JPS6231210A - 温度自動利得制御方式 - Google Patents
温度自動利得制御方式Info
- Publication number
- JPS6231210A JPS6231210A JP60170727A JP17072785A JPS6231210A JP S6231210 A JPS6231210 A JP S6231210A JP 60170727 A JP60170727 A JP 60170727A JP 17072785 A JP17072785 A JP 17072785A JP S6231210 A JPS6231210 A JP S6231210A
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- JP
- Japan
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- temperature
- voltage
- circuit
- output
- time
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (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。
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〕
本発明は温度自動利得制御方式に関し、特に周囲温度に
特性の適応性が要求される有線通信用中継装置の温度自
動利得制御方式に関する。
特性の適応性が要求される有線通信用中継装置の温度自
動利得制御方式に関する。
従来、この種の温度自動利得制御方式は、第４図に示す
ように、増幅回路１１に感温抵抗体ｌＯが接続されて構
成されていた。この温度自動利得制御方式では、周囲温
度が変化すると感温抵抗体１０の抵抗値が温度変化に対
応して変化し、感温抵抗体ＩＯは増幅回路１１の一部を
構成しているので、感温抵抗体１０の抵抗値の変化は同
時に増幅回路１１の利得特性の変化に対応する。
ように、増幅回路１１に感温抵抗体ｌＯが接続されて構
成されていた。この温度自動利得制御方式では、周囲温
度が変化すると感温抵抗体１０の抵抗値が温度変化に対
応して変化し、感温抵抗体ＩＯは増幅回路１１の一部を
構成しているので、感温抵抗体１０の抵抗値の変化は同
時に増幅回路１１の利得特性の変化に対応する。
このような従来の温度自動利得制御方式は有線通信線路
の中継器に多数使用されている。しかし、一般に中継器
は屋外に設置され風雨にさらされるために堅固な筐体内
に気密封止されており、そのため、熱容量が大きく周囲
の急激な温度変動に対し適応性が悪く数時間以上の遅延
時間を呈する。
の中継器に多数使用されている。しかし、一般に中継器
は屋外に設置され風雨にさらされるために堅固な筐体内
に気密封止されており、そのため、熱容量が大きく周囲
の急激な温度変動に対し適応性が悪く数時間以上の遅延
時間を呈する。
第５図に周囲温度の時間変動と増幅回路１１の利得特性
の時間変動とを示す。周囲温度が時刻ｔ０においてステ
ップ状波形１２で変化すると、増幅回路１１の利得特性
の時間変動は近似的に指数関数波形１３のように変化す
る。すなわち、応答がΔを時間遅れる（以下、ΔＬを遅
延時間と称する）。一般の中継器では、遅延時間Δｔは
空気中において５〜７時間程度である。
の時間変動とを示す。周囲温度が時刻ｔ０においてステ
ップ状波形１２で変化すると、増幅回路１１の利得特性
の時間変動は近似的に指数関数波形１３のように変化す
る。すなわち、応答がΔを時間遅れる（以下、ΔＬを遅
延時間と称する）。一般の中継器では、遅延時間Δｔは
空気中において５〜７時間程度である。
上述した従来の温度自動利得制御方式は、周囲温度の変
化に対する連応性が悪いため、−ａの有線通信線路の中
継器に利用するには不向きであるという欠点がある。す
なわち、有線通信線路のケーブルは温度特性が大きく、
