(57)【要約】【課題】装置のダイナミックレンジを変えることなしに、入力信号の振幅の変化に対応する出力電圧の変化の割合（傾き）を大きくし、入力信号の振幅の変化に対してその検出精度を高める。【解決手段】入力信号を予め設定した増幅率で増幅する複数の増幅回路と、増幅回路の増幅した信号の振幅を検出する振幅検出回路と、振幅検出回路の検出した信号を演算して該入力信号の振幅を求める演算回路と、振幅検出回路が検出した信号を演算回路に送出するか否かを設定するスイッチ回路を備える。【選択図】図１
2008196897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を予め設定した増幅率で増幅する複数の増幅回路と、
該増幅回路の増幅した信号の振幅を検出する振幅検出回路と、
該振幅検出回路の検出した信号を演算して該入力信号の振幅を求める演算回路と、
該振幅検出回路が検出した信号を該演算回路に送出するか否かを設定するスイッチ回路を備えることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該複数の増幅回路はそれぞれが直列に接続された複数の増幅回路であることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該振幅検出回路は該増幅回路の増幅した信号の振幅に応じた電流を生成し、
該演算回路は複数の該振幅検出回路が生成する電流を合成し、該合成された電流を電圧に変換することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該スイッチ回路を制御する制御回路を備え、
該制御回路は該演算回路にて演算された信号を予め設定した２つの参照信号と比較する比較器を備え、該演算回路にて演算された信号が該２つの参照信号の間に位置するように制御することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該スイッチ回路は、連続する該振幅検出回路の検出した信号を該演算回路に送出するか否かを設定することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
複数の該増幅回路のそれぞれは、増幅率が制御信号に基づいて可変になることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
複数の該振幅検出回路のそれぞれは、電流増幅率が制御信号に基づいて可変になることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項８】
請求項３に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、制御信号に基づいて該電流を電圧に変換するため可変抵抗を用いることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項９】
請求項３に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、合成した電流に補正値を加えて電圧に変換することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路にて演算された信号を、予め設定した比較タイミングで該演算された信号の電圧の大小関係を判別する比較回路を備えることを特徴とする振幅検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線等の通信機器における振幅検出装置に係り、特に送信部または受信部において用いられ、送信信号または受信信号の振幅が僅かに変動した場合においても、その振幅の変化を検出可能とする振幅検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近の移動体通信では、電力の有効利用を目的として中継局からの受信信号の強度に応じて送信信号の強度つまり送信電力を制御している。また、装置として規定される送信電力を満足するように送信電力を制御している。そのため、この受信信号および送信信号の強度を検出することが必要になり、信号強度検出器（Received Signal Strength Indicator：ＲＳＳＩ）を用いてこの受信信号および送信信号の強度を検出している。
【０００３】
