JPH01162007A - 増幅回路 - Google Patents

増幅回路

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JPH01162007A
JPH01162007A JP62320817A JP32081787A JPH01162007A JP H01162007 A JPH01162007 A JP H01162007A JP 62320817 A JP62320817 A JP 62320817A JP 32081787 A JP32081787 A JP 32081787A JP H01162007 A JPH01162007 A JP H01162007A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplifier circuit
signal
gain
output signal
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP62320817A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshiaki Sano
芳昭 佐野
Toshio Hanazawa
花沢 敏夫
Yoshiro Yoshino
吉野 芳郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu VLSI Ltd
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3005Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in amplifiers suitable for low-frequencies, e.g. audio amplifiers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (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】 〔概要〕 増幅回路、特に入力信号レベルが過大であると利得を制
限される可変利得増幅回路を備えた増幅回路に関し、 入力信号レベルが過大であっても出力信号レベルを一定
に制限することなく最大許容入力信号レベル近傍でも良
好に入力信号を増幅可能とすると共に、電源電圧の変動
に対しても安定に動作可能とすることを目的とし、 入力信号を増幅する可変利得増幅回路と該可変利得増幅
回路の出力信号を増幅する利得一定増幅回路とを備えた
増幅回路において、該利得一定増幅回路の出力信号に応
答して該可変利得増幅回路の利得を可変制御する利得制
御回路を有し、該利得制御回路は、該利得一定増幅回路
の出力信号のピーク値を検出して、検出されたピーク値
の変化に追従して常に前記ピーク値より所定値小なる検
出基準レベルと該利得一定増幅回路の出力信号とから該
利得一定増幅回路の出力信号の歪を表わす歪検出信号を
生成し、°該歪検出信号に基づいて該可変利得増幅回路
の利得を可変制御するように構成する。
(産業上の利用分野) 本発明は増幅回路、特に入力信号レベルが過大であると
利得を制限される可変利得増幅回路を備えた増幅回路に
関する。
音声信号用の増幅回路は、通常線形増幅回路を用いてお
り、増幅回路の出力信号V。、tと入力信号■ioとの
振幅は第5図(a)に示す如く一定の比例関係にある。
この一定の比例関係は増幅回路の出力段トランジスタが
飽和するまでは保たれるが、出力段トランジスタの飽和
領域である入力信号Vioの振幅が■5以上では入力信
号vioの波形と出力信号V。utの波形とは一致せず
、第5図(a)の実線に示す如く、■3以上で比例関係
が異なってしまう。飽和領域では、第5図(b)に示す
如く高調波成分による歪率の悪化が著しい。
〔従来の技術〕
従来の増幅回路は、入力信号を増幅する可変利得増幅回
路と、可変利得増幅回路の出力信号を増幅する利得一定
増幅回路と、可変利得増幅回路の出力信号レベルを検出
するレベル検出回路とよりなる。レベル検出回路は、可
変利得増幅回路の出力信号が所定レベル以上、即ち、入
力信号vioのレベルがv、i以上で過大であると、第
5図(a)に破線で示す如く出力信号■  のレベルを
■[。
out に制限するように可変利得増幅回路を可変制御する。こ
の様な従来回路は、AGC(自動利得制御)回路、AL
C(自動レベル制御)回路として公知である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来回路では、レベルがv11以上の入力信号V・に対
して出力信号V  のレベルがV[oなる+n    
             out一定のレベルに制限
されてしまうので、増幅回路の最大許容入力信号レベル
