(57)【要約】【課題】利得制御特性の線形性を向上させることができるようにする。【解決手段】本技術の信号処理装置は、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、各利得可変増幅部の制御端子に対して、互いに所定の電位差を有する制御端子電位を供給する制御部とを備える。本開示は例えば、信号を受信する通信装置に適用することができる。【選択図】図３
2013247537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、
各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部と
を備える信号処理装置。
【請求項２】
前記制御部は、各利得可変増幅部において発生する歪み成分を互いに打ち消しあうような電位差で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させる
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記制御部は、所定の電圧間隔で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させる
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記制御端子電位を、前記信号レベルの変化量に応じた電位差分変化させる
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
全ての前記利得可変増幅部は、互いに同一のサイズのトランジスタにより構成される
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記利得可変増幅部は、１対のカスコードトランジスタを有し、前記１対のカスコードトランジスタの分流比により利得を変化させ、
前記制御部は、前記１対のカスコードトランジスタのそれぞれに対して、差動的に制御するように、前記制御端子電位を制御する
請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記利得可変増幅部は、１対の前記制御端子電位の電位差を増幅する差動増幅部を有する
請求項６に記載の信号処理装置。
【請求項８】
信号処理装置の信号処理方法において、
前記信号処理装置が、
入力信号の信号レベルを監視し、
前記信号レベルに基づいて、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部の制御端子電位を決定し、
前記制御端子電位を各利得可変増幅部の制御端子に供給する
信号処理方法。
【請求項９】
信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記信号を増幅する、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、
各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部と
を備える通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、信号処理装置および方法、並びに通信装置に関し、特に、利得制御特性の線形性を向上させることができるようにした信号処理装置および方法、並びに通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、RFフロントエンドに実装される増幅部として利得が可変な利得可変アンプを適用する方法があった（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ＵＳ１０／１３８６８１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来においては、１対のカスコードトランジスタの分流比により利得が制御されるため、利得制御特性が、その制御過程において非線形に変化する恐れがあった。そのため、歪み特性が十分でなく、十分なダイナミックレンジを確保することができない恐れがあった。
【０００５】
本技術は、このような状況に鑑みて提案されたものであり、利得制御特性の線形性を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本技術の一側面は、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部とを備える信号処理装置である。
【０００７】
前記制御部は、各利得可変増幅部において発生する歪み成分を互いに打ち消しあうような電位差で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させることができる。
【０００８】
前記制御部は、所定の電圧間隔で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させることができる。
【０００９】
前記制御部は、前記制御端子電位を、前記信号レベルの変化量に応じた電位差分変化させることができる。
【００１０】
全ての前記利得可変増幅部は、互いに同一のサイズのトランジスタにより構成されるようにすることができる。
【００１１】
前記利得可変増幅部は、１対のカスコードトランジスタを有し、前記１対のカスコードトランジスタの分流比により利得を変化させ、前記制御部は、前記１対のカスコードトランジスタのそれぞれに対して、差動的に制御するように、前記制御端子電位を制御することができる。
