JPS6145632Y2 - - 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
ための制御電圧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VCA２
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。又、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、信号の大きさが検出さ
れる。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。又平滑され
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に充放電時定
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。又放電時定数はい
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接続
形態を従来例第４図によつて説明する。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１７に流れる電
流をカレントミラー回路方式を用いて差動増幅器
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２
４は入出力端子としてICのそれぞれのピンに接
続されるか、または、整流回路出力と可変利得増
幅器制御入力をIC内で結合し、その結合点をIC
のひとつのピンに接続される。実際に使用する場
合は、コンデンサ１６が外付けとなる構成が一般
的である。又、整流回路１５は定電圧出力型か或
は定電流出力型のどちらか一方の定つた型のもの
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の値と抵抗１７の値で決まり、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、チツプサイズ、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。
しかもオーデイオ用のコンパンダや線形リミツタ
に使用するには性能的に不充分である。すなわ
ち、オーデイオ用のレベル制御におけるレベル検
出回路は、音声周波数帯域に応じた時定数に設定
される必要がある。特に帯域をいくつかに分割し
てレベル制御を行う場合には、それぞれの帯域ご
とに設けられるレベル検出回路を時定数の異つた
値とするのが望ましい。さらに充電時定数は比較
的短く、放電時定数はそれに比較して充分長く設
定される。これは整流回路を定電圧型にしても、
目的を達成することはできない。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、可変利得増幅器の制
御入力２４に接続されている。又、制御入力２４
には整流回路１５とは別に設けられた（まつたく
同じ特性を有する）定電流出力型整流回路２７の
整流電流出力が接続されている。コンデンサ１
６，２８は時定数設定用のコンデンサである。

まず充電時を考えると、整流回路１５のステツ
プ状出力（交流信号の場合、トーンバースト信
号）に対して端子２３は、コンデンサ１６の値
C₁、抵抗２５の値R₁に応じた時定数で立ち上が
る。このとき整流回路２７も同時に電流を出力し
ており、従つて端子２４は抵抗１７の値R₂、コ
ンデンサ２８の値C₂に応じた時定数で立ち上が
る。しかし時定数C₁R₁＜C₂R₂の場合、過渡的に
は端子２３の電位の方が端子２４より高いため、
電圧フオロア２６により端子２４は端子２３の電
位に定電圧充電される。

次に放電時を考えると、前記同様の時定数の関
係の場合、過渡的に端子２４の電位の方が端子２
３より高くなるため、今度は電圧フオロアは逆バ
イアスになり、従つて端子２３、端子２４は完全
に独立した各々の時定数C₁R₁、C₂R₂で立ち下が
る。R₁＝R₂かつ、C₁＜C₂の場合の充放電カーブ
を第６図ａ，ｂに示す。ａは端子２３、ｂは端子
２４の電位を示している。すなわち、可変利得増
幅器は充電時定数＝C₁R₁、放電時定数＝C₂R₂で
利得が制御される。以上、抵抗２５と抵抗１７の
値、整流回路１５と整流回路２７の利得（電圧か
ら電流への変換率）が等しい場合について説明し
たが、一般に整流回路出力電流I₀と、それに対す
る負荷抵抗Ｒの積によつて決まる電圧Ｅが端子２
３と端子２４において等しくなればよく、すなわ
ち、次のような関係が成り立つ。（ここでI₀₁は整
流回路１５の電流出力、I₀₂は整流回路２７の電
流出力である。） I₀₁／I₀₂＝R₂／R₁ 又、整流回路２７を整流回路１５に対して独立
した別個の回路で構成する必要はなく、例えば第
７図に示す一例のようにトランジスタ２９とトラ
ンジスタ３１のカレントミラー回路によりトラン
ジスタ３０のコレクタ電流出力、すなわち整流出
力とまつたく等しい整流出力をトランジスタ３１
のコレクタより出力させることができる。さらに
トランジスタ３１がマルチコレクタトランジスタ
であれば、その整数倍の電流出力を得ることがで
きる。このことは、トランジスタ３０に対しても
言えることである。ここでカレントミラー回路は
IC化回路に適しており、高精度な電流を容易に
得られることは、よく知られていることである。

以上のように本考案によれば、充電時定数及び
放電時定数を任意の値に設定することが可能とな
るだけでなく、回路をIC化する場合にピン数を
増加させることなく、外付け回路を最小にするこ
とができるため、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構成を示す
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回路ブ
ロツク図、第４図は従来のレベル検出回路と可変
利得増幅器の接続方法を示す回路図、第５図は本
考案のレベル制御回路を示す回路図、第６図は本
考案の動作特性を示す図面、第７図は本考案の具
体的な実施例を示す回路図である。 １，１０，１４……信号入力端子、２，７，１
２……可変利得増幅回路、３，８，１１……レベ
ル検出回路、４……入力端子、５……伝送系、
６，１３……出力端子、１５……整流回路、１６
……第１のコンデンサ、１８，２０，２１……可
変利得増幅回路、２５……抵抗、２６……電圧フ
オロア回路、２７……定電流出力型整流回路、２
８……第２のコンデンサ。

Claims (1)

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第１の定電流出力
   型整流回路と、第２の定電流出力型整流回路
   と、入力端と接地間に第１のコンデンサと抵抗
   の並列回路が接続されると共に出力端と接地間
   に第２のコンデンサ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、該電圧フ
   オロア回路に接続された所定制御入力インピー
   ダンスを有する可変利得増幅回路とを備え、前
   記第１の定電流出力型整流回路出力を前記電圧
   フオロアの入力端に接続すると共に前記第２の
   定電流出力型整流回路出力を前記電圧フオロア
   の出力端に接続してなる信号のレベル制御回
   路。 (2) 第１の定電流出力型整流回路の電流出力値と
   電圧フオロア回路入力端に接続された抵抗値の
   積と、第２の定電流出力型整流回路の電流出力
   値と可変利得増幅器制御入力インピーダンスと
   の積を等しくしてなる実用新案登録請求の範囲
   第１項記載のレベル制御回路。 (3) 第２の定電流出力型整流回路は第１の定電流
   出力型整流回路出力に接続されたカレントミラ
   ー回路により成されることを特徴とする実用新
   案登録請求の範囲第１項記載のレベル制御回
   路。