JPH0661771A - 対数増幅器 - Google Patents
対数増幅器Info
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- JPH0661771A JPH0661771A JP4214279A JP21427992A JPH0661771A JP H0661771 A JPH0661771 A JP H0661771A JP 4214279 A JP4214279 A JP 4214279A JP 21427992 A JP21427992 A JP 21427992A JP H0661771 A JPH0661771 A JP H0661771A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力信号を当該入力信号のレベルによって複
数に分割した各分割レベル域別に対数圧縮する対数圧縮
器と、これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力
信号を各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供
給する複数の増幅器と、を有する対数増幅器に関し、対
数増幅器の対数圧縮特性の直線性を損なわないような位
相補償を行って、広いダイナミックレンジで波形歪みを
生じることなく対数圧縮を行うことのできる対数増幅器
を提供することを目的とする。 【構成】 前記複数の対数圧縮器の出力波形の位相を相
互に整合するように位相補償を行いながら同時に加算を
行う位相補償加算手段を設けるように構成する。
数に分割した各分割レベル域別に対数圧縮する対数圧縮
器と、これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力
信号を各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供
給する複数の増幅器と、を有する対数増幅器に関し、対
数増幅器の対数圧縮特性の直線性を損なわないような位
相補償を行って、広いダイナミックレンジで波形歪みを
生じることなく対数圧縮を行うことのできる対数増幅器
を提供することを目的とする。 【構成】 前記複数の対数圧縮器の出力波形の位相を相
互に整合するように位相補償を行いながら同時に加算を
行う位相補償加算手段を設けるように構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、対数増幅器に係り、特
に、入力信号を当該入力信号のレベルによって複数に分
割した各分割レベル域別に対数圧縮する対数圧縮器と、
これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力信号を
各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供給する
複数の増幅器と、を有する対数増幅器に関する。本発明
のダイナミックレンジの広い信号を扱うのに好適な対数
増幅器は超音波を利用して被検体の診断部位の断層像を
得る超音波診断装置に使用される。
に、入力信号を当該入力信号のレベルによって複数に分
割した各分割レベル域別に対数圧縮する対数圧縮器と、
これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力信号を
各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供給する
複数の増幅器と、を有する対数増幅器に関する。本発明
のダイナミックレンジの広い信号を扱うのに好適な対数
増幅器は超音波を利用して被検体の診断部位の断層像を
得る超音波診断装置に使用される。
【０００２】
【従来の技術】従来、図９に示すような対数増幅器があ
った（特開昭５６−１６９４０９号）。当該対数増幅器
は、同図に示すように、第１〜第４の増幅器１1 〜１4
と、第１〜第４の対数圧縮器２1 〜２4 と、加算器１０
５と、第１の増幅器１1 と第１の対数圧縮器２1 の間に
挿入された第１の遅延素子１０３1 と、第２の増幅器１
2 と第２の対数圧縮器２2 との間に挿入された第２の遅
延素子１０３2 と、第３の増幅器１3 と第３の対数圧縮
器２3 との間に挿入された第３の遅延素子１０３ 3 と、