【００１２】
前記利得可変増幅部は、１対の前記制御端子電位の電位差を増幅する差動増幅部を有することができる。
【００１３】
本技術の一側面は、また、信号処理装置の信号処理方法において、前記信号処理装置が、入力信号の信号レベルを監視し、前記信号レベルに基づいて、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部の制御端子電位を決定し、前記制御端子電位を各利得可変増幅部の制御端子に供給する信号処理方法である。
【００１４】
本技術の一側面は、さらに、信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記信号を増幅する、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部とを備える通信装置である。
【００１５】
本技術の一側面においては、入力信号の信号レベルが監視され、その信号レベルに基づいて、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部の制御端子電位が決定され、決定された前記制御端子電位が各利得可変増幅部の制御端子に供給される。
【発明の効果】
【００１６】
本技術によれば、信号レベルを制御することができる。特に、利得制御特性の線形性を向上させ、歪み特性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】利得可変増幅装置の主な構成例を示す図である。
【図２】入力電圧に対する出力電流の３階微分値の例を示す図である。
【図３】利得可変増幅装置の主な構成例を示す図である。
【図４】制御端子電位の例を示す図である。
【図５】入力電圧に対する出力電流の３階微分値の例を示す図である。
【図６】３次相互歪み特性の例を示す図である。
【図７】ゲート制御処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図８】受信装置の主な構成例を示す図である。
【図９】表示装置の主な構成例を示すブロック図である。
【図１０】コンピュータの主な構成例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本開示を実施するための形態（以下実施の形態とする）について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（利得可変増幅装置）
２．第２の実施の形態（受信装置）
３．第３の実施の形態（表示装置）
４．第４の実施の形態（コンピュータ）
【００１９】
＜１．第１の実施の形態＞
［１−１  単一構成の利得可変増幅装置］
図１は、利得可変増幅装置の主な構成例を示す図である。図１に示される利得可変増幅装置１０は、利得が可変な増幅装置である。図１に示されるように、利得可変増幅装置１０は、３のトランジスタMN0乃至MN2および負荷３１を有する。トランジスタMN1およびMN2は、共通のトランジスタMN0にカスコード接続され、トランジスタMN1側には、負荷３１が接続される。このような利得可変増幅装置１０は、例えば、TVチューナに代表される無線通信システム内に用いられる低雑音増幅器として適用される。
【００２０】
図２の利得可変増幅装置１０は、カスコードトランジスタMN1のゲート電位、若しくは、カスコードトランジスタMN2のゲート電位、または両方を制御することで出力端子への信号電流の分流比を制御し利得を制御する。この際、カスコードトランジスタMN1のソースに発生する信号電圧vsは次の式（１）のように与えられる。
【００２１】
【数１】
2013247537.tif 000003
・・・（１）
【００２２】
なお、式（１）において、vinは、入力端子電圧を示す。また、gm0は、トランジスタMN0の相互コンダクタンスを示し、gm1は、トランジスタMN1の相互コンダクタンスを示し、gm2は、トランジスタMN2の相互コンダクタンスを示す。以下においても同様である。
【００２３】
また、出力電流ioは、以下の式（２）のように与えられる。
【００２４】
【数２】
2013247537.tif 000004
・・・（２）
【００２５】
gm0の非線形性を無視すると、式（２）から、gm2=0であるか、若しくは、gm2=gm1の場合を除き、出力電流ioは、トランジスタの相互コンダクタンスgmの関数となる。トランジスタのgm値はゲートソース間の電圧に非線形に依存して変化する為に、利得制御特性が、その制御過程において非線形に変化する恐れがあった。そのため、歪み特性が十分でなく、十分なダイナミックレンジを確保することができない恐れがあった。
【００２６】
［１−２  信号処理装置］
そこで、信号処理装置において、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部とを備えるようにする。
【００２７】
つまり、任意の利得可変増幅部を複数並列接続し、各利得可変増幅部の制御端子電位の状態遷移を、制御部によって、互いに所定の電位差を有するように制御するようにする。これにより、各利得可変増幅部において発生する歪み成分が、互いに干渉し合うことにより抑制されるので、全体として利得制御特性の線形性を向上させることができる。
【００２８】
この信号処理装置は、入力信号を、利得が可変な増幅部により増幅し、出力する信号処理装置であれば何でも良い。入力信号はどのような信号であってもよい。利得可変増幅部も任意であるが、並列接続する各利得可変増幅部は互いに同一の特性を有するようにするのが望ましい。
【００２９】
