(57)【要約】 【課題】  ０デジベルの利得を有する自動利得制御回路を提供する。【解決手段】  入力信号を受け、入力信号のピークを検出し、第１ピーク信号を発生する第１ピーク検出器、入力信号を受け、制御信号に基づいて、その利得を調整し、入力信号を増幅し、出力信号を発生する可変利得増幅器、可変利得増幅器に接続され、出力信号を受け、出力信号のピークを検出し、第２ピーク信号を発生する第２ピーク検出器、第１ピーク検出器に接続され、第１ピーク信号と基準信号を受け、第１制御信号に基づいて、第１ピーク信号、または基準信号を選択的に出力するマルチプレクサ、および可変利得増幅器、第２ピーク検出器と、マルチプレクサに接続され、第２ピーク信号と、マルチプレクサからの第１ピーク信号と基準信号の１つに基づいて、制御信号を発生するコントローラを含む。【選択図】  図２
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を受け、前記入力信号のピークを検出し、第１ピーク信号を発生する第１ピーク検出器、
前記入力信号を受け、制御信号に基づいて、その利得を調整し、前記入力信号を増幅し、出力信号を発生する可変利得増幅器、
前記可変利得増幅器に接続され、前記出力信号を受け、前記出力信号のピークを検出し、第２ピーク信号を発生する第２ピーク検出器、
前記第１ピーク検出器に接続され、前記第１ピーク信号と基準信号を受け、第１制御信号に基づいて、前記第１ピーク信号、または前記基準信号を選択的に出力するマルチプレクサ、および
前記可変利得増幅器、前記第２ピーク検出器と、前記マルチプレクサに接続され、前記第２ピーク信号と、前記マルチプレクサからの前記第１ピーク信号と前記基準信号の１つに基づいて、前記制御信号を発生するコントローラを含む自動利得制御回路。
【請求項２】
前記コントローラは、
前記第２ピーク検出器と前記マルチプレクサに接続され、前記マルチプレクサからの前記第２ピーク信号と、前記第１ピーク信号と前記基準電圧の１つを比較し、比較信号を発生する比較器、および
前記比較器と前記可変利得増幅器に接続され、前記比較信号に基づいて、前記制御信号を発生する積分器を更に含む請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項３】
前記可変利得増幅器の利得は、−１０ｄＢ〜＋１０ｄＢの間である請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項４】
前記可変利得増幅器は、減衰器と第１可変利得増幅器である請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項５】
前記減衰器は、前記第１可変利得増幅器に直列接続される請求項４に記載の自動利得制御回路。
【請求項６】
前記減衰器は、分圧器である請求項４に記載の自動利得制御回路。
【請求項７】
前記可変利得増幅器は、複数の第２可変利得増幅器を含む請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項８】
前記入力信号は、音声信号である請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項９】
前記入力信号の周波数範囲は、４００〜３０ＫＨｚである請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項１０】
前記可変利得増幅器は、
第１電圧源に接続されたレジスタ、
前記レジスタに接続された第１端子、前記入力信号と第３端子を受ける第２端子を有する第１トランジスタ、
前記第１トランジスタの前記第３端子に接続された第４端子、前記第１トランジスタの前記第３端子と第６端子に接続された第５端子を有する第２トランジスタ、
前記第２トランジスタの前記第６端子に接続された第７端子、前記制御信号を受ける第８端子と、第２電圧源に接続された第９端子を有する第３トランジスタ、および
前記第１トランジスタの前記第３端子に接続された第１０端子、前記制御信号を受ける第１１端子と、前記第２電圧源に接続された第１２端子を有する第４トランジスタを含む請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項１１】
前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタ、前記第３トランジスタと、前記第４トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタである請求項１に記載の自動利得制御回路。
【請求項１２】
入力信号を受け、前記入力信号のピークを検出し、第１ピーク信号を発生する第１ピーク検出器、
