JPS61198907A - 自動利得制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ・［技術分野］ 本発明は、伝送信号等に生じているレベル変動を除去し
て所定のレベルに制御する自動利得制御装置に関する。

［従来技術］ 信号のレベル変動を所定値に制限する必要がある装置で
は、その信号を出力する出力段の直前に信号レベルを所
定値に制御する自動利得制御装置を介在させているｔ 例えば、ファクシミリ装置等で伝送路として利用する回
線網の規格により１回線上に出力する信号レベルが設定
されていることがある。これに対処するために、第５図
に示したように伝送信号を変調するモデムｌと、回線網
と本体を接続する網制御装置２との間に自動利得制御回
路３を介在させて、モデム１から出力される変調信号を
所定のレベルに制御している。

この自動利得制御回路３の基本的構成は、第６図に示す
ように、入力信号Ｖｉの利得を制御する利得制御回路１
０．この利得制御回路１０の出力信号Ｖｏを検波する検
波回路１１．この検波回路１１の出力信号Ｖａを平滑し
て出力信号Ｖｏのレベル（平均値）に対応したレベル信
号ｖｂを形成する平滑回路１２．このレベル信号ｖｂの
レベル基準値Ｖｒとの誤差を算出してその誤差に対応し
た誤差信号Ｖｅを出力する誤差増幅器１３からなり、こ
の誤差信号Ｖｅを利得制御信号として利得制御回路ｌＯ
に加えている。これによって、誤差信号ＶｅをＯにする
ようにループが作用し。

出力信号Ｖｏが所定値に制御される。

第７図に、自動利得制御装置の従来例を示す。

なお、この例では、第６図に示した検波回路１１、平滑
回路１２および誤差増幅回路１３を１つの回路に構成し
ており、したがって、明確には各回路が識別されない。

同図において、入力信号Ｖｉは、アッテネータ２１とフ
ォトカップラ２２の受光素子であるＣｄ５２２ａとの直
列回路（第６図の利得制御回路１ｏに相当する）に印加
され、アッテネータ２１とＣｄ５２２ａとの相互接続点
の信号が出力信号ｖＯとして１次段装置に出方される。

また、第６図において利得制御回路１０の出力信号Ｖｏ
を検波する検波回路１１に相当する絶対値整流回路２３
は、演算増幅器２３ａ、入力抵抗２３ｂ、演算増幅器２
３ａの出力端と反転入力端の間に逆方向に接続されたダ
イオード２３ｃ、ダイオード２３ｃに順方向に接続され
たダイオード２３ｄ、ダイオード２３ｄのカソードと演
算増幅器２３ａの反転入力端に接続された帰還抵抗２３
ｅ、入力抵抗２３ｂに並列接続された抵抗２３ｆおよび
ダイオード２３ｄと抵抗２３ｆ間に接続された抵抗２３
ｇから構成される。

第６図の平滑回路１２および誤差増幅回路１３に相当す
る平滑誤差増幅回路２４は、演算増幅器２４ａ、基準信
号Ｖｒを反転入力端に印加するための入力抵抗２４ｂ、
演算増幅器２４ａの反転入力端と出方端の間に接続され
たクランプダイオード２４ｃ、ダイオード２４ｃに並列
接続されたコンデンサ２４ｄからなる。

なお、上記した絶対値整流回路２３の抵抗２３ｆ、　２
３ｇは、この平滑誤差増幅回路２４の入力抵抗も兼ねて
いる。

この平滑誤差増幅回路２４の出力信号ｖｌはドライブト
ランジスタ２５に印加されており、このドライブトラン
ジスタ２５の出力信号が、誤差信号Ｖｅとしてフォトカ
ップラ２２の発光ダイオード２２ｂに印加される。これ
により、誤差信号Ｖａ（すなわち信号Ｖｌ）のレベルに
対応した輝度に発光ダイオード２２ｂが点灯する。その
結果、Ｃｄ５２２ａの抵抗値が発光ダイオード２２ｂの
輝度に対応した値になり、入力信号Ｖｉに対する出力信
号Ｖｏの分圧比が設定され、出力信号Ｖｏが所定値に制
御される。

