JPH0325050B2 - - Google Patents

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JPH0325050B2
JPH0325050B2 JP7773184A JP7773184A JPH0325050B2 JP H0325050 B2 JPH0325050 B2 JP H0325050B2 JP 7773184 A JP7773184 A JP 7773184A JP 7773184 A JP7773184 A JP 7773184A JP H0325050 B2 JPH0325050 B2 JP H0325050B2
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circuit
transistor
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comparators
voltage
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Takeshi Kuwajima
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Nippon Electric Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、トランジスタ回路による自動利得制
御回路に関するものである。
(従来例) はじめに、第1図により、従来例を説明する。
第1図において、1は可変利得増幅器、2,3
は比較器、4はトランジスタ、5乃至7は抵抗、
8は基準電圧源、10は検波回路、24はバイア
ス回路、11,12はそれぞれ入出力端子を示
す。また、比較器2,比較器3,トランジスタ
4,抵抗5,抵抗6,抵抗7、及び基準電圧源8
は検出回路13を構成している。
可変利得増幅器1の出力信号レベルを検出回路
13により検出し、検出回路13への入力信号レ
ベルに応じ、平滑手段、及びこの平滑手段により
可変利得増幅器1の利得を変化させる制御手段を
具備する検波回路10により、可変利得増幅器1
にそれぞれ第1,第2の利得制御信号を与えて、
可変利得増幅器1にそれぞれ異なる状態で自動利
得制御を行うようにさせている。ここで、入力信
号レベルの検出は、トランジスタ4のエミツタと
基準電位点との間に直列に接続された抵抗5乃至
7により、各々抵抗分割された信号レベルを、所
定の基準電圧が比較電圧として与えられた比較器
1,2において比較する事によつて成される。す
なわち、トランジスタ4のベースに印加される信
号成分をVI及びトランジスタ4のベースにバイ
アス回路24によつて与えられるバイアス電圧を
VB抵抗5乃至抵抗7の各々の抵抗値をそれぞれ
R5及びトランジスタ4のベース〜エミツタ間順
方向電圧をVFとすると、(1)式〜(4)式が成り立つ。
V2A=VI×R6+R7/R5+R6+R7 ……(1) V3A=VI×R7/R5+R6+R7 ……(2) V2D=(VB−VF)×R6+R7/R5+R6+R7……(3) V3D=(VB−VF)×R7/R5+R6+R7 ……(4) 但し V2A:比較器2の入力端子における信号
成分 V3A:比較器3の入力端子における号成分 V2D:比較器2の入力端子に印加される直
流バイアス電圧 V3D:比較器3の入力端子に印加される直
流バイアス電圧 また、比較器2,3に基準電圧源8により与え
られる比較電圧をVRとすれば、この比較電圧VR
と、(1)式乃至(4)式で与えられるV2A+V2D,V3A
V3Dなる入力端子電圧が、各々比較器2,3で比
較される。ここで、比較器2,3の比較電圧VR
が VR=(VB−VF)+VX ……(5) で与えられているとする。この時(1)式乃至(5)式よ
り比較器2及び3の出力がある状態から反転する
のはそれぞれ、(6)式及び(7)式が成り立つ時点であ
る。
{VB−VF)+V′I}×R6+R7/R5+R6+R7 =(VB−VF)+VX ……(6) {VB−VF+V″I}×R7/R5+R6+R7 =(VB−VF)+VX ……(7) (6),(7)をそれぞれトランジスタ4のベースに印