前記制御部が、各利得可変増幅部において発生する歪み成分を互いに打ち消しあうような電位差で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させるようにしてもよい。
【００３０】
このように、歪み成分を抑制させる目的に応じた電位差で、制御端子電位を遷移させることにより、制御部は、より効率よく歪み成分を抑制させることができる。
【００３１】
前記制御部が、所定の電圧間隔で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させるようにしてもよい。
【００３２】
並列接続する各利得可変増幅部が互いに同一の特性を有する場合、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させる電位を、歪み成分を互いに打ち消しあうような所定の電圧間隔とすることにより、制御部は、より効率よく歪み成分を抑制させることができる。
【００３３】
前記制御部が、各制御端子電位を、信号レベルの変化量に応じた電位差分変化させるようにしてもよい。
【００３４】
また、全ての利得可変増幅部は、互いに同一のサイズのトランジスタにより構成されるようにしてもよい。
【００３５】
前記利得可変増幅部が、１対のカスコードトランジスタを有し、前記１対のカスコードトランジスタの分流比により利得を変化させ、前記制御部が、前記１対のカスコードトランジスタのそれぞれに対して、差動的に制御するように、前記制御端子電位を制御するようにしてもよい。
【００３６】
利得可変増幅部が1対のカスコードトランジスタにより構成される場合であっても、制御部が、各トランジスタのゲート電位（制御端子電位）を差動的に制御させ、かつ、各利得可変増幅部の制御端子電位を、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させることにより、全体として利得制御特性の線形性を向上させることができる。
【００３７】
前記利得可変増幅部が、１対の前記制御端子電位の電位差を増幅する差動増幅部を有するようにしてもよい。
【００３８】
各利得可変増幅部が、２入力の差分を増幅する差動増幅部であっても、制御部は、同様に制御することにより、全体として利得制御特性の線形性を向上させることができる。もちろん、各利得可変増幅部は、差動増幅部以外であってもよい。
【００３９】
なお、本技術は、信号処理装置としてだけでなく、信号処理方法として実現するようにしてもよい。
【００４０】
また、信号を受信する受信部と、前記受信部により受信された前記信号を増幅する、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部とを備える通信装置としてもよい。
【００４１】
つまり、本技術は、信号処理装置として実現することもできるし、同様の信号処理を行う任意の装置としても実現することができる。また、制御処理の一部または全部をソフトウエアにより実現するようにしてもよい。
【００４２】
［１−３  並列構成の利得可変増幅装置］
図１に示される利得可変増幅装置１０について、仮にトランジスタMN1およびトランジスタMN2のドレインを短絡すると、出力電圧ioは、以下の式（３）のように示すことができる。
【００４３】
【数３】
2013247537.tif 000005
・・・（３）
【００４４】
つまり、出力電流ioは、唯一gm0の非線形性の影響しか受けないこととなる。式（２）によると、トランジスタMN1およびMN2の各ドレイン電流は、入力電圧に対して非線形な電流となる。しかしながら、式（３）によると、両者のドレイン電流を合算すれば、その非線形性は唯一gm0によってのみ生ずる。つまり、トランジスタMN1のドレイン電流の非線形性成分（例えば相互変調歪み成分）は、トランジスタMN2のドレイン電流のそれとは振幅が同一で位相が互いに逆である。
【００４５】
また、式（２）について、仮にgm1=gm2とすれば、出力電流は唯一gm0の非線形性の影響しか受けない。また、トランジスタMN1とトランジスタMN2とのゲート電位差をΔV[V]とした場合、ΔV[V]>0でのMN1のドレイン電流の非線形成分の位相と、ΔV[V]<0でのMN1のドレイン電流の非線形成分の位相は、互いに逆となる。
【００４６】
ここで、ΔV[V]を横軸にとり、縦軸に入力電圧に対する出力電流の３階微分値をとると図２に示されるグラフのようになる。つまり、ΔV=0に対して入力電圧に対する出力電流の３階微分値は、トランジスタMN1のドレイン電流のそれと、トランジスタMN2のドレイン電流のそれとを比較すると点対称な振る舞いを示す。
【００４７】
図３は、利得可変増幅装置の主な構成例を示す図である。図３に示される利得可変増幅装置１００は、図１の利得可変増幅装置１０と同様に、利得が可変な増幅装置であり、信号を処理する信号処理装置の一例である。図３に示されるように、利得可変増幅装置１００は、制御部１０１および増幅部１０２を有する。
【００４８】
制御部１０１は、入力信号の信号レベルに応じて増幅部１０２の利得を制御する。
【００４９】
増幅部１０２は、入力端子より入力された入力信号を、制御部１０１により制御される利得で増幅し、出力端子より出力する、利得可変の増幅部である。
【００５０】
図３に示されるように、増幅部１０２は、入出力端子間に並列に接続される６の増幅部Gm1乃至Gm6、並びに、負荷１３１を有する。つまり、増幅部１０２は、利得可変増幅装置１０と同様の増幅部が並列接続される。つまり、各増幅部は、共通のトランジスタMN0に接続される１対のカスコードトランジスタMN1およびMN2を有し、カスコードトランジスタMN1若しくはMN2のゲート電位、または両方のゲート電位を制御することで出力端子への信号電流の分流比が制御され、利得が制御される。
