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JP2011015229A - Automatic gain control circuit - Google Patents

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JP2011015229A
JP2011015229A JP2009158040A JP2009158040A JP2011015229A JP 2011015229 A JP2011015229 A JP 2011015229A JP 2009158040 A JP2009158040 A JP 2009158040A JP 2009158040 A JP2009158040 A JP 2009158040A JP 2011015229 A JP2011015229 A JP 2011015229A
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gain
amplitude
signal
comparison voltage
amplifier circuit
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Inventor
Kazuhiro Oda
田 和 宏 小
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

【課題】回路面積の縮小を図りつつ、大振幅の入力信号が入力された場合にも適切に利得を制御して所定の振幅範囲の出力信号を出力することが可能な自動利得制御回路を提供する。
【解決手段】自動利得制御回路は、入力端子を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子から出力し、前記利得が調整可能なアンプ回路と、前記出力信号の振幅と第1の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力する第1のコンパレータと、前記出力信号の振幅と前記第1の比較電圧よりも小さい第2の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2のコンパレータと、前記第1の比較結果信号および前記第2の比較結果信号に基づいて、前記アンプ回路の利得を制御する制御回路と、を備える。
【選択図】図1
An automatic gain control circuit capable of appropriately controlling a gain and outputting an output signal in a predetermined amplitude range even when a large amplitude input signal is inputted while reducing the circuit area. To do.
An automatic gain control circuit amplifies an input signal input via an input terminal with a set gain, outputs the obtained signal as an output signal from an output terminal, and the gain is adjustable. A circuit, a first comparator for comparing the amplitude of the output signal and a first comparison voltage, and outputting a first comparison result signal according to the comparison result, the amplitude of the output signal, and the first A second comparator that compares a second comparison voltage that is smaller than the comparison voltage and outputs a second comparison result signal according to the comparison result; the first comparison result signal and the second comparison result And a control circuit for controlling the gain of the amplifier circuit based on the signal.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、アンプ回路の利得を自動的に制御する自動利得制御回路に関する。   The present invention relates to an automatic gain control circuit that automatically controls the gain of an amplifier circuit.

自動利得制御(ACG:Automatic Gain Control)回路には、例えば、アンプ回路の出力信号の振幅に基づいて、アンプ回路の利得を切り替えるものである。   An automatic gain control (ACG) circuit switches the gain of an amplifier circuit based on the amplitude of an output signal of the amplifier circuit, for example.

上記自動利得制御回路では、音声信号のような低周波の信号を適用する場合、フィルタの時定数が大きくなる。これにより、実装上の面積が増大する。   In the automatic gain control circuit, when a low frequency signal such as an audio signal is applied, the time constant of the filter becomes large. This increases the mounting area.

ここで、従来の自動利得制御回路には、出力信号の振幅と2つのレベルとを比較し、この比較結果に応じた信号のデューティ比に基づいて、出力信号の振幅が所定のレベルに維持されるように、アンプ回路の利得を制御するものがある(例えば、特許文献1参照。)。   Here, the conventional automatic gain control circuit compares the amplitude of the output signal with two levels, and the amplitude of the output signal is maintained at a predetermined level based on the duty ratio of the signal according to the comparison result. As described above, there is one that controls the gain of an amplifier circuit (see, for example, Patent Document 1).

この従来の自動利得制御回路によれば、アナログ的な時定数を生成するための回路が不要となり、回路面積を縮小することができる。   According to this conventional automatic gain control circuit, a circuit for generating an analog time constant becomes unnecessary, and the circuit area can be reduced.

しかし、この従来の自動利得制御回路は、大振幅の入力信号が入力された場合におけるアンプ回路の利得の詳細な制御については、言及していない。   However, this conventional automatic gain control circuit does not mention detailed control of the gain of the amplifier circuit when a large-amplitude input signal is input.

特開平10−322152号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-322152

本発明は、回路面積の縮小を図りつつ、大振幅の入力信号が入力された場合にも適切に利得を制御して所定の振幅範囲の出力信号を出力することが可能な自動利得制御回路を提供することを目的とする。   The present invention provides an automatic gain control circuit capable of appropriately controlling a gain and outputting an output signal in a predetermined amplitude range even when a large amplitude input signal is inputted while reducing the circuit area. The purpose is to provide.