ＲＳＳＩは、入力信号を増幅する増幅手段と、その増幅手段の入力信号または増幅手段の増幅した信号（出力信号）を整流し、信号振幅に相当する電流を検出する振幅検出手段によって構成される回路ブロックを直列に多段に接続した構成を有している。それぞれの回路ブロックが生成する信号振幅に相当する電流は加算され、低域濾波器（Low Pass Filter：ＬＰＦ）を介して信号の高周波成分が取り除かれる。得られたＤＣ電流は抵抗によって電圧に変換される。以上より、入力信号の振幅に応じた電圧を得ることが可能となり、小振幅から大振幅までのその大きさを電圧の絶対値として得ることができる（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、入力信号の小振幅から大振幅までの信号変化を単調増加する絶対値として出力電圧に反映させるために、かつ、この加算された電流に相当する出力電圧が回路を飽和させないために、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化に制限が与えられる。つまり、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合を大きくすることができない場合がある。
【非特許文献１】Chun-Pang Wu and Hen-Wai Tsao、“A 110-MHz 84-dB CMOS Programmable Gain Amplifier With Integrated RSSI Function”、IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS、VOL.40, NO.6 JUNE 2005
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来装置のように出力電圧の変化の割合を大きくすることができない場合には、入力信号の振幅の変化が小さい場合に、出力電圧の変化を精度よく検出できない場合が生じる。一方、入力信号の振幅の変化に対して、出力電圧の変化を急峻にして精度良く出力電圧の変化を検出するようにした場合には、入力信号の振幅が大きい時に、検出値が回路の上限値以上になり、信号の振幅の変化を生成できなくなる。
【０００６】
本発明は、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合、つまり傾きを大きくし、さらに、小さい振幅から大きい振幅まで広範囲にわたる入力信号の振幅の変化に対してその検出精度を高めることが可能な振幅検出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第一の発明は、入力信号を予め設定した増幅率で増幅する複数の増幅回路と、増幅回路の増幅した信号の振幅を検出する振幅検出回路と、振幅検出回路の検出した信号を演算して入力信号の振幅を求める演算回路と、振幅検出回路が検出した信号を演算回路に送出するか否かを設定するスイッチ回路を備えることを特徴とする振幅検出装置である。
【０００８】
第一の発明によれば、入力信号の振幅に応じて、演算回路に送出する振幅検出回路からの電流を選択することができ、演算回路の電流を電圧に変換する抵抗値を回路が飽和しない程度まで大きくすることが可能となる。このため、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧変化の割合を大きくすること、つまり変化の傾きを大きくできる振幅検出装置を提供することが可能となる。
【０００９】
第二の発明は、第一の発明のスイッチ回路を制御する制御回路を備え、この制御回路は演算回路にて演算された信号を予め設定した２つの参照信号と比較する比較器を備え、演算回路にて演算された信号が２つの参照信号の間に位置するように制御することを特徴とする振幅検出装置である。
【００１０】
第二の発明によれば、振幅検出回路が生成する電流を演算回路に送出するか否かのスイッチを、演算回路にて演算された信号の電圧が入力信号の振幅に応じて２つの参照電位間に位置するように、自動的に選択するよう制御することが可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の振幅検出装置は、装置のダイナミックレンジを大きくせずに、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以降、図面を併用して本発明の詳細を説明する。なお、図面において同一のものまたは類似するものについては同一の符号を記載する。
（実施例１）
図１は構成図（１）であり、本発明の振幅検出装置の１つの構成を示している。
【００１３】
１０１から１１０のそれぞれは増幅回路であり、それぞれ同じ回路構成、増幅特性を有している。
【００１４】
２０１から２１０のそれぞれは振幅検出回路であり、それぞれ同じ回路構成、検出特性を有している。
【００１５】
３は演算回路である。
【００１６】
４０１から４１０のそれぞれはスイッチ回路であり、それぞれ同じ回路構成を有している。
【００１７】
図２は構成図（１−１）であり、増幅回路１０１〜１１０を総称する増幅回路１、振幅検出回路２０１〜２１０を総称する振幅検出回路２、スイッチ回路４０１〜４１０を総称するスイッチ回路４を示している。
【００１８】