が設けられている。ここで、前記第１〜第３の遅延素子
１０３1 〜１０３3 は各々波形の位相を補償するために
設けられたものであり、例えば、各々遅延線により形成
され、各々後述するような遅延時間が設定されている。
この従来例に係る対数増幅器の動作を図１０（ａ）〜
（ｆ）に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
った（特開昭５６−１６９４０９号）。当該対数増幅器
は、同図に示すように、第１〜第４の増幅器１1 〜１4
と、第１〜第４の対数圧縮器２1 〜２4 と、加算器１０
５と、第１の増幅器１1 と第１の対数圧縮器２1 の間に
挿入された第１の遅延素子１０３1 と、第２の増幅器１
2 と第２の対数圧縮器２2 との間に挿入された第２の遅
延素子１０３2 と、第３の増幅器１3 と第３の対数圧縮
器２3 との間に挿入された第３の遅延素子１０３ 3 と、
が設けられている。ここで、前記第１〜第３の遅延素子
１０３1 〜１０３3 は各々波形の位相を補償するために
設けられたものであり、例えば、各々遅延線により形成
され、各々後述するような遅延時間が設定されている。
この従来例に係る対数増幅器の動作を図１０（ａ）〜
（ｆ）に示すタイミングチャートに基づいて説明する。
【０００３】図１０（ａ）は入力信号ＳI の波形を示
す。同図（ｂ）〜（ｅ）は各々第１〜第４の対数圧縮器
２1 〜２4 の出力波形を示し、同図（ｆ）は加算器１０
５の出力波形を示す。入力信号ＳI として、広いダイナ
ミックレンジを有する信号が印加される。第１〜第３の
遅延素子１０３1 〜１０３3 はこの場合遅延線を用いて
いるため、当該遅延線により、6dB の信号の減衰(atten
uation) が起こり、この信号減衰に対する調整を行う必
要がある。この信号減衰を調整するために、各増幅器で
はこの6dB 分の増幅が行われ、その結果、第１の増幅器
１1 では、0dB を6dB に、第２の増幅器１2 では、30dB
を36dBに、第３の増幅器１3 では60dBを66dBに、第４の
増幅器１4 では、30dBを24dBに設定されている。次に、
第４の対数圧縮器２4 に印加される信号位相と、第３の
増幅器１3 の出力を第３の遅延素子１０３3 に通して得
られる第３の対数圧縮器２3 に印加される信号位相が一
致するように第３の遅延素子１０３3 の遅延時間が設定
されている〔第１０図(d)(e)〕。同様に、第１の遅延素
子１０３1 及び第２の遅延素子１０３2 もそれぞれ第
１、第２の対数圧縮器２1 ，２2 の入力において、第４
の対数圧縮器２4 の入力と信号位相が一致するように遅
延時間が設定されている〔第１０図(b),(c),(e) 〕。ま
た、各対数圧縮器２1 〜２4 の入力までの増幅度は、前
述したように第１〜第３の遅延素子１０３1 〜１０３3
に対して6dB アッテネート（減衰）されているから第１
の遅延素子１０３1 の出力で0dB 、第２の遅延素子１０
３2 の出力で30dB、第３の遅延素子１０３3 の出力で60
dB、第４の増幅器１4 の出力で、90dB増幅されているこ
とになる。各対数圧縮器２1 〜２4 はそれぞれ30dBのダ
イナミックレンジを有しており、第１の対数圧縮器２1
が扱う入力信号ＳI は0dB 〜-30dB 、第２の対数圧縮器
２2 が扱う入力信号ＳI は-30dB〜-60dB 、第３の対数
圧縮器２3 が扱う入力信号ＳI は-60dB 〜-90dB 、第４
の対数圧縮器２4 が扱う入力信号ＳI は-90dB 〜-120dB
となる。したがって、この対数増幅器に第１０図(a) の
ような入力信号ＳI が印加されると、各対数圧縮器の出
力には、同図(b) 〜(e) のようにそれぞれ互いに位相の
合った波形が出力される。これらが加算器１０５で合成
されて、0dB 〜-120dBの入力信号ＳI に対して同図(f)
に示すように歪みのない対数圧縮波形が出力されること
になる。以上により、広いダイナミックレンジを有し、
しかも波形歪みを生じることなく対数圧縮を行い得る対
数増幅器を提供することができることになる。
す。同図（ｂ）〜（ｅ）は各々第１〜第４の対数圧縮器
２1 〜２4 の出力波形を示し、同図（ｆ）は加算器１０
５の出力波形を示す。入力信号ＳI として、広いダイナ
ミックレンジを有する信号が印加される。第１〜第３の
遅延素子１０３1 〜１０３3 はこの場合遅延線を用いて