本発明の一態様に係る自動利得制御回路は、入力端子を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子から出力し、前記利得が調整可能なアンプ回路と、前記出力信号の振幅と第1の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力する第1のコンパレータと、前記出力信号の振幅と前記第1の比較電圧よりも小さい第2の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2のコンパレータと、前記第1の比較結果信号および前記第2の比較結果信号に基づいて、前記アンプ回路の利得を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記出力信号の振幅が前記第1の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得が段階的に減少するように制御し、前記出力信号の振幅が前記第2の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得が段階的に増加するように制御し、前記出力信号の振幅が前記第1の比較電圧以下かつ前記第2の比較電圧以上である場合には、前記アンプ回路の利得を維持するように制御することを特徴とする。   An automatic gain control circuit according to an aspect of the present invention amplifies an input signal input via an input terminal with a set gain, outputs the obtained signal as an output signal from an output terminal, and the gain is adjusted A possible amplifier circuit, a first comparator for comparing the amplitude of the output signal with a first comparison voltage, and outputting a first comparison result signal according to the comparison result, the amplitude of the output signal, and the A second comparator that compares a second comparison voltage that is smaller than the first comparison voltage and outputs a second comparison result signal corresponding to the comparison result; the first comparison result signal; and the second comparison voltage A control circuit that controls the gain of the amplifier circuit based on the comparison result signal of the amplifier circuit, and the control circuit, when the amplitude of the output signal is larger than the first comparison voltage, Gain gradually decreases When the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to increase stepwise, and the amplitude of the output signal is the first When the comparison voltage is equal to or lower than the second comparison voltage and higher than the second comparison voltage, control is performed so as to maintain the gain of the amplifier circuit.

本発明の他の態様に係る自動利得制御回路は、入力端子を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子から出力し、前記利得が調整可能なアンプ回路と、前記入力信号の振幅と第1の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力する第1のコンパレータと、前記入力信号の振幅と前記第1の比較電圧よりも小さい第2の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2のコンパレータと、前記入力信号の振幅と前記第2の比較電圧よりも小さい第3の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第3の比較結果信号を出力する第3のコンパレータと、前記入力信号の振幅と前記第3の比較電圧よりも小さい第4の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第4の比較結果信号を出力する第4のコンパレータと、前記第1の比較結果信号ないし前記第4の比較結果信号に基づいて、前記アンプ回路の利得を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記入力信号の振幅が前記第1の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得を減少するように制御し、前記入力信号の振幅が前記第2の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得が減少するように制御し、前記入力信号の振幅が前記第3の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得を増加するように制御し、前記入力信号の振幅が前記第4の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得が増加するように制御し、前記入力信号の振幅が前記第2の比較電圧以下かつ前記第3の比較電圧以上である場合には、前記アンプ回路の利得を維持するように制御することを特徴とする。   An automatic gain control circuit according to another aspect of the present invention amplifies an input signal input via an input terminal with a set gain, outputs the obtained signal as an output signal from an output terminal, and the gain is An adjustable amplifier circuit, a first comparator that compares the amplitude of the input signal with a first comparison voltage, and outputs a first comparison result signal according to the comparison result, and the amplitude of the input signal A second comparator that compares a second comparison voltage that is smaller than the first comparison voltage and outputs a second comparison result signal according to the comparison result; an amplitude of the input signal; and the second comparison voltage A third comparator that compares a third comparison voltage that is smaller than the comparison voltage and outputs a third comparison result signal corresponding to the comparison result; an amplitude of the input signal; and the third comparison voltage Compare with a small fourth comparison voltage A fourth comparator for outputting a fourth comparison result signal corresponding to the comparison result, and a control circuit for controlling the gain of the amplifier circuit based on the first comparison result signal or the fourth comparison result signal And when the amplitude of the input signal is larger than the first comparison voltage, the control circuit controls to reduce the gain of the amplifier circuit, and the amplitude of the input signal is When the comparison voltage is larger than 2, the amplifier circuit gain is controlled to decrease. When the amplitude of the input signal is smaller than the third comparison voltage, the amplifier circuit gain is increased. When the amplitude of the input signal is smaller than the fourth comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to increase, and the amplitude of the input signal is the second comparison voltage. And above If 3 is a comparison voltage above is characterized by controlling so as to maintain the gain of the amplifier circuit.

本発明の一態様に係る自動利得制御回路によれば、回路面積の縮小を図りつつ、大振幅の入力信号が入力された場合にも適切に利得を制御して所定の振幅範囲の出力信号を出力することができる。   According to the automatic gain control circuit of one aspect of the present invention, while reducing the circuit area, even when a large amplitude input signal is input, the gain is appropriately controlled to generate an output signal in a predetermined amplitude range. Can be output.

本発明の一態様である実施例1に係る自動利得制御回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the automatic gain control circuit which concerns on Example 1 which is 1 aspect of this invention. 図1の自動利得制御回路の入力信号の振幅、出力信号の振幅、およびアンプ回路の利得の関係の一例を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the relationship between the amplitude of an input signal, the amplitude of an output signal, and the gain of an amplifier circuit in the automatic gain control circuit of FIG. 1. 本発明の一態様である実施例2に係る自動利得制御回路の構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of a structure of the automatic gain control circuit which concerns on Example 2 which is 1 aspect of this invention.