このような従来装置で、入力信号Ｖｉが印加されていな
い状態のとき（第８図（ａ）参照；時点ｔ１）、すなわ
ち入力信号ＶｉのレベルがＯの場合を考えると。

このときの絶対値整流回路２３の出力レベルはＯなので
、演算増幅器２４ａの反転入力端には基準信号Ｖｒが直
接印加されてその出力信号Ｖｉがマイナス側に振れるが
、演算増幅器２４ａはクランプダイオード２４ｃによっ
てクランプされ、また、反転入力端が仮想接地点なので
、信号ｖｌはクランプダイオード２４ｃの飽和電圧に相
当する約−０，７ボルトになる（第８図（ｂ）参照）。

また、この状態ではドライブトランジスタ２５がカット
オフ状態になるので誤差信号Ｖｅのレベルが０になり、
したがって、発光ダイオード２２ｂが点灯しない。その
結果、　Ｃｄ５２２ａの抵抗値はほぼ無限大になる。

一方、入力信号Ｖｉが印加されて暫く経過した時点（第
８図（ａ）−（ｃ）参照；時点ｔ２）で、この自動利得
制御装置が安定に動作している状態を考えると、この場
合は、誤差信号Ｖｅが所定値を中心にある範囲で変動し
ており、フォトカップラ２２のＣｄ５２２ａの抵抗値が
それに対応した値に変化する。その結果、入力信号Ｖｉ
の利得がそのアッテネータ２１とＣｄ５２２ａの分圧比
によって設定されて、出力信号Ｖｏ（第８図（ｃ）参照
）が所定値に制御される。

またこの状態では、ドライブトランジスタ２５がエミッ
タ接地されているので、そのベース電圧が約０．７ボル
ト以上の状態で有効なＡＧＣ動作が実行され、したがっ
て、ドライブトランジスタ２５のベースに接続されてい
る抵抗の電圧降下分を考慮すると、演算増幅器２４ａの
出力信号Ｖｌが約＋０．８ボルト以上になって始めてド
ライブトランジスタ２５が正常動作することになる。

そこで、入力信号Ｖｉが立ち上がった状態を考えると、
その時点では演算増幅器２４ａの出力信号Ｖｌのレベル
は−０，７ボルトであり、このレベルから＋〇、８ポル
ｌ−に上昇するまでに要する時間Ｔ１はドライブトラン
ジスタ２５が不動作状態なので、その時間Ｔ１だけ利得
制御の立ち上がりが遅れることになる。また、この装置
では利得制御部にＣｄ５２２ａを用いているので、この
Ｃｄ５２２ａの動作が安定するまでの時間（ハンチング
時間）を考慮した時間Ｔ２を、入力信号Ｖｉが印加され
た時点から経過したのちに自動利得制御動作が有効に行
なわれる。

なお、この時間Ｔｌは、実質的にコンデンサ２４ｄをチ
ャージアップするために要する時間であるので、このコ
ンデンサ２４ｄと抵抗２３ｆによる時定数を小さくすれ
ば時間Ｔｌを短縮できるが、その場合は、出力信号Ｖｏ
のリップルが大きくなるので好ましくないという問題が
ある６ ［目的］ 本発明は、上述した従来技術の問題を解決するためにな
されたものであり、立ち上がり特性の良好な自動利得制
御装置を提供することを目的としている。

［構成］ 本発明は、この目的を達成するために、平滑誤差増幅手
段の平滑要素にそのベース−エミッタ端子が並列接続さ
れるとともに、そのコレクタ端子が利得制御手段に利得
制御信号として接続されたトランジスタ素子を備え、こ
のトランジスタ素子により、入力信号が上記利得制御手
段に印加されていないときには平滑誤差増幅手段を所定
値にクランプしている。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施例を詳細
に説明する。

第１図は、本発明にかかる自動利得制御装置の一実施例
を示している。なお同図において、第７図と同一部分お
よび相当部分には同一符号を付してその説明を省略する
。

図において、平滑誤差増幅回路３０は、その反転入力端
に絶対値整流回路Ｚ３の出力信号が印加される演算増幅
器３０ａ、基準信号Ｖｒを反転入力端に印加するための
入力抵抗３０ｂ、演算増幅器３０ａの反転入力端と出力
端に並列接続されたコンデンサ３０ｃ、および、演算増
幅器３０ａの反転入力端にそのベース端子が接続される
とともに演算増幅器３Ｑａの出力端にそのエミッタ端子
が接続されたトランジスタ３０ｄからなる。

この平滑誤差増幅回路３０の出力端子であるトランジス
タ３０ｄのコレクタ端子は、ドライブトランジスタ３１
のベース端子に接続されており、このドライブトランジ
スタ３１の出力信号が、誤差信号Ｖａとしてフォトカッ
プラ２２の発光ダイオード２２ｂに印加される。これに
より、誤差信号Ｖｅのレベルに対応した輝度に発光ダイ
オード２２ｂが点灯する。