近傍での信号増幅が行なえないという問題が生じていた
。又電源電圧が変動すると回路動作が不安定になるとい
う問題も生じていた。
本発明は、入力信号レベルが過大であっても出力信号レ
ベルを一定に制限することなく最人誇容入力信号レベル
近傍でも良好に入力信号を増幅可能とすると共に、電源
電圧の変動に対しても安定に動作可能とすることのでき
る増幅回路を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
第1図は本発明の原理説明図、第2図は本発明の原理説
明用の信号を示ず図である。
第1図中、1は入力信号を11幅する可変刊1!?増幅
回路、2は可変利得増幅回路1の出力信号を増幅する利
得一定増幅回路、3は利得一定増幅回路2の出力信号に
応答して可変利得増幅回路1の利得を可変制御する利得
制御回路である。
利得制御回路3は、例えば利得一定増幅回路2の第2図
(a)に示す出力信号のピーク値A1を検出して、検出
されたピーク値A=A1 (破線で示す)より所定値小
なる検出基準レベルL=LR1(−点鎖線で示す)と利
得一定増幅回路2の出力信号とから利得一定増幅回路2
の出力信号の歪を表わす歪検出信号DS=DS1を生成
する。検出基準レベルLは、第2図(b)、(c)に1
2゜L3で示す如く、検出されたピーク値A2.A3に
追従して常にピーク値Aより所定値小さいレベルであり
、その場合の歪検出信号DSをDS2゜DS3で示す。
〔作用〕
利得制御回路3は、前記歪検出信号O5に基づいて可変
利得増幅回路1の利得を可変制御する。
従って、入力信号レベルが過大であっても出力信号レベ
ルを一定に制限することなく最大許容入力信号レベル近
傍でも良好に入力信号を増幅できると共に、電源電圧の
変動に対しても安定に動作できる。
〔実施例〕
第3図は、本発明の一実施例の要部である利得制御回路
を示す。第1図の可変利得増幅回路1及び利得一定増幅
回路2としては公知の回路を使用できるので、その具体
的構成の図示及び説明は省略する。利得制御回路3は、
歪検出部11と制御信号発生部12とからなる。歪検出
部11は、定ff1iIQ13.14と、!準1圧V 
re4 (D’Rm 15と、トランジスタ01〜Q7
と、抵抗R1〜R4と、可変抵抗R,R8と、ダイオー
ドD1と、コンデンサC1とよりなる。制御信号発生部
12は、定電流源16と、トランジスタQ10.Qll
と、トランジスタQ11により制御される定電流源17
と、抵抗R5,R6と、ダイオードD2゜D3と、コン
デンサC2とよりなる。+■ は電C 源電圧を示す。第1図の利得一定増幅回路2の出力信号
は端子21に印加され、端子22からの制御信号は第1
図の可変利得回路1に供給される。
歪検出部11において、基準電圧■、。fはトランジス
タQ6.Q7により構成されるコンパレータの基準電圧
であり、増幅回路の出力信号の振幅を考慮して充分に小
さい電圧に設定されている。
これは、増幅回路の出力信号の振幅、即ち、端子21に
入来する信号の振幅が非常に小さい場合でも、検出基準
レベルLを最低■、。fに設定するためである。これに
より、第4図(a)示す如く増幅回路の出力信号が無い
か或いは基準電圧■、8「より小さい場合は、検出基準
レベルL=LaがV、。、に設定される。この場合、ノ
ードNにおける歪検出部11の出力歪検出信号DSaは
ローレベルであり、端子22からは制御信号が出力され
ない。
端子21に入来する信号の振幅が第4図(b)に示す如
く基準電圧Vrefより大きくなると、トランジスタQ
5がオフとなってノードNからパルス幅t1を有する歪
検出信号DSbが得られるので、端子22からは制御信
号が出力される。っまり、この場合は端子21に入来す
る信号によってトランジスタQ1のベース電位が上がる
ため、トランジスタQl、Q2がオフとなり、トランジ
スタQ4.Q6がオンとなるので、トランジスタQ5が
オフとなる。
トランジスタQ2〜Q4とコンデンサC1は、ピークホ
ールド回路を構成しており、検出基準レベルLは可変抵
抗R,R3の抵抗値の比で決定している。ピークボール
ド回路では、端子21に入来する信号のピーク値に応じ
た電圧でトランジスタQ4によりコンデンサC1を充電
する。従って、可変抵抗R,R,の抵抗値の比で決定さ
れる検出基準レベルLは、端子21に入来する信号のピ
ーク値Aに追従して変化する。
第4図(C)、(d)は夫々端子21に入来する信号の
ピーク値がクリップレベルCLを越えている場合を示す
。これらの場合、検出基準レベル1−c+Lciはいず
れもクリップレベルより所定値小なる同一レベルに設定
される。しかし、これらの場合の歪検出信号DSc、D
Sdのパルス幅tz、t3は異なる。つまり、クリップ
度に応じて歪検出信号DSのパルス幅tが変化する。図
示の例では、tlくt2くt3である。
制御信号発生部12は、ノードNからの歪検出信号DS