【００５１】
増幅部Gm1は、トランジスタ１２０−１、トランジスタ１２１−１、およびトランジスタ１２２−１を有する。トランジスタ１２０−１のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−１のゲートが制御端子P1であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−１のゲートが制御端子N1である。
【００５２】
増幅部Gm2は、トランジスタ１２０−２、トランジスタ１２１−２、およびトランジスタ１２２−２を有する。トランジスタ１２０−２のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−２のゲートが制御端子P2であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−２のゲートが制御端子N2である。
【００５３】
増幅部Gm3は、トランジスタ１２０−３、トランジスタ１２１−３、およびトランジスタ１２２−３を有する。トランジスタ１２０−３のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−３のゲートが制御端子P3であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−３のゲートが制御端子N3である。
【００５４】
増幅部Gm4は、トランジスタ１２０−４、トランジスタ１２１−４、およびトランジスタ１２２−４を有する。トランジスタ１２０−４のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−４のゲートが制御端子P4であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−４のゲートが制御端子N4である。
【００５５】
増幅部Gm5は、トランジスタ１２０−５、トランジスタ１２１−５、およびトランジスタ１２２−５を有する。トランジスタ１２０−５のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−５のゲートが制御端子P5であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−５のゲートが制御端子N5である。
【００５６】
増幅部Gm6は、トランジスタ１２０−６、トランジスタ１２１−６、およびトランジスタ１２２−６を有する。トランジスタ１２０−６のゲートが入力端子に接続される。トランジスタ１２１−６のゲートが制御端子P6であり、ドレインが出力端子に接続される。トランジスタ１２２−６のゲートが制御端子N6である。
【００５７】
以上のトランジスタ１２０−１乃至１２０−６は、全て同一サイズとしてもよいし、これらのうちの一部が他と異なるサイズであっても良い。トランジスタ１２０−１乃至１２０−６を互いに区別して説明する必要が無い場合、単にトランジスタ１２０と称する。トランジスタ１２１−１乃至１２１−６を互いに区別して説明する必要が無い場合、単にトランジスタ１２１と称する。トランジスタ１２２−１乃至１２２−６を互いに区別して説明する必要が無い場合、単にトランジスタ１２２と称する。制御端子N1乃至N6を互いに区別して説明する必要が無い場合、単に制御端子Nと称する。制御端子P1乃至P6を互いに区別して説明する必要が無い場合、単に制御端子Pと称する。また、増幅部Gm1乃至増幅部Gm6を互いに区別する必要が無い場合、単に増幅部Gmnと称する。
【００５８】
以上のように、各増幅部Gmnのトランジスタ１２０のゲートが入力端子に接続され、トランジスタ１２１のドレインが出力端子に接続される。さらに、トランジスタ１２２のドレインも互いに接続される。
【００５９】
なお、並列接続される増幅部Gmnの数は、任意である。増幅部Gmnは、任意の増幅部であり、例えば、２入力（１対の）入力の電位差を増幅する差動増幅部であってもよい。
【００６０】
制御部１０１は、各増幅部Gmnの制御端子NおよびPの電位を、例えば図４に示されるグラフのように制御する。図４のグラフは、利得制御電圧、すなわち、入力信号の信号レベルと、各制御端子の電位との関係を示している。
【００６１】
図４において、線２０１は、制御端子P1の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P1の電位は、入力信号レベルがこの線２０１より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０１より高い部分においてLレベルである。
【００６２】
また、線２０２は、制御端子P2の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P2の電位は、入力信号レベルがこの線２０２より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０２より高い部分においてLレベルである。
【００６３】
さらに、線２０３は、制御端子P3の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P3の電位は、入力信号レベルがこの線２０３より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０３より高い部分においてLレベルである。
【００６４】
