JPH0735448Y2 - 自動利得制御回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動利得制御回路に関し、特にディジタル制
御を行うものに関する。

〔従来の技術〕

従来、上記の自動利得制御回路としては、たとえば第３
図に示すようなものがある。これは、入力端子10に供給
された高周波信号を一定レベルに増幅して出力端子12か
ら出力するためのもので、高周波増幅器14の前段と後段
とにそれぞれ可変減衰器16、18を接続し、可変減衰器16
の入力側を入力端子10に接続し、可変減衰器18の出力側
を出力端子12に接続し、可変減衰器18を第４図（ｂ）に
示すように入力レベルがしきい値Ａからしきい値Ｂまで
の間では、減衰量が入力レベルに比例して増加し、入力
レベルがしきい値Ｂを超えると、可変減衰器18の減衰量
を一定とし、可変減衰器16の減衰量を第４図（ａ）に示
すように入力レベルに比例して増加させて、同図（ｃ）
に示すように入力レベルにほぼ減衰量を比例させるため
に、可変減衰器18の出力側に設けた１分岐器20によって
可変減衰器18の出力の一部を分岐させ、これを検波部22
で検波して、可変減衰器18の出力レベルを検出し、これ
を増幅器24で増幅し、この増幅出力を抵抗器26、ツエナ
ーダイオード28を介して可変減衰器18に供給すると共
に、抵抗器30、ツエナーダイオード32を介して可変減衰
器16に供給している。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかし、上記の自動利得制御回路では、利得制御をアナ
ログ制御で行っているので、第４図（ａ）、（ｂ）に示
すように同一のしきい値Ｂで、いずれの可変減衰器16、
18も動作する。従って、同図（ｃ）に示すように入力レ
ベルと減衰量との関係が、しきい値Ｂの近辺で歪んだも
のとなるという問題点があった。また、可変減衰器16、
18に供給される制御信号、すなわちツエナーダイオード
28、32の電圧を用いて、減衰量がどれだけあるかをレベ
ルメータに表示させることがあるが、上記のような問題
点があるので、正確な減衰量をレベルメータから直接に
読み取ることができないという問題点があった。

〔課題を解決するための手段〕

上記の問題点を解決するために、入力された信号に対す
る利得を制御信号に基づいて変更する第１の利得可変手
段と、この第１の利得可変手段の出力信号が入力され、
これに対する利得を制御信号に基づいて変更する第２の
利得可変手段と、この第２の利得可変手段の出力信号の
レベルを検出する検出手段と、この検出手段のレベル検
出信号をディジタルレベル信号に変換するA/D変換手段
と、上記ディジタルレベル信号と予め定めたしきい値と
を比較し、第１及び第２の利得可変手段のいずれの利得
を変化させるかを決定する決定手段と、この決定手段に
よって決定された第１または第２の利得可変手段に対す
る上記制御信号を上記ディジタルレベル信号に基づいて
生成する制御信号生成手段とを、具備するものである。

また、上記制御信号を入力し、これに対応する減衰量を
表示する表示手段を設けることもできる。

〔作用〕

本考案によれば、検出手段のレベル検出信号をディジタ
ルレベル信号に変換し、これをしきい値と比較し、第１
または第２の利得可変手段のいずれの利得を変化させる
か決定し、この決定されたいずれかの第１及び第２の利
得可変手段に対する制御信号を、ディジタルレベル信号
に基づいて生成する。従って、しきい値の近辺で双方の
利得可変減衰器が作動することはない。

〔実施例〕 この実施例の自動利得制御回路は、例えば共同聴視施設
やCATVシステムで使用する中継増幅器に、本考案を実施
したものである。

この自動利得制御回路は、第１図に示すように入力端子
40を有し、この入力端子40には高周波信号が供給され
る。この入力端子40は、利得可変手段、例えば可変減衰
器42の入力側に接続され、この可変減衰器42の出力側は
高周波増幅器44の入力側に接続され、この高周波増幅器
44の出力側は、利得可変手段、例えば可変減衰器46の入
力側に接続されている。この可変減衰器46の出力側は１
分岐器48に接続され、この１分岐器48の出力側は、図示
しない出力端子または後段の高周波増幅器に接続されて
いる。上記の可変減衰器42、46は、供給された制御信
号、たとえば制御電圧または制御電流の大きさに応じて
減衰量が制御されるものである。

１分岐器48の分岐側は、レベル検出手段、例えば検波部
50の入力側に接続されている。この検波部50は、１分岐
器48によって分岐させた可変減衰器46の出力を検波し、
そのレベルを検出するものである。この検出されたレベ
ルは、増幅器、例えば演算増幅器52によって増幅され、
A/D変換器54に供給される。

