[go: up one dir, main page]

JP2013201600A - Automatic gain control circuit - Google Patents

Automatic gain control circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2013201600A
JP2013201600A JP2012068689A JP2012068689A JP2013201600A JP 2013201600 A JP2013201600 A JP 2013201600A JP 2012068689 A JP2012068689 A JP 2012068689A JP 2012068689 A JP2012068689 A JP 2012068689A JP 2013201600 A JP2013201600 A JP 2013201600A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
gain
signal
unit
adjustment circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012068689A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5694981B2 (en
Inventor
Naoshi Minoya
直志 美濃谷
Hiroki Morimura
浩季 森村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2012068689A priority Critical patent/JP5694981B2/en
Publication of JP2013201600A publication Critical patent/JP2013201600A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5694981B2 publication Critical patent/JP5694981B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Transmitters (AREA)
  • Circuits Of Receivers In General (AREA)

Abstract

【課題】短時間で利得を調整できる自動利得調整回路を提供する。
【解決手段】可変利得増幅器11の出力信号(増幅信号)の振幅を振幅モニタ部12で検波し、振幅モニタ部12が検波した振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の増幅信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesと可変利得増幅器11に設定した利得Goから、所望の増幅信号を得るための利得Goptを(Ades/Am)Goにより算出し、可変利得増幅器11に設定する。
【選択図】図1
An automatic gain adjusting circuit capable of adjusting a gain in a short time is provided.
An output signal of the variable gain amplifier 11 the amplitude of the (amplified signal) detected by the amplitude monitor unit 12, the amplitude of the desired amplified signal amplitude monitor unit 12 is obtained in advance and amplitude monitor signal A m was detected an amplitude monitor signal a des that corresponds to the gain G o set in the variable gain amplifier 11 calculates the gain G opt for obtaining a desired amplified signal by (a des / a m) G o, the variable gain amplifier 11 Set to.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、自動で利得を調整する技術に関する。   The present invention relates to a technique for automatically adjusting a gain.

無線通信や測定器など強度が桁で変化する入力信号を扱う装置、即ち広い入力信号のダイナミックレンジが要求される装置には自動利得調整回路が使用される。自動利得調整回路は、出力信号の振幅が所定の値以上にならないように適切な利得に調整する。具体的には、入力信号の振幅が小さい時では利得を最大にしておき、入力信号の振幅が大きくなると出力信号の振幅が所定の値になるまで利得を小さくする。   An automatic gain adjustment circuit is used for a device that handles an input signal whose strength changes by a digit, such as wireless communication or a measuring instrument, that is, a device that requires a wide dynamic range of an input signal. The automatic gain adjustment circuit adjusts to an appropriate gain so that the amplitude of the output signal does not exceed a predetermined value. Specifically, the gain is maximized when the amplitude of the input signal is small, and the gain is decreased until the amplitude of the output signal reaches a predetermined value when the amplitude of the input signal increases.

図19に従来の自動利得調整回路の機能ブロック図を示す。可変利得増幅器101の出力信号の振幅を振幅検波回路102により取得し、求める振幅値に対応させて予め設定した参照信号との偏差を比較回路103で演算する。可変利得増幅器101の出力信号の振幅と参照信号の偏差がゼロになるまで可変利得増幅器101の利得を調整回路104で変化させる負帰還の制御を用いて所定の振幅の出力信号を得る。   FIG. 19 shows a functional block diagram of a conventional automatic gain adjustment circuit. The amplitude of the output signal of the variable gain amplifier 101 is acquired by the amplitude detection circuit 102, and a deviation from a reference signal set in advance corresponding to the obtained amplitude value is calculated by the comparison circuit 103. An output signal having a predetermined amplitude is obtained by using negative feedback control in which the gain of the variable gain amplifier 101 is changed by the adjustment circuit 104 until the deviation between the amplitude of the output signal of the variable gain amplifier 101 and the reference signal becomes zero.

James Staley, “VGAを1個使用した60dBの広いダイナミックレンジを持つ低周波AGC回路”、[online]、アナログ・デバイセズ株式会社、[平成24年3月2日検索]、インターネット〈 URL:http://www.analog.com/static/imported-files/jp/application_notes/AN-934.pdf〉James Staley, “Low frequency AGC circuit with a wide dynamic range of 60 dB using one VGA”, [online], Analog Devices, Inc., [March 2, 2012 search], Internet <URL: http: //www.analog.com/static/imported-files/jp/application_notes/AN-934.pdf>

しかしながら、上記の負帰還の帰還制御では、安定した制御で利得を調整すると最適な利得を得るまでに時間が掛かるという課題があった。   However, the feedback control of the negative feedback has a problem that it takes time to obtain an optimum gain when the gain is adjusted by stable control.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、短時間で利得を調整できる自動利得調整回路を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to provide an automatic gain adjustment circuit capable of adjusting a gain in a short time.

第1の本発明に係る自動利得調整回路は、入力信号を設定された利得で増幅した出力信号を出力する可変利得増幅手段と、前記可変利得増幅手段を利得Goに設定したときの前記出力信号の振幅|Vout|を検波して振幅モニタ信号Amを出力する振幅モニタ手段と、前記振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の前記出力信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesと前記利得Goを式

Figure 2013201600
The automatic gain adjustment circuit according to the first aspect of the present invention includes a variable gain amplifying means for outputting an output signal obtained by amplifying an input signal with a set gain, and the output when the variable gain amplifying means is set to a gain Go. signal amplitude | V out | and a by detecting amplitude monitor means for outputting an amplitude monitor signal a m, the amplitude monitor signal a m and advance amplitude monitor signal corresponding to the amplitude of the desired of the output signal that has been determined a Des and the gain Go
Figure 2013201600

(ただし、AmLは振幅モニタ信号の下限、|VmL|は出力信号の振幅の下限を表し、k=(Am−AmL)/(|Vout|−|VmL|)である)のいずれかに代入して最適な利得を求めて前記可変利得増幅手段に設定する利得設定手段と、を有することを特徴とする。 (However, A mL represents the lower limit of the amplitude monitor signal, | V mL | represents the lower limit of the amplitude of the output signal, and k = (A m −A mL ) / (| V out | − | V mL |)) And gain setting means for obtaining the optimum gain and setting it in the variable gain amplification means.