また、線２０４は、制御端子P4の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P4の電位は、入力信号レベルがこの線２０４より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０４より高い部分においてLレベルである。
【００６５】
さらに、線２０５は、制御端子P5の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P5の電位は、入力信号レベルがこの線２０５より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０５より高い部分においてLレベルである。
【００６６】
また、線２０６は、制御端子P6の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子P6の電位は、入力信号レベルがこの線２０６より低い部分においてHレベルであり、入力信号レベルがこの線２０６より高い部分においてLレベルである。
【００６７】
また、図４において、線２１１は、制御端子N1の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N1の電位は、入力信号レベルがこの線２１１より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１１より高い部分においてHレベルである。
【００６８】
また、線２１２は、制御端子N2の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N2の電位は、入力信号レベルがこの線２１２より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１２より高い部分においてHレベルである。
【００６９】
さらに、線２１３は、制御端子N3の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N3の電位は、入力信号レベルがこの線２１３より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１３より高い部分においてHレベルである。
【００７０】
また、線２１４は、制御端子N4の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N4の電位は、入力信号レベルがこの線２１４より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１４より高い部分においてHレベルである。
【００７１】
さらに、線２１５は、制御端子N5の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N5の電位は、入力信号レベルがこの線２１５より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１５より高い部分においてHレベルである。
【００７２】
また、線２１６は、制御端子N6の電位が遷移する様子を示す。なお、制御端子N6の電位は、入力信号レベルがこの線２１６より低い部分においてLレベルであり、入力信号レベルがこの線２１６より高い部分においてHレベルである。
【００７３】
図４に示されるように、制御部１０１は、各増幅部Gmnの制御端子PおよびNの電位を、互いに差動的に（和が一定となるように）制御する。また、制御部１０１は、増幅部Gmn毎に異なる電位で制御端子電位を遷移させる。例えば、制御部１０１は、増幅部Gmn毎に所定電圧間隔のオフセットα[V]を付けて、それぞれの制御端子電位を遷移させる。このオフセットは、各増幅部Gmnにおいて発生する歪み成分を互いに打ち消しあうような所定の電圧間隔とするのが望ましい。
【００７４】
即ち、各増幅部Gmnは、並列接続された利得制御アンプとして動作する。また、各増幅部Gmnの利得制御端子は差動的に制御される。さらに、各増幅部Gmnの制御端子Nおよび制御端子Pに印可されるゲート制御電圧は、各増幅部Gmnのセルにおいて発生する歪み成分を互いにキャンセルしあうように、各々Δα[V]オフセットされている。
【００７５】
図３の増幅部１０２の利得制御電圧（すなわち、入力信号レベル）を横軸に、縦軸に入力信号レベルに対する出力電流の３階微分値をとると、図５に示されるグラフのようになる。図５において、曲線２３１乃至曲線２３６は、各増幅部Gmn個別の、入力信号レベルに対する出力電流の３階微分値を示す。また、曲線２４１は、増幅部１０２全体の、入力信号レベルに対する出力電流の３階微分値を示す。さらに、曲線２４２は、増幅部１０２全体の、入力信号レベルに対する相互コンダクタンスGm[S]を示す。
【００７６】
図５の曲線２４１に示されるように、各増幅部Gmnは、制御部１０１の制御によって、互いの非線形性分を打ち消しあう。つまり、制御部１０１の制御により、複数の利得制御アンプが互いの発生する歪み特性を補償しながら動作するので、利得制御増幅装置１００は、図１の利得制御増幅装置１０と比べて、歪み特性を改善することができる。
【００７７】
図６は、３次相互歪み特性の例を示す図である。図６の曲線２５１は、利得制御増幅装置１０の、アッテネーション量（AGC Attenuation）に対する３次相互歪み特性（３次インターセプトポイント）の例を示す。また、図６の曲線２５２は、利得制御増幅装置１００の、アッテネーション量に対する３次相互歪み特性の例を示す。
【００７８】
