JPS62216511A - 自動利得制御装置 - Google Patents

自動利得制御装置

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JPS62216511A
JPS62216511A JP61058303A JP5830386A JPS62216511A JP S62216511 A JPS62216511 A JP S62216511A JP 61058303 A JP61058303 A JP 61058303A JP 5830386 A JP5830386 A JP 5830386A JP S62216511 A JPS62216511 A JP S62216511A
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JP
Japan
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circuit
voltage
digital
output
signal
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JP61058303A
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Toshihiro Hara
原　敏洋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/001—Digital control of analog signals

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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は無線伝送路を通じて受信された信号の自動利得
制御に係シ、特にディジタル制御信号における自動利得
制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来の自動利得制御装置の一例を第７図に示し説明する
。
図において、１００は無線伝送路でフェージングによる
振幅変化を受けた信号が入力される端子、１０１はこの
端子１００からの信号を入力とする自動利得制御（ＡＧ
Ｃ）回路で、このＡＧＣ回路１０１はディジタル／アナ
ログ（Ｄ／Ａ）コンバータ１０２から出力される電圧を
電流変換し、電流制御の可変利得素子により制御される
ように構成されている。
１０３はこのＡＧＣ回路１０２の出力を入力とするアナ
ログ／ディジタル（Ａ／Ｄ　）コンバータ、１ｏ４はこ
のＡ／Ｄコンバータ１０３の出力を入力とし、出力をり
、／ＡＡＧＣ回路１０２供給するディジタルＡＧＣ回路
である。
このように構成された自動利得制御装置の動作を第８図
を参照して説明する。
この第８図（ｕ　＋　（ｂ）は第７図の動作説明図で、
（、）ハ横ｊｌｌｌｌ１７アレンスレベルｌ縦１１］Ｋ
Ｄ／Ａコンバータ１０２の出力電圧Ｖをとって表わした
動作説明図である。
その動作はディジタルＡＧＣ回路１０４でＡＧＣ回路１
０１の出力が一定振幅になるように制御される。そして
、このディジタルＡＧＣ回路１０４には第８図（１）Ｋ
示すリファレンスレベル力６り、Ａ／Ｄコンバータ１０
３の出力端から入力されたＡＧＣ回路１０２ノ出力信号
レベルが、リファレンスレベルよシも小さい場合には、
ディジタルＡＧＣ回路１０４は第８図（ａ）に示すよう
に、Ｄ／Ａコンバータ１０２の出力電圧を上げるように
インクリメントの制御を行い、リファレンスレベルよシ
も大きい場合にはＤ／Ａコンバータ１０２の出力電圧を
下げるようにデクリメント制御をし、ＡＧＣ回路１０１
の出力レベルを一定に保つように制御が行なわれる。
また、　ＡＧＣ回路１０１の出力信号の可変量を細カく
シたい場合には、Ｄ／Ａコンバータ１０２のビット数を
増していた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上述した従来のディジタル制御による自動利得制御装置
では、電圧制御にＤ／Ａ　コンバータを使用しているた
め、第８図（１）Ｋ示すように、Ｄ／Ａコンバータの出
力電圧が階段状に変化するという問題点があった。
また、　Ｄ／Ａコンバータ１０２の入力ビツト数が有限
で、出力電圧を大きくすると、第８図（ｂ）に示すよう
