KR20000047600A

KR20000047600A - Ａｇｃ회로

Info

Publication number: KR20000047600A
Application number: KR1019990049074A
Authority: KR
Inventors: 토미야마히토시
Original assignee: 이데이 노부유끼; 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 1998-11-17
Filing date: 1999-11-06
Publication date: 2000-07-25
Also published as: JP2000151442A; EP1003284A2; EP1003284A3; US6242981B1

Abstract

AGC회로의 AGC루프의 시정수를 가변시키기 위해서, 입력신호의 레벨을 제어하고 출력신호를 출력하는 제어회로와, 그 제어회로로부터의 출력신호를 정류하고 그 출력신호의 레벨에 대응하는 레벨을 가지는 전압(VDET)을 출력하는 정류회로와, 이 정류회로로부터의 출력전압(VDET)을 전류로 변환하는 전압-전류변환회로가 제공된다. 전압-전류변환회로는 정류회로로부터의 출력전압(VDET)이 공급되는 차동증폭기를 제공하도록 구성된다. 차동증폭기에 의해 출력된 전류(IDET)는 캐패시터에 공급됨으로써 AGG전압(VAGC)으로 변환된다. AGC전압(VAGC)에 의해, AGC는 제어회로에서 입력신호의 레벨을 제어함으로써 실행된다, 차동증폭기의 동작전류(ICONT)의 크기를 변경하는 것에 의해, 차동증폭기의 교류전류 증폭도가 변경됨으로써 AGC의 시정수를 변경한다.

Description

ＡＧＣ회로{AGC circuit}

본 발명은 디지털 음성방송의 수신기에 적용하기에 적합한 AGC회로에 관한 것이다.

방송의 디지털화가 진행되고 방송파의 전송방식도 종래의 AM 또는 FM 등의 아날로그방식에서 디지털방식으로 바뀌고 있다. 특히, 유럽에서는 음성 프로그램의 디지털방식이 개시되고 디지털 음성방송으로서, DAB(Eureka147규격에 따르는 디지털 음성방송)가 있다.

DAB에 따르면, 변조방식으로서 OFDM, 약 1.5MHz의 전송대역과 오디오신호의 데이터 압축용 MPEG 오디오의 레이어(layer)Ⅱ를 채택함으로써 최대 64세트의 디지털 오디오신호 또는 디지털 데이터를 동시에 방송한다.

이 경우에, OFDM은 다수의 캐리어를 동시에 전송함으로써 방송을 실행하는 멀티플렉스 캐리어 시스템(multiplex carrier system)이다. 예를들면, DAB모드 Ⅱ로 불려지는 방송모드에 따라서 캐리어신호는 상기 기술된 전송대역내에서 4kHz의 간격으로 전송된다. 더욱이, 반송파에 사용되고 있는 주파수는 170MHz ∼ 220MHz 및 1.4GHz대역의 범위에 있다.

한편, 카오디오와 같은 이동체에 장착한 DAB수신기에 따라서 페이딩에 의해 전파의 강도가 변경되고 그 페이딩의 상태가 이동체의 이동속도와 수신주파수 등에 의해 변경된다. 그러므로, DAB수신기에서 낮은 비트 에러 레이트를 제공하기 위해서 AGC회로가 제공되어야 하고 그 시정수는 그 전파강도와 같은 방송전파를 수신하는 상황에 따라서 적절한 값으로 변경되어야할 필요가 있다.

더욱이, 시정수용 캐패시터는 AGC용 IC의 외부에 부착되고 DAB수신기에 의거해, 시정수용 캐패시터는 방송전파를 수신하는 상황에 따라서 전환회로에 의해 전환된다.

그러나, 이 경우에 시정수는 단계적으로만 변경될 수 있고, 더욱이 부품수는 증가된다.

본 발명은 그러한 문제를 해결하기 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 그 이득을 제어하고 출력신호를 출력하는 입력신호가 공급되는 가변이득 증폭기와, 가변이득 증폭기로부터의 출력신호를 검파하고 그 출력신호의 레벨에 대응하여 변경되는 전압레벨을 출력하는 검파회로와, 검파회로로부터의 출력전압을 전류로 변환하는 전압-전류변환회로를 포함하고, 전압-전류변환회로는 검파회로로부터의 출력전압이 공급되는 차동증폭기를 포함하고, 차동증폭기로부터 출력된 전류가 캐패시터에 공급됨으로써 그 전류가 AGC전압으로 변환되고, 그 AGC전압에 의해 가변이득 증폭기의 이득을 제어함으로써 AGC가 실행되고, 차동증폭기의 동작전류의 크기를 변경함으로써 차동증폭기의 교류증폭도를 변경하는 것에 의해 AGC의 시정수가 변경되는 것을 포함하는 AGC회로가 제공된다.

그러므로, 차동증폭기의 동작전류의 크기를 변경하는 것에 의해 차동증폭기의 출력임피던스가 변경됨으로써 AGC의 시정수를 변경한다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타내는 계통도이다.