いるため、当該遅延線により、6dB の信号の減衰(atten
uation) が起こり、この信号減衰に対する調整を行う必
要がある。この信号減衰を調整するために、各増幅器で
はこの6dB 分の増幅が行われ、その結果、第１の増幅器
１1 では、0dB を6dB に、第２の増幅器１2 では、30dB
を36dBに、第３の増幅器１3 では60dBを66dBに、第４の
増幅器１4 では、30dBを24dBに設定されている。次に、
第４の対数圧縮器２4 に印加される信号位相と、第３の
増幅器１3 の出力を第３の遅延素子１０３3 に通して得
られる第３の対数圧縮器２3 に印加される信号位相が一
致するように第３の遅延素子１０３3 の遅延時間が設定
されている〔第１０図(d)(e)〕。同様に、第１の遅延素
子１０３1 及び第２の遅延素子１０３2 もそれぞれ第
１、第２の対数圧縮器２1 ，２2 の入力において、第４
の対数圧縮器２4 の入力と信号位相が一致するように遅
延時間が設定されている〔第１０図(b),(c),(e) 〕。ま
た、各対数圧縮器２1 〜２4 の入力までの増幅度は、前
述したように第１〜第３の遅延素子１０３1 〜１０３3
に対して6dB アッテネート（減衰）されているから第１
の遅延素子１０３1 の出力で0dB 、第２の遅延素子１０
３2 の出力で30dB、第３の遅延素子１０３3 の出力で60
dB、第４の増幅器１4 の出力で、90dB増幅されているこ
とになる。各対数圧縮器２1 〜２4 はそれぞれ30dBのダ
イナミックレンジを有しており、第１の対数圧縮器２1
が扱う入力信号ＳI は0dB 〜-30dB 、第２の対数圧縮器
２2 が扱う入力信号ＳI は-30dB〜-60dB 、第３の対数
圧縮器２3 が扱う入力信号ＳI は-60dB 〜-90dB 、第４
の対数圧縮器２4 が扱う入力信号ＳI は-90dB 〜-120dB
となる。したがって、この対数増幅器に第１０図(a) の
ような入力信号ＳI が印加されると、各対数圧縮器の出
力には、同図(b) 〜(e) のようにそれぞれ互いに位相の
合った波形が出力される。これらが加算器１０５で合成
されて、0dB 〜-120dBの入力信号ＳI に対して同図(f)
に示すように歪みのない対数圧縮波形が出力されること
になる。以上により、広いダイナミックレンジを有し、
しかも波形歪みを生じることなく対数圧縮を行い得る対
数増幅器を提供することができることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、位相の補償をす
るために、従来例のように、第１〜第３の遅延素子１０
３1 〜１０３3 に遅延線を用いた場合、遅延線の特性イ
ンピーダンスに等しい抵抗値の抵抗器で各遅延線の両端
を終端する必要がある。しかし、安価な遅延線の特性イ
ンピーダンスの許容差は通常±10% であるので、終端を
行うために特性インピーダンスの公称値に等しい抵抗値
の抵抗器を用いた場合、該遅延線における6dB のアッテ
ネーションに-0.47dB 〜+0.4dBの誤差を生じることにな
る。第１〜第３の遅延素子１０３1 〜１０３3 の出力は
各々規定値の0dB 、30dB、60dBに対してこの値の誤差を
もつことになる。そのため、図１１に示すように各対数
圧縮器２1 〜２4 の出力が加算器１０５で合成された時
に、対数増幅器の対数圧縮特性の直線性が損なわれてし
まうという問題点を有していた。そこで、本発明は、対
数増幅器の対数圧縮特性の直線性を損なわないような位
相補償を行って、広いダイナミックレンジで波形歪みを
生じることなく対数圧縮特性の線型性が良好な対数圧縮
を行うことのできる対数増幅器を提供することを目的と
してなされたものである。
るために、従来例のように、第１〜第３の遅延素子１０
３1 〜１０３3 に遅延線を用いた場合、遅延線の特性イ
ンピーダンスに等しい抵抗値の抵抗器で各遅延線の両端
を終端する必要がある。しかし、安価な遅延線の特性イ
ンピーダンスの許容差は通常±10% であるので、終端を
行うために特性インピーダンスの公称値に等しい抵抗値
の抵抗器を用いた場合、該遅延線における6dB のアッテ
ネーションに-0.47dB 〜+0.4dBの誤差を生じることにな
る。第１〜第３の遅延素子１０３1 〜１０３3 の出力は
各々規定値の0dB 、30dB、60dBに対してこの値の誤差を