その結果、Ｃｄ５２２ａの抵抗値が発光ダイオード２２
ｂの輝度に対応した値になり、入力信号Ｖｉに対する出
力信号Ｖｏの分圧比が設定され、出力信号Ｖｏが所定値
に制御される。

以上の構成で、入力信号Ｖｉが印加されていない状態を
考えると（第２図（ａ）〜（ｃ）参照；時点ｔｉｔ）、
このときは、トランジスタ３０ｄのベース−エミッタ間
が前述した従来装置のダイオード２４ｃと同様に作用す
ることにより、演算増幅器３０ａはこのトランジスタ３
０ｄのベース−エミッタ間の飽和電圧にクランプされる
ため、その出力信号Ｖｌが約−０，７ボルトになる。

同時に、このときはトランジスタ３０ｄがカットオフ状
態になっているので、ドライブトランジスタ３１が不動
作状態になり、その結果、発光ダイオード２２ｂは点灯
せず、したがって、　Ｃｄ５２２ａの抵抗値はほぼ無限
大になる。

一方、入力信号Ｖｉが印加されて暫く経過した時点（第
２図（ａ）−（ｃ）参照；時点ｔ１２）で、この自動利
得制御装置が安定に動作している状態を考えると。

この場合は、誤差信号Ｖｅが所定値を中心にある範囲で
変動しており、フォトカップラ２２のＣｄ５２２ａの抵
抗値がそれに対応した値に変化する。その結果。

入力信号Ｖｉの利得がそのアッテネータ２１とＣｄ５２
２°ａの分圧比によって設定されて、出力信号Ｖｏ（第
２図（ｃ）参照）が所定値に制御される。

またこのとき、トランジスタ３０ｄは、そのベース−エ
ミッタ間電圧が約０．６ボルトで動作しており、したが
って、安定動作しているときの演算増幅器３０ａの出力
電圧■１は約−０，６ボルトになる（第２図（ｂ）参照
）。

したがって、入力信号Ｖｉが印加された時点から演算増
幅器３０ｄの出力が安定状態と同じ値になるまでの時間
は、第２図（ｂ）にＴｌｌと示したように極く短くなり
、装置が安定に動作するまでの時間も、同図（Ｃ）にＴ
１２と示したようにほぼＣｄ５２２ａのハンチング時間
にまで短縮される。

第３図は、本発明の他の実施例を示している。

この実施例では、その非反転入力端に入力信号Ｖｉが印
加されている演算増幅器３５ａ、非反転入力端に接続さ
れた入力抵抗３５ｂ、演算増幅器３０ａの帰還抵抗３５
ｃ、演算増幅器３５ａの反転入力端に接続されている結
合コンデンサ３５ｄ、および、この結合コンデンサ３５
ｄにそのドレイン端子が接続されているＦＥＴ３５ｅか
らなる利得可変増幅器３５によって、入力信号Ｖｉの利
得を制御して出力信号Ｖｏのレベルを所定値に制御して
いる。

また、平滑誤差増幅回路３０’のトランジスタ３０ｄの
コレクタ端子がＦＥＴ３５ｅのゲート端子に接続されて
おり、したがって、このトランジスタ３０ｄの出力信号
が誤差信号Ｖｅとして利得可変増幅回路３５に印加され
ている。

なお、同図における絶対値整流回路２３′および平滑誤
差増幅回路３０’は、第１図に示したものとはその極性
が反転しているのみで、基本的な構成は同一であり、そ
の説明は省略する。

以上の構成で、入力信号Ｖｉが印加されていない状態を
考えると、上述した実施例と同様に、演算増幅器３０ａ
はトランジスタ３０ｄのベース−エミッタ間の飽和電圧
にクランプされるため、その出力信号Ｖｌが約−０，７
ボルトになる。

同時に、このときはトランジスタ３０ｄがカットオフ状
態になっているので、　ＦＥＴ３５ｅが不動作状態にな
り、その結果、利得可変増幅器３５の出力信号ＶｏがＯ
になる。

一方、入力信号Ｖｉが印加されて暫く経過した時点で、
この自動利得制御装置が安定に動作している状態を考え
ると、上述した実施例と同様に、この場合はトランジス
タ３０ｄのベース−エミッタ間電圧が約０．６ボルトに
なっており、安定動作しているときの演算増幅器３０ａ
の出力電圧ｖ１は約−０，６ボルトになる。