図６に示されるように、曲線２５２の方が曲線２５１よりも全体的に高い。つまり、利得制御増幅装置１００の方が、利得制御増幅装置１０よりも３次相互歪み特性が高い。したがって、利得制御増幅装置１００は、利得制御増幅装置１０よりもダイナミックレンジを向上させることができる。
【００７９】
なお、制御部１０１が、各制御端子電位を、信号レベルの変化量に応じた電位差分変化させる、すなわち、アナログ的に変化させるようにしてもよい。
【００８０】
［１−４  ゲート制御処理の流れ］
図７のフローチャートを参照して、制御部１０１により実行されるゲート制御処理の流れの例を説明する。
【００８１】
ゲート制御処理が開始されると、制御部１０１は、ステップＳ１０１において、入力信号レベルを監視する。ステップＳ１０２において、制御部１０１は、入力信号の信号レベルに応じて各制御端子の電位を決定する。ステップＳ１０３において、制御部１０１は、各制御端子の電位を制御して、ステップＳ１０２において決定した電位にする。
【００８２】
ステップＳ１０４において、制御部１０１は、ゲート制御処理を終了するか否かを判定する。終了しないと判定された場合、処理は、ステップＳ１０１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。また、ステップＳ１０４において、ゲート制御処理を終了すると判定された場合、ゲート処理が終了する。
【００８３】
制御部１０１が以上のようにゲート処理を行うことにより、各制御端子の電位が上述したように制御され、利得制御増幅装置１００は、利得制御増幅装置１０よりもダイナミックレンジを向上させることができる。
【００８４】
＜２．第２の実施の形態＞
なお、本技術は、図３の利得可変増幅装置１００と同様の機能を有する任意の装置に適用することができる。例えば、利得可変増幅装置１００を用いる受信装置にも適用することができる。図８は、受信装置の主な構成例を示す図である。
【００８５】
図８に示される受信装置３００は、例えば、TV信号等の放送波を受信する受信装置である。図８に示されるように、受信装置３００は、アンテナ３１１、利得可変アンプ（利得可変AMP）３１２、ミキサ（MIXER）３１３、バンドパスフィルタ（BPF）３１４、利得可変アンプ（IFVGA）３１５、および復調部（DEMODULATOR）３１６を有する。
【００８６】
このような受信装置３００において、利得可変アンプ３１２として、図３の利得可変増幅装置１００を適用する。このようにすることにより、利得可変アンプ３１２は、アンテナ３１１を介して受信した受信信号（例えばTV信号）の信号レベルに応じて利得を制御することができる。したがって利得可変アンプ３１２は、受信信号を、歪みを抑制しながら増幅させることができる。
【００８７】
その際、上述したように、利得可変アンプ３１２は、増幅部の利得制御特性の線形性を向上させることができる。つまり、利得可変アンプ３１２の歪み特性が改善されるので、受信装置３００は、例えば、ダイナミックレンジを向上させることができる。
【００８８】
なお、受信装置３００が受信する信号は、無線信号であってもよいし、有線信号であってもよい。
【００８９】
本技術は、さらに他の装置にも適用することができる。
【００９０】
＜３．第３の実施の形態＞
［表示装置］
図９は、以上のような受信装置（受信装置３００）を処理部として用いた表示装置の主な構成例を示すブロック図である。図９に示される表示装置５００は、例えばSECAM-LのようなAM変調の放送波（例えば、テレビジョン信号）を受信する受信装置であり、また、その受信した画像を表示する装置である。表示装置５００は、例えば、アンテナ５０１、チューナ５０２、デマルチプレクサ５０３、デコーダ５０４、映像信号処理部５０５、表示部５０６、音声信号処理部５０７、スピーカ５０８、外部インタフェース５０９、制御部５１０、ユーザインタフェース５１１、及びバス５１２を備える。
【００９１】
チューナ５０２は、アンテナ５０１を介して受信される放送信号から所望のチャネルの信号を抽出し、抽出した信号を復調する。そして、チューナ５０２は、復調により得られた符号化ビットストリームをデマルチプレクサ５０３へ出力する。即ち、チューナ５０２は、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、表示装置５００における伝送部としての役割を有する。
【００９２】
デマルチプレクサ５０３は、符号化ビットストリームから視聴対象の番組の映像ストリーム及び音声ストリームを分離し、分離した各ストリームをデコーダ５０４へ出力する。また、デマルチプレクサ５０３は、符号化ビットストリームからEPG（Electronic Program Guide）などの補助的なデータを抽出し、抽出したデータを制御部５１０に供給する。なお、デマルチプレクサ５０３は、符号化ビットストリームがスクランブルされている場合には、デスクランブルを行ってもよい。
【００９３】
デコーダ５０４は、デマルチプレクサ５０３から入力される映像ストリーム及び音声ストリームを復号する。そして、デコーダ５０４は、復号処理により生成される映像データを映像信号処理部５０５へ出力する。また、デコーダ５０４は、復号処理により生成される音声データを音声信号処理部５０７へ出力する。
【００９４】
映像信号処理部５０５は、デコーダ５０４から入力される映像データを再生し、表示部５０６に映像を表示させる。また、映像信号処理部５０５は、ネットワークを介して供給されるアプリケーション画面を表示部５０６に表示させてもよい。また、映像信号処理部５０５は、映像データについて、設定に応じて、例えばノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。さらに、映像信号処理部５０５は、例えばメニュー、ボタン又はカーソルなどのGUI（Graphical User Interface）の画像を生成し、生成した画像を出力画像に重畳してもよい。
