JPH09116435A - Ad conversion circuit - Google Patents
Ad conversion circuitInfo
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- JPH09116435A JPH09116435A JP27020795A JP27020795A JPH09116435A JP H09116435 A JPH09116435 A JP H09116435A JP 27020795 A JP27020795 A JP 27020795A JP 27020795 A JP27020795 A JP 27020795A JP H09116435 A JPH09116435 A JP H09116435A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、入力アナログ信号
の信号レベルを最適な値に保つAGC(オートゲインコ
ントロール)回路と同様の機能を備えたAD変換回路に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an AD conversion circuit having the same function as an AGC (auto gain control) circuit for keeping the signal level of an input analog signal at an optimum value.
【0002】[0002]
【従来の技術】デジタル信号処理を行う場合、入力され
るアナログ信号を精度良くデジタル信号に変換すること
は、以降の信号処理をする上で非常に重要なステップで
ある。そこで、通常、ADコンバータの前段にAGC回
路を配置し、AD変換の前に入力アナログ信号のピーク
値がデジタルデータの最大値になるように、アナログ信
号の振幅レベルを自動的にコントロールするようにして
いる。特に、放送や通信関係の信号処理を行う場合に
は、伝送経路での損失が予想されるためアナログ信号レ
ベルを一定範囲内に抑えることは必要不可欠になる。2. Description of the Related Art When performing digital signal processing, it is a very important step in performing subsequent signal processing to accurately convert an input analog signal into a digital signal. Therefore, normally, an AGC circuit is arranged in the preceding stage of the AD converter, and the amplitude level of the analog signal is automatically controlled before the AD conversion so that the peak value of the input analog signal becomes the maximum value of the digital data. ing. In particular, when performing signal processing related to broadcasting or communication, it is essential to keep the analog signal level within a certain range because loss on the transmission path is expected.
【0003】そこで、従来のAGC回路を有するAD変
換回路例を図4に示し、説明する。図4においては、フ
ルフラッシュ型ADコンバータ1の前段にAGC回路2
が配置されており、このAGC回路2は、入力信号を固
定倍に増幅する固定倍アンプ20と、固定倍アンプ20
の出力信号を入力し、他のブロックで生成したゲインコ
ントロール信号GCNTに応じて信号レベルを減衰させ
るアッテネータ21より構成されている。Therefore, an example of an AD conversion circuit having a conventional AGC circuit is shown in FIG. 4 and will be described. In FIG. 4, the AGC circuit 2 is provided before the full flash AD converter 1.
The AGC circuit 2 includes a fixed multiplication amplifier 20 that amplifies an input signal to a fixed multiplication, and a fixed multiplication amplifier 20.
Of the attenuator 21 for attenuating the signal level of the gain control signal GCNT generated in another block.
【0004】また、電源電圧VDDと接地電位間に抵抗R
1,R2,R3より成る抵抗分割回路3が設けられ、抵
抗R1とR2の接続点に電圧フォロワー4を接続してそ
の出力をADコンバータ1へリファレンス電圧のトップ
レベルTPrefとして供給し、抵抗R2とR3の接続点
に電圧フォロワー5を接続してその出力をADコンバー
タ1へリファレンス電圧のボトムレベルBTMrefとし
て供給している。更に、リファレンス電圧のトップレベ
ルTPrefとボトムレベルBTMrefとの間に、抵抗R4
とR5より成る抵抗分割回路6を接続し、抵抗R4とR
5の接続点Aの電圧VBを、AGC回路2及びカップリ
ングコンデンサ10を介して入力されるアナログ信号
に、バイアス電圧として印加するようにしている。Further, a resistor R is provided between the power supply voltage VDD and the ground potential.