もつことになる。そのため、図１１に示すように各対数
圧縮器２1 〜２4 の出力が加算器１０５で合成された時
に、対数増幅器の対数圧縮特性の直線性が損なわれてし
まうという問題点を有していた。そこで、本発明は、対
数増幅器の対数圧縮特性の直線性を損なわないような位
相補償を行って、広いダイナミックレンジで波形歪みを
生じることなく対数圧縮特性の線型性が良好な対数圧縮
を行うことのできる対数増幅器を提供することを目的と
してなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】以上の技術的課題を解決
するため、本発明は、図１に示すように、入力信号を当
該入力信号のレベルによって複数に分割した各分割レベ
ル域別に対数圧縮する対数圧縮器２０1 〜２０n と、こ
れらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力信号を各
対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供給する複
数の増幅器１０ 1 〜１０n と、を有する対数増幅器にお
いて、前記複数の対数圧縮器の出力波形の位相を相互に
整合するように位相補償を行いながら同時に加算を行う
位相補償加算手段３０を設けたものである。
するため、本発明は、図１に示すように、入力信号を当
該入力信号のレベルによって複数に分割した各分割レベ
ル域別に対数圧縮する対数圧縮器２０1 〜２０n と、こ
れらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記入力信号を各
対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅して供給する複
数の増幅器１０ 1 〜１０n と、を有する対数増幅器にお
いて、前記複数の対数圧縮器の出力波形の位相を相互に
整合するように位相補償を行いながら同時に加算を行う
位相補償加算手段３０を設けたものである。
【０００６】
【作用】本発明に係る対数増幅器の動作を説明する。本
発明にあっては、従来のように加算器の入力端に入力す
る前、特に対数圧縮器に入力する前に波形の位相補償を
行うのではなく、各対数圧縮器２０1 〜２０ n から出力
後の加算時に波形の位相補償を行うようにしている。し
たがって、位相補償に用いる回路は、各対数圧縮器２０
1 〜２０n 毎に別個に各々独立の遅延線を用いるのでは
なく、各対数圧縮器２０1 〜２０n に対し、共通の回路
で位相の補償を行うことができる。共通の回路を用いれ
ば、特性インピーダンスのばらつきによる増幅率のばら
つきを排除することができることになる。特性インピー
ダンスの有限の許容差が認められる回路を用いるのでは
なく、各対数圧縮器２０1 〜２０n に共通の特性インピ
ーダンス等の品質をもつ回路により位相の補償を行うこ
とができることになる。そのため、品質のばらつきによ
る増幅率のばらつきを排除することができて対数増幅器
の対数圧縮特性の直線性を損なうことがない。尚、請求
項２には第一の実施態様に係る位相補償加算手段３１を
示す。当該位相補償加算手段３１は、図２に示すように
単一の中間タップ付遅延線４０を用いたものを示す。こ
のような中間タップ付遅延線４０を用いた場合には、特
に工夫をしなくともばらつきは±1%程度で実現すること
ができるので、これにより該直線性が損なわれる程度は
非常に小さい。さらに、請求項３には第二の実施態様に
係る位相補償加算手段３２を示す。この位相補償加算手
段３２は図３に示すように、前記中間タップ付遅延線４
３の複数の中間タップを、入力する信号の周波数レンジ
に応じて選択する選択手段６０を設けたものである。こ
れにより、一々前記遅延線を変えることなく、種々の周
波数レンジに対応する対数増幅できることになる。この
場合、前記対数圧縮器の数をn 個とし、前記中間タップ
の数をm 個とした場合には、一般にn<m である。
発明にあっては、従来のように加算器の入力端に入力す
る前、特に対数圧縮器に入力する前に波形の位相補償を
行うのではなく、各対数圧縮器２０1 〜２０ n から出力
後の加算時に波形の位相補償を行うようにしている。し
たがって、位相補償に用いる回路は、各対数圧縮器２０
1 〜２０n 毎に別個に各々独立の遅延線を用いるのでは
なく、各対数圧縮器２０1 〜２０n に対し、共通の回路