第2の本発明に係る自動利得調整回路は、入力信号を設定された利得で増幅した出力信号を出力する可変利得増幅手段と、前記可変利得増幅手段に入力される入力信号の振幅|Vin|を検波して振幅モニタ信号Amを出力する振幅モニタ手段と、前記振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の前記出力信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesを式

Figure 2013201600
The automatic gain adjustment circuit according to the second aspect of the present invention includes variable gain amplifying means for outputting an output signal obtained by amplifying an input signal with a set gain, and amplitude | V in of the input signal input to the variable gain amplifying means. | amplitude monitoring means for outputting an amplitude monitor signal a m and by detecting the amplitude monitor signal a des expressions corresponding to the amplitude of the desired said output signal said previously obtained the amplitude monitor signal a m
Figure 2013201600

(ただし、AmLは振幅モニタ信号の下限、|VmL|は出力信号の振幅の下限を表し、k=(Am−AmL)/(|Vin|−|VmL|)である)のいずれかに代入して最適な利得を求めて前記可変利得増幅手段に設定する利得設定手段と、を有することを特徴とする。 (However, A mL represents the lower limit of the amplitude monitor signal, | V mL | represents the lower limit of the amplitude of the output signal, and k = (A m −A mL ) / (| V in | − | V mL |)) And gain setting means for obtaining the optimum gain and setting it in the variable gain amplification means.

上記自動利得調整回路において、前記可変利得増幅手段の前段に段階的に利得を設定して入力した信号を設定した利得で増幅する利得切替増幅手段を有し、前記利得設定手段は、前記振幅モニタ手段が検波した振幅が所定のしきい値より大きい場合は、前記利得切替増幅手段の利得を切り替えることを特徴とする。   In the automatic gain adjustment circuit, the automatic gain adjustment circuit includes gain switching amplification means for amplifying the input signal by setting gain in stages before the variable gain amplification means with the set gain, and the gain setting means includes the amplitude monitor When the amplitude detected by the means is larger than a predetermined threshold value, the gain of the gain switching amplification means is switched.

上記自動利得調整回路において、前記利得切替増幅手段は、利得の異なる複数の固定利得増幅器と当該複数の固定利得増幅器の出力信号から1つ選択するセレクタとを有することを特徴とする。   In the automatic gain adjustment circuit, the gain switching amplification means includes a plurality of fixed gain amplifiers having different gains and a selector for selecting one from output signals of the plurality of fixed gain amplifiers.

複数の上記自動利得調整回路と、前記複数の自動利得調整回路の出力信号のうち、出力が飽和していない出力信号の中で最大の出力信号を1つ選択するセレクタと、を有することを特徴とする。   A plurality of automatic gain adjustment circuits; and a selector that selects one of the output signals of the plurality of automatic gain adjustment circuits that is not saturated in output. And

上記自動利得調整回路において、前記振幅モニタ手段が検波した前記出力信号の振幅と参照振幅信号とを比較し、前記出力信号の振幅か前記参照振幅信号よりも大きい場合に、前記利得設定手段に最適な利得を求めさせる開始判定手段を有することを特徴とする。   In the automatic gain adjustment circuit, when the amplitude of the output signal detected by the amplitude monitor means is compared with a reference amplitude signal, and the amplitude of the output signal is larger than the reference amplitude signal, it is optimal for the gain setting means It is characterized by having start determination means for obtaining a large gain.

上記自動利得調整回路において、前記振幅モニタ手段は、入力した信号のピーク値を保持してピーク値信号を出力するピークホールド回路を備えることを特徴とする。   In the automatic gain adjustment circuit, the amplitude monitor means includes a peak hold circuit that holds a peak value of an input signal and outputs a peak value signal.

本発明によれば、短時間で利得を調整できる自動利得調整回路を提供することができる。   According to the present invention, an automatic gain adjustment circuit capable of adjusting a gain in a short time can be provided.

第1の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the automatic gain adjustment circuit in 1st Embodiment. 図1の自動利得調整回路の各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the signal input into each part of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 1, and the process of each part. 第1の実施の形態における自動利得調整回路の変形例の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the modification of the automatic gain adjustment circuit in 1st Embodiment. 図3の自動利得調整回路の各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the signal input into each part of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 3, and the process of each part. 開始判定部の変形例の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the modification of a start determination part. 入力信号と出力信号と開始判定部の各部が出力する信号を示す図である。It is a figure which shows the signal which each part of an input signal, an output signal, and a start determination part outputs. 開始判定部の別の変形例の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of another modification of a start determination part. 図7の自動利得調整回路の各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the signal input into each part of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 7, and the process of each part. クリア付ピークホールド部を備えた振幅モニタ部を含めた自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the automatic gain adjustment circuit including the amplitude monitor part provided with the peak hold part with a clear. 図9の自動利得調整回路の各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the signal input into each part of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 9, and the process of each part. 別の変形例の振幅モニタ部の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the amplitude monitor part of another modification. 第2の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the automatic gain adjustment circuit in 2nd Embodiment. 第3の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the automatic gain adjustment circuit in 3rd Embodiment. 図13の自動利得調整回路の各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。It is a figure which shows the timing of the signal input into each part of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 13, and the process of each part. 第3の実施の形態における別の自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of another automatic gain adjustment circuit in 3rd Embodiment. 利得切替増幅部を利得の異なるN個の固定利得増幅器で構成した自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram showing a configuration of an automatic gain adjustment circuit in which a gain switching amplification unit is configured by N fixed gain amplifiers having different gains. 第3の実施の形態におけるさらに別の自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of another automatic gain adjustment circuit in 3rd Embodiment. 振幅モニタ部での振幅モニタ信号と増幅信号の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the amplitude monitor signal and amplitude signal in an amplitude monitor part. 従来の自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows the structure of the conventional automatic gain adjustment circuit.

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
図1は、第1の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。
[First Embodiment]
FIG. 1 is a functional block diagram showing a configuration of an automatic gain adjustment circuit in the first embodiment.

図1に示す自動利得調整回路は、可変利得増幅器11、振幅モニタ部12、および除算処理・制御部13を備える。   The automatic gain adjustment circuit shown in FIG. 1 includes a variable gain amplifier 11, an amplitude monitor unit 12, and a division processing / control unit 13.

可変利得増幅器11は最大の利得(最大利得)を有し、利得制御信号により設定された最大利得以下の利得で入力信号を増幅して信号(以下、増幅信号とする)を出力する。   The variable gain amplifier 11 has a maximum gain (maximum gain), amplifies the input signal with a gain equal to or less than the maximum gain set by the gain control signal, and outputs a signal (hereinafter referred to as an amplified signal).

振幅モニタ部12は、増幅信号の振幅を取得して振幅データ信号を出力する。振幅モニタ部12は、交流信号の振幅を検波して検波信号を出力する振幅検波回路121と検波信号をデジタル信号に変換するとともに変換するタイミングを制御するアナログ−デジタル変換・タイミング制御部122で構成される。振幅検波回路121が検波する方法はダイオード検波、2乗検波などいずれでもよい。   The amplitude monitor unit 12 acquires the amplitude of the amplified signal and outputs an amplitude data signal. The amplitude monitor unit 12 includes an amplitude detection circuit 121 that detects the amplitude of an AC signal and outputs a detection signal, and an analog-digital conversion / timing control unit 122 that converts the detection signal into a digital signal and controls the conversion timing. Is done. The amplitude detection circuit 121 may detect either diode detection or square detection.