도 2는 도 1의 일부분의 실시예를 나타내는 계통도이다.

도 3은 도 2의 일부분의 실시예를 나타내는 접속도이다.

도 4는 도 2의 일부분의 실시예를 나타내는 접속도이다.

도 5는 도 4의 일부분의 실시예를 나타내는 접속도이다.

도 6은 본 발명을 설명하기 위한 특성도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명

11. 안테나 12. 프론트 엔드회로

13. AGC증폭기 14. A/D컨버터회로

15. 직교복조회로 16. FFT회로

17. 비터비디코더회로 18. 오디오디코더회로

19. D/A컨버터회로 22L, 22R. 스피커

31 - 35. 가변이득증폭기 36. 고정이득증폭기

37. AGC검파회로 38. 제어전류생성회로

71. 정류회로 72. 전압-전류변환회로

73. 전류원회로 80. 형성회로

[DAB 수신기의 전체구성]

도 1에 있어서, DAB의 방송파 신호는 안테나(11)에 의해 수신되고 그 수신된 신호는 수퍼헤테로다인(superheterodyne)형식으로 구성된 프론트 엔드회로(front end circuit)(12)에 공급되어 중간주파수신호로 변환된다. 그 중간주파수신호의 레벨은 일반적으로 약 -60dBm ∼ 0dBm이고 다음단의 A/D컨버터회로에 따라서 입력레벨로서 1 V_P-P가 필요하게 된다.

따라서, 중간주파수신호는 AGC증폭기(13)(이후에 상세히 기술한다)에 공급되고 수신레벨에 관계없이 필요한 일정한 레벨을 가지는 신호로 증폭되고 그 출력신호는 A/D컨버터회로(14)에 공급되고 디지털신호로 A/D변환된다.

더욱이, 디지털신호가 직교복조회로(15)에 공급되어 동상신호성분(실축성분) 및 직교성분(허축성분)의 데이터가 복조되고, 그 데이터는 FFT회로(16)에서 복합 푸리에 변환됨으로써 각각의 심볼에 대한 주파수성분이 출력되고, 그 출력이 비터비 디코더회로(17)에 공급되고 디인터리빙(deinterleaving) 및 에러보정이 실행되고 목적 프로그램(서비스 성분)의 디지털오디오데이터가 선택된다.

계속해서, 그 선택된 데이터는 오디오디코더회로(18)에 공급되고 MPEG데이터 확장 등의 디코드처리가 실행되고 목적 프로그램의 오디오데이터가 그 디코더회로(18)에서 출력된다. 더욱이, 그 출력된 디지털오디오데이터는 D/A컨버터회로(19)에 공급되어 아날로그오디오신호(L 및 R)로 D/A변환되고 그 신호(L 및 R)는 증폭기(21L 및 21R)를 거쳐서 스피커(22L 및 22R)에 공급된다.

더욱이, 본 발명에 따라서 AGC증폭기(13)는 예를들면 도 2 ∼ 도 5로 나타낸 것 같이 구성된다. 또한, 도 2는 AGC증폭기(13)의 아우트라인(outline)을 나타내고 도 3 ∼ 도 5는 AGC전압을 형성하는 회로의 구체적인 구성예를 나타낸다.

[AGC증폭기(13)의 구성]

도 2에 있어서, AGC증폭기(13)는 5개의 가변이득증폭기(31 ∼ 35)와 고정이득을 가지는 증폭기(36)가 연속 접속되어 구성된다. 더욱이, 밸런스(balance)형 중간주파수신호는 프론트 엔드회로(12)에서 출력되어 첫단의 가변이득증폭기(31)에 공급되고 AGC증폭된 중간주파수신호는 후단의 증폭기(36)에서 출력되어 A/D컨버터(14)에 공급된다. 더욱이, 증폭기(31 ∼ 36)의 합계 최대이득은 예를들면 약 60dB로 설정된다.

더욱이, 이 경우에 가변이득증폭기(35)에서 제공된 중간주파수신호는 AGC검파회로(37)에 공급되고 중간주파수신호의 레벨에 대응하여 변경된 레벨을 가지는 전류(IDET)가 출력된다.

더욱이, 캐패시터(39)는 전류(IDET)에 의해 충전되고, AGC전압(VAGC)이 형성되고 그 AGC전압이 제어전류형성회로(38)에 공급되고 예를들면 도 6에 나타낸 특성을 가지는 제어전류(IG1 ∼ IG5)가 형성된다. 즉, 제어전류(IG1 ∼ IG5)는 AGC전압(VAGC)이 상승될 때 어떤 범위까지 지수함수 형태로 변경되고, 어떤 범위보다 큰 범위에서는 일정하게 되고 상승점(전류의 흐름 개시점)이 전류(IG5 ∼ IG1)의 순서로 더 높아지게 되는 전류다.