温度が上昇するとケーブル損失が増加する。したがって
、ケーブル損失を正確に補償しなければならない中継器
は、ケーブル損失の増加に同期してその利得を増加しな
ければならない。中継器は、上述した従来技術の説明に
あるような動作によって温度によるケーブル損失の変動
を補償しているが、熱容量の小さいケーブルは周囲の温
度変動に対し連応性が高く遅延時間は十数骨であるのに
対し、堅固な筐体内に封止されている中継器は数時間以
上となる。このため、周囲温度が周期的に変動しその半
周期が遅温度追随ができなくなり、しかも第６図に示す
ように温度無補償の場合より悪くなる。第６図において
、曲線１４は周囲温度の時間変動、曲線１５はケーブル
損失の時間変動、曲線１６は中継器の利得特性の時間変
動である。ケーブルは熱容量が小さいので、ケーブル損
失１５は周囲温度１４によく追随しているが、中継器の
利得１６は大幅に遅延している。
化に対する連応性が悪いため、−ａの有線通信線路の中
継器に利用するには不向きであるという欠点がある。す
なわち、有線通信線路のケーブルは温度特性が大きく、
温度が上昇するとケーブル損失が増加する。したがって
、ケーブル損失を正確に補償しなければならない中継器
は、ケーブル損失の増加に同期してその利得を増加しな
ければならない。中継器は、上述した従来技術の説明に
あるような動作によって温度によるケーブル損失の変動
を補償しているが、熱容量の小さいケーブルは周囲の温
度変動に対し連応性が高く遅延時間は十数骨であるのに
対し、堅固な筐体内に封止されている中継器は数時間以
上となる。このため、周囲温度が周期的に変動しその半
周期が遅温度追随ができなくなり、しかも第６図に示す
ように温度無補償の場合より悪くなる。第６図において
、曲線１４は周囲温度の時間変動、曲線１５はケーブル
損失の時間変動、曲線１６は中継器の利得特性の時間変
動である。ケーブルは熱容量が小さいので、ケーブル損
失１５は周囲温度１４によく追随しているが、中継器の
利得１６は大幅に遅延している。
また、ケーブルの損失１５の変動と中継器の利得１６の
変動との差（ΔＧ）が時間とともに拡大してゆき、無補
償の場合のケーブル損失１５との差Ｇより大きくなって
しまうことが理解される。特に、多中継となった場合に
は、この現象はＳ／Ｎ比の劣化、過負荷、レベル変動、
自噴余裕の減少等さまざまな問題を引き起こす。
変動との差（ΔＧ）が時間とともに拡大してゆき、無補
償の場合のケーブル損失１５との差Ｇより大きくなって
しまうことが理解される。特に、多中継となった場合に
は、この現象はＳ／Ｎ比の劣化、過負荷、レベル変動、
自噴余裕の減少等さまざまな問題を引き起こす。
本発明の目的は、上述した諸問題を引き起こす原因とな
る中継器の温度時間応答における遅延時間をできる限り
減少させるための温度自動利得制御方式を提供すること
にある。
る中継器の温度時間応答における遅延時間をできる限り
減少させるための温度自動利得制御方式を提供すること
にある。
本発明の温度自動利得制御方式は、周囲温度により抵抗
値が変化する感温抵抗体を含み温度変化を電気特性の変
化に変換する温度電気変換手段と、この温度電気変換手
段の出力を受信しその変動率を検出する微分手段と、前
記温度電気変換手段の出力と前記微分手段の出力とを加
算しその結果を出力する加算手段と、この加算手段の出
力を受けて利得特性が変化する増幅手段とを有する。
値が変化する感温抵抗体を含み温度変化を電気特性の変
化に変換する温度電気変換手段と、この温度電気変換手
段の出力を受信しその変動率を検出する微分手段と、前
記温度電気変換手段の出力と前記微分手段の出力とを加
算しその結果を出力する加算手段と、この加算手段の出
力を受けて利得特性が変化する増幅手段とを有する。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図である。
周囲温度により決定される感温抵抗体１の抵抗値は、温
度電気変換回路２により直流電圧（図中へ−Ａ′間電圧