除算処理・制御部13は、可変利得増幅器11が最大利得のときに検波した増幅信号の振幅データ信号と予め定めた増幅信号の所望の振幅の振幅データ信号に基づいて最適な利得を求める除算処理部131と、状態制御信号に基づいて処理を開始し、除算処理部131が求めた最適な利得に設定する利得制御信号で可変利得増幅器11を制御する利得制御・信号生成部132で構成される。   The division processing / control unit 13 performs division processing for obtaining an optimum gain based on the amplitude data signal of the amplified signal detected when the variable gain amplifier 11 has the maximum gain and the amplitude data signal having a desired amplitude of the predetermined amplified signal. And a gain control / signal generation unit 132 that controls the variable gain amplifier 11 with a gain control signal that starts processing based on the state control signal and sets the optimum gain obtained by the division processing unit 131. .

ここで、自動利得調整回路の動作原理を説明する。   Here, the operation principle of the automatic gain adjustment circuit will be described.

可変利得増幅器11の入力信号をVin、増幅信号をVout、最大利得をGoとする。また、振幅モニタ部12の振幅データ信号AmとVoutの関係をAm=k|Vout|とする。なお、|Vout|は増幅信号Voutの振幅を表す。増幅信号の振幅の目標値を|Vdes|とし、この時の振幅データ信号をAdes=k|Vdes|とする。 The input signal of the variable gain amplifier 11 is V in , the amplified signal is V out , and the maximum gain is Go . Further, the relationship between the amplitude data signal A m and V out of the amplitude monitor unit 12 is A m = k | V out |. | V out | represents the amplitude of the amplified signal V out . The target value of the amplitude of the amplified signal is | V des |, and the amplitude data signal at this time is A des = k | V des |.

状態制御信号が入力されていない時は、可変利得増幅器11の利得を初期値(最大利得Go)に設定する。可変利得増幅器11に信号が入力された状態で除算処理・制御部13に状態制御信号が入力された場合を考える。入力信号Vinの振幅を|Vin|とすると増幅信号Voutの振幅が目標値|Vdes|となる最適な利得Goptは以下の式で表される。

Figure 2013201600
When the state control signal is not input, the gain of the variable gain amplifier 11 is set to an initial value (maximum gain Go ). Consider a case where a state control signal is input to the division processing / control unit 13 while a signal is input to the variable gain amplifier 11. When the amplitude of the input signal V in is | V in |, the optimum gain G opt at which the amplitude of the amplified signal V out becomes the target value | V des | is expressed by the following equation.
Figure 2013201600

定義より以下の式(2)、式(3)が成立するため、最適な利得Goptは次式(4)のように表される。

Figure 2013201600
Since the following formulas (2) and (3) hold according to the definition, the optimum gain G opt is expressed as the following formula (4).
Figure 2013201600

式(4)において、増幅信号の振幅の目標値|Vdes|に対応する振幅データ信号Adesと最大利得Goは入力信号の振幅|Vin|と関係なく予め決定でき、可変利得増幅器11の利得が最大利得Goのときの増幅信号の振幅に対応する振幅データ信号Amは振幅モニタ部12から取得できる。したがって、振幅データ信号Amを振幅モニタ部12から取得し、式(4)により最適な利得Goptを決定すれば最適な出力振幅が得られる。このとき、増幅信号の振幅と目標値との偏差を観測しつつ可変利得増幅器11の利得を徐々に最適な利得に近づける動作は必要なく、処理の繰り返し回数が少なく最適な利得を得るまでの時間を短くできる。 In the formula (4), the target value of the amplitude of the amplified signal | V des | amplitude data signal corresponding to the A des and maximum gain G o is the amplitude of the input signal | V in | can predetermine regardless of the variable gain amplifier 11 the amplitude data signal a m corresponding to the amplitude of the amplified signal when the gain of the maximum gain G o can be obtained from the amplitude monitor unit 12. Therefore, the optimum output amplitude can be obtained by obtaining the amplitude data signal Am from the amplitude monitor unit 12 and determining the optimum gain Gopt by the equation (4). At this time, it is not necessary to gradually bring the gain of the variable gain amplifier 11 close to the optimum gain while observing the deviation between the amplitude of the amplified signal and the target value, and the time until the optimum gain is obtained with fewer processing iterations. Can be shortened.

なお、本実施の形態においては、可変利得増幅器11の利得の初期値として最大利得Goを設定したが、初期値を最大利得Goではなく、予め定めた所定の利得としてもよい。 In the present embodiment, the maximum gain Go is set as the initial value of the gain of the variable gain amplifier 11. However, the initial value may be a predetermined gain instead of the maximum gain Go .

次に、第1の実施の形態における自動利得調整回路の動作について、自動利得調整回路の各部に入力される信号を用いて説明する。   Next, the operation of the automatic gain adjustment circuit in the first embodiment will be described using signals input to each part of the automatic gain adjustment circuit.

図2は、各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a signal input to each unit and processing timing of each unit.

可変利得増幅器11に信号が入力されると(図2(a))、可変利得増幅器11は入力信号を設定された利得(ここでは最大利得Go)で増幅して増幅信号を出力する(図2(b))。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 2 (a)), the variable gain amplifier 11 amplifies the input signal with a set gain (here, maximum gain Go ) and outputs an amplified signal (FIG. 2). 2 (b)).

このとき、除算処理・制御部13に状態制御信号が入力されると(図2(c))、利得制御・信号生成部132から処理開始信号が出力されて除算処理部131が初期化され、除算処理部131が振幅モニタ部12にモニタ開始信号を出力して、振幅モニタ処理が開始される(図2(d))。振幅モニタ処理では、振幅検波回路121が出力の安定する期間も含めた所定の期間、増幅信号の振幅を検波し、アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122が検波信号をデジタル信号に変換する。そして、アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122は、振幅検波回路121が検波した増幅信号の振幅に対応する振幅データ信号Amを除算処理部131に出力する(図2(e))。 At this time, when a state control signal is input to the division processing / control unit 13 (FIG. 2C), a processing start signal is output from the gain control / signal generation unit 132 to initialize the division processing unit 131, The division processing unit 131 outputs a monitor start signal to the amplitude monitor unit 12, and the amplitude monitor process is started (FIG. 2 (d)). In the amplitude monitoring process, the amplitude detection circuit 121 detects the amplitude of the amplified signal for a predetermined period including the period during which the output is stabilized, and the analog-digital conversion / timing control unit 122 converts the detection signal into a digital signal. The analog - digital converter and timing control unit 122 outputs the amplitude data signal A m to the amplitude detection circuit 121 corresponds to the amplitude of the amplified signal by detecting the division processing section 131 (FIG. 2 (e)).