더욱이, 제어전류(IG1 ∼ IG5)는 가변이득증폭기(31 ∼ 35)에 그 이득의 제어신호로서 공급되고 가변이득증폭기(31 ∼ 35)는 제어전류(IG1 ∼ IG5)가 증가될 때 이득이 감소되도록 제어된다. 더욱이, 그 회로(31 ∼ 38)는 도 2에 있어서 그 둘레에 점선으로 나타낸 것처럼 1칩 IC로 형성된다.

[AGC검파회로(37)의 구성]

AGC검파회로(37)는 예를들면 도 3 및 도 4에 나타낸 것 처럼 구성되고 도 3의 회로의 우측은 도 4의 회로의 좌측으로 계속된다. 더욱이, 도 3 및 도 4의 경우에, AGC검파회로(37)는 중간주파수신호를 양파정류(both wave retification)하는 정류회로(71)와 그 정류된 출력전압을 제어전류(IDET)로 변환하고 그 제어전류를 출력하는 전류변환회로(72)와, 정류회로(71)에서 전압-전류변환회로(72)에 공급되는 정류된 출력전압에 오프셋을 제공하는 전류원회로(73)로 구성된다.

더욱이, 도 3에 있어서, 정류회로(71)는 이중 밸런스형의 승산회로(712)와 거기에 중간주파수신호를 공급하는 차동회로(711)로 구성된다. 즉, 밸런스형의 중간주파수신호는 가변이득증폭기(35)에서 출력되고 그 중간주파수신호는 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 베이스에 공급된다.

그 트랜지스터(Q11 및 Q12)는 차동증폭기(711)를 구성하고, 저항기(R11)는 그 에미터 사이에 접속되고 그 에미터는 접지라인을 기준전위점으로 하는 정전류원용 트랜지스터(Q16 및 Q17)의 콜렉터에 접속되고, 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 콜렉터는 다이오드에 접속되는 트랜지스터(Q13 및 Q14)를 거쳐 전원라인(전원전압 + V CC가 예를들면 2.6V)에 접속된다.

더욱이, 다이오드에 접속된 트랜지스터(Q24)와 저항기(R12) 및 트랜지스터(Q24)는 전원라인과 접지라인 사이에 직렬로 접속되고 저항기(R23)와 트랜지스터(Q22)는 트랜지스터(Q24)와 접지라인 사이에 직렬로 접속된다. 더욱이, 저항기(R22 및 R23)와 트랜지스터(Q22 및 Q23)의 접속점은 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 베이스에 접속된다.

더욱이, 전류미러회로(713)는 접지라인을 기준전위점으로서 트랜지스터(Q21, Q23)에 의해 구성되고, 온도 의존성을 갖지 않는 정전압(VRF)이 준비되고, 그 전압(VRF)은 레지스터(R21)에 의해 전류로 변환되어 트랜지스터(Q21)에 공급되고, 소정의 콜렉터전류가 트랜지스터(Q22 및 Q23)에 흐르고, 그 결과로서 베이스 바이어스전압이 트랜지스터(Q11 및 Q12)에 공급된다.

더욱이, 전압(VRF)은 밴드 갭 기준전압 등으로 불려지는 전압이고 그 크기는 약 1.2V이다. 더욱이, 이 전압(VRF)을 형성하는 회로에 대해서는 이후에 설명한다.

이런식으로, 증폭된 중간주파수신호는 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 콜렉터에서 출력된다.

더욱이, 승산회로(712)는 트랜지스터(Q31 ∼Q36, Q18 및 Q19)로 구성된다. 즉, 가변이득증폭기(35)로부터의 중간주파수신호는 트랜지스터(Q31 및 Q32)의 베이스에 공급되고 레지스터(R31)는 에미터 사이에 접속되고 그 에미터는 접지라인을 기준전위점으로 하는 정전류원용 트랜지스터(Q18 및 Q19)의 콜렉터에 접속된다.

더욱이, 트랜지스터(Q31)의 콜렉터는 트랜지스터(Q33 및 Q34)의 에미터에 접속되고, 트랜지스터(Q32)의 콜렉터는 트랜지스터(Q35 및 Q36)의 에미터에 접속되고 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 콜렉터는 트랜지스터(Q34, Q35 및 Q33, Q36)의 베이스에 접속된다. 더욱이, 트랜지스터(Q33, Q35 및 Q34, Q36)의 콜렉터는 저항기(R33 및 R34)를 거쳐 전원라인에 접속된다.

따라서, 승산회로(R33 및 R34)에 있어서 가변이득증폭기(35)에서 출력된 중간주파수신호는 차동증폭기(711)의 트랜지스터(Q11 및 Q12)의 콜렉터에서 출력된 중간주파수신호로 승산되고, 따라서 중간주파수신호의 레벨에 대응하여 레벨 변경되는 양파정류전압(VDET)은 트랜지스터(Q33 및 Q35)의 콜렉터와 트랜지스터(Q34 및 Q36)의 콜렉터 사이에 제공된다. 더욱이, 이 경우에 정류전압(VDET)은 중간주파수신호의 레벨이 크면 클수록, 트랜지스터(Q33 및 Q35)의 콜렉터전위가 트랜지스터(Q34 및 Q36)의 콜렉터 전위보다 더 높게 되는 극성이 제공된다.