A resistance divider circuit 3 composed of R1, R2 and R3 is provided, and a voltage follower 4 is connected to the connection point of the resistors R1 and R2, and its output is supplied to the AD converter 1 as the top level TPref of the reference voltage, and the resistor R2 and The voltage follower 5 is connected to the connection point of R3 and its output is supplied to the AD converter 1 as the bottom level BTMref of the reference voltage. Further, a resistor R4 is provided between the top level TPref and the bottom level BTMref of the reference voltage.
And a resistor divider circuit 6 composed of R5 and R5 are connected to form resistors R4 and R5.
The voltage VB at the connection point A of 5 is applied as a bias voltage to the analog signal input via the AGC circuit 2 and the coupling capacitor 10.
【0005】このように、入力アナログ信号は、その信
号レベルがAGC回路2で調整され、バイアス電圧が印
加された後に、ADコンバータ1の各コンパレータ7
0,……,71,72,73に入力される。各コンパレ
ータ70,……,71,72,73の他端には、リファ
レンス電圧のトップレベルTPrefとボトムレベルBT
Mrefを抵抗分割回路8で分割した各電圧V0,……,V
m-2,Vm-1,Vmが供給されており、m個(m=2のn
乗)のコンパレータ70,……,71,72,73の比
較結果がデコーダ9によってデコードされ、nビットの
デジタルデータが出力される。As described above, after the signal level of the input analog signal is adjusted by the AGC circuit 2 and the bias voltage is applied, each comparator 7 of the AD converter 1 is processed.
0, ..., 71, 72, 73 are input. The other end of each comparator 70, ..., 71, 72, 73 has a top level TPref and a bottom level BT of the reference voltage.
Each voltage obtained by dividing Mref by the resistance dividing circuit 8 V0, ..., V
m-2, Vm-1, and Vm are supplied, and m (m = 2 n
The result of comparison by the comparators 70, ..., 71, 72, 73 is multiplied by the decoder 9 and n-bit digital data is output.
【0006】そして、以上の構成によって、図5に示す
ように、ある時間内(AGCのレスポンスを決める時定
数)でのアナログ値の最大値が、ADコンバータ入力部
におけるリファレンス電圧のトップレベルTPrefとボ
トムレベルBTMrefの差分に等しくなるように、AG
Cが動作して入力アナログ信号レベルが調整される。With the above configuration, as shown in FIG. 5, the maximum analog value within a certain time (time constant that determines the AGC response) becomes the top level TPref of the reference voltage at the AD converter input section. AG so that it becomes equal to the difference of the bottom level BTMref.
C operates to adjust the input analog signal level.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】デジタル信号処理回路
のハードウエアは、チップ面積が小さく作れるという点
でMOSプロセスが最適であり、上述したAGC回路と
それ以降のデジタル回路までをMOSプロセスでワンチ
ップ化できればシステムオンチップとなり、使い易くコ
ストメリットのあるLSIが出来上がる。With respect to the hardware of the digital signal processing circuit, the MOS process is optimum in that the chip area can be made small, and the AGC circuit and the subsequent digital circuits can be integrated into one chip by the MOS process. If it can be realized, it will become a system-on-chip, and an LSI that is easy to use and has a cost advantage will be completed.
【0008】しかしながら、現状のMOSプロセスで製
造したアンプは、HF帯から上の数MHZ以上のAC信号
に対して十分なゲインが取れないという欠点があり、こ
のため、従来では、AGC回路のアンプ部のみを外付け
にしたり、或いは、AGC回路部分だけを別チップに分
割するようにせざるを得なかった。However, the amplifier manufactured by the current MOS process has a drawback in that it cannot obtain a sufficient gain for an AC signal of several MHZ or more above the HF band. Therefore, the amplifier of the AGC circuit is conventionally used. Only the part has been attached externally, or only the AGC circuit part has to be divided into different chips.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明は、入力されるゲ
インコントロール信号により抵抗値が変化する第1及び
第2の可変抵抗と、該第1と第2の可変抵抗の間に直列
に挿入されることにより抵抗分割回路を構成する固定抵
抗と、該固定抵抗と前記第1及び第2の可変抵抗との2
つの接続点に各々接続され出力電圧をリファレンス電圧
として送出する第1及び第2の電圧フォロワーと、該第
1及び第2の電圧フォロワーの出力間に接続され入力ア
ナログ信号にバイアスを与えるバイアス回路と、該バイ
アスされた入力アナログ信号を前記リファレンス電圧に
基づきAD変換するAD変換器とによりAD変換回路を
構成して、上記課題を解決するものである。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, first and second variable resistors whose resistance values change according to an input gain control signal, and serially inserted between the first and second variable resistors. And a fixed resistor that forms a resistance division circuit, and the fixed resistor and the first and second variable resistors.
