JPH06283948A - 自動利得制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高速で自動利得制御ができるとともに、バー
スト的に短い受信信号の自動利得制御を実現可能にす
る。 【構成】 可変利得増幅器１の出力を検波器２で変換し
た直流電圧と、予め決められた基準電圧とを比較する電
圧比較器６と、該電圧比較器６の出力により上記可変利
得増幅器１の増幅率を制御するデータを生成するカウン
タ７とを備えて、デジタル／アナログ変換器８により、
該カウンタ７の出力をアナログ値に変換して、上記制御
入力として上記可変利得増幅器に入力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、通信機において受信
信号のレベルを一定に保持する自動利得制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】図４は従来の自動利得制御装置を示す構
成図であり、図において、１は受信部１１から入力レベ
ルが変動する受信信号を入力し、制御端子に入力される
直流電圧レベルに応じて増幅率を変化させて出力する可
変利得増幅器、２は可変利得増幅器１の出力の一部を取
り出し、これを直流電圧に変換する検波器である。

【０００３】また、３は検波器２の出力レベルと、予め
設定された基準電源１３の直流電圧レベルとの差を反転
増幅する差動増幅器、４は差動増幅器３の出力に接続さ
れ、入力レベルの変動に時定数をもたせるローパスフィ
ルタであり、その出力端子は可変利得増幅器１の制御端
子に接続されている。１２は受信信号を復調する復調部
である。

【０００４】次に動作について説明する。まず、受信部
１１に得られた受信信号は、可変利得増幅器１に入力さ
れ、この可変利得増幅器１において、制御端子に入力さ
れる制御電圧に応じた増幅率で増幅され、出力される。
この可変利得増幅器１の出力信号の一部は、検波器２に
入力され、検波器２において整流検波し、可変利得増幅
器１の出力レベルに応じた直流電圧に変換される。

【０００５】この可変利得増幅器１の出力レベルに応じ
た直流電圧は、差動増幅器３に入力され、この差動増幅
器３において、予め可変利得増幅器１の出力レベルを希
望出力レベルにする、検波器２の出力電圧の値に設定さ
れている基準電圧と比較し、入力電圧が上記基準電圧よ
りも低ければ差動増幅器３の出力を小さくし、この出力
電圧によりローパスフィルタ４を介して可変利得増幅器
１の制御電圧を小さくし、可変利得増幅器１の増幅率を
上げ、受信出力レベルを上げる。

【０００６】一方、差動増幅器３の入力電圧が基準電圧
よりも高ければ、差動増幅器３の出力を大きくし、この
出力電圧によりローパスフィルタ４を介して可変利得増
幅器１の制御電圧を大きくして、可変利得増幅器１の増
幅率を下げ、受信出力レベルを下げる。

【０００７】このような動作を繰り返すことにより、可
変利得増幅器１の増幅率は、可変利得増幅器１の出力レ
ベルが希望出力レベルとなる値となる。

【０００８】なお、ローパスフィルタ４は自動利得制御
動作により受信信号の振幅情報までも振幅一定となるよ
う制御されるのを防止するために、自動利得制御動作に
時定数をもたせる機能を持っている。このようにして、
受信信号の振幅に応じて自動利得制御することができ
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の自動利得制御装
置は以上のように構成されているので、受信信号の振幅
情報に影響を与えないようローパスフィルタ４を挿入す
る必要があるため、高速に自動利得制御を行うことがで
きず、また、受信信号がバースト的で短い場合、上記ロ
ーパスフィルタ４の効果により自動利得制御が効かない
などの問題点があった。

【００１０】請求項１の発明は上記のような問題点を解
消するためになされたもので、高速に自動利得制御がで
きるとともに、バースト的に短い受信信号の自動利得制
御を実現できる自動利得制御装置を得ることを目的とす
る。