더욱이, 전압-전류변환회로(72)는 도 4의 경우에 차동증폭기(721)와 전류미러회로(722 ∼ 724)로 구성된다. 즉, 트랜지스터(Q41 및 Q42)의 에미터는 트랜지스터(Q43)의 콜렉터/에미터를 거쳐 외부접속단자(T74)에 접속됨으로써 차동증폭기(721)를 구성하고 트랜지스터(Q41 및 Q42)의 베이스는 저항기(R41 및 R42)를 거쳐 트랜지스터(Q33, Q35 및 Q35, Q36)의 콜렉터에 접속된다.

더욱이, 밴드 갭 차동전압(VRF)은 트랜지스터(Q43)의 베이스에 공급되고 다이오드에 접속된 트랜지스터(Q51 및 Q52)는 그 에미터와 접지라인 사이에 직렬로 접속된다. 더욱이, 가변정전류원(74)은 실선으로 나타낸 것처럼 단자(T74)에 외부 접속된다.

더욱이, 트랜지스터(Q41)의 콜렉터는 트랜지스터(Q44)의 콜렉터에 접속되고, 전류미러회로(722)는 전원라인을 기준전위점으로 하는 트랜지스터(Q44 및 Q45)로 구성되고, 트랜지스터(Q42)의 콜렉터는 트랜지스터(Q46)의 콜렉터에 접속되고 전류미러회로(723)는 전원라인을 기준전위점으로 하는 트랜지스터(Q46 및 Q47)로 구성된다.

더욱이, 트랜지스터(Q47)의 콜렉터는 트랜지스터(Q48)의 콜렉터에 접속되고, 전류미러회로(724)는 접지라인을 기준전위점으로 하는 트랜지스터(Q48 및 Q49)로 구성되고 트랜지스터(Q49)의 콜렉터는 트랜지스터(Q45)의 콜렉터에 접속된다.

따라서, 정류회로(71)로부터의 정류전압(VDET)은 차동증폭기(721)에 공급되어 전류로 변환되어 증폭되고 트랜지스터(Q41 및 Q42)의 콜렉터에서 출력된다.

더욱이, 이 경우에 트랜지스터(Q45)의 콜렉터전류는 전류미러회로(722)에 의해 트랜지스터(Q41)의 콜렉터전류와 동일하다. 더욱이, 트랜지스터(Q49)의 콜렉터전류는 전류미러회로(724)에 의해 트랜지스터(Q47)의 콜렉터전류와 동일하고 콜렉터전류는 전류미러회로(723)에 의해 트랜지스터(Q42)의 콜렉터전류와 동일하다.

더욱이, VDET = 0인 경우에 트랜지스터(Q41)의 콜렉터전류는 트랜지스터(Q42)의 콜렉터전류와 동일하고, 따라서 트랜지스터(Q45)의 콜렉터전류는 트랜지스터(Q49)의 콜렉터전류와 동일하고, 그러므로 트랜지스터(Q45 및 Q49)의 콜렉터 접속점(P)에서 후단의 회로로 전류가 흐르거나 역으로, 후단의 회로러부터 접속점(P)으로 전류가 흐르지 않는다. 즉, 검파회로(37)의 출력전류(IDET)는 0이다.

그러나, 전압(VDET)이 상승되면 트랜지스터(Q41)의 콜렉터전류와 트랜지스터(Q45)의 콜렉터전류는 증가되고, 트랜지스터(Q42)의 콜렉터전류와 트랜지스터(Q49)의 콜렉터전류는 감소됨으로써 트랜지스터(Q45)의 콜렉터전류와 트랜지스터(Q49)의 콜렉터전류 사이의 차의 전류가 접속점(P)에서 후단의 회로로 흐른다. 즉, 전류(IDET)가 출력된다.

그러므로, 정류전압(VDET)에 대응하는 크기를 가지는 전류(IDET)는 접속점(P)에서 출력된다. 더욱이, 상기 기술한 것처럼 그 전류(IDET)에 의해 캐패시터(39)가 충전되고 AGC전압(VAGC)이 형성된다.

그러나, 도 4의 경우에 정류회로(71)에서 전압-전류변환회로(72)에 공급되는 정류전압(VDEF)에는 전류원회로(73)에 의해 소정의 크기를 가지는 오프셋이 제공되고 중간주파수신호의 레벨이 규정치 이상이 되면 제어전류(IDET)가 출력된다.

즉, 밴드 갭 기준전압(VRF)은 저항기(R61 및 R62)로 분리되고, 그 분리된 전압(V61)은 에미터 플로워의 트랜지스터(Q61)를 거쳐 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 베이스에 공급되고 그 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 에미터는 저항기(R63 및 R64)를 거쳐 밴드 갭 기준전압(VRF)의 전압라인에 접속된다.