で位相の補償を行うことができる。共通の回路を用いれ
ば、特性インピーダンスのばらつきによる増幅率のばら
つきを排除することができることになる。特性インピー
ダンスの有限の許容差が認められる回路を用いるのでは
なく、各対数圧縮器２０1 〜２０n に共通の特性インピ
ーダンス等の品質をもつ回路により位相の補償を行うこ
とができることになる。そのため、品質のばらつきによ
る増幅率のばらつきを排除することができて対数増幅器
の対数圧縮特性の直線性を損なうことがない。尚、請求
項２には第一の実施態様に係る位相補償加算手段３１を
示す。当該位相補償加算手段３１は、図２に示すように
単一の中間タップ付遅延線４０を用いたものを示す。こ
のような中間タップ付遅延線４０を用いた場合には、特
に工夫をしなくともばらつきは±1%程度で実現すること
ができるので、これにより該直線性が損なわれる程度は
非常に小さい。さらに、請求項３には第二の実施態様に
係る位相補償加算手段３２を示す。この位相補償加算手
段３２は図３に示すように、前記中間タップ付遅延線４
３の複数の中間タップを、入力する信号の周波数レンジ
に応じて選択する選択手段６０を設けたものである。こ
れにより、一々前記遅延線を変えることなく、種々の周
波数レンジに対応する対数増幅できることになる。この
場合、前記対数圧縮器の数をn 個とし、前記中間タップ
の数をm 個とした場合には、一般にn<m である。
【０００７】
【実施例】続いて、本発明の実施例について説明する。
図４には、第一及び第二の実施例に係るブロック図を示
す。尚、前述した従来例と同様のものには同一の符号を
用い、重複した説明を避けるようにしている。同図に示
すように、本例に係る対数増幅器にあっては、入力信号
を当該入力信号のレベルによって複数に分割した各分割
レベル域別に対数圧縮する第１〜第４の対数圧縮器２1
〜２4 と、これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記
入力信号を各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅し
て供給する第１〜第４の増幅器１1 〜１4 と、前記複数
の対数圧縮器の出力波形の位相を相互に整合するように
位相補償を行いながら同時に加算を行う位相補償加算手
段３とを有するものである。同図に示すように、従来例
と異なり、第１〜第３の遅延素子は削除されており、第
１〜第４の増幅器１1 〜１4 と第１〜第４の対数圧縮器
２1 〜２4 は直接に接続されている。当該位相補償加算
手段３の第一の実施例を図５に示す。同図に示すよう
に、本例に係る位相補償加算手段３は、各対数圧縮器の
出力を遅延線の各中間タップに高出力インピーダンス状
態で送出する第１〜第４の電流源５1 〜５4 と、終端抵
抗７，８でその両端を終端された複数の中間タップ４1
〜４4 をもった中間タップ付遅延線４と、を有するもの
である。ここで、前記第１〜第４の電流源５1 〜５4 は
入力する各々Ｖ1 〜Ｖ4 の電圧を各々Ｉ1 〜Ｉ4 の電流
に変換して各タップに送出するものである。その際、前
記2 Ｉ1 ＝２ｋ×Ｖ1 ，Ｉ2 ＝２ｋ×Ｖ2 ，Ｉ3 ＝２ｋ
×Ｖ3 ，Ｉ 4 ＝２ｋ×Ｖ4 の関係を有し、ｋは比例定数
（インピーダンス）である。
図４には、第一及び第二の実施例に係るブロック図を示
す。尚、前述した従来例と同様のものには同一の符号を
用い、重複した説明を避けるようにしている。同図に示
すように、本例に係る対数増幅器にあっては、入力信号
を当該入力信号のレベルによって複数に分割した各分割
レベル域別に対数圧縮する第１〜第４の対数圧縮器２1
〜２4 と、これらの対数圧縮器の入力側に設けられ前記
入力信号を各対数圧縮器にそれぞれ適した波形に増幅し
て供給する第１〜第４の増幅器１1 〜１4 と、前記複数
の対数圧縮器の出力波形の位相を相互に整合するように
位相補償を行いながら同時に加算を行う位相補償加算手
段３とを有するものである。同図に示すように、従来例
と異なり、第１〜第３の遅延素子は削除されており、第
１〜第４の増幅器１1 〜１4 と第１〜第４の対数圧縮器
２1 〜２4 は直接に接続されている。当該位相補償加算
手段３の第一の実施例を図５に示す。同図に示すよう
に、本例に係る位相補償加算手段３は、各対数圧縮器の