【００１１】請求項２の発明は、予め決められた一定振
幅の受信信号により高速で自動利得制御ができるととも
に、この受信信号に続く振幅に情報を含む受信信号の振
幅情報に影響を与えるのを防止できる自動利得制御装置
を得ることを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る自
動利得制御装置は、可変利得増幅器の出力を検波器で変
換した直流電圧と予め決められた基準電圧とを比較する
電圧比較器と、該電圧比較器の出力により上記可変利得
増幅器の増幅率を制御するデータを生成するカウンタと
を備えて、デジタル／アナログ変換器により、該カウン
タの出力をアナログ値に変換して、上記制御入力として
上記可変利得増幅器に入力するようにしたものである。

【００１３】請求項２の発明に係る自動利得制御装置
は、可変利得増幅器の出力を検波器で変換した直流電圧
と上記可変利得増幅器の予め決められた振幅の受信信号
の最大振幅に対する出力レベルを希望出力レベルとする
基準電圧とを比較する電圧比較器と、該電圧比較器の出
力により上記可変利得増幅器の増幅率を制御するデータ
を生成するとともに、該増幅率を予め定められた一定振
幅の受信信号の最大振幅に対する出力レベルが希望出力
レベルとなる増幅率に固定するカウンタとを備えて、上
記予め定められた一定振幅の上記受信信号の終了時点
で、スイッチにより上記電圧比較器の出力を遮断し、上
記可変利得増幅器の増幅率の変動を禁止するようにした
ものである。

【００１４】

【作用】請求項１の発明における自動利得制御装置は、
入力レベルの変動に対し、出力レベルを一定に保つ可変
利得増幅器の出力レベルを、検波器を通した後、電圧比
較器でレベル検定を行い、カウンタの出力にもとづき可
変利得増幅器の出力レベルが規定値となるように、この
可変利得増幅器の増幅率を制御する。

【００１５】請求項２の発明における自動利得制御装置
は、振幅に情報を含む受信信号の前のあらかじめ決めら
れた一定振幅の受信信号で、増幅率制御によって可変利
得増幅器の利得制御を行い、スイッチによりカウンタの
入力を遮断することにより、その後の振幅に情報を含む
受信信号については、可変利得増幅器の増幅率を直前の
増幅率に固定して制御する。

【００１６】

【実施例】実施例１．以下、この発明の一実施例を図に
ついて説明する。図１において、１は受信部１１から入
力レベルが変動する受信信号を入力し、制御端子に入力
される直流電圧レベルに応じて、その入力レベルの増幅
率を変化させて出力する可変利得増幅器、２は可変利得
増幅器１の出力の一部を取り出し、そのレベルを直流電
圧に変換する検波器である。

【００１７】また、６は検波器２の出力レベルと、予め
設定された基準電源１４の直流電圧レベルとを比較し
て、入力レベルがその直流電圧レベルより高い場合はＨ
レベルを出力し、入力レベルがその直流電圧レベルより
低い場合はＬレベルを出力する電圧比較器、７は電圧比
較器６からスイッチ１０を介して得られる出力パルスを
カウントするカウンタである。

【００１８】さらに、８はカウンタ７の出力側に接続さ
れ、このカウンタ７の出力値に応じた直流電圧を出力す
るデジタル／アナログ変換器、１０は電圧比較器６とカ
ウンタ７との間に接続され、カウンタ７への入力をスイ
ッチングする上記のスイッチ、５はカウンタ７のリセッ
トおよびスイッチ１０を制御する制御装置である。

【００１９】また、図２はこの発明による送信信号の時
間変化を示したもので、３０はこの送信信号のうち、初
めの一定の振幅Ａとなる信号部分で、３１はこの振幅Ａ
の信号が送信される一定時間、例えば５０ｍｓ程度の時
間である。なお、この時間後は、情報を含む信号３２が
連続して送信される。

【００２０】次に動作について説明する。まず、リセッ
ト状態からのスタート時点において、カウンタ７の出力
は全てのビットがＬレベルとなるように設定されてお
り、このカウンタ７の出力に接続されるデジタル／アナ
ログ変換器８の出力電圧は最小電圧となり、このデジタ
ル／アナログ変換器８により制御される可変利得増幅器
１の増幅率は最大となっている。