따라서, 베이스/에미터전압(VBE)에 의해 트랜지스터(Q61)의 베이스보다 낮은 전위점이 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 베이스의 전위점을 구성하고 전압(VBE)에 의해 베이스보다 높은 전위점이 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 에미터의 전위점을 구성함으로써 트랜지스터(Q61)의 베이스 전위는 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 에미터 전위와 동일하게 되고 트랜지스터(Q63 및 Q64)의 에미터 전위는 전압(V61)이 된다.

따라서, 전압(VRF)과 전압(V61)사이의 차의 전압은 저항기(R63 및 R64)에 공급되고 따라서 이후에 나타낸 전류(I63와 I64)는 저항기(R63 및 R64)에 흐르게 된다.

I63 = (VRF - V61) / R63

I64 = (VRF - V61) / R64

더욱이, 전류(I63)는 트랜지스터(Q63)를 거쳐서 트랜지스터(Q65)에 공급되고 트랜지스터(Q65)와 트랜지스터(Q16 ∼ Q19)에 의해 전류미러회로(731)는 접지라인을 기준전위점으로 하여 구성된다. 따라서, 전류(I63)는 트랜지스터(Q16 ∼ Q19)의 콜렉터에 흐르고 트랜지스터(Q16 ∼ Q19)는 정전류 공급원으로서 동작한다.

더욱이, 저항기(R64)의 전류(I64)는 트랜지스터(Q64)를 거쳐서 트랜지스터(Q66)에 공급되고, 트랜지스터(Q66) 및 트랜지스터(Q67)에 의해 접지라인을 기준전위점으로 하는 전류미러회로(732)가 구성되고 트랜지스터의 콜렉터는 트랜지스터(Q33 및 Q35)의 콜렉터와 저항기(R41)의 접속점에 접속된다.

따라서, 전류(I64)는 트랜지스터(Q67)의 콜렉터에 흐르고, 그 전류(I64)는 저항기(R33)에 흐르게 되어 아래에 나타낸 크기를 가지는 전압 강하가 전류(I64)에 의해 저항기(R33)에서 일어난다.

ΔV = R33 · I64

따라서, 중간주파수신호가 없을 때(무신호시에) 트랜지스터(Q33 및 Q35)의 콜렉터전위는 트랜지스터(Q34 및 Q36)의 콜렉터 전위보다 전압 ΔV만큼 낮아지고 따라서 트랜지스터(Q41)의 베이스전위는 트랜지스터(Q42)의 베이스전위보다 전압 ΔV만큼 낮아진다.

더욱이, 이 상태하에서 트랜지스터(Q41)의 콜렉터 전위는 트랜지스터(Q42)의 콜렉터전류보 작게되고 따라서, 트랜지스터(45)의 콜렉터전류는 트랜지스터(Q49)의 콜렉터전류보다 작게되고, 결과적으로 제어전류(IDET)는 흐르지 않는다.

그러나, 중간주파수신호의 레벨이 상승되면 상기 기술된 것에 따라서 전압(VDET)이 상승되고 전압(VDET)이 어떤 레벨로 상승되면 그 중간주파수신호의 레벨 상승에 의해 전압(VDET) 상승량은 전압 ΔV에 만큼 정확하게 캔슬(cancel)되고 VDET = 0이 된다. 더욱이, 중간주파수신호의 레벨이 더 상승되면 이후에, 전압(VDET)도 레벨 상승에 따라서 상승되고, 그 전압(VDET)의 레벨에 대응한 크기를 가지는 제어전류(IDET)가 흐른다.

따라서, 정류전압(VDET)은 전류원회로(73)에 의해 값 ΔV를 가지는 오프셋이 제공되고 중간주파수신호의 레벨이 규정치 이상이 되면, VDET > 0이 되고 제어전류(IDET)가 출력된다.

[AGC루프의 시정수]

일반적으로, 트랜지스터에 있어서 기호 VBE는 트랜지스터의 베이스/에미터 전압을 나타내고 기호 IC는 콜렉터전류를 나타내고, 다음 수식이 성립된다.

IC = IS · exp(VBE/VT)

여기서 기호 IS는 포화전류를 나타내고, VT = kT/q ≒ 26mV, 기호 k는 볼쯔만 상수, 기호 T는 절대온도를 나타내고 기호 q는 쿨롱양을 나타낸다.

더욱이, 기호 vbe는 베이스/에미터전압(VBE)의 교류성분을 나타내고 기호 ic는 콜렉터전류(IC)의 교류성분을 나타내고, 교류 증폭도 gm는 아래에 나타낸다.

gm = ic/vbe

따라서, 미분에 의해 산출될 때 다음 수식이 성립된다.

gm = d(IC)/d(BVE)

= (1/VT) · IS · exp(VBE/VT)

= (1/VT) · IC

= IC/VT

따라서, 다음관계가 성립된다.

ic / vbe = IC / VT

또는 다음관계가 성립된다.

vbe / ic = VT / IC

따라서, 전압-전류변환회로(72)에 있어서 기호 vdet는 입력전압(검출전압)(VDET)의 교류성분을 나타내고 기호 ICONT는 정전류원(74)의 정전류를 나타내고, 트랜지스터(Q41 및 Q42)에 있어서 다음 수학식이 수학식 1에서 성립된다.