したがって、入力信号Ｖｉが印加された時点から演算増
幅器３０ｄの出力が安定状態と同じ値になるまでの時間
が極く短くなり、装置が安定に動作するまでの時間も、
はぼ利得可変増幅回路３５の立ち上がり遅延時間程度に
まで短縮される。

第４図は１本発明のさらに他の実施例を示しており、こ
の実施例では、絶対値整流回路４０と平滑誤差増幅回路
４１とが明確に分離されている。

絶対値整流回路４０は、第３図に示した絶対値整流回路
２３′に、演算増幅器４０ｈおよび帰還抵抗４０ｉから
なる反転増幅器を接続した構成をもち、その絶対値整流
部分は、演算増幅器４０ａ、入力抵抗４０ｂ、ダイオー
ド４０ｃ、４０ｄ、帰還抵抗４０ｅおよび抵抗４０ｆ。

４０ｇからなる。

また、平滑誤差増幅回路４１は、演算増幅器４１ａ、絶
対値整流回路４０の出力を演算増幅器４１ａの非反転入
力端に印加するための入力抵抗４１ｅ、基準信号−Ｖｒ
を演算増幅器４１ａの非反転入力端に印加するための入
力抵抗４１ｂ、コンデンサ４１ｃおよびトランジスタ４
１ｄからなる。

この平滑誤差増幅回路４１の出力は、フォトカップラ２
２の発光ダイオード２２ａを駆動するドライブトランジ
スタ４２に印加され、これによって、利得制御部を構成
するフォトカップラ２２のＣｄ５２２ａの抵抗値が変化
し、その結果、出力信号ｖＯが所定値に制御される。

なお、この実施例の作用は第１図に示した実施例とほぼ
同じなのでその説明を省略する。

［効果］ 以上のように、本発明によれば、平滑誤差増幅手段の平
滑要素にそのベース−エミッタ端子が並列接続されると
ともに、そのコレクタ端子が利得制御手段に利得制御信
号として接続されたトランジスタ素子を備え、このトラ
ンジスタ素子により。

入力信号が上記利得制御手段に印加されていないときに
は平滑誤差増幅手段を所定値にクランプしているので、
無信号時と安定動作時における平滑要素の端子電圧の差
が極く小さくなり、そのけっか、立ち上がり特性の良好
な自動利得制御装置を実現できるという利点を得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる装置を示した回路図
、第２図（ａ）〜（ｃ）は第１図に示した装置の動作を
説明するための波形図、第３図は本発明の他の実施例に
かかる装置を示した回路図、第４図は本発明のさらに他
の実施例にかかる装置を示した回路図、第５図は自動利
得制御装置の利用例を示したブロック図、第６図は自動
利得制御装置の大まかな構成を示したブロック図、第７
図は従来例を示した回路図、第８図（ａ）〜（ｃ）は第
７図に示した装置の動作を説明するための波形図である
。 ２１・・・アッテネータ、２２・・・フォトカップラ、
２２ａ・・・ＣｄＳ、２２ｂ・・・発光ダイオード、２
３．２３’　、４０・・・絶対値整流回路、３０．３０
’　、４１・・・平滑誤差増幅回路、３０ｄ　、　４Ｌ
ｄ・・・トランジスタ、３５・・・利得可変増幅回路。 代理人　弁理士　　紋　１）　誠 第７図 ′＄２図 第３図 ＄４図 ！ｒ１５図 第６図 第　８　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印加される入力信号の利得を制御して出力信号のレベル
   を所定値に制御する利得制御手段と、この利得制御手段
   の出力信号を絶対値整流する絶対値整流手段と、この絶
   対値整流手段の出力信号を平滑するとともにその平滑信
   号とあらかじめ設定されている基準値との誤差を算出し
   てその誤差に対応する信号を上記利得制御手段に利得制
   御信号として出力する平滑誤差増幅手段とを備えた自動
   制御制御装置において、上記平滑誤差増幅手段の平滑要
   素にそのベース−エミッタ端子が並列接続されるととも
   に、そのコレクタ端子が上記利得制御手段の利得制御信
   号入力端に接続されたトランジスタ素子を備え、上記ト
   ランジスタ素子により、無信号時に上記平滑誤差増幅手
   段を所定値にクランプすることを特徴とする自動利得制
   御装置。