除算処理部131は、振幅データ信号Am、予め定めた目標となる振幅データ信号Ades、および可変利得増幅器11に設定した最大利得Goを用いて式(4)の演算を実施して最適な利得Goptを決定する(図2(f))。式(4)の演算は除算演算が可能な計算機を使用して行ってもよいが、GoptとAmは1対1対応であるため、予めGoptとAmの対応表を求め、式(4)の演算をこの対応表で行いAmからGoptを求めてもよい。 Division processing unit 131, amplitude data signal A m, and by executing calculation of Equation (4) using the maximum gain G o set in the amplitude data signal A des and the variable gain amplifier 11, a predetermined target optimal The gain G opt is determined (FIG. 2 (f)). Operation of equation (4) may be performed using a division operation can be computer, but since the G opt and A m is a one-to-one correspondence, we obtain a correspondence table in advance G opt and A m, wherein (4) the calculation of the may be calculated G opt from a m conducted by this index.

利得制御・信号生成部132は、最適な利得Goptに対応した利得制御信号を可変利得増幅器11に出力する(図2(g))。最適な利得設定後では、増幅信号の振幅は|Vdes|となる。 The gain control / signal generation unit 132 outputs a gain control signal corresponding to the optimum gain G opt to the variable gain amplifier 11 (FIG. 2 (g)). After the optimum gain setting, the amplitude of the amplified signal is | V des |.

〈開始判定部を備える変形例〉
次に、第1の実施の形態における自動利得調整回路の変形例について説明する。
<Modification with start determination unit>
Next, a modified example of the automatic gain adjustment circuit in the first embodiment will be described.

図3は、第1の実施の形態における自動利得調整回路の変形例の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 3 is a functional block diagram showing a configuration of a modified example of the automatic gain adjustment circuit in the first embodiment.

図1で示した自動利得調整回路では外部から状態制御信号を入力したが、図3の自動利得調整回路では、可変利得増幅器11に信号が入力されたことを検知して状態制御信号を出力する開始判定部14を備えた。   In the automatic gain adjustment circuit shown in FIG. 1, a state control signal is input from the outside. However, in the automatic gain adjustment circuit of FIG. 3, it is detected that a signal is input to the variable gain amplifier 11 and outputs a state control signal. A start determination unit 14 is provided.

開始判定部14は、比較部141と判定論理処理部142を備える。比較部141は、振幅検波回路121が増幅信号の振幅を検波した検波信号と開始用参照振幅信号を入力して比較し、比較結果を判定論理処理部142に出力する。判定論理処理部142は、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号よりも大きくなると状態制御信号を除算処理・制御部13に出力して最適な利得を演算する処理を開始させる。また、可変利得増幅器11を最適な利得に設定後、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号よりも大きい場合は最適な利得を維持する。さらに、可変利得増幅器11に信号が入力されなくなり、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号より小さくなると、可変利得増幅器11の利得を最大利得に戻す。   The start determination unit 14 includes a comparison unit 141 and a determination logic processing unit 142. The comparison unit 141 receives and compares the detection signal obtained by the amplitude detection circuit 121 detecting the amplitude of the amplified signal and the start reference amplitude signal, and outputs the comparison result to the determination logic processing unit 142. When the amplitude of the amplified signal becomes larger than the starting reference amplitude signal, the determination logic processing unit 142 outputs a state control signal to the division processing / control unit 13 to start processing for calculating an optimum gain. Further, after the variable gain amplifier 11 is set to the optimum gain, the optimum gain is maintained when the amplitude of the amplified signal is larger than the starting reference amplitude signal. Further, when no signal is input to the variable gain amplifier 11 and the amplitude of the amplified signal becomes smaller than the starting reference amplitude signal, the gain of the variable gain amplifier 11 is returned to the maximum gain.

次に、開始判定部14が状態制御信号を出力する処理について説明する。   Next, a process in which the start determination unit 14 outputs a state control signal will be described.

図4は、各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a signal input to each unit and processing timing of each unit.

可変利得増幅器11に信号が入力されて(図4(a))、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号Ar1よりも大きくなると(図4(b))、開始判定部14が状態制御信号を低電位から高電位にして(図4(c))、振幅モニタ処理が開始される(図4(d))。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 4 (a)) and the amplitude of the amplified signal becomes larger than the starting reference amplitude signal Ar1 (FIG. 4 (b)), the start determination unit 14 sends a state control signal. Is changed from a low potential to a high potential (FIG. 4C), and the amplitude monitoring process is started (FIG. 4D).

開始判定部14では振幅モニタ部12の検波信号Amdと開始用参照振幅信号Ar1を比較部141で比較する。比較部141の比較結果に基づいて、判定論理処理部142が状態制御信号の電位を制御する。比較結果がAmd>Ar1の場合は状態制御信号を高電位にし、Amd≦Ar1の場合は状態制御信号を低電位にする。 In the start determination unit 14, the comparison unit 141 compares the detection signal A md of the amplitude monitor unit 12 with the reference amplitude signal A r1 for start. Based on the comparison result of the comparison unit 141, the determination logic processing unit 142 controls the potential of the state control signal. When the comparison result is A md > A r1 , the state control signal is set to a high potential, and when A md ≦ A r1 , the state control signal is set to a low potential.

図4(d)〜(g)の最適な利得を演算する処理の動作は図2と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Since the operation of the process of calculating the optimum gain in FIGS. 4D to 4G is the same as that in FIG. 2, the description thereof is omitted here.

可変利得増幅器11に信号が入力されなくなり、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号以下となると、つまり比較部141の比較結果がAmd≦Ar1となると、判定論理処理部142は状態制御信号を低電位に戻し、利得制御・信号生成部132が初期化され、利得制御信号を最大利得Goとなる設定値に戻す(図4(g))。 When no signal is input to the variable gain amplifier 11 and the amplitude of the amplified signal becomes equal to or smaller than the reference amplitude signal for start, that is, when the comparison result of the comparison unit 141 is A md ≦ A r1 , the determination logic processing unit 142 outputs the state control signal. Is returned to a low potential, the gain control / signal generation unit 132 is initialized, and the gain control signal is returned to the set value at which the maximum gain Go is obtained (FIG. 4 (g)).

次に、開始判定部の変形例について説明する。   Next, a modified example of the start determination unit will be described.

図5は、図3の開始判定部14の変形例の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 5 is a functional block diagram showing a configuration of a modified example of the start determination unit 14 of FIG.

図3の自動利得調整回路では振幅検波回路121が出力する検波信号を比較部141に入力したが、図5の自動利得調整回路では、増幅信号を比較部141に入力する。図5に示す開始判定部14は、比較部141と判定論理処理部142との間に低域通過フィルタ143を備える。   In the automatic gain adjustment circuit of FIG. 3, the detection signal output from the amplitude detection circuit 121 is input to the comparison unit 141, but in the automatic gain adjustment circuit of FIG. 5, the amplified signal is input to the comparison unit 141. The start determination unit 14 illustrated in FIG. 5 includes a low-pass filter 143 between the comparison unit 141 and the determination logic processing unit 142.

ここで、図5の開始判定部14が状態制御信号を出力する処理について説明する。   Here, a process in which the start determination unit 14 in FIG. 5 outputs a state control signal will be described.