増幅回路１は入力信号（１１）を増幅し、増幅された出力信号（１２）を生成するための増幅手段であり、本回路が適用される装置の特性に応じて予め増幅率は設定される。また、増幅回路の段数は図１では１０段の例を示しているが、使用用途により変更してもよい。
【００１９】
振幅検出回路２は増幅回路１の入力信号または出力信号のいずれかの信号を整流してその信号の振幅に相当する電流（検出電流）を生成する。
【００２０】
演算回路３は振幅検出回路２０１〜２１０が生成した検出電流（２０１）〜（２１０）の、スイッチ回路４０１〜４１０によって選択された検出電流を加算し、その加算された電流を電圧に変換し、その出力電圧（３）を生成する。
【００２１】
図３は演算回路の構成図（１）であり、演算回路３の１つの構成を示している。
【００２２】
抵抗３３で検出電流（２０１）〜（２１０）を加算し、電圧に変換する。コンデンサ３２は抵抗３３と共にローパスフィルタ（ＬＰＦ）を構成する。
【００２３】
加算された電流はこのＬＰＦによってＡＣ成分が取り除かれる。
【００２４】
先に述べた従来のＲＳＳＩでは、振幅検出回路２に相当する回路にて生成する検出電流を全て加算し、ＬＰＦを構成する抵抗によって電圧に変換している。
【００２５】
しかし、本実施例においては、スイッチ回路４を備えて、スイッチ回路４にて選択された何れかの振幅検出回路２の検出電流に対応する出力電圧（３）となる。
【００２６】
よって、抵抗３３は従来のＲＳＳＩの構成の場合と比較して、より大きな抵抗値を有する。
【００２７】
図４は出力電圧を説明する図である。
【００２８】
ａは本発明の振幅検出装置を構成する回路が動作する上限の電圧（飽和電圧）である。
【００２９】
例えば、図１において検出電流（２０１）〜（２１０）に徐々に大きくなる検出電流が得られているとする。ｂ１〜ｂ４は検出電流（２０７）〜（２１０）のそれぞれに相当する出力電圧とし、ｂはこれらの検出電流（２０１）〜（２１０）を加算し電圧に変換された出力電圧とする。この場合、従来のＲＳＳＩの構成では、加算された電流を変換した電圧がａを超えないように、予め抵抗値および検出電流値を設計時点で設定し、出力電圧がｂになるようにする。よって、入力信号（１１）の振幅の変化に対する出力電圧（３）の変化の大きさは、このｂの傾きに基づいて決定される。
【００３０】
本実施例においては、振幅検出回路２で生成した全ての検出電流（２０１）〜（２１０）を加算するのではなく、スイッチ回路４により選択された検出電流だけが演算回路３に送られて電圧に変換される。例えば、ｃ１はスイッチ回路４０６を接続状態（ON）にした場合の出力電圧（３）であり、ｃ２はスイッチ回路４０７をONにした場合の出力電圧（３）であり、同様に、ｃ３〜ｃ５のそれぞれはスイッチ回路４０８〜４１０のそれぞれをONにした場合の出力電圧（３）である。
【００３１】
よって本実施例の構成によれば、演算回路３で加算する検出電流はスイッチ回路４によって選択された検出電流だけとなり、電圧に変換する抵抗３３の抵抗値はその電圧がａを超えない範囲で大きくできるので、出力電圧（３）の変化の傾きを大きくできる。つまり、入力信号（１１）の振幅に応じて演算回路３にて加算して出力電圧として検出する検出電流をスイッチ回路４で選択し、電流を電圧に変換する抵抗の値を上限の電圧ａを超えないように大きく設定することによって、入力信号（１１）の振幅の変化に対する出力電圧（３）の変化を大きくすることが可能となる。特に、振幅が小さい領域で振幅の変化に対して出力電圧の大きな変化を必要とする場合に有効である。
【００３２】
なお、本実施例において、図１に示した増幅回路１０１〜１１０は同じ特性（増幅率）を有した増幅回路であり、直列に接続した構成をとっている。しかし、図５（構成図（１−２））に示すように、増幅回路１０１〜１１０を並列にして、入力信号（１１）を増幅回路１０１〜１１０のそれぞれが受信する構成をとり、例えば増幅回路１０１の増幅率が２、増幅回路１０２の増幅率が４、増幅回路１０３の増幅率が８のように一定の割合で増幅率が異なる増幅特性を有する構成で、振幅検出回路２０１〜２１０のそれぞれは増幅回路１０１〜１１０のそれぞれの出力信号を整流してその信号の振幅に相当する電流（検出電流）を生成することによって、同じ効果を得ることが可能である。
（実施例２）
図６は構成図（２）であり、本発明の振幅検出装置の１つの構成を示しており、図１の構成図（１）に対して参照信号設定回路５、比較器６１，６２、制御回路７を追加している。
【００３３】
参照信号設定回路５は２つのそれぞれが異なる信号、例えば異なるレベルの電位を生成し、比較器６１，６２のそれぞれの参照電位とする。例えば、比較器６１の参照電位は比較器６２の参照電位より小さい値を有するとする。比較器６１，６２のそれぞれの入力端子の他の一方には演算回路３が生成する出力電圧（３）を接続する。
【００３４】
比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）を参照信号設定回路５が生成する２つの異なる参照電位と比較する。