加される信号成分V′I,V″Iについて解くと、 V′I=R5/R6+R7×(VB−VF)+(1+R5/R6+R7) ×VX=R5/R6+R7×{(VB−VF)+VX ……(8) V″IR5+R6/R7×(VB−VF)+(1+R5+R6/R7)×VX =R5+R6/R7×{(VB−VF)+VX}+VX ……(9) ここで、比較器2及び3の各々によつて、検出
される信号レベルの比、すなわち、V′I,V″Iの比
は、(8)式,(9)式より(10)式の様になる。
V″I/V′I=R5+R6/R7×(VB−VF
+(1+R5+R6/R7)×VX/R5+R6/R7×(VB−VF)+
(1+R5+R6/R7)×VX……(10) 第1図に示す従来回路例においては、検出回路
13の入力、すなわち、トランジスタ4のベース
に印加される入力信号の検出レベルの調整は、比
較電圧VBを調整する事によつて成されるが、(10)
式より明らかな様に、検出レベルを調整するため
に比較電圧VRを変化させると、それに伴つて、
比較器2,3の各々の検出レベルの相対的な関係
がずれてしまう欠点がある。また、唯一、比較器
2,3の各々の検出レベルの相対的な関係が、比
較電圧VRに依存しなくなるのは、(5)式において、 VR=(VB−VF) ……(11) すなわち、VX=0とし比較電圧をトランジス
タ4のエミツタ点バイアス電圧に等しくとつた場
合でこの時、(10)式は V″I/V′I=R5+R6/R7×(VB−VF)/
R5+R6/R7×(VB−VF)=(R5+R6)×(R6+R7)/R5
×R7(12) となり、抵抗5乃至抵抗7の比により与えられる
が、この場合、比較電圧を(11)式なる値に一義的に
決めねばならない。
以上の様に信号に対し、複数の比較器により複
数の検出レベルを有し、比較器の比較電圧を調整
し、検出レベルを調整する従来回路例において
は、比較器の比較電圧を変化させると、各比較器
の各々の検出レベルの相対的な関係がずれてしま
う欠点があつた。
(発明の目的) 本発明の目的はかかる欠点を排除し、可変利得
増幅器に対し、複数の利得制御信号を与え、且
つ、該複数の制御信号の互いの相対関係や比較電
圧を変えても常に一定してい事を特徴とする自動
利得制御回路を提供す事にある。
(発明の構成) 本発明によれば、複数の制御信号を受けてそれ
ぞれの制御信号に応じた利得で増幅動作を行う利
得可変増幅器と、該増幅器の出力をベースに受け
エミツタに定電流源が供給された第1のトランジ
スタと、この第1のトランジスタのベースバイア
ス電圧と等しいバイアス電圧をベースに受けエミ
ツタに定電流源が与えられた第2のトランジスタ
と、第1のトランジスタと第2のトランジスタと
のエミツタ間に直列に接続された少なくとも3つ
の抵抗と、抵抗の各接続点の電圧と単一の基準電
圧とを比較する複数の比較器と、これら複数の比
較器の出力をそれぞれ前記複数の制御信号に変換
する回路とを含む自動利得制御回路を得る。
(発明の実施例) 次に、図面を参照して本発明をより詳細に説明
する。
第2図は本発明の一実施例を示したものであ
り、1は可変利得増幅器、2,3は比較器、8は
基準電圧源、10は検波回路、14,15はトラ
ンジスタ、16乃至18は低抗、19,22はバ
イアス回路、20,21は定源流源、11,12
はそれぞれ入出力端子を示す。また、比較器2,
比較器3,トランジスタ14,トランジスタ1
5,抵抗16,,抵抗17,抵抗18,定電流源
20,定電流源21,バイアス回路19及び基準
電圧源8は、検出回路23を構成している。
第2図に示す一実施例の回路は、可変利得増幅
器1の出力レベルを検出回路23により検出し、
この検出回路23への入力信号レベルに応じ、平
滑手段及びその出力により可変利得増幅器1の利
得を変化させる制御手段を具備する検波回路10
により、可変利得増幅器1にそれぞれ、第1,第
2の利得制御信号を与えている。検出回路23内
では、バイアス回路22を介して加えられる可変
利得増幅器1の出力をエミツタに定電流源20を
有するトランジスタ14のベースに受け、更にエ
ミツタに定電流源21を有するトランジスタ15
のベースにはバイアス回路19からバイアス電圧
が与えられている。トランジスタ14と15との
エミツタ間には抵抗16,17,18が直列に接
続され、抵抗16と17との接続点が比較器2に
接続され、抵抗17と18との接続点が比較器3
に接続されている。かかる構成によれば、比較器
2,3の比較電圧により、検出回路23に入力さ
