(57)【要約】【課題】外部での出力送信信号の測定およびゲインのマニュアル設定を行うことなくゲイン調整を自動化する。【解決手段】送信系回路１における２系統の出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２を比較するコンパレータ１７と、比較結果に基づいて出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２を出力するＤＡ変換器１３、１４のリファレンス電圧を変えることで出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差を調整するリファレンス電圧切換え回路２０、２１とを備える。【選択図】　図１
2004104511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信系回路における２系統の出力信号を比較する比較手段と、
比較結果に基づいて前記出力信号を出力するＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えることで前記出力信号のゲイン差を調整するゲイン調整手段と、
を備えたことを特徴とするゲイン調整回路。
【請求項２】
前記ゲイン調整手段は、ゲインの大きい出力信号を出力するＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えてゲインの大きい出力信号のゲインを抑えることを特徴とする請求項１に記載のゲイン調整回路。
【請求項３】
前記比較手段の比較結果を保持する保持手段を備え、前記保持手段の値に基づいてゲインの大きい出力信号を識別する請求項２に記載のゲイン調整回路。
【請求項４】
ゲインの大きい出力信号を示す値を保持する保持手段の出力を前記ゲイン調整手段へ出力して前記リファレンス信号を変えることを特徴とする請求項３に記載のゲイン調整回路。
【請求項５】
前記出力信号のゲイン差が所定の範囲内に収まったことを前記保持手段の値の変化で検出し、前記ゲイン調整手段によるゲイン調整を終了させるために前記保持手段の値をクリアする信号を生成する手段を備えることを特徴とする請求項３または４に記載のゲイン調整回路。
【請求項６】
前記比較手段は、前記出力信号の差動増幅信号とゲイン調整の基準となる基準レベルとを比較することを特徴とする請求項１に記載のゲイン調整回路。
【請求項７】
前記ゲイン調整手段は、カウンタと、電源電圧と接地レベルとの間に接続された複数の分圧抵抗と、前記カウンタのカウント値に応じて前記分圧抵抗の分圧電圧を順次選択して前記リファレンス信号を生成する複数のスイッチとを備えることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のゲイン調整回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、送信系回路におけるゲイン調整に係り、特に、２系統の出力信号に対するゲイン差を調整するゲイン調整回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は従来の送信系回路の構成を示すブロック図である。図８において、デジタル変調部３１から出力された２系統の入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２は出力レジスタ３２、３３に保持される。ゲイン調整用レジスタ３４、３５は、入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２のゲイン差が所望のゲインになるように、外部からマニュアルで設定されるゲイン調整値に基づいて入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２のゲインを調整する。ゲイン調整された入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２は、ＤＡ変換器３６、３７でアナログ出力送信信号に変換された後、フィルタ３８、３９で不要成分が除去され、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２としてＲＦ部４０に入力される。また、特許文献１等にも従来の送信系回路が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−２６４０８１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のゲイン調整は、２系統の出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインに差が発生した場合、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインを外部で測定し、その結果からゲインを調整するため、マニュアルでゲイン調整値をゲイン調整用レジスタ３４、３５に設定する必要があった。このように、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインを調整するためには外部での出力送信信号の測定、ゲインのマニュアル設定といった工数が発生する課題がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、外部での出力送信信号の測定およびゲインのマニュアル設定を行うことなく、ゲイン調整を自動化することができるゲイン調整回路を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載のゲイン調整回路は、送信系回路における２系統の出力信号を比較する比較手段と、比較結果に基づいて前記出力信号を出力するＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えることで前記出力信号のゲイン差を調整するゲイン調整手段とを備えるものである。