に、１ビツト変化すると出力電圧が大きく変化するため
、　ＡＧＣ回路１０１の制御が１おおざっば′になって
しまい、　ＡＧＣ回路１０１の出力が一定ではなく、Ａ
Ｍ変調がかかった信号になってしまう。このため、細か
く振幅を調整しようとＤ／Ａコンバータのビット数を上
げた場合には、７エージングなどになる急激な変化に対
して、ディジタルカウントでインクリメント、デクリメ
ントしているため、７工−ジング速度に追従できないと
いう問題点があった。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明による自動利得制御装置は、受信信号の受信レベ
ルを直流電圧に変換する整流回路と、この整流回路の直
流電圧出力レベルを判定する比較回路と、この比較回路
の出方信号とディジタル／アナログコンバータの出力電
圧にょシ自動利得制御電圧を発生する電圧発生回路と、
この電圧発生回路の出力電圧を電流に変換して上記受信
信号の振幅を制御する自動利得制御回路と、この自動利
得制御回路の出力信号をディジタル信号に変換するアナ
ログ／ディジタルコンバータと、このアナログ／ディジ
タルコンバータの出力信号を自分のリファレンスレベル
と比較して大きいと前記ディジタル／アナログコンバー
タの出方電圧を小さく小さいとそのディジタル／アナロ
グコンバータの出力電圧を大きくするように制御するデ
ィジタル自動利得制御回路とを備え、かつ上記ディジタ
ル／アナログコンバータは上記ディジタル自動利得制御
回路の出力信号をアナログの電圧に変換して上記電圧発
生回路に出方するようになし、上記受信信号を一定の振
幅に制御するようにしたものである。
〔作用〕
本発明においては、自動利得制御を入力信号のレベル変
化の情報とで行う。
〔実施例〕 以下、図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明する。
第１図は本発明による自動利得制御装置の一実施例を示
すブロック図である。
図において、１は受信信号のレベルを直流電圧に変換す
る整流回路、２はこの整流回路の直流電圧出力レベルを
判定する比較回路、３はこの比較回路２の出力信号とＤ
　／　ＡコンバータＴの出カ電圧によｆｉＡＧｃ電圧を
発生する電圧発生回路、４はこの電圧発生回路３の出力
電圧を電流に変換して上記受信信号の振幅を制御するＡ
ＧＣ回路、５はこのＡＧＣ回路４の出力信号をディジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ、６はこのＡ　／　
Ｄコンバータ５の出力信号を自分のり７アレンスレペル
と比較して大きいときには上記Ｄ／Ａコンバータ７の出
力電圧を小さく、小さいときにはそのＤ／Ａコンバータ
７の出力電圧を大きくするように制御するディジタルＡ
ＧＣ回路である。そして、上記Ｄ／ＡコンバータＴは、
このディジタルＡＧＣ’回路６の出力信号をアナログ電
圧に変換して上記電圧発生回路３に出力するように構成
されている。
８は無線伝送路で７エージングの影響を受は振幅レベル
が変化する信号が入力される端子である０つぎにこの第
１図に示す実施例の動作を説明する０ まず、端子８には無線伝送路でフェージングの影響を受
は振幅レベルが変化する信号が入力され、この信号は整
流回路１およびＡＧＣ回路４にそれぞれ供給される。こ
こで、この整流回路１は無線伝送路を通シ受信された信
号レベルを直流電圧レベル信号に変換する回路で、その
出力は比較回路２に供給される。そして、この比較回路
２は整流回路１で直流電圧信号に変換された受信レベル
を判定する回路で、受信レベルに対する信号を電圧発生
回路３に出力する。
つぎに、この電圧発生回路３はＡＧＣ回路４の可変利得
素子を制御する電圧を発生するための回路で、比較回路
２からの信号とＤ／Ａコ／バータγからの信号によりＡ
ＧＣ電圧を発生させる。そして、ＡＧＣ回路４は電流変
化により可変利得素子を制御する回路で、端子８から振
幅レベルが変化する信号を入力し、その振幅を制御する
。Ａ／Ｄコンバータ５はＡＧＣ回路４の出力信号をディ
ジタル信号に変換する回路である。
つぎに、ディジタルＡＧＣ回路６はディジタル信号処理
によって整流回路と平滑回路を構成し、Ａ／Ｄコ／バー
タ５から入力されたディジタル信号の振幅がり７アレン
スレペルよシ大きいか、小さいかを判定し、大きい場合
には値をデクリメントし、小さい場合には値をインクリ
メントし、Ｄ／ＡコンバータＴおよび電圧発生回路３を