出力を遅延線の各中間タップに高出力インピーダンス状
態で送出する第１〜第４の電流源５1 〜５4 と、終端抵
抗７，８でその両端を終端された複数の中間タップ４1
〜４4 をもった中間タップ付遅延線４と、を有するもの
である。ここで、前記第１〜第４の電流源５1 〜５4 は
入力する各々Ｖ1 〜Ｖ4 の電圧を各々Ｉ1 〜Ｉ4 の電流
に変換して各タップに送出するものである。その際、前
記2 Ｉ1 ＝２ｋ×Ｖ1 ，Ｉ2 ＝２ｋ×Ｖ2 ，Ｉ3 ＝２ｋ
×Ｖ3 ，Ｉ 4 ＝２ｋ×Ｖ4 の関係を有し、ｋは比例定数
（インピーダンス）である。
【０００８】第一の実施例に係る対数増幅器の動作につ
いて図６のタイミングチャートに基づいて説明する。同
図に示すように、同図（ａ）は、入力信号ＳI の波形を
示すものであり、同図（ｂ）〜（ｅ）は夫々第１〜第４
の対数圧縮器２1 〜２4 の出力波形であり、同図（ｆ）
〜（ｉ）の各信号は遅延を受けながら同時に加算され同
図（ｊ）に示す信号に出力されることになる。ここで、
入力信号ＳI として、広いダイナミックレンジを有する
信号が印加される。第１の増幅器１1 では0dB 、第２の
増幅器１2 では30dB、第３の増幅器１ 3 では60dB、第４
の増幅器１4 では30dBの増幅がそれぞれ行われる。よっ
て、各対数圧縮器の入力までの増幅度は、第１の増幅器
１1 の出力で0dB 、第２の増幅器１2 の出力で30dB、第
３の増幅器１3 の出力で60dB、第４の増幅器１4 の出力
で90dB増幅されていることになる。したがって、この対
数増幅器に図６の(a) のような入力信号ＳI が印加され
ると、各対数圧縮器の出力には、同図(b) 〜(e)のよう
にそれぞれ互いに位相の異なった波形が出力される。こ
れらが位相補償加算手段３の両端が特性インピーダンス
Ｚ0 で終端されている中間タップ付遅延線４に入力する
と、各々同図（ｆ）〜（ｉ）に示すように、Ｚ0 Ｉ1 /
2，Ｚ0 Ｉ2/2, Ｚ0 Ｉ3 /2, Ｚ0 Ｉ4 /2となり、これら
が合成されるため、0dB 〜-120dBの入力信号ＳI に対し
て同図(j) に示すように歪みの無い対数圧縮波形Ｚ0 ×
（Ｉ 1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ＋Ｉ4 ）/ ２＝Ｚ0 ｋ×（Ｖ1 ＋Ｖ
2 ＋Ｖ3 ＋Ｖ4 ）が出力されることになる。以上によ
り、図８に示すように対数圧縮特性の線型性が良好で、
広いダイナミックレンジを有し、しかも波形歪みを生じ
ることなく対数圧縮を行い得る対数増幅器を提供するこ
とができる。
いて図６のタイミングチャートに基づいて説明する。同
図に示すように、同図（ａ）は、入力信号ＳI の波形を
示すものであり、同図（ｂ）〜（ｅ）は夫々第１〜第４
の対数圧縮器２1 〜２4 の出力波形であり、同図（ｆ）
〜（ｉ）の各信号は遅延を受けながら同時に加算され同
図（ｊ）に示す信号に出力されることになる。ここで、
入力信号ＳI として、広いダイナミックレンジを有する
信号が印加される。第１の増幅器１1 では0dB 、第２の
増幅器１2 では30dB、第３の増幅器１ 3 では60dB、第４
の増幅器１4 では30dBの増幅がそれぞれ行われる。よっ
て、各対数圧縮器の入力までの増幅度は、第１の増幅器
１1 の出力で0dB 、第２の増幅器１2 の出力で30dB、第
３の増幅器１3 の出力で60dB、第４の増幅器１4 の出力
で90dB増幅されていることになる。したがって、この対
数増幅器に図６の(a) のような入力信号ＳI が印加され
ると、各対数圧縮器の出力には、同図(b) 〜(e)のよう
にそれぞれ互いに位相の異なった波形が出力される。こ
れらが位相補償加算手段３の両端が特性インピーダンス
Ｚ0 で終端されている中間タップ付遅延線４に入力する
と、各々同図（ｆ）〜（ｉ）に示すように、Ｚ0 Ｉ1 /
2，Ｚ0 Ｉ2/2, Ｚ0 Ｉ3 /2, Ｚ0 Ｉ4 /2となり、これら
が合成されるため、0dB 〜-120dBの入力信号ＳI に対し
て同図(j) に示すように歪みの無い対数圧縮波形Ｚ0 ×
（Ｉ 1 ＋Ｉ2 ＋Ｉ3 ＋Ｉ4 ）/ ２＝Ｚ0 ｋ×（Ｖ1 ＋Ｖ
2 ＋Ｖ3 ＋Ｖ4 ）が出力されることになる。以上によ
り、図８に示すように対数圧縮特性の線型性が良好で、
広いダイナミックレンジを有し、しかも波形歪みを生じ
ることなく対数圧縮を行い得る対数増幅器を提供するこ
