JPS6145631Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は信号の圧縮・伸長や線形リミツタ等の
レベル制御回路の改良に関するものである。

更に詳説すると、特に、変動する交流信号のレ
ベルを圧縮伸長するため、または、一定振幅に保
つための制御信号を発生する回路であるレベル検
出回路の改良に関するものである。

第１図は信号の圧縮・伸長回路（コンパンダ）
の基本回路を示し、信号入力端子１に印加された
入力交流信号は圧縮側Ａの可変利得増幅器
（VCA）２で増幅されるが、レベル検出器３で信
号のレベルが検出され、該検出器３の出力制御電
圧により増幅器２の利得が圧縮制御され、テープ
レコーダ等の伝送系５の入力端子４に供給され
る。また、伝送系５の出力端子６から出力される
信号は伸長側Ｂの可変利得増幅器７に供給される
と共に、レベル検出回路８へも供給され、レベル
検出回路で信号の大きさが検出され、該検出回路
の検出制御信号により可変利得増幅器７の利得が
制御され、先の圧縮信号を伸長して元の交流信号
レベルに復元する。

さて、信号の圧縮・伸長回路（コンパンダ）の
可変利得増幅器は、圧縮側Ａ回路の場合、制御信
号に対して利得変化が反比例するように、また伸
長側Ｂ回路の場合は、制御電圧に対して利得変化
が正比例するように構成されている。

次に第２図に示す線形リミツタ回路において
は、入力端子１０に印加された入力信号はレベル
検出回路１１で信号レベルが検出され、該回路の
検出制御信号に対して利得が反比例するように可
変利得増幅器１２を制御し、入力端子１０に印加
された入力交流信号の大きさの如何にかかわら
ず、出力端１３における出力信号レベルを一定に
保つ。

第３図はレベル検出回路を示し、１４は信号入
力端子である。一般にレベル検出回路は、第３図
に示すようにダイオード等の整流回路１５に平滑
用コンデンサ１６及び放電用抵抗１７が接続され
ることにより構成される。また、平滑された直流
信号に含まれるリツプルにより可変利得増幅器で
交流信号の歪が生じない程度の充放電時定数が選
ばれる。充電時定数は、整流回路１５が定電圧出
力型のものであれば、その出力インピーダンスと
コンデンサ１６の値で決まり、整流回路１５が定
電流出力型のものであれば、抵抗１７とコンデン
サ１６の値により決まる。また、放電時定数は、
いずれの型のものであつても、コンデンサ１６と
抵抗１７によつて決まる。

次にレベル検出回路と可変利得増幅器との従来
の接続形態を第４図に示す。更に具体的に説明す
ると、可変利得増幅器はトランジスタ２０，２１
の差動増幅器とそのエミツタ側の電流源回路１８
により構成され、レベル検出器の放電用抵抗器１
７に流れる電流をカレントミラー回路方式により
差動増幅器のエミツタ側の電流源とすることによ
り、入力端子１９と出力端子２２のあいだの増幅
率を変化させる。

ここで第４図に示したレベル検出回路及び可変
利得増幅器が集積（IC）化される場合を考える
と、整流回路出力２３及び可変利得増幅器の制御
入力２４は入出力端子としてICのそれぞれのピ
ンに接続され、実際の使用状態では、コンデンサ
１６が外付けとなる構成が一般的であると考えら
れる。又、整流回路１５は定電圧出力型か定電流
出力型かのどちらか一方の定まつた型のものにな
る。もし例えば、整流回路１５が定電流型のもの
になつた場合は、前記説明のようにレベル検出回
路の充電時定数及び放電時定数は、どちらも、コ
ンデンサ１６の値Ｃと抵抗１７の値Ｒの積で決ま
り、τ＝CRとなる。実際に製品化されたレベル
制御用のICは、ピン数その他の制限により、第
４図に示した例のような構成のものが多い。用途
によつてはそれで充分満足できる。しかし、オー
デイオ用のコンパンダや線形リミツタの場合、レ
ベル検出回路においては、充電時定数は短く、放
電時定数はそれに比較して充分長く設定されるの
が望ましく、具体的には、充電は数ミリ秒、放電
は数十ミリ秒〜数百ミリ秒である。すなわち、オ
ーデイオ用の場合は、レベルが大きくなる方向の
変化に対しては、レベル検出回路の動作が速く、
又、レベルが小さくなる方向の変化に対しては動
作が遅くなるよう時定数を設定する必要がある。
従つて第４図に示されたレベル検出回路を含むレ
ベル制御回路では、オーデイオ用として使用する
には不充分である。