介してＡＧＣ回路４を制御する。そして、Ｄ／Ａコンバ
ータＴはディジタルＡＧＣ回路６の出力ディジタル信号
をアナログの電圧信号に変換する回路である０ ここで、上記自動利得制御装置の主要な回路要素の具体
的構成およびその動作を説明する。
まず、整流回路１は、通常の全波整流回路と平滑回路で
実現でき、受信電界信号の場合にはログ特性をもつ全波
整流回路でもよく、受信信号変化を直流電圧信号に変換
する。
つぎに、比較回路２は第２図に示すように実現される。
この比較回路２の実施例を示す第２図において、９は整
流回路１からの直流電圧信号が入力される端子で、直流
電圧Ｖが入力され、この直ａｘ圧ｖ　はコンパレータ１
０とコンパレータ１１の一方の入力端子に供給されレベ
ル判定される。
ソシて、このコンパレータ１０とコンパレータ１１には
、＋ｖと−Ｖの電圧端子に接続される抵抗１２．１３で
求めた電圧Ｍｌ、Ｖ２の判定レベルがセットされ、動作
説明図である第３図に示すように１人力の直流電圧Ｖが
電圧Ｖｓ、Ｖ２より大きいときＫは、コンパレータ１０
，１１の出力０１，０！を共に論理レベル１１′入力の
直流電圧Ｖが電圧■よシ小さく電圧ｖ２よシ大きいとき
には、コンパレータ１０，１１の出力　０１が論理レベ
ル１１′、出力０２が論理レベル″Ａ□　Ｉ、入力の直
流電圧Ｖが電圧Ｖｌ、Ｖｚよシも小さい場合にはコンパ
レータ１０．１１の出力０１，０２ともに論理レベル％
ｏｌになるようにそれぞれ動作し、入力信号レベルがど
のように変化しているかを２ピツトのバイナリ−信号で
示す。なお、この第２図において、１４ｍ。
１４ｂ　　は出力端子である。
なお、この第２図に示す実施例では、コンパレータ１０
，１１の２つを用いる場合を例にとって説明したが、さ
らに、細かく信号変化を調べたい場合には、コンパレー
タを増して判定レベルを細かくすればよい。
つぎに、電圧発生回路３は第４図に示すように実現され
る。この電圧発生回路３の実施例を示す第４図において
、１５１Ｌ、１５ｂは第２図に示す比較回路２の出力端
子１４ａ、　１４ｂからの出力が入力される入力端子、
１６は出力端子、１７はＤ／Ａコンバータ７からの電圧
が入力される端子である。
そして、１８は基準電圧＋ｖ５を反転増幅する演算増幅
器で、抵抗２１．２２を共に同じ値の高い値の抵抗とし
た場合には、この演算増幅器１Ｂの出力には基準電圧の
マイナスの−ｖ１１の電圧が出力される。
この電圧−ｖ５は演算増幅器２０からグラスの信号を出
力するだめの基準電圧でアリ、この電圧−ｖ５　はスイ
ッチ１９に入力される。このスイッチ１９は比較回路２
から入力端子１５ｍ、１５ｂに供給される信号により制
御されるスイッチで、入力端子１５ａ、１５ｂからの信
号により開閉される。そして、この動作は、比較回路２
からこの入力端子１５ｍ、１５ｂ　　に印加される信号
が共に論理レベル１１の場合、スイッチ１９はスイッチ
息を閉じ接地と抵抗２３を接続する。ここで、この抵抗
２３は抵抗２６と同じ値の高い抵抗値を有する抵抗で、
端子１７からの入力電圧がＯＶなら、演算増幅器２０の
出力端子１６に得られる出力電圧ｖ６は第５図に示すＯ
Ｖになる。
つぎに、論理レベル１０の場合には、スイッチ１９はス
イッチｂを閉じ、演算増幅器１８の出力端における電圧
−ｖ５　と抵抗２４を接続する。ここで、この抵抗２４
は抵抗２３より小さい値の抵抗で、抵抗２８／抵抗２４
の利得分だけ電圧−ｖ５を演算増幅器（反転増幅器）２
０で第５図に示すようにｍｙまで増幅する。
つぎに、論理レベルＯＯの場合には、スイッチ１９はス
イッチＣを閉じ、演算増幅器１８の出力端における電圧
−ｖ５を抵抗２５に接続する。ここで、この抵抗２５は
抵抗２４よシも小さい値で、抵抗２６／抵抗２５の利得
分だけ電圧−■５を反転増幅器２０で第５図に示すよう
にｂｙまで増幅する。
この第５図から明らかなように、第２図に示す比較回路
２の出力端子１４ｍ、１４ｂからの出力により、第５図
に示す電圧発生回路３の出力電圧を第５図に示すように
階段状に変化させる。
一方、端子１Ｔから入力されるＤ　／　Ａコンバータ７
からの電圧は演算増幅器１８の＋側に入力されているた
め、上記階段状に変化する電圧にプラスされ、点線で示
した電圧になる。
このため、Ｄ／Ａコンバータ７の電圧変化範囲は階段の
１ステップ分だけ変化すればよいことになる。
つぎに、　ＡＧＣ回路４は第６図に示すように実現され
る。このＡＧＣ回路４の実施例を示す第６図において第