以下、本発明を適用した各実施例について図面を参照しながら説明する。   Embodiments to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の一態様である実施例1に係る自動利得制御回路の構成の一例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of an automatic gain control circuit according to a first embodiment which is an aspect of the present invention.

図1に示すように、自動利得制御回路は、入力端子1と、出力端子2と、アンプ回路3と、第1のコンパレータ4と、第2のコンパレータ5と、制御回路6と、を備える。   As shown in FIG. 1, the automatic gain control circuit includes an input terminal 1, an output terminal 2, an amplifier circuit 3, a first comparator 4, a second comparator 5, and a control circuit 6.

アンプ回路3は、入力端子1を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子3から出力するようになっている。このアンプ回路3は、利得が調整可能になっている。なお、入力信号は、例えば、音声信号等の低周波の信号である。   The amplifier circuit 3 amplifies an input signal input via the input terminal 1 with a set gain, and outputs the obtained signal from the output terminal 3 as an output signal. The amplifier circuit 3 is adjustable in gain. The input signal is, for example, a low frequency signal such as an audio signal.

第1のコンパレータ4は、出力信号の振幅と第1の比較電圧VthHとを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力するようになっている。   The first comparator 4 compares the amplitude of the output signal with the first comparison voltage VthH, and outputs a first comparison result signal corresponding to the comparison result.

第2のコンパレータ5は、出力信号の振幅と第1の比較電圧VthHよりも小さい第2の比較電圧VthLとを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力するようになっている。   The second comparator 5 compares the amplitude of the output signal with the second comparison voltage VthL smaller than the first comparison voltage VthH, and outputs a second comparison result signal corresponding to the comparison result. ing.

制御回路6は、第1の比較結果信号および第2の比較結果信号に基づいて、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。   The control circuit 6 controls the gain of the amplifier circuit 3 based on the first comparison result signal and the second comparison result signal.

具体的には、この制御回路6は、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthHよりも大きい場合には、アンプ回路3の利得が段階的に減少するような制御になっている。すなわち、この制御回路6は、第1の期間Ta毎に、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthHよりも大きい場合には、アンプ回路3の利得が減少するような制御になっている。   Specifically, the control circuit 6 is controlled so that the gain of the amplifier circuit 3 decreases stepwise when the amplitude of the output signal is larger than the first comparison voltage VthH. In other words, the control circuit 6 is controlled so that the gain of the amplifier circuit 3 decreases when the amplitude of the output signal is larger than the first comparison voltage VthH every first period Ta.

一方、制御回路6は、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLよりも小さい場合には、アンプ回路3の利得が段階的に増加するような制御になっている。すなわち、制御回路6は、第2の期間Tb毎に、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLよりも小さい場合には、アンプ回路3の利得が増加するような制御になっている。   On the other hand, when the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage VthL, the control circuit 6 is controlled so that the gain of the amplifier circuit 3 increases stepwise. That is, the control circuit 6 is controlled to increase the gain of the amplifier circuit 3 when the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage VthL every second period Tb.

また、制御回路6は、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthH以下かつ第2の比較電圧VthL以上である場合には、アンプ回路3の利得を維持するような制御になっている。   The control circuit 6 is controlled to maintain the gain of the amplifier circuit 3 when the amplitude of the output signal is equal to or lower than the first comparison voltage VthH and equal to or higher than the second comparison voltage VthL.

なお、第1の期間Taは、第2の期間Tbよりも短く設定されている。また、第2の期間Tbは、入力信号の周期よりも長く設定されている。   Note that the first period Ta is set shorter than the second period Tb. The second period Tb is set longer than the period of the input signal.

また、制御回路6は、予め規定された最小の最小利得と予め規定された最大の最大利得との範囲内で、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。   The control circuit 6 controls the gain of the amplifier circuit 3 within a range between a minimum minimum gain defined in advance and a maximum maximum gain defined in advance.

次に、以上のような構成を有する自動利得制御回路の動作の一例について説明する。   Next, an example of the operation of the automatic gain control circuit having the above configuration will be described.

図2は、図1の自動利得制御回路の入力信号の振幅、出力信号の振幅、およびアンプ回路の利得の関係の一例を示す波形図である。   FIG. 2 is a waveform diagram showing an example of the relationship between the amplitude of the input signal, the amplitude of the output signal, and the gain of the amplifier circuit of the automatic gain control circuit of FIG.

図2に示すように、初期状態では、入力信号の振幅が小さく、これにより、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLより小さく、アンプ回路3の利得が最大利得に調整されている。   As shown in FIG. 2, in the initial state, the amplitude of the input signal is small, whereby the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage VthL, and the gain of the amplifier circuit 3 is adjusted to the maximum gain.

そして、時間t1において、アンプ回路3は、大振幅の入力信号が入力されると、その振幅に応じた出力信号を出力する。このとき、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthHよりも大きくなる。   At time t1, when a large amplitude input signal is input, the amplifier circuit 3 outputs an output signal corresponding to the amplitude. At this time, the amplitude of the output signal becomes larger than the first comparison voltage VthH.