とができる。
【０００９】次に第二の実施例について説明する。図７
には第二の実施例に係る位相補償加算手段を示すもので
ある。同図に示すように、本例に係る位相補償加算手段
３２は、複数の中間タップ１４1 〜１４m をもつ中間タ
ップ付遅延線１４と、各対数圧縮器２1 〜２n の出力を
該遅延線１４の中間タップ１４1 〜１４m に高出力イン
ピーダンス状態で送出する複数の電流源５1 〜５n と、
当該電流源５1 〜５n と前記中間タップ付遅延線１４と
の間に当該電流源出力が接続される中間タップを選択す
る選択手段６とを有するものである。当該選択手段６は
図７に示すように、各電流源毎に複数の中間タップのい
ずれかに接続するようなスイッチング手段６11〜６18，
６21〜６28，６31〜６38，６ 41〜６48を有するものであ
る。ここで、中間タップの数は、一般に、前記電流源の
数よりも多い数を設けておく(n=4<m=8) 。第１〜第４の
増幅器１1 〜１4 及び第１〜第４の対数圧縮器２1 〜２
4 の周波数特性のため、使用している信号周波数により
対数圧縮器の出力信号の位相が変化し、位相補償加算時
に補償すべき位相量を周波数に応じて最適化するための
選択手段６が設けられたものである。
には第二の実施例に係る位相補償加算手段を示すもので
ある。同図に示すように、本例に係る位相補償加算手段
３２は、複数の中間タップ１４1 〜１４m をもつ中間タ
ップ付遅延線１４と、各対数圧縮器２1 〜２n の出力を
該遅延線１４の中間タップ１４1 〜１４m に高出力イン
ピーダンス状態で送出する複数の電流源５1 〜５n と、
当該電流源５1 〜５n と前記中間タップ付遅延線１４と
の間に当該電流源出力が接続される中間タップを選択す
る選択手段６とを有するものである。当該選択手段６は
図７に示すように、各電流源毎に複数の中間タップのい
ずれかに接続するようなスイッチング手段６11〜６18，
６21〜６28，６31〜６38，６ 41〜６48を有するものであ
る。ここで、中間タップの数は、一般に、前記電流源の
数よりも多い数を設けておく(n=4<m=8) 。第１〜第４の
増幅器１1 〜１4 及び第１〜第４の対数圧縮器２1 〜２
4 の周波数特性のため、使用している信号周波数により
対数圧縮器の出力信号の位相が変化し、位相補償加算時
に補償すべき位相量を周波数に応じて最適化するための
選択手段６が設けられたものである。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明にあって
は、位相補償加算手段を設けることにより、位相補償を
対数圧縮の出力前に行うのでは無く加算時に行うように
している。したがって、位相補償を、各対数圧縮器の各
出力に対して中間タップ付遅延線等の共通の製品で行う
ことができるので、別個独立の製品を用いて位相補償を
行うことによる各製品間の品質のばらつきによる増幅率
のばらつきを防止し、対数圧縮特性の線型性が良好で、
広いダイナミックレンジを有し、しかも波形歪みを生じ
ることない信頼性のある対数圧縮を行う対数増幅器を提
供することになる。
は、位相補償加算手段を設けることにより、位相補償を
対数圧縮の出力前に行うのでは無く加算時に行うように
している。したがって、位相補償を、各対数圧縮器の各
出力に対して中間タップ付遅延線等の共通の製品で行う
ことができるので、別個独立の製品を用いて位相補償を
行うことによる各製品間の品質のばらつきによる増幅率
のばらつきを防止し、対数圧縮特性の線型性が良好で、
広いダイナミックレンジを有し、しかも波形歪みを生じ
ることない信頼性のある対数圧縮を行う対数増幅器を提
供することになる。
【図１】発明の原理ブロック図
【図２】発明の第一の実施態様を示すブロック図
【図３】発明の第二の実施態様を示すブロック図
【図４】第一及び第二の実施例に係るブロック図
【図５】第一の実施例に係る位相補償加算手段を示すブ
ロック図
ロック図
【図６】第一の実施例に係る動作原理を示すタイミング
チャート
チャート
【図７】第二の実施例に係る位相補償加算手段を示すブ
ロック図
ロック図
【図８】実施例に係る対数増幅器の動作原理の説明図
【図９】従来例に係るブロック図
【図１０】従来例に係る対数増幅器の動作を示すタイミ
ングチャート
ングチャート
【図１１】従来例に係る対数増幅器の問題点を示す説明
図
図