１図と同一符号のものは相当部分を示し、２Ｔは制御電
圧が印加される端子、２８は出力信号が得られる出力端
子である。
そして、２９は演算増幅器、３０は電流制御の可変利得
素子、３１．３２はそれぞれ抵抗である。
そして、端子２７から制御電圧が入力されると、抵抗３
１で電流に変換され、可変利得素子３０を制御する。こ
こで、この可変利得素子３０は電流値が大きい場合には
抵抗値が小さく、電流値が小さいときには抵抗値が大き
くなる特性を有している。この電流制御の可変利得素子
３０により、端子８から入力される振幅レベルが変化す
る信号の利得制御を行う。
つぎに、　Ａ／Ｄコンバータ５およびＤ／Ａコンバータ
７はそれぞれ通常のＡ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバー
タで実現することができ、このＡ／Ｄコンバータ５はＡ
ＧＣ回路４の出力信号をディジタルに変換し、　Ｄ／Ａ
コンバータ７はディジタルＡＧＣ回路６からのディジタ
ル信号をアナログの電圧に変換する。
つぎに、ディジタルＡＧＣ回路６は通常のディジタルシ
グナルプロセッサで実現することができ、入力信号を二
乗して全波杢流し、フィルターにより平滑することＫよ
り直流信号に変換して、す７アレンスレペルよりも大き
い場合にはＤ／Ａコンバータ７の出力電圧の値を小さく
シ、リファレンスレベルよシも小さい場合にはＤ／Ａコ
ンバータ７の出力電圧の値を大きくするように制御動作
する０ 〔発明の効果〕 以上説明したように１本発明によれば、自動利得制御を
入力信号のレベル変化の情報とで行うことにより、　Ｄ
／Ａコンバータのビット数を上げなくとも細かい制御を
行うことができ、また、ダイナミックレンジをとること
ができ入力信号の急激な変化にも対応できるので、実用
上の効果は極めて大でちる。また、フェージングのよう
な急激な変化に追従し、Ｄ／Ａのビット数を増さなくて
も細かく振幅制御できるという点において極めて有効で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による自動利得制御装置の一実施例を示
すブロック図、第２図は第１図における比較回路の実施
例を示す回路図、第３図は第２図の動作説明図、第４図
は第１図における電圧発生回路の実施例を示す回路図、
第５図は第４図の動作説明図、第６図は第１図における
ＡＧＣ回路の実施例を示す回路図、第７図は従来の自動
利得制御装置の一例を示すブロック図、第８図は第７図
の動作説明図である。 １・・・・整流回路、２・・・・比較回路、３・・・・
電圧発生回路、４＠・・・ＡＧＣ回路、５・・・・Ａ／
Ｄコ／バータ、６−・・・ディジタルＡＧＣ＠路、γａ
　ａ　ａ　ａ　Ｄ／Ａ　ニア　７　ハーク。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 無線伝送路を通じて受信された信号の自動利得制御にお
    いて、受信信号の受信レベルを直流電圧に変換する整流
    回路と、この整流回路の直流電圧出力レベルを判定する
    比較回路と、この比較回路の出力信号とディジタル／ア
    ナログコンバータの出力電圧により自動利得制御電圧を
    発生する電圧発生回路と、この電圧発生回路の出力電圧
    を電流に変換して前記受信信号の振幅を制御する自動利
    得制御回路と、この自動利得制御回路の出力信号をディ
    ジタル信号に変換するアナログ／ディジタルコンバータ
    と、このアナログ／ディジタルコンバータの出力信号を
    自分のリフアレンスレベルと比較して大きいと前記ディ
    ジタル／アナログコンバータの出力電圧を小さく、小さ
    いと該ディジタル／アナログコンバータの出力電圧を大
    きくするように制御するディジタル自動利得制御回路と
    を備え、かつ前記ディジタル／アナログコンバータは前
    記ディジタル自動利得制御回路の出力信号をアナログの
    電圧に変換して前記電圧発生回路に出力するようになし
    、前記受信信号を一定の振幅に制御するようにしたこと
    を特徴とする自動利得制御装置。
JP61058303A 1986-03-18 1986-03-18 自動利得制御装置 Pending JPS62216511A (ja)

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