そこで、制御回路6は、第1の期間Ta毎に、第1の比較結果信号に基づいて、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthH以下になるまで、アンプ回路3の利得が減少するように制御する(時間t1〜時間t2)。   Therefore, the control circuit 6 seems to decrease the gain of the amplifier circuit 3 every first period Ta until the amplitude of the output signal becomes equal to or lower than the first comparison voltage VthH based on the first comparison result signal. (Time t1 to time t2).

そして、時間t2において、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthH以下かつ第2の比較電圧VthL以上になると、制御回路6は、アンプ回路3の利得を維持するように制御する(時間t2〜時間t3)。   When the amplitude of the output signal becomes equal to or lower than the first comparison voltage VthH and equal to or higher than the second comparison voltage VthL at time t2, the control circuit 6 performs control so as to maintain the gain of the amplifier circuit 3 (time t2 to time t2). Time t3).

次に、時間t3において、アンプ回路3は、振幅が小さくなった入力信号が入力されると、その振幅に応じた出力信号を出力する。このとき、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLよりも小さくなる。   Next, at time t3, when an input signal with a reduced amplitude is input, the amplifier circuit 3 outputs an output signal corresponding to the amplitude. At this time, the amplitude of the output signal becomes smaller than the second comparison voltage VthL.

そこで、制御回路6は、第2の期間Tb毎に、第2の比較結果信号に基づいて、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthL以上になるまで、アンプ回路3の利得が増加するように制御する(時間t3〜時間t4)。   Therefore, the control circuit 6 seems to increase the gain of the amplifier circuit 3 every second period Tb until the amplitude of the output signal becomes equal to or higher than the second comparison voltage VthL based on the second comparison result signal. (Time t3 to time t4).

ここで、既述のように、第2の期間Tbは、入力信号の周期よりも長く設定されている。これにより、制御回路6が、その周期が第2の期間Tbより短い低周波の入力信号の振幅の変化により、アンプ回路3の利得を増加させることを回避することができる。   Here, as described above, the second period Tb is set longer than the period of the input signal. Thereby, the control circuit 6 can avoid increasing the gain of the amplifier circuit 3 due to a change in the amplitude of the low-frequency input signal whose cycle is shorter than the second period Tb.

すなわち、定常的に出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLより小さい場合に、制御回路6は、アンプ回路3の利得を増加させる。これにより、利得の制御がより安定することになる。   That is, the control circuit 6 increases the gain of the amplifier circuit 3 when the amplitude of the output signal is steadily smaller than the second comparison voltage VthL. As a result, gain control becomes more stable.

そして、時間t4において、出力信号の振幅が第1の比較電圧VthH以下かつ第2の比較電圧VthL以上になると、制御回路6は、アンプ回路3の利得を維持するように制御する。   At time t4, when the amplitude of the output signal becomes equal to or lower than the first comparison voltage VthH and equal to or higher than the second comparison voltage VthL, the control circuit 6 performs control so as to maintain the gain of the amplifier circuit 3.

次に、時間t5において、アンプ回路3は、振幅がより小さくなった入力信号が入力されると、その振幅に応じた出力信号を出力する。このとき、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthLよりも小さくなる。   Next, at time t5, when an input signal having a smaller amplitude is input, the amplifier circuit 3 outputs an output signal corresponding to the amplitude. At this time, the amplitude of the output signal becomes smaller than the second comparison voltage VthL.

そこで、制御回路6は、第2の期間Tb毎に、第2の比較結果信号に基づいて、出力信号の振幅が第2の比較電圧VthL以上になるまで、アンプ回路3の利得が増加するように制御する(時間t5〜時間t6)。   Therefore, the control circuit 6 seems to increase the gain of the amplifier circuit 3 every second period Tb until the amplitude of the output signal becomes equal to or higher than the second comparison voltage VthL based on the second comparison result signal. (Time t5 to time t6).

ここで、既述のように、制御回路6は、予め規定された最小の最小利得と予め規定された最大の最大利得との範囲内で、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。したがって、時間t6において、アンプ回路3の利得が最大利得に達すると、制御回路6は、アンプ回路3の利得を最大利得に維持するように制御する。次に入力信号の振幅の変化があるまで、アンプ回路3は、安定した振幅の出力信号を出力することになる。   Here, as described above, the control circuit 6 controls the gain of the amplifier circuit 3 within the range between the minimum minimum gain specified in advance and the maximum maximum gain specified in advance. . Therefore, when the gain of the amplifier circuit 3 reaches the maximum gain at time t6, the control circuit 6 performs control so as to maintain the gain of the amplifier circuit 3 at the maximum gain. Next, until there is a change in the amplitude of the input signal, the amplifier circuit 3 outputs an output signal having a stable amplitude.

