(1+Δ)・Ei ………(13) の関係となる。このとき、ALC動作を行うためには、
上述した従来例と同様にEO=EO1となればよい。従っ
て、 GV1=GV/(1+Δ) ………(14) となる。これに、前記(11)式を代入すると、 GV1=1/(1+Δ)・ [R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7・K/R8 ………(15) となる。
【0018】他方、入力電圧Eiが変化すると、オペア
ンプA10の出力が変化する。すると、増幅回路A12の出
力も変化して整流・制御電圧発生回路A14から出力され
ている制御電圧も変化することになる。このため、電圧
制御型可変出力増幅器A16の利得Kも変化してK1とな
る。これを前記(11)式に代入すると、 GV1=R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7・K1/R8 ………(16) となる。これら(15)式,(16)式は等しいから、 R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7・K1/R8 =1/(1+Δ)・ [R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7・K/R8] ………(17)
【0019】 これを展開すると、 (R7/R8)・{K1−K/(1+Δ)} =R6(R7+R8)・{1−1/(1+Δ)}/{(R5+R6)・R8} となり、 K1−K/(1+Δ) =R6・(R7+R8)・{1−1/(1+Δ)}/{(R5+R6)・R7} 更に、 K1=K/(1+Δ) +R6・(R7+R8)・{1−1/(1+Δ)}/{(R5+R6)・R7} ………(18) となる。
【0020】ここで、ALCが成立する条件は、0<K
<1として前記(11)式から、 R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7/R8 <GV<R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8} ………(19) となる。この範囲で前記(18)式が成立するように電
圧制御型可変出力増幅器A16の利得Kを制御すれば、出
力電圧EOは入力電圧Eiの如何にかからわず一定とな
り、ALC動作が行われることになる。すなわち、入力
電圧Eiが増大したとすると、オペアンプA10の非反転
入力側の電圧も増大する。このため、オペアンプA10
出力は増大しようとするが、この増大分は、帰還抵抗R
7による帰還分と、増幅回路A12から電圧制御型可変出
力増幅器A16に至るループによる入力電圧の可変出力分
とによって相殺され、ALCが実現される。
【0021】図2には、以上のような実施例の入出力特
性が示されている。このグラフ中、領域LAはALC領
域で前記(19)式が満たされれている範囲である。ま
た、領域LBでは、 GV=R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8 ………(20) となっており、領域LCでは、 GV=R6・(R7+R8)/{(R5+R6)・R8}−R7/R8 ……(21) となっている。
【0022】このように、本実施例では、従来技術のよ
うにオペアンプの帰還抵抗値を可変とするのではなく、
電圧制御型可変出力増幅器による信号レベルの可変とオ
ペアンプによる加算によってALC動作が行われてい
る。このため、従来技術のような非直線素子による歪発
生が良好に防止され、回路動作もきわめて安定となる。
本発明に関して試作した実験回路による実測によれば、
ALC領域を含むほぼ全領域にわたってほぼ0.1%以
下の歪率であることが確認された。なお、本発明は、何
ら上記実施例に限定されるものではなく、回路設計は同
様の作用を奏する種々変更可能であり、これらのものも
本発明に含まれる。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるAL
C回路によれば、出力信号に基づいて制御電圧が設定さ
れている電圧制御型可変出力増幅器を利用してオペアン
プにおける加算信号を制御することとしたので、歪が低
減された良好なALC動作を行うことができるという効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるALC回路の一実施例の構成を示
す回路ブロック図である。
【図2】前記実施例の入出力特性を示すグラフである。
【図3】従来のALC回路の一例を示す回路ブロック図
である。
【図4】前記従来例の入力と出力及びその歪率との関係
を示すグラフである。
【符号の説明】
10…オペアンプ、A12…増幅回路、A14…整流・制御
電圧発生回路(制御電圧発生手段)、A16…電圧制御型
可変出力増幅器(VCA,電圧制御型可変出力増幅手
段)、Ei…入力電圧、EO…出力電圧、LA…ALC領
域、R5〜R8…抵抗、TA…入力端子、TB…出力端
子。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オペアンプによって入力信号に加算され
    る加算信号レベルをオペアンプの出力信号に基づいて制
    御することによって、前記入力信号レベルの変化に対し
    ても出力信号レベルを一定に保つALC回路において、
    前記出力信号レベルに対応して変化する制御電圧を発生
    する制御電圧発生手段と、これによって発生した制御電
    圧に相当する増幅率で前記加算信号レベルを増幅して可
    変出力する電圧制御型可変出力増幅手段とを備えたこと
    を特徴とするALC回路。
JP19481192A 1992-06-29 1992-06-29 Alc回路 Pending JPH0621737A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19481192A JPH0621737A (ja) 1992-06-29 1992-06-29 Alc回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19481192A JPH0621737A (ja) 1992-06-29 1992-06-29 Alc回路

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JPH0621737A true JPH0621737A (ja) 1994-01-28

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ID=16330656

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP19481192A Pending JPH0621737A (ja) 1992-06-29 1992-06-29 Alc回路

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JP (1) JPH0621737A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62106268A (ja) * 1985-11-05 1987-05-16 三洋電機株式会社 吸収冷凍機

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62106268A (ja) * 1985-11-05 1987-05-16 三洋電機株式会社 吸収冷凍機

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