【００９５】
表示部５０６は、映像信号処理部５０５から供給される駆動信号により駆動され、表示デバイス（例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ又はOELD（Organic ElectroLuminescence Display）（有機ELディスプレイ）など）の映像面上に映像又は画像を表示する。
【００９６】
音声信号処理部５０７は、デコーダ５０４から入力される音声データについてD/A変換及び増幅などの再生処理を行い、スピーカ５０８から音声を出力させる。また、音声信号処理部５０７は、音声データについてノイズ除去などの追加的な処理を行ってもよい。
【００９７】
外部インタフェース５０９は、表示装置５００と外部機器又はネットワークとを接続するためのインタフェースである。例えば、外部インタフェース５０９を介して受信される映像ストリーム又は音声ストリームが、デコーダ５０４により復号されてもよい。即ち、外部インタフェース５０９もまた、画像が符号化されている符号化ストリームを受信する、表示装置５００における伝送部としての役割を有する。
【００９８】
制御部５１０は、CPUなどのプロセッサ、並びにRAM及びROMなどのメモリを有する。メモリは、CPUにより実行されるプログラム、プログラムデータ、EPGデータ、及びネットワークを介して取得されるデータなどを記憶する。メモリにより記憶されるプログラムは、例えば、表示装置５００の起動時にCPUにより読み込まれ、実行される。CPUは、プログラムを実行することにより、例えばユーザインタフェース５１１から入力される操作信号に応じて、表示装置５００の動作を制御する。
【００９９】
ユーザインタフェース５１１は、制御部５１０と接続される。ユーザインタフェース５１１は、例えば、ユーザが表示装置５００を操作するためのボタン及びスイッチ、並びに遠隔制御信号の受信部などを有する。ユーザインタフェース５１１は、これら構成要素を介してユーザによる操作を検出して操作信号を生成し、生成した操作信号を制御部５１０へ出力する。
【０１００】
バス５１２は、チューナ５０２、デマルチプレクサ５０３、デコーダ５０４、映像信号処理部５０５、音声信号処理部５０７、外部インタフェース５０９及び制御部５１０を相互に接続する。
【０１０１】
このように構成された表示装置５００のアンテナ５０１およびチューナ５０２に、上述した、受信装置３００が用いられる。したがって、表示装置５００は、チューナ５０２のダイナミックレンジを向上させ、表示画像の画質を向上させることができる。
【０１０２】
＜４．第４の実施の形態＞
［コンピュータ］
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウエアにより実行する場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、コンピュータにインストールされる。ここでコンピュータには、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータや、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータ等が含まれる。
【０１０３】
図１０は、上述した一連の処理をプログラムにより実行するコンピュータのハードウエアの構成例を示すブロック図である。
【０１０４】
図１０に示されるコンピュータ６００において、CPU（Central Processing Unit）６０１、ROM（Read Only Memory）６０２、RAM（Random Access Memory）６０３は、バス６０４を介して相互に接続されている。
【０１０５】
バス６０４にはまた、入出力インタフェース６１０も接続されている。入出力インタフェース６１０には、入力部６１１、出力部６１２、記憶部６１３、通信部６１４、およびドライブ６１５が接続されている。
【０１０６】
入力部６１１は、例えば、キーボード、マウス、マイクロホン、タッチパネル、入力端子などよりなる。出力部６１２は、例えば、ディスプレイ、スピーカ、出力端子などよりなる。記憶部６１３は、例えば、ハードディスク、RAMディスク、不揮発性のメモリなどよりなる。通信部６１４は、例えば、ネットワークインタフェースよりなる。ドライブ６１５は、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、または半導体メモリなどのリムーバブルメディア６２１を駆動する。
【０１０７】
以上のように構成されるコンピュータでは、CPU６０１が、例えば、記憶部６１３に記憶されているプログラムを、入出力インタフェース６１０およびバス６０４を介して、RAM６０３にロードして実行することにより、上述した一連の処理が行われる。RAM６０３にはまた、CPU６０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０１０８】
コンピュータ（CPU６０１）が実行するプログラムは、例えば、パッケージメディア等としてのリムーバブルメディア６２１に記録して適用することができる。また、プログラムは、ローカルエリアネットワーク、インターネット、デジタル衛星放送といった、有線または無線の伝送媒体を介して提供することができる。
【０１０９】