더욱이, AGC증폭기(13)에 있어서 AGC루프의 시정수는 전압-전류변환회로(72)의 출력임피던스와 캐패시터(39)의 용량(C39)이 다음과 같이 판단된다.

τ = (vdet / idet)·C39

더욱이, 수학식 2를 상기 수학식에 대입하면 다음의 수학식이 성립된다.

τ = 2·VT/ICONT·C39

따라서, 정전류(ICONT)의 크기가 변경되면 시정수(τ)가 변경된다. 예를들면, ICONT = 0이면 시정수(τ)는 무한대가 되고 AGC전압(VAGC)은 유지될 수 있다.

따라서, 가변정전류원(74)의 출력전류(ICONT)의 크기는 DAB의 수신방송전파의 상황에 따라서 시스템제어회로(도시 생략)에 의해 변경되고, 그 수신상태에 적합한 AGC의 시정수를 얻을 수 있다.

더욱이, 이 경우에 전류(ICONT)의 크기는 원리적으로는 무단계로 변경될 수 있고 실제 회로에 있어서 그 크기는 예를들면 4비트의 데이터에 따라서 변경되면 16단계 이상으로 변경될 수 있다.

한편, 가정 등에서 사용되는 고정형의 DAB수신기 경우에는 DAB 수신 상황이 일정하게 유지되기 때문에 AGC의 시정수를 변경할 필요가 없고 그 경우에 도 4에 점선으로 나타낸 것처럼 저항기(R74)는 단자(T74)에 접속될 수 있다.

즉, 이 경우에 저항기(R74)의 단자전압(V74)은 다음과 같이 된다.

V74 = ICONT·R74

그러한 경우에 트랜지스터(Q43)에서 다음 관계가 성립된다.

VRF = VBE + V74

따라서, 두 식으로부터 다음관계가 성립된다.

VRF = VBE + ICONT · R74

따라서 다음 수학식이 성립된다.

ICONT = (VRF - VBE) / R 74

더욱이, 밴드 갭 기준전압(VRF)은 온도계수가 거의 0이 되는 전압이고 이것은 PN접합에 의해 제공된 부(negative)의 온도계수를 가지는 전압(= VBE)과 다음과 같은 정(positive)의 온도계수를 가지는 전압(V)만큼 n배한 전압을 가산함으로써 형성된다.

VRF = VBE + n · VT

따라서, 수학식을 다음의 수학식(4)에 대입된다.

ICONT = {(VBE + n · VT) - VBE} / R74

= n ·VT / R74

따라서, 이 경우에 시정수는 상기 수학식을 수학식 3에 대입하여 다음의 수학식으로 표현된다.

τ = 2 ·VT/ICONT · C39

= 2 ·VT/(n ·VT/R74) · C39

= 2 · R74 ·C39 / n

따라서, 온도계수가 0인 저항기(R74)가 사용되면 AGC시정수의 온도 의존성을 회피할 수 있다.

즉, 전압-전류변환회로(72)에서 검출전압(VDET)을 전류(IDET)로 변환하는데 있어서 차동증폭기(721)의 트랜지스터(Q41 및 Q42)의 교류 증폭도(gm)는 온도 의존성으로 제공되더라도 시정수(τ)는 온도 의존성을 가지는 것을 회피할 수 있다.

더욱이, 단자(T74)가 개방 상태로 되는 경우에 AGC증폭기(13)의 이득은 AGC루프를 절단함으로써 일정하게 될 수 있다.

[밴드 갭 기준전압(VRF)의 회로]

밴드 갭 기준전압(VRF)은 예를들면 도 5에 나타낸 형성회로(80)로 형성될 수 있다.

즉, 전류미러회로(81)는 전원라인을 기준전위점으로 하여 트랜지스터(Q81 ∼ Q83)로 구성되고 출력측의 트랜지스터(Q82)의 콜렉터는 저항기(R81)를 거쳐 트랜지스터(Q84)의 콜렉터에 접속된다. 트랜지스터(Q84)는 트랜지스터(Q85) 및 에미터 레지스터(R82)와 함께 접지라인을 기준전위점으로 하여 전류미러회로(82)를 구성하고 출력측의 트랜지스터의 콜렉터가 트랜지스터(Q81)의 콜렉터에 접속된다.

더욱이, 트랜지스터(Q83)의 콜렉터는 트랜지스터(Q86)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(Q86)의 콜렉터는 전원라인에 접속되고, 그 에미터는 저항기(R83)를 거쳐 트랜지스터(Q87)의 베이스에 접속되고, 트랜지스터(Q87)의 에미터는 접지라인에 접속되고 그 콜렉터는 트랜지스터(Q83)의 콜렉터에 접속된다.