をそのパルス幅tの変化に応じた直流信号に変換して端
子22より制御信号として出力す7)。
本実施例では、電源電圧子vCCが変動してピーク値が
変化してもこれに追従して第2図及び第4図の基準レベ
ルLが変化するため、安定な回路動作が得られる。又、
クリップ度の変化に応じて歪検出信号DS゛のパルス幅
tも変化するため、この変化を利用して従来回路では不
可能であった一定の歪率で増幅回路の出力信号を取り出
すことも可能となる。
なお、実施例では基準点に対して正のピーク値を検出し
ているが、同様にして基準点に対して負のピーク(例え
ば、第4図(b)中[、)を検出して歪検出信号を生成
しても良い。又、基準点に対して正、負両方のピーク値
を検出してこれらに応じて歪検出信号を生成しても良い
ことは言うまでもない。
以上本発明を実施例により説明したが、本発明は本発明
の主旨に従い種々の変形が可能であり、本発明からこれ
らを排除するものではない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、利得一定増幅回路の出力信号のピーク
値を検出して、検出されたピーク値の変化に追従して常
に前記ピーク値より所定値小なる検出基準レベルと利得
一定増幅回路の出力信号とから利得一定増幅回路の出力
信号の歪を表わす歪検出信号を出力する利得制御回路を
設け、歪検出信号に基づいて可変利得増幅回路の利得を
可変制御しているので、入力信号レベルが過大であって
も出力信号レベルを一定に制限することなく最大許容入
力信号レベル近傍でも良好に入力信号を増幅できると共
に、電源電圧の変動に対しても安定に動作でき、実用的
には極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理説明図、 第2図は本発明の原理説明用の信号を示す図、第3図は
本発明の一実施例を示す回路図、第4図は実施例の動作
説明用の図、 第5図は増幅回路の説明用特性図である。 第1図〜第4図において、 1は可変利得増幅回路、 2は利得一定増幅回路、 3は利得制御回路、 10ま歪検出部、 12は制御信号発生部、 13.14.16は定電流源、 15は基準電圧源、 17は定電流源、 21.22は端子、 Q1〜Q7.Q10.Qllはトランジスタ、R1−R
6は抵抗、 D1〜D3はダイオード、 C1,C2はコンデンサ を示す。 特許出願人 富 士 通 株式会社 富士通ヴイエルエスアイ株式会社 本発明の原理説明図 第1図 増幅回路の説明用特性図 第5図

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)入力信号を増幅する可変利得増幅回路(1)と該
    可変利得増幅回路の出力信号を増幅する利得一定増幅回
    路(2)とを備えた増幅回路において、該利得一定増幅
    回路の出力信号に応答して該可変利得増幅回路の利得を
    可変制御する利得制御回路(3)を有し、 該利得制御回路は、該利得一定増幅回路の出力信号のピ
    ーク値を検出して、検出されたピーク値の変化に追従し
    て常に前記ピーク値より所定値小なる検出基準レベルと
    該利得一定増幅回路の出力信号とから該利得一定増幅回
    路の出力信号の歪を表わす歪検出信号を生成し、該歪検
    出信号に基づいて該可変利得増幅回路の利得を可変制御
    することを特徴とする増幅回路。
  2. (2)前記利得制御回路は、ピークホールド回路を有し
    、前記利得一定増幅回路の出力信号レベルが前記検出基
    準レベルより大である期間に相当するパルス幅を有する
    パルス信号を前記歪検出信号として生成することを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の増幅回路。
  3. (3)前記利得制御回路は、前記パルス信号のパルス幅
    の変化に応じた直流信号を出力する制御信号発生部を有
    し、該直流信号により前記可変利得増幅回路の利得を可
    変制御することを特徴とする特許請求の範囲第2項記載
    の増幅回路。
  4. (4)前記利得制御回路は、前記歪検出信号に基づいて
    前記利得一定増幅回路の出力信号の歪率が略一定となる
    ように前記可変利得増幅回路の利得を可変制御すること
    を特徴とする特許請求の範囲第1項乃至第3項のうちい
    ずれか一項記載の増幅回路。
  5. (5)前記検出基準レベルは、前記ピーク値が一定値よ
    り小さい場合は一定の基準レベルに設定されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項乃至第4項のうちいずれ
    か一項記載の増幅回路。
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