JPH03214913A - ゲインコントロール方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、計測システムにしばしば使用されるゲインコ
ントローラとしての自動利得制御増幅器等のゲインコン
トロール方法に関するものである，［従来の技術］ 従来、自動利得制御（以下、ＡＧＣという）を行うには
、ゲインコントローラとしてのＡＧＣ増幅器の出力があ
るしきい値を越えたかどうかを判別するコンパレー夕の
出力に応じてゲインを変化させる際に、出力の制御精度
を良くしようとすると、単位時間当りのゲインの変化を
なるべく小さく設定する必要があった。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このように単位時間当りのゲインの変化
を小さく設定するゲインコントロール方法では、ＡＧＣ
増幅器の入力の大きな変化に追従するのに長い時間を必
要とする問題点があった。

特に、ＡＧＣ動作開始直後は、過去の履歴がないため、
出力レベルが一定レベルに安定するまでに長い時間がか
かる可能性があり、その時間も不定である問題点があっ
た。

本発明の目的は、ゲインコントローラの出力レベルの安
定精度が高く、且つ出力レベルを安定させる速さが速い
という相反する要求を満たすことができるゲインコント
ロール方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するための本発明の手段を説明すると
、本発明はゲインコントローラのゲインを制御すること
により該ゲインコントローラの出力を自動的に一定レベ
ルに収束させるゲインコントロール方法において、前記
ゲインコンロトーラの出力があるしきい値を越えたかど
うかを判定して、越えたときには前記ゲインを下げ、越
えないときには前記ゲインを上げるに際し、前記ゲイン
の増減幅を段階的に少なくすることを特徴とする，［作
用］ このようにゲインコントローラのゲインを制御するに際
し、その増減幅を段階的に少なくすると、どのようなレ
ベルの入力信号に対してもほぼ決まった時間でゲインコ
ントローラの出力レベルを一定レベルに安定させること
ができる。また、出力レベルの安定精度も高い。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第２図は、本発明のゲインコントロール方法を実施する
ＡＧＣ増幅装置の一例を示したものである。図において
、１は信号入力端子、２は信号入力端子１から入力信号
が入力されるゲインコントローラとしてのＡＧＣ増幅器
、３はＡＧＣ増幅器２から出力される出力信号の信号出
力端子、４は抵抗分を回路を用いて基準電圧を発生する
基準電圧発生器、５はＡＧＣ増幅器２の出力と基準電圧
発生器４からの基準電圧を比較するコンパレータ、６は
フンパレータ５の弁別出力が入力されるＣＰＵを用いた
信号処理部、７は信号処理部６から８ビットのデジタル
出力が入力されてＡＧＣ増幅器２の制御電圧信号入力端
子に制御電圧信号を与えるデジタル／アナログコンバー
タ（以下、Ｄ／Ａコンバータという）である。

第１図は、本発明のゲインコントロール方法の制御動作
の一例を示す模式図であって、図において、ＬｌはＡＧ
Ｃ増幅器２のゲインを最大にしたときの出力電圧レベル
、Ｌ２はＡＧＣ増幅器２のゲインを最小にしたときの出
力電圧レベル、Ｌ３はＡＧＣ増幅器２のゲインが最大値
と最小値との半分の状態の出力電圧レベル、Ｌ４はコン
パレータ５の基準電圧レベルを示している。また、ａ〜
ｅは、ＡＧＣ増幅器２のゲインを段階的にκづつ少なく
したときの各出力電圧レベルである。

次に、第１図及び第２図を用いて本実施例のゲインコン
トロール方法の一例を説明する。

まず、ゲインコントロール動作の開始時点でのＡＧＣ増
幅器２のゲインがある値であって、そのときの該ＡＧＣ
増幅器２の出力電圧レベルがａ点であったと仮定する。

このａ点はコンパレータ５の基準電圧レベルＬ４より低
レベルなので、該コンパレータ５がこの状態を弁別した
弁別出力を信号処理部６に伝達する。このとき、信号処
理部６は１回目として、ゲインの（最大値一最小値）／
２の値だけゲインを上げる指令である８ビットのデジタ
ル出力をＤ／Ａコンバータ７に与え、これによりＤ／Ａ
コンバータ７がＡＧＣ増幅器２のゲインを制御するので
、該ＡＧＣ増幅器２の出力電圧レベルはｂ点に移動する
。このｂ点の出力電圧レベルは、コンパレータ５の基準
電圧レベルＬ４を越えるので、該コンパレータ５がこの
状態を弁別した弁別出力を信号処理部６に伝達する。こ
のとき、信号処理部６は前回とは反対にゲインを下げる
指令を出すのであるが、下げ幅は前回の上げ幅のκとす
る。これにより、ＡＧＣ増幅器２の出力電圧レベルはＣ
点に移動する。以後同様に、コンパレータ５でゲインの
増加か減少かを決定し、変化幅は前回の変化幅のκとし
て、次々に動作させると、ｄ点，ｅ点に示すように出力
電圧レベルは基準電圧レベルＬ４に漸近していく。

ＡＧＣ増幅器２の出力電圧レベルの安定精度は最終ステ
ップの変化幅以内となる。なお、ゲインコントロールの
最終ステップは、信号処理部６の最小分解能（例えば、
１ビット）に達した時点である。

ゲインコントロール回数は、最大可変ゲインと最終ステ
ップゲインと変化幅により決まり、また、出力電圧レベ
ルの安定に要する時間は常に一定である。

なお本発明は、ゲインコントローラとしての可変減衰器
を用いても全く同様に動作することは明らかである。

また、ゲインを段階的に減少させる変化幅はκとしなく
ても実現できる。

ゲインの変化幅をκ以上とした場合には、それに応じて
ゲインコントロール回数が増加する。

また、上記のようにしてゲインコントローラの出力レベ
ルを一定レベルにできたならば、通常のＡＧＣの制御モ
ードに切換えて通常のＡＧＣの制御動作に入るようにす
ることもできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るゲインコントロール方
法は、ゲインコントローラのゲインの増減幅を段階的に
少なくするので、どのようなレベルの入力信号に対して
もほぼ決った時間でゲインコントローラの出力レベルを
一定レベルに安定させることができる。また、本発明に
よれば出力レベルの安定精度も高い利点がある。従って
、本発明によれば、ゲインコントローラの出力レベルの
安定精度を高く、且つ出力レベルを安定させる速さが速
いという相反する要求を満たすことができる。また、本
発明によれば、従来のゲインコントロール方法に比べて
高精度のゲインコントロールを短時間で完了させること
ができるので、動作開始時のイニシャル設定用として、
また起動式計測系で短時間に未知の信号を一定レベルに
したい場合等の用途に特に有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のゲインコントロール方法の制御動作の
一例を示す模式図、第２図は本発明の方法を実施するＡ
ＧＣ増幅装置の回路図である。 ２・・・ＡＧＣ増幅器（ゲインコントローラ）、４・・
・基準電圧発生器、５・・・コンパレー夕、６・・・信
号処理部、７・・・Ａ／Ｄコンバータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ゲインコントローラのゲインを制御することにより該ゲ
   インコントローラの出力を自動的に一定レベルに収束さ
   せるゲインコントロール方法において、前記ゲインコン
   ロトーラの出力があるしきい値を越えたかどうかを判定
   して、越えたときには前記ゲインを下げ、越えないとき
   には前記ゲインを上げるに際し、前記ゲインの増減幅を
   段階的に少なくすることを特徴とするゲインコントロー
   ル方法。