れる信号レベルに対する検出レベルを基準電圧源
8で変化させても、比較器2,3の各々の検出レ
ベルの相対的関係が常に一定となり得る。
すなわち、トランジスタ14のベースに印加さ
れる信号成分をVI及びトランジスタ14のベー
スにバイアス回路22によつて与えられるバイア
ス電圧をVB,抵抗16乃至抵抗18の各々の抵
抗値をそれぞれR16乃至R18、及びトランジスタ
15のベースにバイアス回路19により与えられ
るバイアス電圧をV′B,トランジスタ14,15
のベース〜エミツタ間順方向電圧をVFとすると、
(13)式〜(16)式が成り立つ V′2A×R17+R18/R16+R17+R18 ……(13) V′3A=VI×R18/R16+R17+R18 ……(14) V′2D=(VB−VF)−{(VB−VF)−(V′B−VF)}
×R16/R16+R17+R18 =(VB−VF)−(V′B−VF)×R16/R16+R17
+R18……(15) V′3D=(VB−VF)−{(V′B−VF)}×R16+R17/R
16+R17+R18=(VB−VF)−(V′B−VF)×R16+R17
R16+R17+R18……(16) 但し、V′2A:比較器2の入力端子における信号
成分 V′3A:比較器3の入力端子における信号
成分 V′2D:比較器2の入力端子に印加される
直流バイアス電圧 V′3D:比較器3の入力端子に印加される
直流バイアス電圧 ここで、バイアス回路22によりトランジスタ
14のベースに与えられるバイアス電圧VBとバ
イアス回路19によりトランジスタ15のベース
に与えられるバイアス電圧V′Bとを等しく設定す
ると、前記(15)式,(16)式より、(17)式,(18)式が
成り立つ V′2D=VB−VF ……(17) V′3D=VB−VF ……(18) また、比較器2,3に基準電圧源8により与え
られる比較電圧をVRとすれば、この比較電圧VR
と、(13)式,(14)式,(17)式、及び(18)式で与えら
れV′2A+V′2D,V′3A+V′3Dなる比較器入力端子電
圧が、各々比較器2,3で比較される。ここで、
比較器23の比較電圧VRが VR=(VB−VF)+VX但しVX≠0 ……(19) で与えられているとすると、(13)式,(14)式,(17)
式、乃至(19)式より批較器2及び3の出力がある
状態から反転するのは、それぞれ(20)式,(21)式
が成り立つ場合である。
(VB−VF)+V′I+R17+R18/R16+R17
R18=(VB−VF)+VX……(20) (VB−VF)+V″I×R18/R16+R17+R18
(VB−VF)+VX……(21) ここで、(20)式のV′Iは比較器2の比較電圧VR
が(19)式で与えられた場合における比較器2の出
力の状態が反転する時のトランジスタ14のベー
スでの信号成分を示し、(21)式のV″Iは比較器3
の比較電圧VRが(19)式で与えられた場合における
比較器3の出力の状態が反転する時のトランジス
タ14のベースでの信号成分を示している。(20)
式、(21)式を信号成分V′〓,V″〓についてそれぞれ
解くと、(22)式、(23)式のようになる。
V′〓=R16+R17+R18/R17+R18 ……(22) V″〓=R16++R17+R18/R18×VX ……(23) ここで、比較器2及び3の各々によつて検出さ
れる信号レベルの比、すなわち、V′〓,V″〓の比
は(22)式,(23)式の様になる。
V″〓/V′〓=R16+R17+R18/R18×VXR16
+R17+R18/R17+R18×VX=R17+R18/R18=1+R17
R18……(24) (24)式により示される様に、第2図に示す本発明
の一実施例によれば、比較器2,3に印加される
比較電圧VRを変化させて、検出回路23の入力
すなわちトランジスタ14のベースに印加される
入力信号の検出レベルの調整を行つても、比較器
2,3の各々の検出レベルの相対的な関係は、低
抗17,抵抗18により、常に一定に保たれる。
ここで第2図による本発明の一実施例では抵抗
16乃至抵抵抗18の3個の抵抗と、比較器2,
3の2個の比較器により検出し、可変利得増幅器
1に対し第1,第2の2つの異なる利得制御信号
を与える場合について示したが、本発明による効
果は、第2図に示した一実施例に限定されず、例
えば、第2図においてトランジスタ14とトラン