前記入力信号を受け、制御信号に基づいて、その利得を調整し、前記入力信号を増幅し、出力信号を発生し、
第１電圧源に接続されたレジスタ、
前記レジスタに接続された第１端子、前記入力信号と第３端子を受ける第２端子を有する第１トランジスタ、
前記第１トランジスタの前記第３端子に接続された第４端子、前記第１トランジスタの前記第３端子と第６端子に接続された第５端子を有する第２トランジスタ、
前記第２トランジスタの前記第６端子に接続された第７端子、前記制御信号を受ける第８端子と、第２電圧源に接続された第９端子を有する第３トランジスタ、および
前記第１トランジスタの前記第３端子に接続された第１０端子、前記制御信号を受ける第１１端子と、前記第２電圧源に接続された第１２端子を有する第４トランジスタを含む可変利得増幅器、
前記可変利得増幅器に接続され、前記出力信号を受け、前記出力信号のピークを検出し、第２ピーク信号を発生する第２ピーク検出器、
前記第１ピーク検出器に接続され、前記第１ピーク信号と基準信号を受け、第１制御信号に基づいて、前記第１ピーク信号、または前記基準信号を選択的に出力するマルチプレクサ、
前記第２ピーク検出器と前記マルチプレクサに接続され、前記マルチプレクサからの前記第２ピーク信号と、前記第１ピーク信号と前記基準電圧の１つを比較し、比較信号を発生する比較器、および
前記比較器と前記可変利得増幅器に接続され、前記比較信号に基づいて、前記制御信号を発生する積分器を含む自動利得制御回路。
【請求項１３】
前記積分器は、少なくとも１つのコンデンサを含む請求項１２に記載の自動利得制御回路。
【請求項１４】
前記入力信号は、音声信号である請求項１２に記載の自動利得制御回路。
【請求項１５】
前記入力信号の周波数範囲は、４００〜３０ＫＨｚである請求項１２に記載の自動利得制御回路。
【請求項１６】
前記可変利得増幅器は、複数の第２可変利得増幅器を含む請求項１２に記載の自動利得制御回路。
【請求項１７】
前記第１トランジスタ、前記第２トランジスタ、前記第３トランジスタと、前記第４トランジスタは、ＮＭＯＳトランジスタである請求項１２に記載の自動利得制御回路。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、自動利得制御回路に関し、特に、０デジベルの利得を有する自動利得制御回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１は、従来の０デジベルの利得を有する自動利得制御回路１００を表している。自動利得制御回路１００は、ピーク検出器１１０、可変利得増幅器１２０、マルチプレクサ１５０、比較器１６４と、積分器１６２を含む。出力端子は、制御信号Ｓ０によって制御され、信号Ｓ１１またはＳ１２を出力する。０デジベルの利得の応用では、マルチプレクサ１５０は、信号Ｓ１１を直接出力する。自動制御の利得の応用では、マルチプレクサ１５０は、信号Ｓ１２を直接出力する。ピーク検出器１１０は、信号Ｓ１２のピークを検出し、ピーク信号Ｓ１４を発生する。比較器１６４は、ピーク信号Ｓ１４と基準信号Ｖｒｅｆを比べ、比較信号Ｓ１５を発生する。ピーク信号Ｓ１４が基準信号Ｖｒｅｆより高い時、比較器１６４は、比較信号Ｓ１５を出力し、積分器１６２の電荷を減少し、制御信号Ｓ１６の電圧レベルを減少する。同様に、ピーク信号Ｓ１４が基準信号Ｖｒｅｆより低い時、比較器１６４は、比較信号Ｓ１５を出力し、積分器１６２の電荷を増加して、制御信号Ｓ１６の電圧レベルを増加する。よって、出力信号Ｓ１２の出力範囲は、制御信号Ｓ１６によって制御された可変利得増幅器によって調整される。この負のフィードバックループがロックされた時、出力信号の強度が安定する。
【０００３】
しかし、マルチプレクサ１５０によって発生された雑音は、マルチプレクサ１５０の切り換えの間に出力端子に直接伝送され、出力信号を妨げる。仮に、瞬間変化量が大き過ぎた場合、後段の回路は、飽和される、または正常に動作されない。仮に従来の自動利得制御回路１００がオーディオスピーカーのシステムに提供された場合、マルチプレクサ１５０の切り換えの間、ユーザーは、出力スピーカーより発生された過剰な雑音に妨げられる。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
０デジベルの利得を有する自動利得制御回路を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