【００２１】ここで、振幅に情報を含む受信信号の前、
すなわち、図２の時間３１に、送信される予め決められ
た図２に示すような振幅Ａの受信信号３０を、可変利得
増幅器１に入力する。すると、この受信信号はこの可変
利得増幅器１において、最大増幅率で増幅され出力され
る。

【００２２】また、この可変利得増幅器１の出力信号の
一部は、検波器２に入力され、検波器２において整流検
波され、可変利得増幅器１の出力レベルに応じた直流電
圧に変換される。

【００２３】そして、この直流電圧は電圧比較器６に入
力され、ここにおいて、可変利得増幅器１の予め決めら
れた振幅の受信信号の最大振幅に対する出力レベルが希
望出力レベルとなる、検波器２の出力電圧の直流に設定
されている基準電圧と比較される。

【００２４】この比較の結果、入力電圧が基準電圧より
も低くければ、電圧検出器６の出力はＬレベルとなり、
一方、上記入力電圧が基準電圧よりも高くなった時点
で、電圧比較器６の出力はＨレベルとなり、この電圧比
較器６にスイッチ１０を介して接続されたカウンタ７の
出力の最下位ビットがＨレベルとなる。

【００２５】このカウンタ７の出力データが１ビット大
きくなることにより、デジタル／アナログ変換器８の出
力電圧が上がり、可変利得増幅器１の増幅率が下がり、
可変利得増幅器１の出力レベルが下がる。そして、この
可変利得増幅器１の出力レベルが下がることにより、検
波器２の出力電圧も下がり、電圧比較器６の出力はＬレ
ベルに戻る。

【００２６】その後、予め決められた振幅の受信信号の
振幅が大きくなり、前述と同様の動作でカウンタ７の出
力データがさらに１ビット大きくなると、可変利得増幅
器１の増幅率がさらに小さくなり、電圧比較器６の出力
は、またＬレベルに戻る。

【００２７】予め決められた振幅の受信信号の振幅が大
きくなる間、前述の動作を繰り返し、予め決められた振
幅の受信信号の振幅が最大となった後は、電圧比較器６
の出力はＬレベルのままとなり、可変利得増幅器１の増
幅率は、可変利得増幅器１の予め決められた振幅の受信
信号の最大振幅に対する出力レベルが希望出力レベルと
なる増幅率で固定される。

【００２８】その後、予め決められた振幅の受信信号が
終了する時点で、すなわち、図２の時間３１経過後に、
制御装置５によりスイッチ１０をオフとし、電圧比較器
６とカウンタ７とを切断し、その後の振幅に情報を含む
受信信号の振幅変動に対する可変利得増幅器１の増幅率
の変動を禁止する。さらに、情報を含む受信信号が終了
した時点で、制御装置５によりカウンタ７をリセット
し、可変利得増幅器１を最大増幅率として次の受信信号
を待つ。

【００２９】このように、利得制御回路系内の遅延要素
を排除し、検波出力のデジタル信号処理によって、予め
決められた振幅の受信信号の振幅に応じて、時間３１内
に高速で自動利得制御を行うことができる。

【００３０】実施例２．なお、上記実施例では、デジタ
ル／アナログ変換器８により直接可変利得増幅器１の増
幅率を制御したものを示したが、デジタル／アナログ変
換器８と可変利得増幅器１の間に電圧増幅器を設け、可
変利得増幅器１の増幅率の変化を大きくして自動利得制
御を行うようにしてもよい。