ジスタ15の各々のエミツタ間に、直列に、第1
乃至第nのn個の抵抗を接続し、各々の抵抗同士
の接続点に、共通の比較電圧が与えられた、第1
乃至第(n−1)の(n−1)個の比較器の入力
端子をそれぞれ接続する事により、可変利得増幅
器1に対し、第1乃至第(n−1)の(n−1)
個の異なる利得制御信号を与える自動利得制御回
路を実現した場合においても、同様の効果が得ら
れる。また、検波回路10は単なる制御手段だけ
をもたせ、バイアス回路22に検波機能をもたせ
ることもできる。
第3図は、本発明を映像磁気記録装置〔以下、
VTR(Video Tape Recorder)と略す〕の輝度
信号処理回路における自動利得制御回路に実現し
た実施例である。第3図において検出回路47を
構成するトランジスタ30とトランジスタ31の
各々のエミツタ間に直列に抵抗35乃至抵抗38
を接続し、抵抗36,36の接続点、抵抗36,
37の接続点及び抵抗37,38の接続点に、そ
れぞれ比較器27,28及び29の入力端子を接
続し、比較器27の出力には、バーストゲートパ
ルス回路46の出力パルスにより制御されるスイ
ツチ回路41を介して平滑回路42が接続され、
比較器29の出力にはバーストゲートパルス発生
回路46から出力されるスイツチ回路41を制御
するパルスとは位相が180゜異なるパルスにより制
御されるスイツチ回路40を介して平滑回路40
を介して平滑回路42に接続される。また、比較
器28の出力は、平滑回路43に接続され平滑回
路43及び平滑回路42の各々の出力は、可変利
得増幅器24の利得を制御す制御回路44に入力
される。また、可変利得増幅器24の出力とトラ
ンジスタ30のベースとの間に、クランプ回路4
5が接続されている。また34はバイアス回路で
ある。
第3図において、端子25より入力された輝度
信号が、可変利得増幅器24を介し、検出回路4
7の入力、すなわちトランジスタ30のベースに
印加される際クランプ回路45によつて、輝度信
号中の同期信号の先端が常に所定の電位にクラン
プされる。クランプ回路45により設定されるク
ランプ電圧をVBとし、また、トランジスタ31
のベースにバイアス回路34の出力電圧をこれと
等しく設定すると、トランジスタ30にVIなる
輝度信号が印加された時のトランジスタ30のエ
ミツタ点電位、比較器27,28,29の各々の
入力端子点電位VE30,V27,V28,V29は、(25)式
乃至(28)式が成り立つ VE30=(VB−VF)+VI ……(25) V27=(VB−VF)+VI×R36+R37+R38/R35+R36+R37
+R38 ……(26) V28=(VB−VF)×R37+R38/R35+R36+R37+R38……(
27) V29=(VB−VF)+VI×R38/R35+R36+R37+R38 ……(28) 但し、R35,R36,R37,R38:抵抗35乃至抵抗
38の抵抗値 VF:トランジスタ30,31のベース〜エミ
ツタ間順方向電圧 また、VIは、同期信号の先端を0とする ここで、比較器27乃至29に印加される比較
電圧VRを VR=VB−VF+VX ……(29) と設定すると、比較器27乃至29における検出
レベルVDET27,VDET28,VDET29及びこの3つの検
出レベルの相対比VDET28/VDET27,VDET29/VDET27
は、(20)式乃至(24)式と同様にして、各々(30)式乃
至(34)式の様になる。
VDET27=R35+R36+R37+R38/R36+R37+R38×VX……(
30) VDET28=R35+R36+R37+R38/R37+R38×VX ……(31) VDET29=R35+R36+R37+R38/R38×VX ……(32) VDET28/VDET27=R36+R37+R38/R37+R38 ……(33) VDET29/VDET27=R36+R37+R38/R38 ……(34) (33)式,(34)式により、可変利得増幅器24に
3つの異なる利得制御信号を与える比較器27乃至
29の各々の検出レベルの相対比は、抵抗比によ
り、常に一定に保たれる。一般に、VTRの輝度
信号処理回路における自動利得制御回路において
自動利得制御回路においては、輝度信号中の同期
信号レベルを一定にさせる第1の制御、同期信号
が何らかの要因で欠落した場合に映像信号レベル
が増大しない様にする第2の制御、更には、過渡