図6は、入力信号と出力信号と開始判定部の各部が出力する信号を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating an input signal, an output signal, and a signal output from each unit of the start determination unit.

可変利得増幅器11に信号が入力されると(図6(a))、増幅信号が開始用参照振幅信号Ar1より大きくなる時間が生じる(図6(b))。比較部141の出力信号は、増幅信号が開始用参照振幅信号Ar1より小さい時は低電位となり、大きい時は高電位となる(図6(c))。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 6A), a time occurs when the amplified signal becomes larger than the starting reference amplitude signal Ar1 (FIG. 6B). The output signal of the comparison unit 141 has a low potential when the amplified signal is smaller than the start reference amplitude signal Ar1, and has a high potential when the amplified signal is larger (FIG. 6C).

比較部141の出力信号を低域通過フィルタ143に通すと、可変利得増幅器11に信号が入力されたときは大きくなり、信号が入力されなくなると元の状態に戻る信号が得られる(図6(d))。   When the output signal of the comparison unit 141 is passed through the low-pass filter 143, the signal is increased when the signal is input to the variable gain amplifier 11, and a signal that returns to the original state is obtained when the signal is not input (FIG. 6 ( d)).

この低域通過フィルタ143の出力を判定論理処理部142に入力して波形整形することで状態制御信号が得られる(図6(e))。   A state control signal is obtained by inputting the output of the low-pass filter 143 to the decision logic processing unit 142 and shaping the waveform (FIG. 6E).

次に、開始判定部の別の変形例について説明する。   Next, another modification of the start determination unit will be described.

図7は、図3の開始判定部の別の変形例の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 7 is a functional block diagram showing a configuration of another modification of the start determination unit in FIG.

図7の開始判定部14は、開始用参照振幅信号Ar1を入力する比較部144、復帰用参照振幅信号Ar2を入力する比較部145、および判定論理処理部142を備え、最適な利得設定後に増幅信号の振幅が変化する場合に対応する。 The start determination unit 14 in FIG. 7 includes a comparison unit 144 that inputs a start reference amplitude signal A r1 , a comparison unit 145 that inputs a return reference amplitude signal A r2 , and a determination logic processing unit 142, and an optimum gain setting. This corresponds to the case where the amplitude of the amplified signal changes later.

除算処理・制御部13には、最適な利得を演算する状態、最適な利得を維持する状態、最大利得にする状態の3種の状態がある。図7の開始判定部14では、最適な利得を演算する処理を開始させる基準となる開始用参照振幅信号Ar1と、最大利得に戻す基準となる復帰用参照振幅信号Ar2を使用する。振幅モニタ部12の検波信号Amdと開始用参照振幅信号Ar1を比較部144で比較し、検波信号Amdと復帰用参照振幅信号Ar2を比較部145で比較する。比較部144と比較部145の比較結果に基づいて、判定論理処理部142が除算処理・制御部13の状態を制御する。具体的には、Amd>Ar1では最適な利得を演算する処理を開始させる信号を出力し、Ar1≧Amd≧Ar2では最適な利得を維持させ、Amd<Ar2では最大利得にさせる。 The division processing / control unit 13 has three states: a state for calculating an optimum gain, a state for maintaining an optimum gain, and a state for achieving a maximum gain. The start determination unit 14 in FIG. 7 uses a starting reference amplitude signal A r1 that is a reference for starting the process of calculating the optimum gain, and a return reference amplitude signal A r2 that is a reference for returning to the maximum gain. The comparison unit 144 compares the detection signal A md of the amplitude monitor unit 12 with the start reference amplitude signal A r1 , and the comparison unit 145 compares the detection signal A md with the return reference amplitude signal A r2 . Based on the comparison result of the comparison unit 144 and the comparison unit 145, the determination logic processing unit 142 controls the state of the division processing / control unit 13. Specifically, when A md > A r1 , a signal for starting the process of calculating the optimum gain is output, when A r1 ≧ A md ≧ A r2 , the optimum gain is maintained, and when A md <A r2 , the maximum gain is obtained. Let me.

図7の自動利得調整回路の動作について、自動利得調整回路の各部に入力される信号を用いて説明する。   The operation of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 7 will be described using signals input to each part of the automatic gain adjustment circuit.

図8は、各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating signals input to each unit and processing timing of each unit.

可変利得増幅器11に信号が入力されて(図8(a))、Amd>Ar1かつAmd>Ar2となると(図8(b))、開始判定部14が状態制御信号A,Bをともに高電位にして(図8(c))、最適な利得を演算する処理を開始させる(図8(d)〜(g))。最適な利得を演算する処理の動作は図2と同様であるので、ここでの説明は省略する。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 8 (a)) and A md > A r1 and A md > A r2 are satisfied (FIG. 8 (b)), the start determination unit 14 detects the state control signals A and B. Both are set to a high potential (FIG. 8C), and processing for calculating an optimum gain is started (FIGS. 8D to 8G). Since the process of calculating the optimum gain is the same as that in FIG. 2, the description thereof is omitted here.

最適な利得が可変利得増幅器11に設定され、Ar1≧Amd≧Ar2となると(図8(b))、状態制御信号Aを高電位のまま、状態制御信号Bを低電位にして(図8(c))、最適な利得を維持させる。 When the optimum gain is set in the variable gain amplifier 11 and A r1 ≧ A md ≧ A r2 (FIG. 8B), the state control signal A is kept at a high potential and the state control signal B is kept at a low potential ( FIG. 8C) maintains the optimum gain.

可変利得増幅器11に信号が入力されなくなり(図8(a))、Amd<Ar1かつAmd<Ar2となると(図8(b))、状態制御信号A,Bをともに低電位にして(図8(c))、可変利得増幅器11の利得を最大利得Goに戻す(図8(g))。 When no signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 8A), and A md <A r1 and A md <A r2 (FIG. 8B), the state control signals A and B are both set to a low potential. Te (FIG. 8 (c)), the gain of the variable gain amplifier 11 back to the maximum gain G o (FIG. 8 (g)).

なお、図10では検波信号を比較部144,145に入力したが、増幅信号を比較部144,145に入力してもよい。   In FIG. 10, the detection signal is input to the comparison units 144 and 145, but the amplified signal may be input to the comparison units 144 and 145.

〈振幅モニタ部の変形例〉
これまで説明した振幅モニタ部12では、振幅検波回路121により増幅信号の振幅を取得していたが、ピークホールド回路により振幅を取得してもよい。
<Modification of amplitude monitor>
In the amplitude monitor unit 12 described so far, the amplitude of the amplified signal is acquired by the amplitude detection circuit 121, but the amplitude may be acquired by a peak hold circuit.

図9は、クリア付ピークホールド部123を備えた振幅モニタ部12を含めた自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 9 is a functional block diagram illustrating a configuration of an automatic gain adjustment circuit including the amplitude monitor unit 12 including the peak hold unit 123 with clear.