本考案はこのような問題を解決する回路構成を
提供するものであり、第５図と共に本考案につい
て説明する。第５図において、端子２３からの整
流電流出力は、抵抗２５により電圧変換した後、
ダイオード特性をもつ電圧フオロア２６を経て、
抵抗２７と、コンデンサ１６の直列回路に接続さ
れる。又可変利得増幅器の制御入力端子２４は抵
抗２７とコンデンサ１６の接続点に接続されてい
る。斯る構成の場合は、 充電時定数（τａ）は、
τａ＝（Ｒ・R′／Ｒ＋R′）・Ｃ …(1) 放電時定数（τｄ）は、τｄ＝Ｃ・Ｒ ……(2) となる。さらに実際の時定数を考えた場合、前
述のように充電時定数は、放電時定数に比較して
１桁以上小さい値となるため、(1)式は τａ≒Ｃ・R′ ……(3) と近似できる。この結果より、コンデンサ１６
と、抵抗２７の値を適当に選ぶことにより、任意
の充電時定数及び放電時定数を得ることが可能で
あることがわかる。しかしここで、端子２３と２
４のあいだに単にコンデンサ１６が接続された本
来の使用状態における直流的なバイアス条件と同
一であるかどうかが非常に重要である。レベル検
出出力と可変利得増幅器制御入力は、直流結合と
なるため、これを接続する場合直流利得が変化し
てはならない。すなわちこの直流利得の変化はレ
ベル制御回路の性能劣化及び特性誤差の生じる原
因となる。本考案の場合、第５図において、ダイ
オード特性を有する電圧フオロア２６は、帰還増
幅器で構成されるため、利得は正確に1OdBであ
るが、抵抗２５，２７及び抵抗１７の大きさが相
互に利得に影響する。ここで利得の関係を調べて
みる。第４図において整流回路１５の任意の電流
出力をI₀とすると、端子２４の電位V₁は、電流源
回路１８の内部インピーダンスが略零と考えられ
る故 V₁＝I₀R ……(4) となる筈である。このI₀Rなる電位が本来の使
用状態での条件であるから、第５図における端子
２４の電位も同一の値となればよいわけである。
第５図における端子２３の電位は整流回路１５の
電流出力をI₀とすると、I₀R₁となる。又電圧フオ
ロア２６の出力も同一の値となる。したがつて端
子２４の電位は I₀R₁・Ｒ／Ｒ′＋Ｒ ……(5) となる。ここで(4)式と(5)式を比較して同一の値
になる条件を調べると、 R₁＝R′＋Ｒ ……(6) ということにならる。すなわち、(6)式を満足す
る定数で本考案の回路を構成するならば、直流利
得はIC本来の使用状態とまつたく同一とするこ
とができる。

このように本考案によれば、性能劣化や特性誤
差を生じることなく充放電時定数を任意に設定す
ることが可能となるため、レベル制御用ICの応
用範囲を広げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は信号の圧縮伸長回路の基本回路を示す
ブロツク図、第２図は線形リミツタ回路を示すブ
ロツク図、第３図はレベル検出回路を示す図面、
第４図は従来のレベル検出回路と可変利得増幅器
の接続状態を示す回路図、第５図は本考案のレベ
ル制御回路を示す回路図である。 １４……交流信号入力端子、１５……整流回
路、１６……コンデンサ、１７……利得制御入力
インピーダンス、１８，２０，２１……可変利得
増幅回路を構成する電流源回路と差動増幅回路、
１９……入力端子、２２……出力端子、２５……
第１抵抗、２６……理想ダイオード特性を有する
電圧フオロア回路、２７……第２抵抗。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 交流信号を整流するための定電流型整流回路
   と、該整流回路に接続され入力端と接地間に第１
   抵抗が接続されると共に、出力端と接地間に第２
   抵抗とコンデンサの直列回路が接続された理想ダ
   イオード特性を有する電圧フオロア回路と、前記
   第２抵抗とコンデンサの接続点に所定制御入力イ
   ンピーダンスを介して接続され且つ前記電圧フオ
   ロア回路の出力制御電圧により制御される可変利
   得増幅器とを備え、前記第１抵抗の値を前記第２
   抵抗と前記制御入力インピーダンスとの和の値に
   略等しくしてなる信号のレベル制御回路。