First and second voltage followers each connected to one of the connection points and transmitting the output voltage as a reference voltage; and a bias circuit connected between the outputs of the first and second voltage followers to bias the input analog signal. The AD conversion circuit is configured by an AD converter that AD-converts the biased input analog signal based on the reference voltage to solve the above problem.
【0010】また、本発明では、前記第1及び第2の可
変抵抗は、ゲート電極に前記ゲインコントロール信号を
入力するMOSFETで構成されたことを特徴とする。Further, according to the present invention, the first and second variable resistors are constituted by MOSFETs for inputting the gain control signal to a gate electrode.
【0011】[0011]
【発明の実施の形態】図1は本発明の構成を示す回路図
であり、図4に示す従来例と同一構成には同一番号を付
している。この構成が従来例と異なる点は、AGC回路
2が存在せず入力アナログ信号が直接カップリングコン
デンサ10に入力されている点と、固定抵抗を用いた抵
抗分割回路3の代わりに可変抵抗を用いた抵抗分割回路
11を採用することにより、可変リファレンスレベル発
生器12を実現している点である。1 is a circuit diagram showing the configuration of the present invention, and the same components as those of the conventional example shown in FIG. 4 are designated by the same reference numerals. This configuration differs from the conventional example in that the AGC circuit 2 does not exist and the input analog signal is directly input to the coupling capacitor 10, and that a variable resistor is used instead of the resistor divider circuit 3 using a fixed resistor. The variable reference level generator 12 is realized by adopting the resistance dividing circuit 11 that has been used.
【0012】つまり、抵抗分割回路11では、抵抗分割
回路3における固定抵抗R1及びR3の代わりに、各
々、ゲート電極にゲインコントロール信号GCNTを入
力するFET111及び112を接続しており、これら
FET111及び112によって、ゲインコントロール
信号GCNTに応じて抵抗値が変化する可変抵抗VR1
及びVR2を構成している。可変抵抗VR1及びVR2
の抵抗値が変化すると、電圧フォロワー4,5の出力で
あるリファレンス電圧のトップレベルTPrefとボトム
レベルBTMrefが変化する。That is, in the resistance division circuit 11, FETs 111 and 112 for inputting the gain control signal GCNT to the gate electrodes are connected instead of the fixed resistances R1 and R3 in the resistance division circuit 3, respectively. The variable resistor VR1 whose resistance value changes according to the gain control signal GCNT.
And VR2. Variable resistors VR1 and VR2
When the resistance value of the reference voltage changes, the top level TPref and the bottom level BTMref of the reference voltage output from the voltage followers 4 and 5 change.
【0013】従って、図2に示すように、入力アナログ
電圧はゲインコントロール信号GCNTによる調整は受
けないが、リファレンス電圧のトップレベルTPrefと
ボトムレベルBTMrefがゲインコントロール信号GC
NTにより調整されることによって、ある時間内(AG
Cのレスポンスを決める時定数)でのアナログ値の最大
値が、リファレンス電圧のトップレベルTPrefとボト
ムレベルBTMrefの差分に等しくなるようにリファレ
ンス電圧が調整される。そして、次段のADコンバータ
1では、この調整されたリファレンス電圧に基づき入力
アナログ信号をデジタル信号に変換するので、調整結果
がAD変換結果に反映されることとなる。Therefore, as shown in FIG. 2, the input analog voltage is not adjusted by the gain control signal GCNT, but the top level TPref and the bottom level BTMref of the reference voltage are the gain control signal GC.