【０００７】
上記構成によれば、出力信号の比較結果に基づいてＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えて出力信号のゲイン差を調整する制御系を構成することができ、外部での出力信号の測定およびゲインのマニュアル設定を行うことなく、ゲイン調整を自動化することができる。
【０００８】
請求項２に記載のゲイン調整回路は、請求項１に記載のゲイン調整回路において、前記ゲイン調整手段は、ゲインの大きい出力信号を出力するＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えてゲインの大きい出力信号のゲインを抑えるものである。
【０００９】
上記構成によれば、ゲインの大きい出力信号のゲインを減衰させることで、出力信号のゲイン差を確実に所定範囲内に収めることができる。
【００１０】
請求項３に記載のゲイン調整回路は、請求項２に記載のゲイン調整回路において、前記比較手段の比較結果を保持する保持手段を備え、前記保持手段の値に基づいてゲインの大きい出力信号を識別するものである。
【００１１】
上記構成によれば、比較結果を保持手段に保持させることで、ゲインの大きい出力信号の識別を容易に行うことができる。
【００１２】
請求項４に記載のゲイン調整回路は、請求項３に記載のゲイン調整回路において、ゲインの大きい出力信号を示す値を保持する保持手段の出力を前記ゲイン調整手段へ出力して前記リファレンス信号を変えるものである。
【００１３】
上記構成によれば、ゲインの大きい出力信号を示す値を保持する保持手段の出力をゲイン調整手段へ出力することで、ゲインの大きい出力信号を出力するＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えることができる。
【００１４】
請求項５に記載のゲイン調整回路は、請求項項３または４に記載のゲイン調整回路において、前記出力信号のゲイン差が所定の範囲内に収まったことを前記保持手段の値の変化で検出し、前記ゲイン調整手段によるゲイン調整を終了させるために前記保持手段の値をクリアする信号を生成する手段を備えるものである。
【００１５】
上記構成によれば、出力信号のゲイン差が所定範囲内に収まったことを保持手段の値の変化で検出して保持手段の値をクリアすることで、不要なゲイン調整を行うことなくゲイン調整を確実に終了させることができる。
【００１６】
請求項６に記載のゲイン調整回路は、請求項１に記載のゲイン調整回路において、前記比較手段は、前記出力信号の差動増幅信号とゲイン調整の基準となる基準レベルとを比較するものである。
【００１７】
上記構成によれば、出力信号のゲイン差とゲイン調整の基準となる基準レベルとを比較することで、基準レベルを超えるゲイン差が生じている場合のみゲイン調整を行うことができる。
【００１８】
請求項７に記載のゲイン調整回路は、請求項１から６のいずれか一項に記載のゲイン調整回路において、前記ゲイン調整手段は、カウンタと、電源電圧と接地レベルとの間に接続された複数の分圧抵抗と、前記カウンタのカウント値に応じて前記分圧抵抗の分圧電圧を順次選択して前記リファレンス信号を生成する複数のスイッチとを備えるものである。
【００１９】
上記構成によれば、カウント値に応じてリファレンス信号の電圧レベルを漸次変えることができ、ＤＡ変換手段から出力される出力信号の急激なゲイン変動を回避することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係るゲイン調整回路の構成を示すブロック図である。図１において、１はベースバンド送信信号をデジタル変調部２でデジタル変調した入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２をアナログ信号に変換して得られる出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２をＲＦ部３に供給する送信系回路であり、携帯通信端末等に適用される。送信系回路１は、入力送信信号ＩＮ１、ＩＮ２を保持する出力レジスタ１１、１２と、出力レジスタ１１、１２の入力送信信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器１３、１４と、アナログ信号に変換された出力送信信号から不要成分を除去するフィルタ１５、１６とを備える。さらに、送信系回路１は、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２を比較するコンパレータ１７と、コンパレータ１７の比較結果を保持するレジスタ１８、１９と、レジスタ１８、１９に保持された比較結果によりＤＡ変換器１３、１４のリファレンス電圧を切り換えるリファレンス電圧切換え回路２０、２１と、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインの調整終了を監視するゲイン調整制御監視回路２２とを備える。
【００２１】
図２はリファレンス電圧切換え回路の構成を示すブロック図である。リファレンス電圧切換え回路は、ダウンカウンタ２３と、カウント値に応じたレベルのリファレンス電圧１００をＤＡ変換器に供給するリファレンス電圧発生回路２４とを備える。
【００２２】
リファレンス電圧発生回路２４は、電源電圧ＶＤＤと接地レベルとの間に接続された複数の分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、Ｒｎ−１、Ｒｎと、これら分圧抵抗の接続点から出力される分圧電圧を選択してリファレンス電圧とする複数のスイッチＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、…、ＳＷｎ−１、ＳＷｎとで構成される。
【００２３】