また、既述のように、第1の期間Taは、第2の期間よりも短く設定されている。さらに、ここでは、例えば、第1の期間Ta毎にアンプ回路3の利得が減少する利得差は、第2の期間Tb毎にアンプ回路3の利得が減少する利得差と等しく設定されている。   Further, as described above, the first period Ta is set shorter than the second period. Furthermore, for example, the gain difference at which the gain of the amplifier circuit 3 decreases every first period Ta is set equal to the gain difference at which the gain of the amplifier circuit 3 decreases every second period Tb.

このため、大振幅の入力信号が入力された場合にも、自動利得制御回路は、急峻にアンプ回路3の利得を下げることができる。したがって、所定の振幅範囲の出力信号を出力することができる。これにより、例えば、出力信号が入力されるシステムで動作が飽和するのを防ぐことができる。   For this reason, even when an input signal having a large amplitude is inputted, the automatic gain control circuit can sharply lower the gain of the amplifier circuit 3. Therefore, an output signal having a predetermined amplitude range can be output. Thereby, for example, it is possible to prevent the operation from being saturated in a system in which an output signal is input.

以上のように、本実施例に係る自動利得制御回路によれば、回路面積の縮小を図りつつ、大振幅の入力信号が入力された場合にも適切に利得を制御して所定の振幅範囲の出力信号を出力することができる。   As described above, according to the automatic gain control circuit of the present embodiment, the gain is appropriately controlled even when a large-amplitude input signal is input while reducing the circuit area, and a predetermined amplitude range is maintained. An output signal can be output.

既述の実施例1では、アンプ回路の出力信号の振幅に基づいて、アンプ回路の利得を制御する構成について説明した(フィードバック制御)。   In the above-described first embodiment, the configuration for controlling the gain of the amplifier circuit based on the amplitude of the output signal of the amplifier circuit has been described (feedback control).

しかし、入力信号の振幅に基づいて、アンプ回路の利得を制御するようにしもよい(フィードフォワード制御)。なお、この場合、実施例1と同様に、利得の調整を複数のステップで行う場合には、ステップ数に応じてコンパレータの数を増加させる必要がある。   However, the gain of the amplifier circuit may be controlled based on the amplitude of the input signal (feed forward control). In this case, as in the first embodiment, when gain adjustment is performed in a plurality of steps, it is necessary to increase the number of comparators in accordance with the number of steps.

このように、実施例2では、アンプ回路の入力信号の振幅に基づいて、アンプ回路の利得を制御する構成について説明する(フィードフォワード制御)。なお、実施例2においては、代表的な4個のコンパレータを用いた場合について説明するが、さらにコンパレータの数を増加させても同様の作用効果を奏することができる。   As described above, in the second embodiment, a configuration for controlling the gain of the amplifier circuit based on the amplitude of the input signal of the amplifier circuit will be described (feed forward control). In the second embodiment, a case where four representative comparators are used will be described. However, even if the number of comparators is further increased, the same effect can be obtained.

図3は、本発明の一態様である実施例2に係る自動利得制御回路の構成の一例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of an automatic gain control circuit according to a second embodiment which is an aspect of the present invention.

図3に示すように、自動利得制御回路は、入力端子1と、出力端子2と、アンプ回路3と、第1のコンパレータ201と、第2のコンパレータ202と、第3のコンパレータ203と、第4のコンパレータ204と、制御回路206と、を備える。   As shown in FIG. 3, the automatic gain control circuit includes an input terminal 1, an output terminal 2, an amplifier circuit 3, a first comparator 201, a second comparator 202, a third comparator 203, 4 comparators 204 and a control circuit 206.

実施例1と同様に、アンプ回路3は、入力端子1を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子3から出力するようになっている。このアンプ回路3は、利得が調整可能になっている。なお、入力信号は、例えば、音声信号等の低周波の信号である。   As in the first embodiment, the amplifier circuit 3 amplifies an input signal input via the input terminal 1 with a set gain, and outputs the obtained signal from the output terminal 3 as an output signal. Yes. The amplifier circuit 3 is adjustable in gain. The input signal is, for example, a low frequency signal such as an audio signal.

第1のコンパレータ201は、入力信号の振幅と第1の比較電圧VthH1とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力するようになっている。   The first comparator 201 compares the amplitude of the input signal with the first comparison voltage VthH1, and outputs a first comparison result signal corresponding to the comparison result.

第2のコンパレータ202は、入力信号の振幅と第1の比較電圧VthH1よりも小さい第2の比較電圧VthH2とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力するようになっている。   The second comparator 202 compares the amplitude of the input signal with the second comparison voltage VthH2 smaller than the first comparison voltage VthH1, and outputs a second comparison result signal corresponding to the comparison result. ing.