【００３５】
制御回路７は、比較器６１，６２の比較結果信号（論理レベル“０”もしくは“１”）に基づいて、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさが参照信号設定回路５の生成する２つの参照電位の間に位置するようにスイッチ回路４を制御する。
【００３６】
制御回路７はスイッチ回路４０１〜４０８の何れかの１つのスイッチ、例えばスイッチ回路４０５をONにする。そして、比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさを参照信号設定回路５が生成する２つの参照電位と比較する。出力電圧（３）の大きさが２つの参照電位よりも大きい（論理レベル“１”）ならば、出力電圧（３）が大きすぎるので、出力電圧（３）が小さくなるように検出電流がより小さいスイッチ回路４０３を接続状態にする。この時、スイッチ回路４０５は同時に断状態（OFF）にする。出力電圧（３）の大きさが２つの参照電位よりも小さい（論理レベル“０”）ならば、出力電圧（３）が小さすぎるので、出力電圧（３）が大きくなるように検出電流がより大きいスイッチ回路４０７をONにする。この時、スイッチ回路４０５は同時にOFFにする。
【００３７】
同様に、スイッチ回路４０３がONの時に比較器６１，６２の比較結果が、共に大きいならばスイッチ回路４０１をONに、共に小さいならばスイッチ回路４０４をONにする。
【００３８】
また、スイッチ回路４０７がONの時に比較器６１，６２の比較結果が、共に大きいならばスイッチ回路４０６をONに、共に小さいならばスイッチ回路４０８をONにする。
【００３９】
本実施例の構成によれば、演算回路３が生成する出力電圧（３）を２つの参照電位を有する比較器６１，６２と複数回比較することによって、ONにするスイッチ回路４を自動的に選択するように制御することが可能となる。また、出力電圧（３）を必ず参照電位間に設定させることが可能となるため、出力電圧（３）を受ける後段に接続する回路の入力範囲を設定することができるので設計を柔軟にすることができる。さらに、スイッチ回路４の接続状態、つまり（４０１）〜（４０８）のどのスイッチ回路４がONになっているかにより、入力信号（１１）の振幅を判別することが可能となる。
（実施例３）
図７は構成図（３−１）であり、図１の構成図（１）の振幅検出回路２のうち連続する３つの振幅検出回路２を１つのスイッチ回路４に接続している。
【００４０】
図８は構成図（３−２）であり、図６の構成図（２）の強度検出回路２のうち連続する３つの強度検出回路２を１つのスイッチ回路４に接続している。
【００４１】
図７、図８において、例えば、スイッチ回路４０１には振幅検出回路２０１，２０２，２０３のそれぞれが生成する検出電流の加算された検出電流（２１１）が流れる。スイッチ回路４０２には振幅検出回路２０２，２０３，２０４のそれぞれが生成する検出電流の加算された検出電流（２１２）が流れる。同様に、スイッチ回路４０８には振幅検出回路２０８，２０９，２１０のそれぞれが生成する検出電流の加算された検出電流（２１８）が流れる。
【００４２】
図９は出力電圧の変化を説明する図であり、入力信号（１１）の振幅の変化に対する出力電圧（３）の変化を説明する図である。図７、図８に示す装置構成において、入力信号（１１）の振幅に対する出力電圧（３）の関係をスイッチ回路４０１〜４０８の何れかをONにした場合についてのシミュレーション結果を示している。８本のグラフ（４０１）〜（４０８）のそれぞれは、連続する３つの振幅検出回路２をスイッチ回路４に接続した場合であり、例えば、グラフ（４０８）はスイッチ回路４０８をONにした場合の振幅が小さい領域での出力電圧（３）であり、グラフ（４０１）はスイッチ回路４０１をONにした場合の振幅が大きい領域での出力電圧（３）を示している。
【００４３】
図１０は参照電位を説明する図である。図９に基づいて、スイッチ回路４０１〜４０８の何れかをONにした場合の振幅に対する出力電圧の関係を示している。そして、参照信号設定回路５は、複数の検出電流（２１１）〜（２１８）によって広範囲な振幅を含むように、比較器６１，６２の参照電位としてレベル１、レベル２を設定する。
【００４４】
例えば、スイッチ回路４０１をONにした場合の振幅と出力電圧の関係は図中のグラフ（４０１）にて示している。よって、振幅電圧がｖ８〜ｖ９の領域においてはスイッチ回路４０１をONさせることによって、振幅の変動はグラフ（４０１）の傾きに基づいて、出力電圧の変動となって現れる。同様に、例えば、スイッチ回路４０５をONにした場合の振幅と出力電圧の関係は図中のグラフ（４０５）にて示している。よって、振幅電圧がｖ４〜ｖ５の領域においてはスイッチ回路４０５をONさせることによって、振幅の変動はグラフ（４０５）の傾きに基づいて、出力電圧の変動となって現れる。
【００４５】