クリア付ピークホールド部123は、入力信号のピーク値を保持してピーク値信号を出力する。クリア信号が入力されると内部状態を初期化して出力するピーク値をクリアする。   The clear peak hold unit 123 holds the peak value of the input signal and outputs a peak value signal. When the clear signal is input, the internal state is initialized and the output peak value is cleared.

アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122は、ピーク値信号をデジタル信号に変換するとともに変換するタイミングを制御する。   The analog-digital conversion / timing control unit 122 converts the peak value signal into a digital signal and controls the conversion timing.

図9の自動利得調整回路の動作について、自動利得調整回路の各部に入力される信号を用いて説明する。   The operation of the automatic gain adjustment circuit of FIG. 9 will be described using signals input to each part of the automatic gain adjustment circuit.

図10は、各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a signal input to each unit and processing timing of each unit.

可変利得増幅器11に信号が入力されて(図10(a))、Amd>Ar1かつAmd>Ar2となると(図10(b))、開始判定部14が状態制御信号A,Bをともに高電位にして(図10(e))、最適な利得を演算する処理が開始させる。なお、図10(c),(d)に示すような比較部144,145の出力から状態制御信号A,Bを得る処理は、図6で説明したものと同様であるので説明は省略する。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 10 (a)) and A md > A r1 and A md > A r2 are satisfied (FIG. 10 (b)), the start determination unit 14 detects the state control signals A and B. Are both set to a high potential (FIG. 10E), and the process of calculating the optimum gain is started. The processing for obtaining the state control signals A and B from the outputs of the comparison units 144 and 145 as shown in FIGS. 10C and 10D is the same as that described with reference to FIG.

最適な利得を演算する処理では、まず、除算処理・制御部13がモニタ開始信号を振幅モニタ部12に出力する。   In the process of calculating the optimum gain, first, the division processing / control unit 13 outputs a monitor start signal to the amplitude monitor unit 12.

そして、アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122からクリア信号をクリア付ピークホールド部123に出力し(図10(f))、クリア付ピークホールド部123が初期化されてピークホールド動作が開始される(図10(g))。   Then, a clear signal is output from the analog-digital conversion / timing control unit 122 to the clear peak hold unit 123 (FIG. 10 (f)), the clear peak hold unit 123 is initialized, and a peak hold operation is started. (FIG. 10 (g)).

続いて、ピークホールド動作開始から一定期間T1の後、アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122がピーク値信号をアナログ−デジタル変換して振幅データを取得し、振幅データ信号として除算処理・制御部13に出力する(図10(h))。なお、一定期間T1は搬送波の周期より長ければよく、振幅検波部を使用する場合に比べ短い期間で振幅をモニタできる。   Subsequently, after a certain period T1 from the start of the peak hold operation, the analog-to-digital conversion / timing control unit 122 performs analog-to-digital conversion on the peak value signal to acquire amplitude data, and the division processing / control unit 13 serves as the amplitude data signal. (FIG. 10 (h)). The fixed period T1 only needs to be longer than the period of the carrier wave, and the amplitude can be monitored in a shorter period than when the amplitude detection unit is used.

除算処理部131は、式(4)の演算を実施して最適な利得を決定し(図10(i))、利得制御・信号生成部132が最適な利得に対応した利得制御信号を可変利得増幅器11に出力する(図10(j))。   The division processing unit 131 determines the optimum gain by performing the calculation of the equation (4) (FIG. 10 (i)), and the gain control / signal generation unit 132 changes the gain control signal corresponding to the optimum gain to the variable gain. The signal is output to the amplifier 11 (FIG. 10 (j)).

その後、可変利得増幅器11に信号が入力されなくなり(図10(a))、Amd<Ar1かつAmd<Ar2となると(図10(b))、開始判定部14が状態制御信号A,Bがともに低電位にして(図10(e))、可変利得増幅器11の利得を最大利得Goに戻す(図10(j))。 Thereafter, when no signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 10 (a)), and A md <A r1 and A md <A r2 (FIG. 10 (b)), the start determination unit 14 causes the state control signal A , B is together to a low potential (FIG. 10 (e)), the gain of the variable gain amplifier 11 back to the maximum gain G o (FIG. 10 (j)).

以上の説明ではピークホールド動作を1回のみ行って振幅データを決定したが、複数回行った平均値を振幅データとして出力してもよい。   In the above description, the amplitude data is determined by performing the peak hold operation only once, but an average value obtained a plurality of times may be output as the amplitude data.

次に、振幅モニタ部12の別の変形例について説明する。   Next, another modification of the amplitude monitor unit 12 will be described.

図11は、別の変形例の振幅モニタ部12の構成を示す機能ブロック図である。図9の振幅モニタ部12では、振幅を取得するのに期間T1のピーク値すなわち最大値のみを測定したが、図11の振幅モニタ部12は、最大値と最小値から振幅を取得する。   FIG. 11 is a functional block diagram showing a configuration of the amplitude monitor unit 12 of another modification. In the amplitude monitor unit 12 of FIG. 9, only the peak value, that is, the maximum value in the period T1 is measured to acquire the amplitude, but the amplitude monitor unit 12 of FIG. 11 acquires the amplitude from the maximum value and the minimum value.

図11の振幅モニタ部12は、差動出力バッファ部124、2つのクリア付ピークホールド部123−1,123−2、およびアナログ−デジタル変換・タイミング制御部122を備える。   The amplitude monitor unit 12 of FIG. 11 includes a differential output buffer unit 124, two clear peak hold units 123-1, 123-2, and an analog-digital conversion / timing control unit 122.

差動出力バッファ部124は非反転出力と反転出力を有し、入力した増幅信号と同相の信号が非反転出力からクリア付ピークホールド部123−1に出力され、入力した増幅信号を反転した信号が反転出力からクリア付ピークホールド部123−2に出力される。   The differential output buffer unit 124 has a non-inverted output and an inverted output, and a signal in phase with the input amplified signal is output from the non-inverted output to the clear peak hold unit 123-1 and is a signal obtained by inverting the input amplified signal. Is output from the inverted output to the peak hold unit 123-2 with clear.

振幅モニタ処理時には、クリア付ピークホールド部123−1で期間T1内での差動出力バッファ部124の出力の最大値をホールドし、クリア付ピークホールド部123−2で期間T1内での差動出力バッファ部124の出力の最小値をホールドして、それぞれ最大値信号、最小値信号としてアナログ−デジタル変換・タイミング制御部122に出力する。   During the amplitude monitor process, the peak hold unit with clear 123-1 holds the maximum output value of the differential output buffer unit 124 within the period T1, and the peak hold unit with clear 123-2 performs differential within the period T1. The minimum value of the output of the output buffer unit 124 is held and output to the analog-digital conversion / timing control unit 122 as a maximum value signal and a minimum value signal, respectively.

