(57)【要約】【課題】可変減衰器の減衰量制御を比較的正確に行う。【解決手段】入力信号は可変減衰器１２において減衰された後、オペアンプ２０によって増幅され、出力される。オペアンプ２０の出力は、直流カットコンデンサ３０を介し、第１および第２コンパレータ３２，３８に入力される。第１コンパレータ３２は、そこへの入力信号の正側振幅が所定以上高い場合にＬレベルを出力し、これによってトランジスタ４２がオンしてコンデンサ４６に充電される。第２コンパレータ３８は、そこへの入力信号の負側振幅が所定以上低い場合にＬレベルを出力し、これによってトランジスタ４４がオンしてコンデンサ４６に充電される。そして、コンデンサ４６の充電電圧に応じて、可変減衰器１２の減衰量が制御される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を出力の振幅量を制限して増幅して出力する増幅回路であって、
減衰量が可変であって、入力信号を減衰させる可変減衰器と、
前記可変減衰器の出力信号を増幅するオペアンプと、
このオペアンプの出力の正側の振幅を波形整形する第１コンパレータと、
前記オペアンプの出力の負側の振幅を波形整形する第２コンパレータと、
前記第１および第２コンパレータの出力を平滑して直流電圧に変換する平滑回路と、
を有し、
前記平滑回路の出力である直流電圧を利用して前記可変減衰器による減衰量を制御することを特徴とする増幅回路。
【請求項２】
請求項１に記載の増幅回路において、
前記オペアンプへの入力信号の直流電圧は所定の基準電圧に設定され、前記第１コンパレータは前記オペアンプの出力が前記基準電圧に所定の設定電圧を加算した電圧より高い場合に一定電圧の出力をし、前記第２コンパレータは前記オペアンプの出力が前記基準電圧から所定の設定電圧を減算した電圧より低い場合に一定電圧の出力をすることを特徴とする増幅回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力信号を出力の振幅量を制限して増幅して出力する増幅回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、オーディオ信号の増幅回路においては、入力信号の大きさにかかわらず出力信号の信号レベルを所定値にまで増幅する回路が使用されている。例えば、音声レコーダなどでは、入力信号のレベルに応じて増幅量を調整して録音される音声信号レベルを調整する増幅回路が使用されている。
【０００３】
このような増幅回路としては、例えば図３に示すような回路が知られている。入力信号は、可変減衰器１で所定の増幅を受けた後、オペアンプ２で増幅され出力信号として出力される。そして、オペアンプ２の出力は、直流カットコンデンサ３を介し全波整流回路４で全波整流された後、コンパレータ５で基準電圧を比較され、得られた比較結果によって可変減衰器１における減衰量が制御される。これによって、全波整流回路４の出力がほぼ一定になるように、可変減衰器１の減衰量が制御され出力信号のレベルが調整される。
【０００４】
ここで、全波整流回路４としては、図４に記載されるような回路が採用される。直流カットコンデンサ３からの出力信号の交流成分は抵抗ｒ１を介しコンパレータｃｏｍｐの負入力端に入力される。このコンパレータｃｏｍｐの正入力端には基準電圧ＶＲＥＦが入力されており、この比較結果がＮＰＮ型のトランジスタｑ１にベースに入力される。このトランジスタｑ１のコレクタは電源Ｖｃｃに接続されており、エミッタは、ダイオードｄ１、定電流源ｃｃｓを介し、グランドに接続されている。トランジスタｑ１のエミッタとダイオードｄ１のアノードの接続点には、ＮＰＮ型のトランジスタｑ２のベースに接続されている。このトランジスタｑ２のエミッタには、ＰＮＰ型のトランジスタｑ３のエミッタが接続されている。このトランジスタｑ３のベースはダイオードｄ１のカソードと接続点に接続され、エミッタはＮＰＮ型のトランジスタｑ４のコレクタに接続されている。また、トランジスタｑ３のエミッタには、コンパレータｃｏｍｐの負入力端子が接続されている。
【０００５】
トランジスタｑ４のエミッタはグランドに接続され、ベースはＮＰＮ型のトランジスタｑ５のベースに接続されている。また、トランジスタｑ５のコレクタは、トランジスタｑ２のコレクタに接続されると共にエミッタはグランドに接続されている。また、トランジスタｑ４のベールコレクタ間は短絡されている。従って、トランジスタｑ４と、トランジスタｑ５はカレントミラーを構成している。