図８に示す制御回路７の動作について図１０を用いて説明する。制御の一例として、２分探索を実施した場合を考える。
【００４６】
例えば、演算回路３が生成する出力電圧（３）が振幅ｖ２とｖ３の間にあるとする。
【００４７】
制御回路７はスイッチ回路４０１〜４０８の何れかの１つのスイッチ、例えばスイッチ回路４０４をONにする。そして、比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさを参照信号設定回路５が生成する２つの参照電位、レベル１とレベル２と比較する。出力電圧（３）の大きさがレベル１、レベル２よりも小さいので、スイッチ回路４０６をONにする。この時、スイッチ回路４０４は同時にOFFにする。
【００４８】
スイッチ回路４０６がONの状態において、比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさを参照信号設定回路５が生成する２つの参照電位、レベル１とレベル２と比較する。出力電圧（３）の大きさがレベル１、レベル２よりも小さいので、スイッチ回路４０８をONにする。この時、スイッチ回路４０６は同時にOFFにする。
【００４９】
スイッチ回路４０８がONの状態において、比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさを参照信号設定回路５が生成する２つの参照電位、レベル１とレベル２と比較する。出力電圧（３）の大きさがレベル１、レベル２よりも大きいので、スイッチ回路４０７をONにする。この時、スイッチ回路４０８は同時にOFFにする。
【００５０】
スイッチ回路４０７がONの状態において、比較器６１，６２は、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさを参照信号設定回路５が生成する２つの参照電位、レベル１とレベル２と比較する。出力電圧（３）の大きさがレベル１よりも大きく、レベル２よりも小さくなるので、スイッチ回路４０７のONの状態を保持する。このように中心のスイッチから比較器６１，６２の比較結果に基づいて、ON、OFFを２分探索で変えていくことで、比較的少ない回数の比較で参照電位レベル1、レベル２の間に振幅が現れるよう、スイッチ回路４を選択することができる。
【００５１】
本実施例の構成によれば、１つのスイッチ回路４に接続する振幅検出回路２の連続する数に応じて、１つのスイッチ回路４の範囲とする振幅領域と、振幅に対する出力電圧の傾きを設定できる。また、出力電圧（３）を受ける後段に接続する回路の電圧範囲、および出力電圧の変化が振幅に対して連続になることを考慮して設定した参照電位を用いて、演算回路３が生成する出力電圧（３）の大きさに応じて、ONにするスイッチ回路４を自動的に選択することが可能となる。また、スイッチ回路４の接続状態、つまりどのスイッチ回路４がONになっているかにより、入力信号（１１）の振幅を判別することが可能となる。
（実施例４）
図１１は構成図（４）であり、図７の構成図（３−１）において、増幅回路１が外部からの制御信号（１３）に基づいて増幅率を変更できる構成を有している。増幅率を変更する仕組みの一例として、増幅回路１がその回路内で増幅率を決定する増幅器の負荷抵抗を、外部からの制御信号（１３）により、変更することによって実現できる。
【００５２】
本実施例によれば、増幅回路１の回路内の増幅器の増幅率を大きくすることにより、振幅検出回路２が検出する電流が大きくなるため、図２の演算回路３に流れ込む電流値も大きくなる。これに伴い、例えば図３の抵抗３３を変えずに増幅器の増幅率を２倍大きくした場合、抵抗３３に流れる検出電流と抵抗３３の積によって決定される出力電圧（３）は、等しい入力信号（１１）に対して２倍大きくなる。従って、同じ振幅（横軸）に対して、２倍出力電圧が変化するので、図９の特性の傾きを大きくすることができる。この時、図４の飽和電圧ａに小さな振幅で到達するため、検出できる振幅の範囲は狭くなる。増幅率を小さくした場合は逆に、傾きは小さくなるが検出できる振幅の範囲は大きくできる。このように、入力信号（１１）に応じて適切な増幅率を外部より設定することで、広い振幅範囲に対しても振幅検出の精度（傾き）と検出する振幅の範囲を調節することができる。
（実施例５）
図１２は構成図（５）であり、図７の構成図（３−１）において、振幅検出回路２が外部からの制御信号（１４）に基づいて検出電流の増幅率を変更できる構成を有している。検出電流の増幅率は例えばカレントミラー比を外部からの制御信号（１４）によって変更することで容易に実現できる。
【００５３】
本実施例によれば、実施例４と同様に、外部からの制御信号（１４）によって振幅検出回路２の検出電流の増幅率を大きくすることによって抵抗３３に流れる検出電流を大きくすることができるので、図９の特性の傾きを大きくすることができる。この時、図５の飽和電圧ａに小さな振幅で到達するため、検出できる振幅の範囲は狭くなる。増幅率の小さい場合も同様である。このように、入力信号（１１）に応じて適切な増幅率を外部より設定することで、広い振幅範囲に対しても振幅検出の精度（傾き）と検出する振幅の範囲を調節することができる。