アナログ−デジタル変換・タイミング制御部122ではピークホールド動作開始から期間T1経過後、最大値信号、最小値信号をそれぞれアナログ−デジタル変換して差動出力バッファ部124の出力の最大値と最小値を得る。最大値と最小値の差に基づいて振幅データを求めた後、振幅データ信号を出力する。振幅データの求め方は、最大値から最小値の差を振幅データとしてもよいし、最大値から最小値の差の半分を振幅データとしてもよい。また、最大値から最小値の差や最大値から最小値の差の半分を1回取得して振幅データを求めてもよいが、最大値から最小値の差や最大値から最小値の差の半分を複数回取得した平均値を振幅データとしてもよい。   The analog-to-digital conversion / timing control unit 122 performs analog-to-digital conversion on the maximum value signal and the minimum value signal after the lapse of the period T1 from the start of the peak hold operation, and sets the maximum value and minimum value of the output of the differential output buffer unit 124 obtain. After obtaining the amplitude data based on the difference between the maximum value and the minimum value, an amplitude data signal is output. The method for obtaining the amplitude data may be a difference between the maximum value and the minimum value as the amplitude data, or a half of the difference between the maximum value and the minimum value may be the amplitude data. In addition, the amplitude data may be obtained by obtaining the difference between the maximum value and the minimum value or half the difference between the maximum value and the maximum value once, but the difference between the maximum value and the minimum value or the difference between the maximum value and the minimum value may be obtained. An average value obtained by obtaining the half multiple times may be used as the amplitude data.

以上説明したように、本実施の形態によれば、可変利得増幅器11の出力信号(増幅信号)の振幅を振幅モニタ部12で検波し、振幅モニタ部12が検波した振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の増幅信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesと可変利得増幅器11に設定した利得Goから、所望の増幅信号を得るための利得Goptを(Ades/Am)Goにより算出し、可変利得増幅器11に設定することにより、短時間で利得の調整が可能となる。 As described above, according to this embodiment, the amplitude of the output signal of the variable gain amplifier 11 (amplification signal) detected by the amplitude monitor unit 12 in advance and amplitude monitor signal A m to the amplitude monitor unit 12 detects from the gain G o set in the amplitude monitor signal a des and the variable gain amplifier 11 corresponding to the amplitude of the desired amplified signal that has been determined, the gain G opt for obtaining a desired amplified signal (a des / a m) calculated by G o, by setting the variable gain amplifier 11, it is possible to adjust the short time gain.

本実施の形態によれば、増幅信号の振幅と開始用参照振幅信号とを比較して、増幅信号の振幅が開始用参照振幅信号よりも大きい場合に、最適な利得を演算する処理を開始させる状態制御信号を出力する開始判定部14を備えることにより、自動利得調整回路の外部から状態制御信号を入力する必要がなくなる。   According to the present embodiment, the amplitude of the amplified signal is compared with the starting reference amplitude signal, and when the amplitude of the amplified signal is larger than the starting reference amplitude signal, the process of calculating the optimum gain is started. By including the start determination unit 14 that outputs the state control signal, it is not necessary to input the state control signal from the outside of the automatic gain adjustment circuit.

本実施の形態によれば、振幅モニタ部12に入力信号のピーク値を保持してピーク値信号を出力するクリア付ピークホールド部123を備えることにより、振幅モニタ部12が増幅信号の振幅を検波する一定期間T1を短くすることができる。   According to the present embodiment, the amplitude monitor unit 12 includes the peak hold unit 123 with clear that holds the peak value of the input signal and outputs the peak value signal, so that the amplitude monitor unit 12 detects the amplitude of the amplified signal. The fixed period T1 can be shortened.

[第2の実施の形態]
第1の実施の形態では、可変利得増幅器11の出力信号(増幅信号)の振幅をモニタして最適な利得を決定したが、可変利得増幅器11の入力信号の振幅をモニタして最適な利得を決定することも可能である。
[Second Embodiment]
In the first embodiment, the optimum gain is determined by monitoring the amplitude of the output signal (amplified signal) of the variable gain amplifier 11, but the optimum gain is monitored by monitoring the amplitude of the input signal of the variable gain amplifier 11. It is also possible to decide.

図12は、第2の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 12 is a functional block diagram showing the configuration of the automatic gain adjustment circuit in the second embodiment.

図12に示す自動利得調整回路は、第1の実施の形態と同様に、可変利得増幅器11、振幅モニタ部12、および除算処理・制御部13を備える。第1の実施の形態とは、振幅モニタ部12が入力信号の振幅を検波する点で異なる。   The automatic gain adjustment circuit shown in FIG. 12 includes a variable gain amplifier 11, an amplitude monitor unit 12, and a division processing / control unit 13, as in the first embodiment. The difference from the first embodiment is that the amplitude monitor unit 12 detects the amplitude of the input signal.

可変利得増幅器11は、利得制御信号により設定された利得で入力信号を増幅し、増幅信号を出力する。振幅モニタ部12は、可変利得増幅器11の入力信号の振幅を取得して振幅データ信号を除算処理・制御部13に出力する。除算処理・制御部13は、振幅データ信号に基づいて最適な利得を導出し、最適な利得に対応した利得制御信号を出力する。   The variable gain amplifier 11 amplifies the input signal with a gain set by the gain control signal and outputs an amplified signal. The amplitude monitor unit 12 acquires the amplitude of the input signal of the variable gain amplifier 11 and outputs the amplitude data signal to the division processing / control unit 13. The division processing / control unit 13 derives an optimum gain based on the amplitude data signal, and outputs a gain control signal corresponding to the optimum gain.

ここで、第2の実施の形態における自動利得調整回路の動作原理を説明する。   Here, the operation principle of the automatic gain adjustment circuit in the second embodiment will be described.

可変利得増幅器11の入力信号をVin、増幅信号をVoutとする。また、振幅モニタ部12の振幅データ信号AmとVinの関係をAm=k|Vin|とする。増幅信号の振幅の目標値を|Vdes|とする。 The input signal of the variable gain amplifier 11 is V in and the amplified signal is V out . Further, the relationship between the amplitude data signal A m and V in of the amplitude monitor unit 12 is A m = k | V in |. Let the target value of the amplitude of the amplified signal be | V des |.