더욱이, 접지라인을 기준전위점으로 하는 전류미러회로(83)는 트랜지스터(Q88 및 Q89)와 에미터 저항기(R84)에 의해 구성되고, 입력측의 트랜지스터(Q88)의 콜렉터는 저항기(R85)를 거쳐 트랜지스터(Q86)의 에미터에 접속되고 트랜지스터(Q89)의 콜렉터는 트랜지스터(Q87)의 베이스에 접속된다.

더욱이, 전원이 온 될 때 회로(80) 형성을 개시하기 위한 개시회로(91)가 설치된다. 즉, 저항기(R91)와 다이오드에 접속된 트랜지스터(Q91 ∼ Q93)의 직렬회로는 전원라인과 접지라인 사이에 접속되고, 저항기(R91)와 트랜지스터(Q91)의 접속점은 트랜지스터(Q94)의 베이스에 접속되고, 그 콜렉터는 전원라인에 접속되고 그 에미터는 트랜지스터(Q82)의 콜렉터에 접속된다.

더욱이, 트랜지스터의 베이스와 에미터 사이의 접합 면적은 트랜지스터(Q84) 면적의 4배이고 트랜지스터(Q89)의 베이스와 에미터사이의 접합 면적은 트랜지스터(Q88) 면적의 4배가 된다. 더욱이, 저항기(R82 및 R84)의 값은 서로 같게 되고 저항기(R83 및 R85)의 값은 서로 같게 된다.

그 구성에 의하면, 전원이 온 되면 전압강하가 트랜지스터(Q91 ∼ Q93)의 직렬회로에서 발생하고 이 경우에 트랜지스터(Q82)는 오프를 유지하고 따라서 전압강하는 트랜지스터(Q94)의 베이스/에미터와 저항기(R81)와 트랜지스터(Q84)의 베이스/에미터의 직렬회로에 공급되고, 트랜지스터(Q94)는 온이 되고 트랜지스터(Q84)도 온이 된다.

따라서, 트랜지스터(Q85)에 소정의 크기를 가지는 콜렉터전류가 흐르고 콜렉터전류도 트랜지스터(Q81)의 콜렉터에 흐르게 됨으로써 소정의 크기를 가지는 콜렉터전류도 트랜지스터(Q82)로 흐르게 되고 콜렉터전류는 저항기(R81)를 거쳐 트랜지스터(Q84)의 콜렉터에 흐른다. 따라서, 이후에 저항기(R81 및 R82)에 의해 판단된 크기를 가지는 전류가 계속해서 트랜지스터(Q84, Q85, Q81 및 Q82)에 흐르게 된다.

더욱이, 이 경우 트랜지스터(Q82)의 콜렉터전류와 동일한 크기를 가지는 콜렉터전류는 트랜지스터(Q83)로 흐르고, 콜렉터전류의 일부는 그 베이스전류로서 트랜지스터(Q86)에 공급됨으로써 트랜지스터(Q86)도 온 된다. 더욱이, 트랜지스터(Q86)가 온 되면, 트랜지스터(Q88 및 Q89)도 온 되고 트랜스터(Q87)도 또한 온 된다.

이 경우에, 전원이 온 되면 트랜지스터(Q81 ∼ Q89)는 정상상태로 된다. 더욱이, 정상상태 하에서 트랜지스터(Q94)의 에미터 전위는 저항기(R81)의 전압강하에 의해 상승되고, 트랜지스터(Q94)는 역으로 반전되고, 이후에 트랜지스터(Q94)는 오프된다.

더욱이, 안정상태 하에서 예를들면 트랜지스터(Q82)의 콜렉터전류가 어떠한 이유로 증가되면 저항기(R81)에서 전압강하는 증가되고, 트랜지스터(Q85)의 베이스/에미터전압은 감소되고, 결과적으로 트랜지스터(Q85)의 콜렉터전류는 감소되고, 트랜지스터(Q81)의 콜렉터전류도 감소되고, 트랜지스터(Q82)의 콜렉터전류도 감소된다. 따라서, 트랜지스터(Q82)의 콜렉터전류는 소정의 일정한 크기로 유지된다.

더욱이, 이 경우에 트랜지스터(Q83)의 콜렉터전류도 일정한 크기로 유지되고 트랜지스터(Q83)의 콜렉터로부터의 전류흐름과 트랜지스터(Q87)의 콜렉터로의 전류흐름 사이의 차의 전류는 트랜지스터(Q86)의 베이스에 흐른다.

더욱이, 이 경우에 예를들면 트랜지스터(Q86)의 에미터전압이 상승되면 트랜지스터(Q87)의 베이스전압도 상승되고 결과적으로 트랜지스터(Q86)의 베이스전류가 줄어들고 따라서 트랜지스터(Q86)의 에미터전압은 낮아진다. 그러므로, 트랜지스터(Q86)의 에미터전압은 소정의 일정한 크기로 유지된다.