第3のコンパレータ203は、入力信号の振幅と第2の比較電圧VthH2よりも小さい第3の比較電圧VthL1とを比較し、この比較結果に応じた第3の比較結果信号を出力するようになっている。   The third comparator 203 compares the amplitude of the input signal with the third comparison voltage VthL1 smaller than the second comparison voltage VthH2, and outputs a third comparison result signal corresponding to the comparison result. ing.

第4のコンパレータ204は、入力信号の振幅と第3の比較電圧VthL1よりも小さい第4の比較電圧VthL2とを比較し、この比較結果に応じた第4の比較結果信号を出力するようになっている。   The fourth comparator 204 compares the amplitude of the input signal with the fourth comparison voltage VthL2 smaller than the third comparison voltage VthL1, and outputs a fourth comparison result signal according to the comparison result. ing.

制御回路206は、第1の比較結果信号ないし第4の比較結果信号に基づいて、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。   The control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 based on the first comparison result signal to the fourth comparison result signal.

具体的には、この制御回路206は、入力信号の振幅が第1の比較電圧VthH1よりも大きい場合には、アンプ回路3の利得を減少するように制御するようになっている。さらに、制御回路206は、入力信号の振幅が第2の比較電圧VthH2よりも大きい場合には、アンプ回路3の利得が減少するように制御するようになっている。   Specifically, the control circuit 206 controls to reduce the gain of the amplifier circuit 3 when the amplitude of the input signal is larger than the first comparison voltage VthH1. Further, the control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 to decrease when the amplitude of the input signal is larger than the second comparison voltage VthH2.

好ましくは、制御回路206は、第1の期間Ta毎に、入力信号の振幅が第1の比較電圧VthH1または第2の比較電圧VthH2よりも大きい場合には、アンプ回路3の利得を減少するように制御する。   Preferably, the control circuit 206 reduces the gain of the amplifier circuit 3 every first period Ta when the amplitude of the input signal is larger than the first comparison voltage VthH1 or the second comparison voltage VthH2. To control.

一方、制御回路206は、入力信号の振幅が第3の比較電圧VthL1よりも小さい場合には、アンプ回路3の利得を増加するように制御するようになっている。さらに、制御回路206は、入力信号の振幅が第4の比較電圧VthL2よりも小さい場合には、アンプ回路3の利得が増加するように制御するようになっている。   On the other hand, the control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 to increase when the amplitude of the input signal is smaller than the third comparison voltage VthL1. Further, the control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 to increase when the amplitude of the input signal is smaller than the fourth comparison voltage VthL2.

好ましくは、制御回路206は、第2の期間Tb毎に、入力信号の振幅が第3の比較電圧VthL1または第4の比較電圧VthL2よりも小さい場合には、アンプ回路3の利得を増加するように制御するようになっている。   Preferably, the control circuit 206 increases the gain of the amplifier circuit 3 every second period Tb when the amplitude of the input signal is smaller than the third comparison voltage VthL1 or the fourth comparison voltage VthL2. It comes to control.

また、制御回路206は、入力信号の振幅が第2の比較電圧VthH2以下かつ第3の比較電圧VthL1以上である場合には、アンプ回路3の利得を維持するように制御するようになっている。   Further, the control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 to be maintained when the amplitude of the input signal is equal to or lower than the second comparison voltage VthH2 and equal to or higher than the third comparison voltage VthL1. .

なお、実施例1と同様に、第1の期間Taは、第2の期間Tbよりも短く設定されている。また、第2の期間Tbは、入力信号の周期よりも長く設定されている。   As in the first embodiment, the first period Ta is set shorter than the second period Tb. The second period Tb is set longer than the period of the input signal.

また、制御回路206は、予め規定された最小の最小利得と予め規定された最大の最大利得との範囲内で、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。   The control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 within a range between a minimum minimum gain defined in advance and a maximum maximum gain defined in advance.

以上のような構成を有する自動利得制御回路の動作は、実施例1の自動利得制御回路動作と類似する。   The operation of the automatic gain control circuit having the above configuration is similar to the operation of the automatic gain control circuit of the first embodiment.

すなわち、実施例1と同様に、第2の期間Tbは、入力信号の周期よりも長く設定されている。これにより、制御回路206が、その周期が第2の期間Tbより短い低周波の入力信号の振幅の変化により、アンプ回路3の利得を増加させることを回避することができる。   That is, like the first embodiment, the second period Tb is set longer than the period of the input signal. As a result, the control circuit 206 can avoid increasing the gain of the amplifier circuit 3 due to the change in the amplitude of the low-frequency input signal whose cycle is shorter than the second period Tb.

したがって、定常的に出力信号の振幅が第3、第4の比較電圧VthL1、VthL2より小さい場合に、制御回路206は、アンプ回路3の利得を増加させる。これにより、利得の制御がより安定することになる。   Therefore, the control circuit 206 increases the gain of the amplifier circuit 3 when the amplitude of the output signal is steadily smaller than the third and fourth comparison voltages VthL1 and VthL2. As a result, gain control becomes more stable.