１０1 〜１０n ，１1 〜１4 増幅器 ２０1 〜２０n ，２1 〜２4 対数圧縮器 ３０，３ 位相補償加算手段 ４０，４，４３，１４ 中間タップ付遅延線 ７０，８０，７，８ 終端抵抗 ５０1 〜５０n ，５1 〜５4 電流源 ４０1 〜４０n ，４３1 〜４３m ，４1 〜４4 ，１４1
〜１４8 中間タップ ６０，６ 選択手段
〜１４8 中間タップ ６０，６ 選択手段
Claims (3)
- 【請求項１】 入力信号を当該入力信号のレベルによっ
て複数に分割した各分割レベル域別に対数圧縮する対数
圧縮器（２０1 〜２０n ）と、これらの対数圧縮器の入
力側に設けられ前記入力信号を各対数圧縮器にそれぞれ
適した波形に増幅して供給する複数の増幅器（１０1 〜
１０n ）と、を有する対数増幅器において、 前記複数の対数圧縮器の出力波形の位相を相互に整合す
るように位相補償を行いながら同時に加算を行う位相補
償加算手段（３０）を設けたことを特徴とする対数増幅
器。 - 【請求項２】 前記位相補償加算手段（３１）は、 複数の中間タップ（４０1 〜４０n ）をもつ中間タップ
付遅延線（４０）と、 各対数圧縮器（２０1 〜２０n ）の出力を該遅延線（４
０）の中間タップ（４０1 〜４０n ）に高出力インピー
ダンス状態で送出する複数の電流源（５０1 〜５０n ）
とを有することを特徴とする請求項１記載の対数増幅
器。 - 【請求項３】 前記位相補償加算手段（３２）は、 複数の中間タップ（４３1 〜４３m ）をもつ中間タップ
付遅延線（４３）と、 各対数圧縮器（２０1 〜２０n ）の出力を該遅延線（４
３）の中間タップ（４３1 〜４３m ）に高出力インピー
ダンス状態で送出する複数の電流源（５０1 〜５０n ）
と、 電流源（５０1 〜５０n ）と中間タップ付遅延線（４
３）との間に、当該電流源出力を接続すべき中間タップ
（４３1 〜４３m ）を選択する選択手段（６０）とを有
することを特徴とする請求項１記載の対数増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214279A JPH0661771A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 対数増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4214279A JPH0661771A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 対数増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0661771A true JPH0661771A (ja) | 1994-03-04 |
Family
ID=16653105
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4214279A Withdrawn JPH0661771A (ja) | 1992-08-11 | 1992-08-11 | 対数増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0661771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007000607A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 遅延加算装置および超音波診断装置 |
-
1992
- 1992-08-11 JP JP4214279A patent/JPH0661771A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007000607A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 遅延加算装置および超音波診断装置 |
| JP4536012B2 (ja) * | 2005-06-23 | 2010-09-01 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 遅延加算装置および超音波診断装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991102 |