더욱이, 에미터전압은 저항기(R83)의 단자전압과 트랜지스터(Q87)의 베이스/에미터전압의 합계 전압이기 때문에, 저항기(R83)의 값을 설정함으로써 원하는 전압이 구성될 수 있다. 그리고, 에미터전압이 밴드 갭 기준전압(VRF)으로서 출력되고 상기 기술된 것처럼 (다른회로 뿐만 아니라)AGC검파회로에서 사용된다.

[요약]

상기 기술한 것처럼, 회로(13)는 AGC증폭기로 동작된다. 그 경우, 정전류원(74)의 정전류(ICONT)의 크기를 변경함으로써 AGC의 시정수(τ)가 계속해서 변경되고 따라서, DAB의 방송파를 수신하는 상황에 따라서 최적화되는 AGC의 시정수가 구성될 수 있다.

더욱이, 동일한 IC라도 저항기(R74)가 단자(T74)에 접속되면 AGC의 시정수는 고정될 수 있다. 더욱이, 동일한 단자(T74)는 시정수가 변경될 때 제어전류(ICONT)의 입력단자로서 사용될 수 있고 시정수가 고정될 때 저항기(R74)를 접속하기 위한 단자로서 사용될 수 있고 따라서, IC의 외부접속단자의 수는 감소될 수 있다.

더욱이, 시정수가 저항기(R74)를 접속하는 것에 의해 고정될 때 시정수는 온도 의존성 없이 실행될 수 있다.

더욱이, 단자(T74)가 개방상태로 되면 AGC증폭기(13)의 이득은 AGC루프를 절단함으로써 일정하게 될 수 있다.

본 발명에 따라서, AGC의 시정수를 연속적으로 변화시킬 수 있고 따라서, DAB의 방송파를 수신하는 상황에 따라서 최적화되는 AGC의 시정수가 구성될 수 있다. 더욱이, 동일한 IC이라도 AGC의 시정수를 고정할 수 있다. 더욱이, IC의 외부접속단자의 수를 줄일 수 있다. 더욱이, AGC의 시정수를 고정하는 경우에는, 그 시정수는 온도 의존성 없이 실행될 수 있다. 또, AGC증폭기의 이득이 고정될 수도 있다.

Claims

AGC회로에 있어서,

그 이득을 제어하고 출력신호를 출력하는 입력신호가 공급되는 가변이득 증폭기와,

가변이득 증폭기로부터의 출력신호를 검파하고 그 출력신호의 레벨에 대응하여 변경되는 전압레벨을 출력하는 검파회로와,

검파회로로부터의 출력전압을 전류로 변환하는 전압-전류변환회로를 포함하고,

전압-전류변환회로는 검파회로로부터의 출력전압이 공급되는 차동증폭기를 포함하고,

차동증폭기로부터 출력된 전류가 캐패시터에 공급됨으로서 그 전류가 AGC전압으로 변환되고,

그 AGC전압에 의해 가변이득 증폭기의 이득을 제어함으로써 AGC가 실행되고,

차동증폭기의 동작전류의 크기를 변경함으로써 차동증폭기의 교류증폭도를 변경하는 것에 의해 AGC의 시정수가 변경되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.
제 1항에 있어서,

전류원회로를 더 포함하고,

전류원회로로부터의 출력전류에 의해 상기 차동증폭기에 공급된 상기 검파회로로부터의 출력전압에 소정의 크기를 가지는 오프셋이 제공되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.
제 1항에 있어서,

상기 차동증폭기는,

한쌍의 트랜지스터와,

상기 한쌍의 트랜지스터의 양쪽 에미터가 콜렉터에 접속된 정전류원용 트랜지스터를 포함하고,

상기 한쌍의 트랜지스터의 양쪽 베이스에 상기 검파회로로부터의 출력전압이 공급되고,

상기 한쌍의 트랜지스터에 의해 출력된 전류가 상기 캐패시터에 의해 AGC전압으로 전류-전압변환되고,

소정의 정전압이 상기 정전류원용 트랜지스터의 베이스에 공급되고,

상기 시정수를 변경하기 위한 제어전류가 정전류원용 트랜지스터의 에미터에 공급되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.
제 3항에 있어서,

전류원회로를 더 포함하고,

전류원회로로부터의 출력전류에 의해 상기 차동증폭기에 공급된 상기 검파회로로부터의 출력전압에 소정의 크기를 가지는 오프셋이 제공되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.
제 3항에 있어서,

상기 AGC회로 전체가 캐패시터를 제외하고 IC로 형성되고,

정전류원용 트랜지스터의 에미터가 외부 접속단자에 접속되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.
제 5항에 있어서,

전류원회로를 더 포함하고,

전류원회로로부터의 출력전류에 의해 상기 차동증폭기에 공급된 정류회로로부터의 출력전압에 소정의 크기를 가지는 오프셋이 제공되는 것을 특징으로 하는 AGC회로.