【０００６】
また、トランジスタｑ２のコレクタには、エミッタが電源Ｖｃｃに接続されたＮＰＮ型のトランジスタｑ６のコレクタが接続されており、このトランジスタｑ６のベースコレクタ間は短絡されている。また、トランジスタｑ６のベースには、ＰＮＰ型のトランジスｑ７のベースが接続されている。このトランジスタｑ７のコレクタは電源Ｖｃｃに接続されており、コレクタが出力となっている。なお、トランジスタｑ７の出力は、抵抗ｒ２を介しグランドに接続することによって電圧出力に変換されている。
【０００７】
このような全波整流回路によって、直流カットコンデンサ３からの入力交流信号は、正の場合には、コンパレータｃｏｍｐの出力がＬレベルになり、トランジスタｑ２がオフするが、トランジスタｑ３が入力交流信号の正の部分にに応じた電流を流し、これがトランジスタｑ４，ｑ５，ｑ６，ｑ７に流れ出力される。一方、入力交流信号は、負の場合には、コンパレータｃｏｍｐの出力が入力に応じたレベルになり、トランジスタｑ２がそれに応じた電流を流し、このトランジスタｑ２電流がトランジスタｑ３，ｑ４，ｑ５，ｑ６，ｑ７に流れ出力される。
【０００８】
従って、全波整流回路４の出力に全波整流した常に正の電流信号が得られ、これが抵抗ｒ２によって電圧に変換され、コンパレータ５の供給される。
【０００９】
このような全波整流回路４を用いると、交流信号の正側および負側の両方の信号を利用してコンパレータ５の出力が得られ、コンパレータ５の出力をコンデンサで積分して可変減衰器１の制御信号とする場合にコンデンサの容量値を小さくできるという効果が得られる。
【００１０】
【特許文献１】特開平５−２９９９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述のような全波整流回路は、基本的に正の出力電流を流す回路であり、全波整流回路における素子間のばらつきがあると、それがオフセット電流として出力されてしまい、これによって可変減衰器１の制御が十分に行えないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、入力信号を出力の振幅量を制限して増幅して出力する増幅回路であって、減衰量が可変であって、入力信号を減衰させる可変減衰器と、前記可変減衰器の出力信号を増幅するオペアンプと、このオペアンプの出力の正側の振幅を波形整形する第１コンパレータと、前記オペアンプの出力の負側の振幅を波形整形する第２コンパレータと、前記第１および第２コンパレータの出力を平滑して直流電圧に変換する平滑回路と、を有し、前記平滑回路の出力である直流電圧を利用して前記可変減衰器による減衰量を制御することを特徴とする。
【００１３】
また、前記オペアンプへの入力信号の直流電圧は所定の基準電圧に設定され、前記第１コンパレータは前記オペアンプの出力が前記基準電圧に所定の設定電圧を加算した電圧より高い場合に一定電圧の出力をし、前記第２コンパレータは前記オペアンプの出力が前記基準電圧から所定の設定電圧を減算した電圧より低い場合に一定電圧の出力をすることが好適である。
【発明の効果】
【００１４】
このように、本発明によれば、２つのコンパレータを用いて、所定以上の振幅の入力信号に対応した出力を得る。このため、回路を構成する素子のばらつきに基づくオフセット電流の発生を防止して、比較的正確な可変減衰器の減衰量制御が行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は、実施形態に係る増幅回路の構成を示す図である。信号入力端１０には、可変減衰器１２が接続されている。この可変減衰器１２は、信号入力端１０に一端が接続される抵抗１４と、この抵抗１４の他端に接続される可変抵抗器１６からなっており、可変抵抗器１６の他端は、基準電圧ＶＲＥＦの基準電源１８を介しグランドに接続されている。従って、可変抵抗器１６の抵抗値を調整することで、信号入力端１０から入力されてくる信号の減衰量が調整される。
【００１７】
可変減衰器１２の抵抗１４の他端は、オペアンプ２０の正入力端に接続されておりここに出力信号の交流成分が入力されている。このオペアンプ２０の負入力端は、抵抗２２を介し出力端に接続されると共に、抵抗２４，コンデンサ２６を介しグランドに接続されている。そこで、抵抗２２，２４の抵抗比によって設定される率で入力信号が増幅される。そして、このオペアンプ２０の出力端には、信号出力端２８が接続されており、ここから増幅信号が出力される。