自動利得制御回路は、第１ピーク検出器、可変利得増幅器、第２ピーク検出器、マルチプレクサとコントローラを含む。第１ピーク検出器は、入力信号を受け、入力信号のピークを検出し、第１ピーク信号を発生する。可変利得増幅器は、入力信号を受け、制御信号に基づいて、可変利得増幅器の利得を調整し、入力信号を増幅し、出力信号を発生する。第２ピーク検出器は、可変利得増幅器に接続され、出力信号を受け、出力信号のピークを検出し、第２ピーク信号を発生する。マルチプレクサは、第１ピーク検出器に接続され、第１ピーク信号と基準信号を受け、第１制御信号に基づいて、第１ピーク信号、または基準信号を選択的に出力する。コントローラは、可変利得増幅器、第２ピーク検出器と、マルチプレクサに接続され、第２ピーク信号と、マルチプレクサからの第１ピーク信号と基準信号の１つに基づいて、制御信号を発生する。
【０００６】
自動利得制御回路は、第１ピーク検出器、可変利得増幅器、第２ピーク検出器、マルチプレクサ、比較器と、積分器を含む。第１ピーク検出器は、入力信号を受け、入力信号のピークを検出し、第１ピーク信号を発生する。可変利得増幅器は、入力信号を受け、制御信号に基づいて、可変利得増幅器の利得を調整し、入力信号を増幅し、出力信号を発生する。可変利得増幅器は、レジスタ、第１トランジスタ、第２トランジスタ、第３トランジスタと、第４トランジスタを含む。レジスタは、第１電圧源に接続される。第１トランジスタは、レジスタに接続された第１端子、入力信号と第３端子を受ける第２端子を有する。第２トランジスタは、第１トランジスタの第３端子に接続された第４端子、第１トランジスタの第３端子と第６端子に接続された第５端子を有する。第３トランジスタは、第２トランジスタの第６端子に接続された第７端子、制御信号を受ける第８端子と、第２電圧源に接続された第９端子を有する。第４トランジスタは、第１トランジスタの第３端子に接続された第１０端子、制御信号を受ける第１１端子と、第２電圧源に接続された第１２端子を有する。第２ピーク検出器は、可変利得増幅器に接続され、出力信号を受け、出力信号のピークを検出し、第２ピーク信号を発生する。マルチプレクサは、第１ピーク検出器に接続され、第１ピーク信号と基準信号を受け、第１制御信号に基づいて、第１ピーク信号、または基準信号を選択的に出力する。比較器は、第２ピーク検出器とマルチプレクサに接続され、マルチプレクサからの第２ピーク信号と、第１ピーク信号と基準電圧の１つを比較し、比較信号を発生する。積分器は、比較器と可変利得増幅器に接続され、比較信号に基づいて、制御信号を発生する。
【考案の効果】
【０００７】
本考案の自動利得制御回路は、制御信号を用いて可変利得増幅器を制御し、出力信号を調整する。また、積分器がコンデンサを含むことから、出力信号は、徐々に調整され、出力信号が急に変化されず、後段の回路の飽和、または不正常な動作を回避することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００８】
本考案についての目的、特徴、長所が一層明確に理解されるよう、以下に実施形態を例示し、図面を参照にしながら、詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
図２は、本考案の実施例に基づいた自動利得制御回路２００を表している。自動利得制御回路２００は、第１ピーク検出器２１０、可変利得増幅器２２０、第２ピーク検出器２４０、マルチプレクサ２５０とコントローラ２６０を含む。第１ピーク検出器２１０は、入力端子Ｉｎｐｕｔから入力信号Ｓ２１を受け、入力信号Ｓ２１のピークを検出し、第１ピーク信号Ｓ２３を発生する。可変利得増幅器２２０は、入力信号Ｓ２１を受け、制御信号Ｓ２６に基づいて、その利得を調整し、入力信号Ｓ２１を増幅し、出力信号Ｓ２２を出力端子Ｏｕｔｐｕｔに発生する。
【００１０】
本考案の実施例では、可変利得増幅器２２０は、入力信号Ｓ２１を増幅、または減衰することができる。例えば、可変利得増幅器２２０の利得の範囲は、−１０ｄＢ〜＋１０ｄＢである。本考案のもう１つの実施例では、図３に示すように、可変利得増幅器２２０は、複数の減衰器（ｄ１、ｄ２…ｄｎ）と直列接続された複数の可変利得増幅器（Ａ１、Ａ２…Ａｎ）を更に含む。減衰器（ｄ１、ｄ２…ｄｎ）は、分圧器であることができる。第２ピーク検出器２４０は、可変利得増幅器２２０に接続され、出力信号Ｓ２２を受け、出力信号Ｓ２２のピークを検出し、第２ピーク信号Ｓ２４を発生する。マルチプレクサ２５０は、第１ピーク検出器２１０に接続され、第１ピーク信号Ｓ２３と基準信号Ｖｒｅｆを受ける。マルチプレクサ２５０は、制御信号Ｓ３に基づいて、第１ピーク信号Ｓ２３、または基準信号Ｖｒｅｆを選択的に出力する。コントローラ２６０は、可変利得増幅器２２０、第２ピーク検出器２４０と、マルチプレクサ２５０に接続される。コントローラ２６０は、第２ピーク信号Ｓ２４と、マルチプレクサ２５０からの第１ピーク信号Ｓ２３と基準信号Ｖｒｅｆの１つに基づいて、制御信号Ｓ２６を発生する。コントローラ２６０は、比較器２６４と積分器２６２を更に含む。比較器２６４は、第２ピーク信号Ｓ２４と、マルチプレクサ２５０からの第１ピーク信号Ｓ２３と基準信号Ｖｒｅｆの１つを比較し、比較信号Ｓ２５を発生する。積分器２６２は、比較器２６４に接続され、比較信号Ｓ２５に基づいて、制御信号Ｓ２６を発生する。