）に変換される。温度電気変換回路２の出力電圧は２分
割され、一方は微分回路３に印加される。微分回路３は
Ａ−Ａ ’間の電圧変動の変動率に比例した電圧をＢ−
Ｂ ’間に出力する。加算回路４は微分回路３の出力と
温度電気変換回路２の出力との２つの出力を受けてこれ
らを加算し、出力を増幅回路５のＥ−Ｅ ’間に増幅回
路５の利得制御電圧として送出ｆ墨。この結果、増幅回
路５″ノ の利得は感温抵抗体ｌが感知した温度推移に対応した値
に制御される。
度電気変換回路２により直流電圧（図中へ−Ａ′間電圧
）に変換される。温度電気変換回路２の出力電圧は２分
割され、一方は微分回路３に印加される。微分回路３は
Ａ−Ａ ’間の電圧変動の変動率に比例した電圧をＢ−
Ｂ ’間に出力する。加算回路４は微分回路３の出力と
温度電気変換回路２の出力との２つの出力を受けてこれ
らを加算し、出力を増幅回路５のＥ−Ｅ ’間に増幅回
路５の利得制御電圧として送出ｆ墨。この結果、増幅回
路５″ノ の利得は感温抵抗体ｌが感知した温度推移に対応した値
に制御される。
次に、上述のような制御方式が遅延時間を減少させ増幅
回路５の温度変動に対する連応性を高めることを数式を
用いて説明する、Ａ−Ａ 間の時間に対する出力電圧を
ｅ（ｔ）＾＾′１本発明の温度自動利得制御方式を採用
する装置の温度時定数をτ、初期温度をＴＯ１制御対象
の目標温度をＴとおくと、ｅ（ｔ）ａｍ’＝ｋｌ （Ｔ
Ｏ＋Ｔ（１ｅ−”Ｊ ｌ ・・・（１１で近似できる
。したがって、Ｂ−８’間電圧は、＝に２Ｘ（ｋｉＴ／
ｒ）ｘａ−”’・・−・（２１Ｅ−Ｅ ′間電圧は、 ｅ（ｔ）ｔビニｅ（ｔ）ａｍ’＋ｅ（ｔｌｓ＋＋・＝に
３ （ｋｌ −ＴＯ＋ｋｌ・Ｔ ＋ｋｌ ・Ｔ−ｅ−”？（ｋ２／ ｒ −１）ｌ ・
・・＋３１ここで、ｋｌは温度電気変換回路２の特性で
決まる定数、ｋ２は微分回路３の特性で決まる定数、ｋ
３は加算回路４の特性で決まる定数である。
回路５の温度変動に対する連応性を高めることを数式を
用いて説明する、Ａ−Ａ 間の時間に対する出力電圧を
ｅ（ｔ）＾＾′１本発明の温度自動利得制御方式を採用
する装置の温度時定数をτ、初期温度をＴＯ１制御対象
の目標温度をＴとおくと、ｅ（ｔ）ａｍ’＝ｋｌ （Ｔ
Ｏ＋Ｔ（１ｅ−”Ｊ ｌ ・・・（１１で近似できる
。したがって、Ｂ−８’間電圧は、＝に２Ｘ（ｋｉＴ／
ｒ）ｘａ−”’・・−・（２１Ｅ−Ｅ ′間電圧は、 ｅ（ｔ）ｔビニｅ（ｔ）ａｍ’＋ｅ（ｔｌｓ＋＋・＝に
３ （ｋｌ −ＴＯ＋ｋｌ・Ｔ ＋ｋｌ ・Ｔ−ｅ−”？（ｋ２／ ｒ −１）ｌ ・
・・＋３１ここで、ｋｌは温度電気変換回路２の特性で
決まる定数、ｋ２は微分回路３の特性で決まる定数、ｋ
３は加算回路４の特性で決まる定数である。
（３）弐においてに２／τ−１、すなわちに２＝τに選
べば、 ｅ（ｔ）Ｅｃ’＝に３ （ｋｌ ・ＴＯ＋ｋｌ ・Ｔ）
＝に３・ｋｌ・（ＴＯ＋Ｔ） ＝Ｋ・（ＴＯ＋Ｔ） ・・・・・・・・・（４）ただ
し、Ｋ＝ｋｌ・ｋ３ （４）式から理解されるように、ｅ（ｔ）。′は時間に
対して無関係となり、しかも目標温度に比例する値とな
る。
べば、 ｅ（ｔ）Ｅｃ’＝に３ （ｋｌ ・ＴＯ＋ｋｌ ・Ｔ）
＝に３・ｋｌ・（ＴＯ＋Ｔ） ＝Ｋ・（ＴＯ＋Ｔ） ・・・・・・・・・（４）ただ
し、Ｋ＝ｋｌ・ｋ３ （４）式から理解されるように、ｅ（ｔ）。′は時間に
対して無関係となり、しかも目標温度に比例する値とな
る。
ｆｉｌ〜（４）式で示す過程を第２図に図示する。第２
図中、直線６は周囲温度のステップ状変動、曲線７は（
１ン式が示すｅｃｔ）。′の波形、曲線８は（２）式が
示すｅ（ｔ）■’の波形、直線９は（４）式が示す波形
である。
図中、直線６は周囲温度のステップ状変動、曲線７は（
１ン式が示すｅｃｔ）。′の波形、曲線８は（２）式が
示すｅ（ｔ）■’の波形、直線９は（４）式が示す波形
である。
したがって、図中の各値はそれぞれ
Ｅａ −ｋｌ−Ｔｏ、
Ｅｏａ＝ｋｌ ・Ｔ。
Ｅｓ ＝ｋｌ・ｋ２・（Ｔ／τ）、
Ｅｔ ＝ｋｌ・ｋ３・（ＴＯ＋Ｔ）
である。
延なく周囲温度に応答することが理解される。