（実施例６）
図１３は演算回路の構成図（２）であり、図３の演算回路の構成図（１）の抵抗３３を外部からの制御信号（１５）に基づいて抵抗値を制御できる可変抵抗３４に置き換えた構成を有している。可変抵抗３４は、例えば、抵抗を制御信号（１５）で制御されるアナログスイッチで選択することで容易に実現することができる。
【００５４】
本実施例によれば、等しい入力信号（１１）から得られる等しい振幅検出を大きな抵抗で電圧に変換した場合には出力電圧（３）を大きく、逆に小さな抵抗で変換した場合は出力電圧（３）を小さくすることができる。すなわち、入力信号（１１）の振幅の変化に対する出力電圧（３）の変化の割合、つまり傾きを可変にすることができる。この時、実施例４等と同様に、検出できる振幅の範囲は抵抗を大きくした場合は狭く、小さくした場合は広くなる。このように、入力信号（１１）に応じて適切な抵抗値を外部より設定することで、広い範囲の振幅に対しても振幅検出の精度（傾き）と検出する振幅の範囲を調節することができる。
（実施例７）
図１４は演算回路の構成図（３）であり、図１３の演算回路の構成図（２）に対し、可変抵抗３４で合成した検出電流の一部を分岐するための定電流源３５を備えている。検出電流の変化に相応しない部分をこの定電流源３５で引き抜き、かつ、可変抵抗３４の抵抗値をそれに応じて大きくすることによって、出力電圧（３）の絶対値を保ったまま、検出電流の変化に寄与する部分のみを出力電圧（３）の大きな変化として抽出することが可能になる。なお、上記の検出電流の一部は予め設定する補正値に応じて決定する。
【００５５】
本実施例によれば、定電流源３５によって分岐された電流に相当する出力電圧を、可変抵抗３４を大きくして補うことによって、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合、つまり傾きを大きくすることができ、入力信号の振幅の変化に対してその検出精度を高めることが可能となる。
【００５６】
例えば、検出電流値を１ｍＡ、可変抵抗３４の抵抗値を１ｋΩとすると出力電圧は１Ｖとなり、検出電流が０．９ｍＡになると出力電圧は０．９Ｖとなる。この変動差は０．１Ｖである。次に、定電流源３５によって０．５ｍＡを分岐し、可変抵抗３４の抵抗値を２ｋΩにする。検出電流値が１ｍＡの場合、可変抵抗３４に流れる電流は０．５ｍＡとなり出力電圧は１Ｖとなる。検出電流値が０．９ｍＡの場合、可変抵抗３４に流れる電流は０．４ｍＡとなり出力電圧は０．８Ｖとなる。よって、この変動差は０．２Ｖとなる。よって、定電流源３５を備えない場合に比べて出力電圧の変動差は２倍になり、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合、つまり傾きを大きくすることができる。
（実施例８）
図１５は構成図（６）であり、図８の構成図（３−２）に対し、比較器８２、コンデンサ８１、そして制御信号（１６）によって制御されるスイッチ回路８３より構成する比較回路８０を備え、大小判定信号（４）を生成している。
【００５７】
比較器８２は、出力電圧（３）のコンデンサ８１を介した信号を受け、参照信号設定回路５が設定する参照電位と比較する。
【００５８】
スイッチ回路８３がONの状態の場合、比較器８２の２つの入力端子の電位は同じ、つまり参照信号設定回路５が設定する電位になり、コンデンサ８１の両端の電位差は出力電圧（３）と参照信号設定回路５が設定する電位の差になる。
【００５９】
スイッチ回路８３がONのときは、比較器８２の出力とコンデンサ８１の比較器８２に接続している側の電位は等しい。この状態では、比較器８２の入力差を増幅した電圧が入力に等しくなるため、コンデンサ８１の比較器８２に接続している側の電位は、参照信号設定回路５が設定する電位になる（仮想接地）。従って、コンデンサ８１の両端には参照信号設定回路５が設定する電位と演算回路３の出力電位の電位差に相当する電荷が蓄えられている。次にスイッチ回路８３をOFFすると、電荷保存則よりコンデンサ８１の電荷は保持されるため、演算回路３の出力電位の変動がそのままコンデンサ８１の比較器８２に接続している側の電位に現れ、比較器８２によってその情報が増幅される。例えば、演算回路３の出力電位が、スイッチ回路８３がONのときよりも小さくなっていれば、コンデンサ８１の比較器８２に接続している側の電位は仮想接地時、すなわち参照信号設定回路５が設定する電位よりも下がり、比較回路８０の大小判定信号（４）も小さくなる（増幅率を正とした場合）。逆に演算回路（３）の出力電位が、スイッチ回路８３がONのときよりも大きくなっていれば、比較回路８０の大小判定信号（４）も大きくなる。このような比較回路８０を接続することで、微小な振幅差を有する異なる２つの信号の大小関係を判定することが可能となる。