【００１１】
本考案の実施例に基づいて、積分器２６２は、少なくとも１つのコンデンサを含む。積分器２６２は、比較信号Ｓ２５の電荷を蓄積し、対応する制御信号Ｓ２６を発生する。例えば、仮に、マルチプレクサ２５０が第１ピーク信号Ｓ２３の出力を選択した時、一定時間の経過後、自動利得制御回路２００は、ロックされた状態が続く。可変利得増幅器２２０の利得は、０ｄＢで安定する。よって、入力信号Ｓ２１は、出力信号Ｓ２２と等しい。仮に、マルチプレクサ２５０が基準信号Ｖｒｅｆの出力を選択した時、自動利得制御回路２００は、比較器２６４を用いて第２ピーク信号Ｓ２４と基準信号Ｖｒｅｆを比較し、比較信号Ｓ２５を発生する。第２ピーク信号Ｓ２４が基準信号Ｖｒｅｆを越えた時、比較器２６４は、比較信号Ｓ２５を出力し、積分器２６２の電荷を減少し、制御信号Ｓ２６の電圧レベルを減少する。同様に、第２ピーク信号Ｓ２４が基準信号Ｖｒｅｆより小さい時、比較器２６４は、比較信号Ｓ２５を出力し、積分器２６２の電荷を増加し、制御信号Ｓ２６の電圧レベルを増加する。自動利得制御回路２００は、制御信号Ｓ２６を用いて可変利得増幅器２２０を制御し、出力信号Ｓ２２を調整する。積分器２６２がコンデンサを含むことから、出力信号Ｓ２２は、徐々に調整され、出力信号Ｓ２２が急に変化されず、後段の回路の飽和、または不正常な動作を回避することができる。また、入力信号Ｓ２１は、周波数範囲４００〜３０ＫＨｚを有する音声信号であることができる。
【００１２】
図４は、本考案の実施例に基づいた可変利得増幅器４００を表している。可変利得増幅器４００は、レジスタ４１０、第１トランジスタＱ１、第２トランジスタＱ２、第３トランジスタＱ３と、第４トランジスタＱ４を含む。レジスタ４１０は、第１電圧源Ｖｃｃと出力端子Ｏｕｔｐｕｔの間に接続される。第１トランジスタＱ１は、レジスタ４１０に接続されたドレイン、入力端子Ｉｎｐｕｔに接続されたゲートとソースを含む。第２トランジスタＱ２は、第１トランジスタＱ１のソースに接続されたドレイン、第１トランジスタＱ１のソースに接続されたゲートと、ソースを含む。第３トランジスタＱ３は、第２トランジスタＱ２のソースに接続されたドレイン、制御信号Ｓ２６を受けるゲートと、第２電圧源Ｖｓｓに接続されたソースを含む。また、第１トランジスタＱ１、第２トランジスタＱ２、第３トランジスタＱ３と、第４トランジスタＱ４は、全てＮ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）トランジスタである。
【００１３】
以上、本考案の好適な実施例を例示したが、これは本考案を限定するものではなく、本考案の精神及び範囲を逸脱しない限りにおいては、当業者であれば行い得る少々の変更や修飾を付加することは可能である。従って、本考案が保護を請求する範囲は、実用新案登録請求の範囲を基準とする。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】従来の０デジベルの利得を有する自動利得制御回路を表している。
【図２】本考案の実施例に基づいた自動利得制御回路を表している。
【図３】本考案の実施例に基づいた可変利得増幅器を表している。
【図４】本考案の実施例に基づいた可変利得増幅器を表している。
【符号の説明】
【００１５】
１００、２００  自動利得制御回路
１１０          ピーク検出器
１２０、２２０、４００、Ａ１、Ａ２…Ａｎ  可変利得増幅器
１５０、２５０  マルチプレクサ
１６２、２６２  積分器
１６４、２６４  比較器
２１０          第１ピーク検出器
２４０          第２ピーク検出器
２６０          コントローラ
４１０          レジスタ
ｄ１、ｄ２…ｄｎ  減衰器
Ｉｎｐｕｔ      入力端子
Ｏｕｔｐｕｔ    出力端子
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ４  トランジスタ
Ｓ０、Ｓ１６、Ｓ２６、Ｓ３  制御信号
Ｓ１５、Ｓ２５  比較信号
Ｓ１１、Ｓ１２  信号
Ｓ１４          ピーク信号
Ｓ２１          入力信号
Ｓ２２          出力信号
Ｓ２３          第１ピーク信号
Ｓ２４          第２ピーク信号
Ｖｒｅｆ        基準信号
Ｖｃｃ          第１電圧源
Ｖｓｓ          第２電圧源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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