このA/D変換器54は、演算増幅器52からの増幅したレベ
ル検出信号をA/D変換して、ディジタルレベル信号を発
生させる。

このディジタルレベル信号は、決定部56、ラッチ58、60
に供給される。決定部56は、入力されたディジタルレベ
ル信号が、第２図に示す予め定めたしきい値Ｂよりも大
きいか小さいか判定するものである。そして、この決定
部56は、ディジタルレベル信号がしきい値Ｂ以上のと
き、ラッチ58にラッチ信号を供給し、ラッチ58にしきい
値Ｂに等しいディジタルレベル信号をラッチさせ、ラッ
チ60はスルーとする。また、決定部56は、ディジタルレ
ベル信号がしきい値Ｂよりも小さいとき、ラッチ60にラ
ッチ信号を供給して、ラッチ60にそのときのディジタル
レベル信号をラッチさせ、ラッチ58は、スルーとする。

ラッチ58の出力は減算器62に供給され、ラッチ60の出力
は減算器64に供給される。減算器62には、係数発生器66
から第２図に示すしきい値Ａ（Ａ＜Ｂ）が供給されてお
り、減算器62は、ラッチ58からのディジタルレベル信号
からしきい値Ａを減算する。同様に、減算器64には、係
数発生器66からしきい値Ｂが供給され、減算器64は、ラ
ッチ60のディジタルレベル信号からしきい値Ｂを減算す
る。

減算器62の減算値はD/A変換器68に供給され、ここでア
ナログ制御信号に変換されて、可変減衰器46に供給され
る。また、減算器64の減算値はD/A変換器70に供給さ
れ、ここでアナログ制御信号に変換されて、可変減衰器
42に供給される。

また、減算器62、64の出力はスイッチ72に供給され、決
定部56からの切替え信号に応じてスイッチ72は、減算器
62、64のいずれかの出力をデータメモリ74に供給する。
決定部56は、ディジタルレベル信号が、しきい値Ｂより
も小さいとき、減算器62の出力がデータメモリ74に供給
されるように切替え信号を発生し、ディジタルレベル信
号がしきい値Ｂ以上のとき、減算器64の出力がデータメ
モリ74に供給されるように切替え信号を発生する。

データメモリ74には、決定部56の切替え信号も供給され
ている。データメモリ74は、スイッチ72を介して供給さ
れた減算器62または64の出力と、決定部56の出力とをア
ドレス信号として受ける。データメモリ74には、各アド
レス信号によって表される入力レベルに対応する減衰量
が記憶されており、上記のように各アドレス信号が供給
されたことによって読み出された減衰量は、出力装置76
に出力され、表示される。

このように構成された自動利得制御回路では、入力端子
40に供給された高周波信号は、可変減衰器42を介して高
周波増幅器44に供給され、ここで増幅され、さらに可変
減衰器46を通って出力される。この可変減衰器46の出力
の一部は、１分岐器48によって分岐され、検波部50によ
ってレベルが検出される。この検出されたレベル信号
は、A/D変換器54によってディジタルレベル信号に変換
され、決定部56に供給される。

ディジタルレベル信号がしきい値Ｂよりも大さいとき、
ラッチ60には、そのときのディジタルレベル信号がラッ
チされる。このラッチされたディジタルレベル信号は、
減算器64に供給され、しきい値Ｂと減算されるが、この
減算値は負の値となり、これをD/A変換器70で変換した
アナログ制御信号が可変減衰器42に供給されても、第２
図（ａ）に示すように、入力端子40の高周波信号は減衰
されずに、高周波増幅器44に供給される。

しかし、ディジタルレベル信号がしきい値Ｂ以となる
と、ラッチ60は、スルーとなり、ディジタルレベル信号
が減算器64に供給され、これからしきい値Ｂが減算され
るが、この減算値は正の値であるので、これをD/A変換
器70で変換したアナログ制御信号が可変減衰器42に供給
され、可変減衰器42は、アナログ制御信号の大きさに応
じた減衰量となる。即ち、第２図（ａ）に示すようにし
きい値Ｂ以上のディジタルレベルになると、その大きさ
に比例した減衰量となる。

また、ディジタルレベル信号がしきい値Ｂより小さいと
き、ラッチ58はスルーとなり、ディジタルレベル信号
が、減算器62に供給され、このディジタルレベル信号か
らしきい値Ａが減算される。このとき、ディジタルレベ
ル信号がしきい値Ａよりも小さいと、減算器62の出力が
負の値となり、これをD/A変換器68で変換したアナログ
制御信号が可変減衰器46に供給されても、第２図（ｂ）
に示すように高周波増幅器44の出力は可変減衰器46で
は、減衰されない。