また、既述のように、実施例1と同様に、制御回路206は、予め規定された最小の最小利得と予め規定された最大の最大利得との範囲内で、アンプ回路3の利得を制御するようになっている。したがって、アンプ回路3の利得が最大利得に達すると、制御回路206は、アンプ回路3の利得を最大利得に維持するように制御する。次に入力信号の振幅の変化があるまで、アンプ回路3は、安定した振幅の出力信号を出力することになる。   As described above, as in the first embodiment, the control circuit 206 controls the gain of the amplifier circuit 3 within the range between the minimum minimum gain defined in advance and the maximum maximum gain defined in advance. It is supposed to be. Therefore, when the gain of the amplifier circuit 3 reaches the maximum gain, the control circuit 206 controls to maintain the gain of the amplifier circuit 3 at the maximum gain. Next, until there is a change in the amplitude of the input signal, the amplifier circuit 3 outputs an output signal having a stable amplitude.

また、既述のように、第1の期間Taは、第2の期間よりも短く設定されている。さらに、ここでは、例えば、第1の期間Ta毎にアンプ回路3の利得が減少する利得差は、第2の期間Tb毎に前記アンプ回路の利得が減少する利得差と等しく設定されている。   Further, as described above, the first period Ta is set shorter than the second period. Further, here, for example, the gain difference at which the gain of the amplifier circuit 3 decreases every first period Ta is set equal to the gain difference at which the gain of the amplifier circuit decreases every second period Tb.

このため、大振幅の入力信号が入力された場合にも、自動利得制御回路は、急峻にアンプ回路3の利得を下げることができる。したがって、所定の振幅範囲の出力信号を出力することができる。これにより、例えば、出力信号が入力されるシステムで動作が飽和するのを防ぐことができる。   For this reason, even when an input signal having a large amplitude is inputted, the automatic gain control circuit can sharply lower the gain of the amplifier circuit 3. Therefore, an output signal having a predetermined amplitude range can be output. Thereby, for example, it is possible to prevent the operation from being saturated in a system in which an output signal is input.

以上のように、本実施例に係る自動利得制御回路によれば、実施例1と同様に、回路面積の縮小を図りつつ、大振幅の入力信号が入力された場合にも適切に利得を制御して所定の振幅範囲の出力信号を出力することができる。   As described above, according to the automatic gain control circuit according to the present embodiment, as in the first embodiment, the gain is appropriately controlled even when a large-amplitude input signal is input while reducing the circuit area. Thus, an output signal having a predetermined amplitude range can be output.

1 入力端子
2 出力端子
3 アンプ回路
4 第1のコンパレータ
5 第2のコンパレータ
6、206 制御回路
201 第1のコンパレータ
202 第2のコンパレータ
203 第3のコンパレータ
204 第4のコンパレータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Output terminal 3 Amplifier circuit 4 1st comparator 5 2nd comparator 6 and 206 Control circuit 201 1st comparator 202 2nd comparator 203 3rd comparator 204 4th comparator

Claims (7)