【００３１】図３はこの実施例の自動利得制御装置を示
す構成図であり、９はデジタル／アナログ変換器８と可
変利得増幅器１の間に接続された電圧増幅器である。こ
れによれば、デジタル／アナログ変換器８と可変利得増
幅器１との間に電圧増幅器９を接続することで、デジタ
ル／アナログ変換器８の１ビット当りの電圧変化量に対
する可変利得増幅器１の増幅率の変化量を大きくして、
自動利得の制御を効果的に行うことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
可変利得増幅器の出力を検波器で変換した直流電圧と予
め決められた基準電圧とを比較する電圧比較器と、該電
圧比較器の出力により上記可変利得増幅器の増幅率を制
御するデータを生成するカウンタとを備えて、デジタル
／アナログ変換器により、該カウンタの出力をアナログ
値に変換して、上記制御入力として上記可変利得増幅器
に入力するように構成したので、利得制御回路中に遅延
要素を含まず、可変利得増幅器をディジタル信号の処理
によって制御でき、従って高速に自動利得制御できるも
のが得られる効果がある。

【００３３】また、請求項２の発明によれば可変利得増
幅器の出力を検波器で変換した直流電圧と上記可変利得
増幅器の予め決められた振幅の受信信号の最大振幅に対
する出力レベルを希望出力レベルとする基準電圧とを比
較する電圧比較器と、該電圧比較器の出力により上記可
変利得増幅器の増幅率を制御するデータを生成するとと
もに、該増幅率を予め定められた一定振幅の受信信号の
最大振幅に対する出力レベルが希望出力レベルとなる増
幅率に固定するカウンタとを備えて、上記予め定められ
た一定振幅の上記受信信号の終了時点で、スイッチによ
り上記電圧比較器の出力を遮断し、上記可変利得増幅器
の増幅率の変動を禁止するように構成したので、予め決
められた振幅の受信信号の振幅により高速に自動利得制
御を行わせることができるとともに、その後の振幅に情
報を含む受信信号については利得制御をホールドするこ
とができ、振幅に情報を含む受信信号の振幅情報に影響
を与えずに、精度の高い自動利得制御を実現できるもの
が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例による自動利得制御装置を
示す構成図である。

【図２】この発明における送信信号を示す波形図であ
る。

【図３】この発明の他の実施例による自動利得制御装置
を示す構成図である。

【図４】従来の自動利得制御装置を示す構成図である。

【符号の説明】

１ 可変利得増幅器 ２ 検波器 ６ 電圧比較器 ７ カウンタ ８ デジタル／アナログ変換器 １０ スイッチ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振幅に情報を含む信号からなる送信信号
   を受信し、該受信した受信信号の増幅率を制御入力に従
   って調整する可変利得増幅器と、該可変利得増幅器の出
   力を直流電圧に変換する検波器と、該検波器が出力する
   直流電圧と予め決められた基準電圧とを比較する電圧比
   較器と、該電圧比較器の出力により上記可変利得増幅器
   の増幅率を制御するデータを生成するカウンタと、該カ
   ウンタの出力をアナログ値に変換し、上記制御入力とし
   て上記可変利得増幅器に入力するデジタル／アナログ変
   換器とを備えた自動利得制御装置。
2. 【請求項２】 振幅に情報を含む信号および該信号の前
   に連続する一定振幅の信号からなる送信信号を受信し、
   該受信した受信信号の増幅率を制御入力に従って調整す
   る可変利得増幅器と、該可変利得増幅器の出力を直流電
   圧に変換する検波器と、該検波器が出力する直流電圧と
   上記可変利得増幅器の予め決められた振幅の受信信号の
   最大振幅に対する出力レベルを希望出力レベルとする基
   準電圧とを比較する電圧比較器と、該電圧比較器の出力
   により上記可変利得増幅器の増幅率を制御するデータを
   生成するとともに、該増幅率を上記一定振幅の受信信号
   の最大振幅に対する出力レベルが希望出力レベルとなる
   増幅率に固定するカウンタと、該カウンタの出力をアナ
   ログ値に変換し、上記制御入力として上記可変利得増幅
   器に入力するデジタル／アナログ変換器と、上記一定振
   幅の上記受信信号の終了時点で上記電圧比較器の出力を
   遮断し、上記可変利得増幅器の増幅率の変動を禁止する
   スイッチとを備えた自動利得制御装置。