しかし、ディジタルレベル信号が、しきい値Ａを超える
と、減算器62の出力は正の値となり、これをD/A変換器6
8で変換したアナログ制御信号が供給された可変減衰器4
6は、そのアナログ制御信号の大きさに応じた減衰量と
なる。

また、ディジタルレベル信号がしきい値Ｂ以上となる
と、ラッチ58には、しきい値Ｂがラッチされ、これが減
算器62に供給され、これからしきい値Ａが減算され、こ
の減算値がD/A変換器68でアナログ制御信号に変換さ
れ、可変減衰器46に供給され、可変減衰器46は、このア
ナログ制御信号に応じた減衰量となる。この減衰量は、
ラッチ58にしきい値Ｂがラッチされているので、ディジ
タルレベル信号がしきい値Ｂよりも大きくなっても、第
２図（ｂ）に示すように減衰量は一定値を維持する。

従って、この自動利得制御回路のディジタルレベルと減
衰量との関係は、第２図（ｃ）に示すように、ディジタ
ルレベルがしきい値Ａを超えた点から直線的に減衰量が
増加するものとなり、特にしきい値Ｂにおいて、可変減
衰器46の減衰量が一定となり、可変減衰器42の減衰量が
大きくなるので、しきい値Ｂ近辺での減衰量の乱れは生
じない。

また、ディジタルレベル信号がしきい値Ｂより小さいと
きには、スイッチ72を介して減算器62の減算出力と、決
定部56の出力とがデータメモリ74にアドレス信号して供
給され、このアドレス信号に対応する減衰量、即ち、デ
ィジタルレベル信号に対応する減衰量が読み出され、出
力装置76に表示される。同様に、ディジタルレベル信号
がしきい値Ｂ以上であると、スイッチ72を介して減算器
64の出力と、決定部56の切替え信号とがデータメモリ74
に供給され、減算器64の出力に対応する減衰量、即ち、
ディジタルレベル信号に対応する減衰量が読み出され、
出力装置76に表示される。

上記の実施例では、スイッチ72、データメモリ74、出力
装置76を設けて、減衰量を表示するようにしたが、場合
によっては不要である。また、上記の実施例では、利得
可変手段として可変減衰器42、44を設けたが、これらに
代えて利得可変増幅器を使用することもできる。この場
合、高周波増幅器44は不要となることがある。

〔考案の効果〕

以上のように、第１の考案によれば、しきい値に応じて
利得を変化させる利得可変手段を切り換えるのにディジ
タル制御を用いているので、しきい値の近辺で２台の利
得可変手段が作動するようなことがなく、減衰量と制御
レベルとの直線性が良好となる。

また、第２の考案では、第１の考案と同様に減衰量との
直線性が良好なディジタル制御信号に基づいて減衰量を
表示するように構成しているので、減衰量を直読するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案による自動利得制御回路の１実施例のブ
ロック図、第２図は同実施例の動作説明図、第３図は従
来の自動利得制御回路のブロック図、第４図は第３図の
自動利得制御回路の動作説明図である。 42、46…可変減衰器（利得可変手段）、50…検波部（レ
ベル検出手段）、54…A/D変換器、56…決定部、 58、60…ラッチ（制御信号生成手段） 62、64…減算器（制御信号生成手段） 66…係数発生器（制御信号生成手段） 68、70…D/A変換器（制御信号生成手段）

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】入力された信号に対する利得を制御信号に
   基づいて変更する第１の利得可変手段と、この第１の利
   得可変手段の出力信号が入力されこれに対する利得を制
   御信号に基づいて変更する第２の利得可変手段と、この
   第２の利得可変手段の出力信号のレベルを検出する検出
   手段と、この検出手段のレベル検出信号をディジタルレ
   ベル信号に変換するA/D変換手段と、上記ディジタルレ
   ベル信号と予め定めたしきい値とを比較し第１及び第２
   の利得可変手段のいずれの利得を変化させるかを決定す
   る決定手段と、この決定手段によって決定された第１ま
   たは第２の利得可変手段に対する上記制御信号を上記デ
   ィジタルレベル信号に基づいて生成する制御信号生成手
   段とを、具備する自動利得制御回路。
2. 【請求項２】請求項１記載の自動利得制御回路におい
   て、上記制御信号を入力し、これに対応する減衰量を表
   示する表示手段を設けたことを特徴とする自動利得制御
   回路。