的に、過大入力が印加した場合などにおいて、自
動利得制御回路がミス・ロツクしない様にするた
めの第3の制御など、複数の制御動作点を与える
必要がある。第3図においては、比較器27乃至
29により、それぞれ、前述の第1乃至第3の制
御を行うための検出を行つており、例えば、比較
器28では、映像信号の白レベル100%とした時
に約110%、また比較器29では、映像信号の白
レベル100%とした時に約150%の各レベルで検出
される様に定してある。
第4図は、第3図による本発明の一実施例によ
るクランプ回路動作、3つの検出レベル及び自動
利得制御の一例を波形により示したものである。
第4図aは、トランジスタ30のベース点波形で
あり、ここでは、クランプ回路45によつて、同
期信号の先端が、VBなる電圧にクランプされる。
従つて、比較器27乃至29の入力輝度信号に対
する検出レベル及びクランプ電圧との関係は、大
体第4図bの様になつている。第4図c,dは自
動利得制御例を示したもので、検出回路47の入
力に同期信号が何らかの要因で所定のレベルより
小さくなつた輝度信号が入力された場合である。
(c)は、トランジスタ30のエミツタ点における信
号波形を示す。比較器27は、同期信号レベルが
小なる事を検出し、該同期信号レベルが所定のレ
ベルになる様にする。この時、映像信号部分も、
同様に増幅されるとするが、比較器28によつ
て、検出され一定レベルになる様に制御される。
(第4図d)仮に、比較器28が無い場合には、
(d)に破線で示した様に、映像信号が同期信号と同
様に増幅されてしまい、所定レベルを越えるた
め、不都合が生ずる。
以上述べた様に、本発明によれば、可変利得増
幅器に対し、補数の利得制御信号を与え、且つ、
動作点を与える各々の信号レベルに対する検出レ
ベルの相対的な関係を常に一定に保ちながら、系
全体の検出レベル設定を行う事が自動利得制御回
路を実現出来、特に、第3図において言及した
VTRの輝度信号処理回路における自動利得制御
等に好適である。また、本発明は、抵抗の相対比
や、トランジスタの整合がとりやすい半導体集積
回路により実現すれば更に効果的である事は明白
である。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来例を示す回路図であり、第2図は
本発明の一実施例を示す回路図である。また、第
3図は、本発明の他の実施例を示す回路図であ
り、第4図は第3図による本発明の他の実施例の
動作を示す波形図である。 1,24…可変利得増幅器、3,3,27〜2
9…比較器、4,14,15,30,31…トラ
ンジスタ、5〜7,16〜18,35〜38…抵
抗、8,39…基準電圧源、9…基準電位点、1
0,48…検波回路、11,12,25,26…
端子、13,23,47…検出回路、19,2
2,24,34…バイアス回路、20,21,3
2,33…定電流源、40,41…スイツチ回
路、42,43…平滑回路、44…制御回路、4
5…クランプ回路、46…バーストゲートパルス
発生回路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 複数の制御信号を選択的に受けてそれぞれの
    制御信号に応じた利得で増幅動作を行う利得可変
    増幅器と、該増幅器の出力をバイアス電圧ととも
    にベースに受けエミツタに定電流源が供給された
    第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタ
    のベースへの前記バイアス電圧と等しいバイアス
    電圧をベースに受けエミツタに定電流源が与えら
    れた第2のトランジスタと、前記第1および第2
    のトランジスタのエミツタ間に直列に接続された
    少くとも3つの低抗と、これら抵抗の各接続点の
    電圧を同一の基準電圧とを比較する複数の比較器
    と、これら複数の比較器の出力をそれぞれ前記複
    数の制御信号に変換する回路とを含むことを特徴
    とする自動利得制御回路。
JP7773184A 1984-04-18 1984-04-18 自動利得制御回路 Granted JPS60220611A (ja)

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