第３図は第１図に示した本発明の一実施例をさらに詳細
に示した回路図である。周囲温度がＴＯの状態における
サーミスタでなる感温抵抗体１の両端電圧をＥｌとする
と、抵抗１７の両端の基準電圧ＥＯとの差分電圧はオペ
アンプ１日により増幅され、同アンプ１８の出力電圧は
Ｅ２となる。電圧Ｅ２は微分回路３の中のコンデンサ１
９に印加されるが、周囲温度がＴＯに維持されている限
り高利得増幅器２１の入力は０■であり、同増幅器２１
の出力電圧Ｅ３もＯｖである。したがって、オペアンプ
でなる加算回路４の人力には電圧Ｅ２のみが印加され、
それに対応する電圧Ｅ４が増幅回路５に制御電圧として
与えられる。その結果、増幅回路５は電圧Ｅ４に対応す
る利得を維持する。
に示した回路図である。周囲温度がＴＯの状態における
サーミスタでなる感温抵抗体１の両端電圧をＥｌとする
と、抵抗１７の両端の基準電圧ＥＯとの差分電圧はオペ
アンプ１日により増幅され、同アンプ１８の出力電圧は
Ｅ２となる。電圧Ｅ２は微分回路３の中のコンデンサ１
９に印加されるが、周囲温度がＴＯに維持されている限
り高利得増幅器２１の入力は０■であり、同増幅器２１
の出力電圧Ｅ３もＯｖである。したがって、オペアンプ
でなる加算回路４の人力には電圧Ｅ２のみが印加され、
それに対応する電圧Ｅ４が増幅回路５に制御電圧として
与えられる。その結果、増幅回路５は電圧Ｅ４に対応す
る利得を維持する。
今、周囲温度がＴＯからＴに増加すると、オペアンプ１
８の出力電圧Ｅ２は感温抵抗体１による時定数に従って
ゆっくり増加し、それに伴い加算回路４の出力電圧Ｅ４
も増加する。このとき、電圧Ｅ２の変化は微分回路３で
微分され、電圧Ｅ２の変化率に応じた出力が高利得増幅
器２１の出力に電圧Ｅ３として現われる。電圧Ｅ２とＥ
ｓとは加算回路４により加算され、［１１〜（４）式お
よび第２図の説明で示した理由により、電圧Ｅ２の時間
的変化が到達するであろう目標電圧が加算回路４の出力
に電圧Ｅ４として出力される。よって、この電圧Ｅ４に
応じて増幅回路５が利得特性を変化させる。
８の出力電圧Ｅ２は感温抵抗体１による時定数に従って
ゆっくり増加し、それに伴い加算回路４の出力電圧Ｅ４
も増加する。このとき、電圧Ｅ２の変化は微分回路３で
微分され、電圧Ｅ２の変化率に応じた出力が高利得増幅
器２１の出力に電圧Ｅ３として現われる。電圧Ｅ２とＥ
ｓとは加算回路４により加算され、［１１〜（４）式お
よび第２図の説明で示した理由により、電圧Ｅ２の時間
的変化が到達するであろう目標電圧が加算回路４の出力
に電圧Ｅ４として出力される。よって、この電圧Ｅ４に
応じて増幅回路５が利得特性を変化させる。
周囲温度が一定値Ｔに安定すれば、電圧Ｅ３は再び０■
となり、そのときの温度Ｔに対応した電圧Ｅ４が加算回
路４の出力に発生して、増幅回路５は温度Ｔに対応した
利得特性を維持し続けることになる。
となり、そのときの温度Ｔに対応した電圧Ｅ４が加算回
路４の出力に発生して、増幅回路５は温度Ｔに対応した
利得特性を維持し続けることになる。
以上説明したように本発明は、周囲温度の急速な変動に
よるケーブル損失の変動と中継器利得の変動との間の過
渡的な特性偏差を圧縮することにより、常に周囲温度で
決定されるケーブル損失を補償し、その結果、通信回線
のレベル変動を無くし安定した通信品質を維持すること
ができる。
よるケーブル損失の変動と中継器利得の変動との間の過
渡的な特性偏差を圧縮することにより、常に周囲温度で
決定されるケーブル損失を補償し、その結果、通信回線
のレベル変動を無くし安定した通信品質を維持すること
ができる。
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図に示した回路の動作を示すタイムチャート、 第３図は第１図に示した実施例のさらに詳細な構成を示
す回路図、 第４図は従来の温度自動利得制御方式のブロック図、 第５図は第４１ｆ！Ｊに示した回路の動作を示すタイム
チャート、 第６図は第４図に示した回路における各種特性の変動を