以下、ゲイン調整回路の動作について説明する。図３（ａ）は出力送信信号ＯＵＴ１の波形図、図３（ｂ）は出力送信信号ＯＵＴ２の波形図、図３（ｃ）はコンパレータ１７で検出される出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差の波形図である。図３（ｃ）に示すように、出力送信信号ＯＵＴ２のゲインが出力送信信号ＯＵＴ１のゲインよりも大きい場合、コンパレータ１７の出力は第１のサイクルでハイレベルとなり、第２のサイクルでローレベルとなる。
【００２４】
図４はコンパレータ１７の出力信号をレジスタ１８、１９で保持させるタイミングを示すタイミングチャートである。図４（ａ）に示すように、コンパレータ１７のハイレベルの出力信号は、図４（ｂ）に示す第１のサイクルのクロック２００でレジスタ１９に入力され、図４（ｄ）に示すようにレジスタ１９の保持値が“１”になる。また、図４（ａ）に示すように、コンパレータ１７のローレベルの出力信号は、図４（ｃ）に示す第２のサイクルのクロック２００でレジスタ１８に入力され、図４（ｅ）に示すようにレジスタ１８の保持値が“０”になる。
【００２５】
レジスタ１８、１９の保持値はリファレンス電圧切換え回路２０、２１に入力され、リファレンス電圧切換え回路２０、２１は入力されたレジスタ値により、ＤＡ変換器１３、１４のリファレンス電圧１００を変化させて、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインの大きい方のレベルを減衰させる。
【００２６】
上記のように出力送信信号ＯＵＴ２のゲインが出力送信信号ＯＵＴ１のゲインよりも大きい場合、リファレンス電圧切換え回路２１にレジスタ１９から“１“が入力されるため、図２に示したダウンカウンタ２３はこの“１”をダウンカウントし、カウント値をリファレンス電圧発生回路２４に出力する。
【００２７】
リファレンス電圧発生回路２４にダウンカウンタ２３のカウント値が入力されると、その値に応じたスイッチがオンになり、他の全てのスイッチはオフになる。例えば、初期設定でスイッチＳＷ１がオンであった時に、ダウンカウンタ２３のカウント値が１だけ減少すればスイッチＳＷ１がオフになって、スイッチＳＷ２がオンになる。これにより、リファレンス電圧１００は低下することになる。
【００２８】
ダウンカウンタ２３のカウント動作は、図４（ｂ）、（ｃ）に示したクロック２００に同期して行われるため、レジスタ１９の保持値が“１”である限り、ダウンカウンタ２３のカウント値は漸次減少し、これに伴ってリファレンス電圧発生回路２４のスイッチもスイッチＳＷ２、スイッチＳＷ３、…、と順次オンになるため、ＤＡ変換器１４に供給されるリファレンス電圧１００も漸次低下する。
【００２９】
ＤＡ変換器１４のリファレンス電圧が低下すると、出力送信信号ＯＵＴ２のゲインは減衰する。そのため、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインは同レベルもしくは所定範囲内に収まる。出力送信信号ＯＵＴ１とＯＵＴ２が同レベルになると、コンパレータ１７の出力信号はいずれのサイクルでもローレベルとなり、レジスタ１９の保持値も“０”になる。
【００３０】
現行では、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２は１．７５Ｖｐｐの場合、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差を同一もしくは６０ｍＶ以内に収める必要がある。従って、リファレンス電圧発生回路２４のスイッチオン、オフによるリファレンス電圧を減衰させるための切り換えステップは、１ステップで６０ｍＶ以内の出力送信信号電圧レベルの調整を行えるように、分圧抵抗Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、…、Ｒｎ−１、Ｒｎによる分圧レベル間隔が設定される。
【００３１】
レジスタ１９の保持値が“０”になると、ダウンカウンタ２３はカウントダウンしないため、以降、リファレンス電圧発生回路２４のスイッチも切り換わらない。従って、リファレンス電圧発生回路２４からＤＡ変換器１３へ供給されるリファレンス電圧１００は、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差が同一レベルもしくはそのゲイン差が所定範囲内になる電圧となる。
【００３２】
ゲイン調整制御監視回路２２は、リファレンス電圧切換え回路２１のリファレンス電圧発生回路２４のスイッチの切換えを数回繰り返した後にレジスタ１９の保持値が変化したとき（“１”から“０”）にゲインの調整が完了したと判断して、レジスタ１８、１９を初期状態に戻してゲイン調整を完了する。
【００３３】
なお、出力送信信号ＯＵＴ１のゲインが出力送信信号ＯＵＴ２のゲインより大きい場合のゲイン調整動作も上記と同様である。この場合、コンパレータ１７の出力信号は図３（ｃ）の波形図と逆相になるため、レジスタ１８の保持値が“１”となり、レジスタ１９の保持値が“０”となる。これにより、リファレンス電圧切換え回路２０がＤＡ変換器１３に供給するリファレンス電圧を漸次低下させることにより、出力送信信号ＯＵＴ１のゲインを漸次減衰させ、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインが同一レベルもしくはそのゲイン差が所定範囲内になると、ゲイン調整が完了する。
【００３４】
本実施の形態によれば、送信系回路の出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２の比較結果に基づいてゲインが大きい方のＤＡ変換器のリファレンス電圧を調整することで、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインを調整して自動的に同一レベルもしくはそのゲイン差を所定範囲内に抑えることができる。これにより、送信系回路における２系統の出力送信信号のゲインを外部で測定し、外部からマニュアル設定することなく、ゲイン調整回路によりゲイン調整を自動化することができる。