コンピュータでは、プログラムは、リムーバブルメディア６２１をドライブ６１５に装着することにより、入出力インタフェース６１０を介して、記憶部６１３にインストールすることができる。また、プログラムは、有線または無線の伝送媒体を介して、通信部６１４で受信し、記憶部６１３にインストールすることができる。その他、プログラムは、ROM６０２や記憶部６１３に、あらかじめインストールしておくことができる。
【０１１０】
なお、コンピュータが実行するプログラムは、本明細書で説明する順序に沿って時系列に処理が行われるプログラムであっても良いし、並列に、あるいは呼び出しが行われたとき等の必要なタイミングで処理が行われるプログラムであっても良い。
【０１１１】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１１２】
また、本明細書において、システムとは、複数の構成要素（装置、モジュール（部品）等）の集合を意味し、全ての構成要素が同一筐体中にあるか否かは問わない。したがって、別個の筐体に収納され、ネットワークを介して接続されている複数の装置、及び、１つの筐体の中に複数のモジュールが収納されている１つの装置は、いずれも、システムである。
【０１１３】
また、以上において、１つの装置（または処理部）として説明した構成を分割し、複数の装置（または処理部）として構成するようにしてもよい。逆に、以上において複数の装置（または処理部）として説明した構成をまとめて１つの装置（または処理部）として構成されるようにしてもよい。また、各装置（または各処理部）の構成に上述した以外の構成を付加するようにしてももちろんよい。さらに、システム全体としての構成や動作が実質的に同じであれば、ある装置（または処理部）の構成の一部を他の装置（または他の処理部）の構成に含めるようにしてもよい。
【０１１４】
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１５】
例えば、本技術は、１つの機能を、ネットワークを介して複数の装置で分担、共同して処理するクラウドコンピューティングの構成をとることができる。
【０１１６】
また、上述のフローチャートで説明した各ステップは、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１１７】
さらに、１つのステップに複数の処理が含まれる場合には、その１つのステップに含まれる複数の処理は、１つの装置で実行する他、複数の装置で分担して実行することができる。
【０１１８】
なお、本技術は以下のような構成も取ることができる。
（１）  並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、
各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部と
を備える信号処理装置。
（２）  前記制御部は、各利得可変増幅部において発生する歪み成分を互いに打ち消しあうような電位差で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させる
前記（１）に記載の信号処理装置。
（３）  前記制御部は、所定の電圧間隔で、各利得可変増幅部の制御端子電位を遷移させる
前記（１）または（２）に記載の信号処理装置。
（４）  前記制御部は、前記制御端子電位を、前記信号レベルの変化量に応じた電位差分変化させる
前記（１）乃至（３）のいずれかに記載の信号処理装置。
（５）  全ての前記利得可変増幅部は、互いに同一のサイズのトランジスタにより構成される
前記（１）乃至（４）のいずれかに記載の信号処理装置。
（６）  前記利得可変増幅部は、１対のカスコードトランジスタを有し、前記１対のカスコードトランジスタの分流比により利得を変化させ、
前記制御部は、前記１対のカスコードトランジスタのそれぞれに対して、差動的に制御するように、前記制御端子電位を制御する
前記（１）乃至（５）のいずれかに記載の信号処理装置。
（７）  前記利得可変増幅部は、１対の前記制御端子電位の電位差を増幅する差動増幅部を有する
前記（６）に記載の信号処理装置。
（８）  信号処理装置の信号処理方法において、
前記信号処理装置が、
入力信号の信号レベルを監視し、
前記信号レベルに基づいて、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部の制御端子電位を決定し、
前記制御端子電位を各利得可変増幅部の制御端子に供給する
信号処理方法。
（９）  信号を受信する受信部と、
前記受信部により受信された前記信号を増幅する、並列に接続される複数の、利得が可変な利得可変増幅部と、
各利得可変増幅部の制御端子電位を制御し、入力信号の互いに異なる信号レベルに応じて遷移させる制御部と
を備える通信装置。
【符号の説明】
【０１１９】
１００  利得可変増幅装置，  １０１  制御部，  １０２  増幅部，  １２０乃至１２２  トランジスタ，  １３１  負荷，  ３００  受信装置，  ３１２  利得可変アンプ，  ３１３  ミキサ，  ３１４  バンドパスフィルタ，  ３１５  利得可変アンプ，  ３１６  復調部，  ５００  表示装置，  ５０２  チューナ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013247537.tif 000012
【図８】
2013247537.tif 000013
【図９】
2013247537.tif 000014
【図１０】
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