入力端子を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子から出力し、前記利得が調整可能なアンプ回路と、
前記出力信号の振幅と第1の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力する第1のコンパレータと、
前記出力信号の振幅と前記第1の比較電圧よりも小さい第2の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2のコンパレータと、
前記第1の比較結果信号および前記第2の比較結果信号に基づいて、前記アンプ回路の利得を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記出力信号の振幅が前記第1の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得が段階的に減少するように制御し、
前記出力信号の振幅が前記第2の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得が段階的に増加するように制御し、
前記出力信号の振幅が前記第1の比較電圧以下かつ前記第2の比較電圧以上である場合には、前記アンプ回路の利得を維持するように制御する
ことを特徴とする自動利得制御回路。
An amplifier circuit that amplifies the input signal input through the input terminal with a set gain, outputs the obtained signal as an output signal from the output terminal, and the gain can be adjusted;
A first comparator that compares the amplitude of the output signal with a first comparison voltage and outputs a first comparison result signal according to the comparison result;
A second comparator that compares the amplitude of the output signal with a second comparison voltage smaller than the first comparison voltage and outputs a second comparison result signal according to the comparison result;
A control circuit for controlling the gain of the amplifier circuit based on the first comparison result signal and the second comparison result signal;
The control circuit includes:
When the amplitude of the output signal is larger than the first comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to decrease stepwise,
When the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to increase stepwise,
An automatic gain control circuit, wherein when the amplitude of the output signal is not more than the first comparison voltage and not less than the second comparison voltage, control is performed so as to maintain the gain of the amplifier circuit.
前記制御回路は、
第1の期間毎に、前記出力信号の振幅が前記第1の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得が減少するように制御し、
第2の期間毎に、前記出力信号の振幅が前記第2の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得が増加するように制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の自動利得制御回路。
The control circuit includes:
When the amplitude of the output signal is larger than the first comparison voltage for each first period, control is performed so that the gain of the amplifier circuit is decreased.
2. The automatic control according to claim 1, wherein the gain of the amplifier circuit is controlled to increase when the amplitude of the output signal is smaller than the second comparison voltage every second period. Gain control circuit.
前記第1の期間は、前記第2の期間よりも短いことを特徴とする請求項2に記載の自動利得制御回路。   The automatic gain control circuit according to claim 2, wherein the first period is shorter than the second period. 第1の期間毎に前記アンプ回路の利得が減少する利得差は、前記第2の期間毎に前記アンプ回路の利得が減少する利得差と等しい
ことを特徴とする請求項2または3に記載の自動利得制御回路。
4. The gain difference at which the gain of the amplifier circuit decreases every first period is equal to the gain difference at which the gain of the amplifier circuit decreases every second period. Automatic gain control circuit.
入力端子を介して入力された入力信号を設定された利得で増幅し、得られた信号を出力信号として出力端子から出力し、前記利得が調整可能なアンプ回路と、
前記入力信号の振幅と第1の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第1の比較結果信号を出力する第1のコンパレータと、
前記入力信号の振幅と前記第1の比較電圧よりも小さい第2の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第2の比較結果信号を出力する第2のコンパレータと、
前記入力信号の振幅と前記第2の比較電圧よりも小さい第3の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第3の比較結果信号を出力する第3のコンパレータと、
前記入力信号の振幅と前記第3の比較電圧よりも小さい第4の比較電圧とを比較し、この比較結果に応じた第4の比較結果信号を出力する第4のコンパレータと、
前記第1の比較結果信号ないし前記第4の比較結果信号に基づいて、前記アンプ回路の利得を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記入力信号の振幅が前記第1の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得を減少するように制御し、
前記入力信号の振幅が前記第2の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得が減少するように制御し、
前記入力信号の振幅が前記第3の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得を増加するように制御し、
前記入力信号の振幅が前記第4の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得が増加するように制御し、
前記入力信号の振幅が前記第2の比較電圧以下かつ前記第3の比較電圧以上である場合には、前記アンプ回路の利得を維持するように制御する
ことを特徴とする自動利得制御回路。
An amplifier circuit that amplifies the input signal input through the input terminal with a set gain, outputs the obtained signal as an output signal from the output terminal, and the gain can be adjusted;
A first comparator that compares the amplitude of the input signal with a first comparison voltage and outputs a first comparison result signal according to the comparison result;
A second comparator that compares the amplitude of the input signal with a second comparison voltage smaller than the first comparison voltage and outputs a second comparison result signal according to the comparison result;
A third comparator for comparing the amplitude of the input signal with a third comparison voltage smaller than the second comparison voltage and outputting a third comparison result signal according to the comparison result;
A fourth comparator for comparing the amplitude of the input signal with a fourth comparison voltage smaller than the third comparison voltage and outputting a fourth comparison result signal according to the comparison result;
A control circuit for controlling the gain of the amplifier circuit based on the first comparison result signal to the fourth comparison result signal;
The control circuit includes:
If the amplitude of the input signal is greater than the first comparison voltage, control to reduce the gain of the amplifier circuit;
When the amplitude of the input signal is larger than the second comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to decrease,
When the amplitude of the input signal is smaller than the third comparison voltage, control to increase the gain of the amplifier circuit;
If the amplitude of the input signal is smaller than the fourth comparison voltage, the gain of the amplifier circuit is controlled to increase,
An automatic gain control circuit, wherein when the amplitude of the input signal is less than or equal to the second comparison voltage and greater than or equal to the third comparison voltage, control is performed to maintain the gain of the amplifier circuit.
前記制御回路は、
第1の期間毎に、前記入力信号の振幅が前記第1の比較電圧または前記第2の比較電圧よりも大きい場合には、前記アンプ回路の利得を減少するように制御し、
第2の期間毎に、前記入力信号の振幅が前記第3の比較電圧または前記第4の比較電圧よりも小さい場合には、前記アンプ回路の利得を増加するように制御する
ことを特徴とする請求項5に記載の自動利得制御回路。
The control circuit includes:
When the amplitude of the input signal is larger than the first comparison voltage or the second comparison voltage for each first period, control is performed to reduce the gain of the amplifier circuit;
When the amplitude of the input signal is smaller than the third comparison voltage or the fourth comparison voltage every second period, the gain of the amplifier circuit is controlled to increase. The automatic gain control circuit according to claim 5.
前記第1の期間は、前記第2の期間よりも短いことを特徴とする請求項6に記載の自動利得制御回路。   The automatic gain control circuit according to claim 6, wherein the first period is shorter than the second period.
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