示すグラフである。 図において、 １・・・・・感温抵抗体、 ２・・・・・温度電気変換回路、 ３・・・・・微分回路、 ４・・・・・加算回路、 ５・・・・・増幅回路、 １７・・・・・基準電圧発生用抵抗、 １８・・・・・オペアンプ、 １９・・・・・微分回路用コンデンサ、２０・・・・・
微分回路用抵抗、 ２１・・・・・高利得増幅器である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図
図に示した回路の動作を示すタイムチャート、 第３図は第１図に示した実施例のさらに詳細な構成を示
す回路図、 第４図は従来の温度自動利得制御方式のブロック図、 第５図は第４１ｆ！Ｊに示した回路の動作を示すタイム
チャート、 第６図は第４図に示した回路における各種特性の変動を
示すグラフである。 図において、 １・・・・・感温抵抗体、 ２・・・・・温度電気変換回路、 ３・・・・・微分回路、 ４・・・・・加算回路、 ５・・・・・増幅回路、 １７・・・・・基準電圧発生用抵抗、 １８・・・・・オペアンプ、 １９・・・・・微分回路用コンデンサ、２０・・・・・
微分回路用抵抗、 ２１・・・・・高利得増幅器である。 第１図 第２図 第３図 第４図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 周囲温度により抵抗値が変化する感温抵抗体を含み温度
変化を電気特性の変化に変換する温度電気変換手段と、 この温度電気変換手段の出力を受信しその変動率を検出
する微分手段と、 前記温度電気変換手段の出力と前記微分手段の出力とを
加算しその結果を出力する加算手段と、この加算手段の
出力を受けて利得特性が変化する増幅手段と、 を有することを特徴とする温度自動利得制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170727A JPS6231210A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 温度自動利得制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60170727A JPS6231210A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 温度自動利得制御方式 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6231210A true JPS6231210A (ja) | 1987-02-10 |
Family
ID=15910272
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60170727A Pending JPS6231210A (ja) | 1985-08-02 | 1985-08-02 | 温度自動利得制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6231210A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300609A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 増幅器熱管理のための方法とシステム |
-
1985
- 1985-08-02 JP JP60170727A patent/JPS6231210A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300609A (ja) * | 2006-04-27 | 2007-11-15 | Harman Becker Automotive Systems Gmbh | 増幅器熱管理のための方法とシステム |
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