【００３５】
図５は、本発明の他の実施の形態に係るゲイン調整回路の構成を示すブロック図である。なお、図１に示したゲイン調整回路と同一部分には同一符号を付して説明する。送信系回路４は、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２をコンパレータ１７に入力する差動アンプ２５を設け、コンパレータ１７は差動アンプ２５から入力されるゲイン差が比較基準電圧３００を超えた場合のみ動作する。
【００３６】
以下、ゲイン調整回路の動作について説明する。図６（ａ）は出力送信信号ＯＵＴ１の波形図、図６（ｂ）は出力送信信号ＯＵＴ２の波形図、図６（ｃ）は作動アンプ２５の出力波形図を示している。図６（ｃ）に示されるように、出力送信信号ＯＵＴ２のゲインが出力送信信号ＯＵＴ１のゲインより大きい場合、差動アンプ２５は出力送信信号ＯＵＴ２、ＯＵＴ１のゲイン差をコンパレータ１７に出力する。
【００３７】
差動アンプ２５から入力されるゲイン差と比較基準電圧３００とを比較し、ゲイン差が６０ｍＶ以下の場合、コンパレータ１７が作動し、第１および第２のサイクルで“０”であるコンパレータ１７の出力がレジスタ１８、１９に入力され、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン調整は行われない。
【００３８】
ゲイン差が６０ｍＶを超えた場合、コンパレータ１７が作動し、図６（ｃ）に示すハイレベルの出力信号が、図７（ａ）に示す第１のサイクルのクロック２００でレジスタ１９に入力される。この結果、図７（ｃ）に示すようにレジスタ１９の保持値は“１”になる。また、図６（ｃ）に示すコンパレータ１７のローレベルの出力信号は、図７（ｂ）に示す第２サイクルのクロック２００でレジスタ１８に入力される。この結果、図７（ｄ）に示すようにレジスタ１８の保持値は“０”になる。
【００３９】
レジスタ１９の保持値“１”がリファレンス電圧切換え回路２１に入力されるため、ＤＡ変換器１４へ供給するリファレンス電圧が漸次低下して、出力送信信号ＯＵＴ２のゲインが減衰し、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差が６０ｍＶ以内になる。
【００４０】
なお、出力送信信号ＯＵＴ１のゲインが出力送信信号ＯＵＴ２のゲインよりも大きい場合、差動アンプ２５から出力されるゲイン差は図６（ｃ）の波形図と逆相になる。ゲイン差が６０ｍＶを超えた場合、レジスタ１８に“１”が入力され、レジスタ１９に“０”が入力され、リファレンス電圧切換え回路２０がＤＡ変換器１３へ供給するリファレンス電圧を漸次低下させるため、出力送信信号ＯＵＴ１のゲインが減衰して、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差が６０ｍＶ以内となる。
【００４１】
本実施の形態によれば、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲイン差と基準電圧との比較結果に基づいてＤＡ変換器のリファレンス電圧を調整することで、出力送信信号ＯＵＴ１、ＯＵＴ２のゲインを調整して自動的に同一レベルもしくはそのゲイン差を所定範囲内に抑えることができる。なお、ゲイン差が所定範囲内に収まるとコンパレータの作動停止によりゲイン調整を自動的に終了させることができる。これにより、送信系回路における２系統の出力送信信号のゲインを外部で測定し、外部からマニュアル設定することなく、ゲイン調整回路によりゲイン調整を自動化することができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、出力信号の比較結果に基づいてＤＡ変換手段のリファレンス信号を変えて出力信号のゲイン差を調整する制御系を構成することができ、外部での出力信号の測定およびゲインのマニュアル設定を行うことなく、ゲイン調整を自動化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態におけるゲイン調整回路の構成を示すブロック図。
【図２】図１に示したリファレンス電圧切換え回路の構成を示しブロック図。
【図３】（ａ）は出力送信信号ＯＵＴ１の波形図、（ｂ）は出力送信信号ＯＵＴ２の波形図、（ｃ）はコンパレータの出力信号を示す波形図。
【図４】コンパレータの出力信号をレジスタ値として格納するタイミングを示すタイミング図。
【図５】本発明の他の実施の形態におけるゲイン調整回路の構成を示すブロック図。
【図６】（ａ）は出力送信信号ＯＵＴ１の波形図、（ｂ）は出力送信信号ＯＵＴ２の波形図、（ｃ）は差動アンプの出力信号を示す波形図。
【図７】差動アンプの出力信号をレジスタ値として格納するタイミングを示すタイミング図。
【図８】従来の送信系回路の構成を示すブロック図。
【符号の説明】
１　送信系回路
２　デジタル変調部
３　ＲＦ部
１１、１２　出力レジスタ
１３、１４　ＤＡ変換器
１５、１６　フィルタ
１７　コンパレータ
１８、１９　レジスタ
２０、２１　リファレンス電圧切換え回路
２２　ゲイン調整制御監視回路
２３　ダウンカウンタ
２４　リファレンス電圧発生回路
２５　差動アンプ
【図１】
2004104511.tif 000003
【図２】
2004104511.tif 000004
【図３】
2004104511.tif 000005
【図４】
2004104511.tif 000006
【図５】
2004104511.tif 000007
【図６】
2004104511.tif 000008
【図７】
2004104511.tif 000009
【図８】
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