Adjusted by NT, within a certain time (AG
The reference voltage is adjusted so that the maximum value of the analog value (in the time constant that determines the response of C) becomes equal to the difference between the top level TPref and the bottom level BTMref of the reference voltage. Then, in the AD converter 1 in the next stage, the input analog signal is converted into a digital signal based on the adjusted reference voltage, so that the adjustment result is reflected in the AD conversion result.
【0014】次に、本発明を衛星放送用のデジタル音声
復調回路に応用した例を、図3に示す。現在、日本国内
で行われている衛星放送では、デジタル音声信号を5.72
72MHZのキャリアでQPSK変調しており、このQPS
K変調信号を入力アナログ信号として入力している。そ
して、入力されQPSK変調信号をADコンバータ1で
AD変換し、変換後デジタル処理によりQPSK復調を
行ってベースバンド信号I,Qを得るものである。QP
SK復調器30は、I検波器31及びQ検波器32と各
検波器に接続されたローパスフィルタ33,34により
構成される。そして、ベースバンド信号I,Qを加算器
35を介してレベルセンサ36に入力することにより、
このセンサによってベースバンド信号の信号レベルをモ
ニタし、その結果をPWM発生器37でDA変換し、更
に、その出力をローパスフィルタ38で平滑化してゲイ
ンコントロール信号GCNTを得ている。Next, an example in which the present invention is applied to a digital audio demodulation circuit for satellite broadcasting is shown in FIG. Currently, satellite audio broadcasting in Japan uses digital audio signals of 5.72.
QPSK modulation is performed on a 72 MHz carrier.
The K modulation signal is input as an input analog signal. Then, the inputted QPSK modulated signal is AD-converted by the AD converter 1, and after conversion, QPSK demodulation is performed by digital processing to obtain the baseband signals I and Q. QP
The SK demodulator 30 is composed of an I detector 31, a Q detector 32, and low-pass filters 33 and 34 connected to the respective detectors. Then, by inputting the baseband signals I and Q to the level sensor 36 via the adder 35,
The signal level of the baseband signal is monitored by this sensor, the result is DA converted by the PWM generator 37, and the output is smoothed by the low pass filter 38 to obtain the gain control signal GCNT.
【0015】この例において、ADコンバータ1へ入力
されるQPSK変調信号は、伝送経路の状態や各チャネ
ル間で信号レベルが異なり、復調されるベースバンドデ
ータのビットエラーレートは、通常このような信号レベ
ルの変動に大きく依存する。しかしながら、本発明によ
り、入力信号レベルが変動してもリファレンスレベルが
調整されることになるので、ADコンバータ1の変換精
度が一定レベル以下に抑えられ、復調されたベースバン
ドデータのエラーレートが悪化することが防止される。In this example, the QPSK modulation signal input to the AD converter 1 has different signal levels depending on the state of the transmission path and each channel, and the bit error rate of the demodulated baseband data is usually such a signal. Highly dependent on level fluctuations. However, according to the present invention, the reference level is adjusted even if the input signal level fluctuates, so that the conversion accuracy of the AD converter 1 is suppressed below a certain level, and the error rate of the demodulated baseband data deteriorates. Is prevented.
【0016】[0016]
【発明の効果】本発明によれば、従来必要であった増幅
アンプが不要になるのでMOSLSI化が容易になると
共に、AD変換を高精度に保つことができるようにな
る。As described above, according to the present invention, the amplification amplifier which has been conventionally required is not required, so that the MOS LSI can be easily realized and the AD conversion can be maintained with high accuracy.
【図1】本発明のAD変換回路の構成を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an AD conversion circuit of the present invention.