【００６０】
本実施例によれば、入力信号の振幅の変化に対する出力電圧の変化の割合、つまり傾きを大きくした状態で、微小な振幅差を有する異なる２つの信号の大小関係を判定することが可能となる。
（実施例９）
図１６は構成図（７）であり、図８の構成図（３−２）に対し、それぞれの増幅回路１をコンデンサ１２１〜１３０を介して直列に接続する。
【００６１】
例えば、増幅回路１０１、振幅検出回路２０１はコンデンサ１２１を介して入力信号を受信する。増幅回路１０２、振幅検出回路２０２は増幅回路１０１の出力信号をコンデンサ１２１を介して受信する。同様に、増幅回路１１０、振幅検出回路２１０は増幅回路１０９の出力信号をコンデンサ１３０を介して受信する。
【００６２】
本実施例によれば、入力信号のDC成分を除去し、上記の実施例で述べた本発明の振幅検出装置の回路のDCオフセットをなくすことができ、これらの回路の動作を安定化することが可能になる。
【００６３】
以上の実施例１〜９を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
【００６４】
（付記１）  入力信号を予め設定した増幅率で増幅する複数の増幅回路と、該増幅回路の増幅した信号の振幅を検出する振幅検出回路と、該振幅検出回路の検出した信号を演算して該入力信号の振幅を求める演算回路と、該振幅検出回路が検出した信号を該演算回路に送出するか否かを設定するスイッチ回路を備えることを特徴とする振幅検出装置。
（付記２）  付記１に記載の振幅検出装置であって、該複数の増幅回路はそれぞれが直列に接続された複数の増幅回路であることを特徴とする振幅検出装置。
（付記３）  付記１に記載の振幅検出装置であって、該振幅検出回路は該増幅回路の増幅した信号の振幅に応じた電流を生成し、該演算回路は複数の該振幅検出回路が生成する電流を合成し、該合成された電流を電圧に変換することを特徴とする振幅検出装置。
（付記４）  付記１に記載の振幅検出装置であって、該スイッチ回路を制御する制御回路を備え、該制御回路は該演算回路にて演算された信号を予め設定した２つの参照信号と比較する比較器を備え、該演算回路にて演算された信号が該２つの参照信号の間に位置するように制御することを特徴とする振幅検出装置。
（付記５）  付記１に記載の振幅検出装置であって、該スイッチ回路は、連続する該振幅検出回路の検出した信号を該演算回路に送出するか否かを設定することを特徴とする振幅検出装置。
（付記６）  付記１に記載の振幅検出装置であって、複数の該増幅回路のそれぞれは、増幅率が制御信号に基づいて可変になることを特徴とする振幅検出装置。
（付記７）  付記１に記載の振幅検出装置であって、複数の該振幅検出回路のそれぞれは、電流増幅率が制御信号に基づいて可変になることを特徴とする振幅検出装置。
（付記８）  付記３に記載の振幅検出装置であって、該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、制御信号に基づいて該電流を電圧に変換するため可変抵抗を用いることを特徴とする振幅検出装置。
（付記９）  付記３に記載の振幅検出装置であって、該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、合成した電流に補正値を加えて電圧に変換することを特徴とする振幅検出装置。
（付記１０）  付記４に記載の振幅検出装置であって、該演算回路にて演算された信号を、予め設定した比較タイミングで該演算された信号の電圧の大小関係を判別する比較回路を備えることを特徴とする振幅検出装置。
（付記１１）  付記１に記載の振幅検出装置であって、  該増幅回路および該振幅検出回路のそれぞれの入力信号は結合容量を介して入力されることを特徴とする振幅検出装置。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】構成図（１）
【図２】構成図（１−１）
【図３】演算回路の構成図（１）
【図４】出力電圧を説明する図
【図５】構成図（１−２）
【図６】構成図（２）
【図７】構成図（３−１）
【図８】構成図（３−２）
【図９】出力電圧の変化を説明する図
【図１０】参照電位を説明する図
【図１１】構成図（４）
【図１２】構成図（５）
【図１３】演算回路の構成図（２）
【図１４】演算回路の構成図（３）
【図１５】構成図（６）
【図１６】構成図（７）
【符号の説明】
【００６６】
１、１０１〜１１０    増幅回路
２、２０１〜２１０    振幅検出回路
３    演算回路
３１    加算器
３２    コンデンサ
３３    抵抗
３４    可変抵抗
３５    定電流源
４、４０１〜４１０    スイッチ回路
５    参照信号設定回路
６１，６２    比較器
７    制御回路