【００１８】
また、オペアンプ２０の出力端は、直流カットコンデンサ３０を介し、第１コンパレータ３２の負入力端に接続されている。また、この第１コンパレータ３２の負入力端は、抵抗３４、基準電圧ＶＲＥＦの基準電源１８を介しグランドに接続されており、負入力端の直流電圧がＶＲＥＦにオフセットされている。すなわち、直流カットコンデンサ３０を通過した交流信号は、ＶＲＥＦを中心として変動する信号になる。
【００１９】
第１コンパレータ３２の正入力端は、第１設定電源３６を介しグランドに接続されている。この第１設定電源３６は、電圧Ｖ１＝ＶＲＥＦ＋Ｖａに設定されている。従って、入力されてくる信号の上側振幅がＶａを超えるときに第１コンパレータ３２からその超えた部分に応じたマイナスの信号が出力される。
【００２０】
直流カットコンデンサ３０には、第２コンパレータ３８の正入力端が接続されており、出力信号の交流成分が個々にも入力される。この第２コンパレータ３８の負入力端は、第２設定電源４０を介しグランドに接続されている。この第２設定電源４０は、電圧Ｖ２＝ＶＲＥＦ−Ｖａに設定されている。従って、入力されてくる信号の下側振幅がＶａを超えるときに第１コンパレータ３２からその超えた部分に応じたマイナスの信号が出力される。
【００２１】
第１コンパレータ３２の出力端にはＰＮＰ型のトランジスタ４２のベースが接続され、第２コンパレータ３８の出力端には、ＰＮＰ型のトランジスタ４４のベースが接続されている。トランジスタ４２，４４はそのエミッタが電源Ｖｃｃに接続されており、コレクタは共通接続され、ここに共に他端がグランドに接続されたコンデンサ４６と、抵抗４８とが接続されている。従って、トランジスタ４２，４４に流れる電流によってコンデンサ４６が充電され、その充電電圧が抵抗４８によって放電されることになる。
【００２２】
そして、このようにしてコンデンサ４６によって保持された電圧が可変抵抗器１６の制御電圧として可変減衰器１２に入力されている。従って、オペアンプ２０からの出力信号の振幅レベルが高いとコンデンサ４６の充電電圧が高くなり、それに応じて可変減衰器１２の減衰量が大きくなり、オペアンプ２０の出力信号レベルが小さくなるように制御され、反対にオペアンプ２０からの出力信号の振幅レベルが低いとコンデンサ４６の充電電圧が低くくなり、それ応じて可変減衰器１２の減衰量が小さくなり、オペアンプ２０の出力信号レベルが小さくなるように制御される。
【００２３】
ここで、図２には、第１コンパレータ３２および第２コンパレータ３８の動作を示してある。このように、オペアンプ２０から出力される交流信号は、ＶＲＥＦを基準として上下する交流信号であり、その振幅がＶＲＥＦ＋Ｖａを超えると、コンパレータ３２の出力がＬレベルになり、トランジスタ４２に電流が流れる。一方、オペアンプ２０から出力される交流信号の振幅がＶＲＥＦ−Ｖａを下回ると、コンパレータ３８の出力がＬレベルになり、トランジスタ４４に電流が流れる。
【００２４】
このように、本実施形態においては、２つのコンパレータ３２，３８を用いて、振幅が一定以上のときのみに電流が流れ、コンデンサ４６が充電される。従って、素子のばらつきによって、２つのコンパレータ３２，３８の比較動作にばらつきが生じても、オフセット電流が流れることはなく、比較的正確な動作が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】実施形態の構成を示す図である。
【図２】コンパレータの動作を説明する図である。
【図３】従来例の全体構成を示す図である。
【図４】従来例の要部構成を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１０  信号入力端、１２  可変減衰器、１４，２２，２４，３４，４８  抵抗、１６  可変抵抗器、１８  基準電源、２０  オペアンプ、２６，４６  コンデンサ、２８  信号出力端、３０  直流カットコンデンサ、３２，３８  コンパレータ、３６，４０  設定電源、４２，４４  トランジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007201981.tif 000006