【図2】本発明の回路動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 2 is a waveform diagram for explaining the circuit operation of the present invention.
【図3】従来例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing a conventional example.
【図4】従来例の回路動作を説明するための波形図であ
る。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining a circuit operation of a conventional example.
【図5】本発明のAD変換回路をデジタル復調回路に適
用した例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing an example in which the AD conversion circuit of the present invention is applied to a digital demodulation circuit.
1 ADコンバータ 2 AGC回路 3,6,8,11 抵抗分割回路 4,5 電圧フォロワー 9 デコーダ 10 カップリングコンデンサ 111,112 MOSFET 12 可変リファレンスレベル発生器 20 アンプ 21 アッテネータ 30 QPSK復調器 31 I検波器 32 Q検波器 33,34,38 ローパスフィルタ 35 加算器 36 レベルセンサ 37 PWM発生器 70,……,71,72,73 コンパレータ 1 AD converter 2 AGC circuit 3, 6, 8, 11 Resistance division circuit 4,5 Voltage follower 9 Decoder 10 Coupling capacitor 111, 112 MOSFET 12 Variable reference level generator 20 Amplifier 21 Attenuator 30 QPSK demodulator 31 I detector 32 Q detector 33, 34, 38 Low-pass filter 35 Adder 36 Level sensor 37 PWM generator 70, ..., 71, 72, 73 Comparator
Claims (2)
り抵抗値が変化する第1及び第2の可変抵抗と、該第1
と第2の可変抵抗の間に直列に挿入されることにより抵
抗分割回路を構成する固定抵抗と、該固定抵抗と前記第
1及び第2の可変抵抗との2つの接続点に各々接続され
出力電圧をリファレンス電圧として送出する第1及び第
2の電圧フォロワーと、該第1及び第2の電圧フォロワ
ーの出力間に接続され入力アナログ信号にバイアスを与
えるバイアス回路と、該バイアスされた入力アナログ信
号を前記リファレンス電圧に基づきAD変換するAD変
換器とを備えたことを特徴とするAD変換回路。1. A first variable resistor and a second variable resistor, the resistance values of which are changed by an input gain control signal, and the first variable resistor.
And a fixed resistor that forms a resistance division circuit by being inserted in series between the fixed resistor and the second variable resistor, and is connected to two connection points of the fixed resistor and the first and second variable resistors, respectively, and outputs A first and a second voltage follower for transmitting a voltage as a reference voltage, a bias circuit connected between the outputs of the first and the second voltage follower to bias the input analog signal, and the biased input analog signal And an AD converter that performs AD conversion on the basis of the reference voltage.
電極に前記ゲインコントロール信号を入力するMOSF
ETで構成されたことを特徴とする請求項1記載のAD
変換回路。2. A MOSF for inputting the gain control signal to a gate electrode of the first and second variable resistors.
The AD according to claim 1, wherein the AD is formed of ET.
Conversion circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27020795A JPH09116435A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Ad conversion circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27020795A JPH09116435A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Ad conversion circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09116435A true JPH09116435A (en) | 1997-05-02 |
Family
ID=17483030
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27020795A Pending JPH09116435A (en) | 1995-10-18 | 1995-10-18 | Ad conversion circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09116435A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7312741B2 (en) | 2005-04-19 | 2007-12-25 | Nec Electronics Corporation | Analog-to-digital converter circuit and reference circuit |
US8493254B2 (en) | 2010-08-24 | 2013-07-23 | Sony Corporation | AD converter and AD converter circuit voltage control method |
-
1995
- 1995-10-18 JP JP27020795A patent/JPH09116435A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7312741B2 (en) | 2005-04-19 | 2007-12-25 | Nec Electronics Corporation | Analog-to-digital converter circuit and reference circuit |
US8493254B2 (en) | 2010-08-24 | 2013-07-23 | Sony Corporation | AD converter and AD converter circuit voltage control method |
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