８０    比較回路
８１    コンデンサ
８２    比較器
８３    スイッチ回路
【図１】
2008196897.tif 000003
【図２】
2008196897.tif 000004
【図３】
2008196897.tif 000005
【図４】
2008196897.tif 000006
【図５】
2008196897.tif 000007
【図６】
2008196897.tif 000008
【図７】
2008196897.tif 000009
【図８】
2008196897.tif 000010
【図９】
2008196897.tif 000011
【図１０】
2008196897.tif 000012
【図１１】
2008196897.tif 000013
【図１２】
2008196897.tif 000014
【図１３】
2008196897.tif 000015
【図１４】
2008196897.tif 000016
【図１５】
2008196897.tif 000017
【図１６】
2008196897.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月27日(2008.3.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を予め設定した増幅率で増幅する複数の増幅回路と、
該増幅回路の増幅した信号の振幅を検出する振幅検出回路と、
該振幅検出回路の検出した信号を演算して該入力信号の振幅を求める演算回路と、
該振幅検出回路が検出した信号を該演算回路に送出するか否かを設定するスイッチ回路
を備えることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該複数の増幅回路はそれぞれが直列に接続された複数の増幅回路であることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項３】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該振幅検出回路は該増幅回路の増幅した信号の振幅に応じた電流を生成し、
該演算回路は複数の該振幅検出回路が生成する電流を合成し、該合成された電流を電圧
に変換することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項４】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該スイッチ回路を制御する制御回路を備え、
該制御回路は該演算回路にて演算された信号を予め設定した２つの参照信号と比較する
比較器を備え、該演算回路にて演算された信号が該２つの参照信号の間に位置するように
制御することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項５】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
該スイッチ回路は、連続する該振幅検出回路の検出した信号を該演算回路に送出するか
否かを設定することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項６】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
複数の該増幅回路のそれぞれは、増幅率が制御信号に基づいて可変になることを特徴と
する振幅検出装置。
【請求項７】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、
複数の該振幅検出回路のそれぞれは、電流増幅率が制御信号に基づいて可変になること
を特徴とする振幅検出装置。
【請求項８】
請求項３に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、制御信号に基づいて該電流を電圧に
変換するため可変抵抗を用いることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項９】
請求項３に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路は合成した電流を電圧に変換する場合、合成した電流に補正値を加えて電圧
に変換することを特徴とする振幅検出装置。
【請求項１０】
請求項４に記載の振幅検出装置であって、
該演算回路にて演算された信号を、予め設定した比較タイミングで該演算された信号の
電圧の大小関係を判別する比較回路を備えることを特徴とする振幅検出装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の振幅検出装置であって、  該増幅回路および該振幅検出回路のそれぞれの入力信号は結合容量を介して入力されることを特徴とする振幅検出装置。