可変利得増幅器11に信号が入力された状態で除算処理・制御部13に状態制御信号が入力された場合を考える。入力信号Vinの振幅を|Vin|とすると増幅信号Voutの振幅が|Vdes|となる最適な利得Goptは式(1)と同じである。定義より以下の式(5)が成立するため、最適な利得Goptは式(6)のように表される。

Figure 2013201600
Consider a case where a state control signal is input to the division processing / control unit 13 while a signal is input to the variable gain amplifier 11. When the amplitude of the input signal V in is | V in |, the optimum gain G opt at which the amplitude of the amplified signal V out is | V des | is the same as that in the equation (1). Since the following equation (5) is established from the definition, the optimum gain G opt is expressed as equation (6).
Figure 2013201600

des=k|Vdes|とすれば式(6)は以下の式(7)になる。

Figure 2013201600
If A des = k | V des |, the equation (6) becomes the following equation (7).
Figure 2013201600

式(6)と式(7)において、k|Vdes|またはAdesは入力信号の振幅|Vin|と関係なく予め決定でき、振幅データ信号Amは振幅モニタ部12から取得できる。可変利得増幅器11に入力された入力信号の振幅データ信号Amを振幅モニタ部12から取得し、式(6)または式(7)により最適な利得Goptを決定すれば最適な出力振幅が得られる。このとき、増幅信号の振幅と目標値との偏差を観測しつつ可変利得増幅器11の利得を徐々に最適な利得に近づける動作は必要なく、処理の繰り返し回数が少なく最適な利得を得るまでの時間を短くできる。 In the formula (7) and equation (6), k | V des | or A des amplitude of the input signal | V in | can a predetermined regardless amplitude data signal A m can be obtained from the amplitude monitor unit 12. The amplitude data signal A m of the variable gain amplifier 11 is input to the input signal obtained from the amplitude monitor unit 12, optimum output amplitude when determining the optimum gain G opt by the expression (6) or (7) is obtained It is done. At this time, it is not necessary to gradually bring the gain of the variable gain amplifier 11 close to the optimum gain while observing the deviation between the amplitude of the amplified signal and the target value, and the time until the optimum gain is obtained with fewer processing iterations. Can be shortened.

なお、図12の自動利得調整回路では外部から状態制御信号を入力しているが、第1の実施の形態と同様に、開始判定部14を付加して入力信号の振幅から状態制御信号を生成することも可能である。このとき、最適な利得を得る処理を開始するために開始用参照振幅信号Ar1のみを使用する構成や、最適な利得設定後に増幅信号の振幅が変化する場合に対応するために、開始用参照振幅信号Ar1と復帰用参照振幅信号Ar2を使用する構成にすることが可能である。 In the automatic gain adjustment circuit of FIG. 12, a state control signal is input from the outside. However, as in the first embodiment, a start determination unit 14 is added to generate a state control signal from the amplitude of the input signal. It is also possible to do. At this time, in order to cope with a configuration in which only the reference amplitude signal A r1 for start is used to start processing for obtaining an optimum gain, or when the amplitude of the amplified signal changes after the optimum gain is set, the reference for start It is possible to employ a configuration in which the amplitude signal A r1 and the return reference amplitude signal A r2 are used.

また、振幅モニタ部12においては、第1の実施の形態で示した振幅検波回路121やクリア付ピークホールド部123を使用する。   In addition, the amplitude monitor unit 12 uses the amplitude detection circuit 121 and the clear peak hold unit 123 shown in the first embodiment.

以上説明したように、本実施の形態によれば、可変利得増幅器11に入力する入力信号の振幅を振幅モニタ部12で検波し、振幅モニタ部12が検波した振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の増幅信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesから、所望の増幅信号を得るための利得GoptをAdes/Amにより算出し、可変利得増幅器11に設定することにより、短時間で利得の調整が可能となる。式(7)の演算は除算演算が可能な計算機を使用して行ってもよいが、GoptとAmは1対1対応であるため、予めGoptとAmの対応表を求め、式(7)の演算をこの対応表で行いAmからGoptを求めてもよい。 As described above, according to this embodiment, the amplitude of the input signal to be input to the variable gain amplifier 11 detects the amplitude monitor unit 12, it is previously obtained the amplitude monitor signal A m to the amplitude monitor unit 12 detects A gain G opt for obtaining a desired amplified signal is calculated from A des / A m from the amplitude monitor signal A des corresponding to the amplitude of the desired amplified signal, and is set in the variable gain amplifier 11. Gain can be adjusted over time. Calculation of the equation (7) may be performed using a division operation can be computer, but since the G opt and A m is a one-to-one correspondence, we obtain a correspondence table in advance G opt and A m, wherein (7) calculation of may be calculated G opt from performed a m by this index.

[第3の実施の形態]
上記の実施の形態の例で使用されている可変利得増幅器11では入力信号が大きくても増幅信号の振幅が飽和しないことが前提であった。しかしながら、低電力化のため回路に印加する電源電圧を下げると可変利得増幅器11の増幅信号の振幅の飽和や、振幅モニタ部12のダイナミックレンジの低下が起こる、即ち入出力特性の線形領域が限定される。そこで、第3の実施の形態では、増幅信号の飽和に対応した自動利得調整回路を示す。
[Third Embodiment]
The variable gain amplifier 11 used in the example of the above embodiment is based on the premise that the amplitude of the amplified signal is not saturated even if the input signal is large. However, if the power supply voltage applied to the circuit is lowered to reduce the power, the amplitude of the amplified signal of the variable gain amplifier 11 is saturated and the dynamic range of the amplitude monitor unit 12 is reduced. That is, the linear region of the input / output characteristics is limited. Is done. Therefore, in the third embodiment, an automatic gain adjustment circuit corresponding to the saturation of the amplified signal is shown.

図13は、第3の実施の形態における自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 13 is a functional block diagram showing the configuration of the automatic gain adjustment circuit according to the third embodiment.

図13に示す自動利得調整回路は、可変利得増幅器11、振幅モニタ部12、および除算処理・制御部13を備える。   The automatic gain adjustment circuit shown in FIG. 13 includes a variable gain amplifier 11, an amplitude monitor unit 12, and a division processing / control unit 13.

可変利得増幅器11は、選択信号によって利得を離散的にN段階で変化させる利得切替増幅部111、利得制御信号によって利得を設定される微調整用可変利得増幅部112を備える。   The variable gain amplifier 11 includes a gain switching amplifier 111 that changes the gain discretely in N stages according to a selection signal and a fine gain variable gain amplifier 112 that is set with a gain control signal.

振幅モニタ部12は、可変利得増幅器11の出力信号(増幅信号)の振幅をモニタして振幅データ信号として除算処理・制御部13に出力する。   The amplitude monitor unit 12 monitors the amplitude of the output signal (amplified signal) of the variable gain amplifier 11 and outputs it to the division processing / control unit 13 as an amplitude data signal.

除算処理・制御部13は、状態制御信号が入力されるとモニタ開始信号を振幅モニタ部12に出力して振幅モニタ処理を開始させる。その後、振幅モニタ部12から出力される振幅データ信号が表す増幅信号の振幅が増幅信号や振幅モニタ部12の線形領域の上限を表す所定のしきい値Vthより大きい場合には、選択信号により利得切替増幅部111の利得を低減させて、再度モニタ開始信号を振幅モニタ部12に出力して振幅モニタ処理を開始させる。増幅信号の振幅がしきい値Vth以下の場合は、式(4)に従って最適な利得を求めて、利得制御信号により微調整用可変利得増幅部112を最適な利得に設定する。 When the state control signal is input, the division processing / control unit 13 outputs a monitor start signal to the amplitude monitoring unit 12 to start the amplitude monitoring process. Thereafter, if the amplitude of the amplified signal represented by the amplitude data signal output from the amplitude monitor unit 12 is greater than a predetermined threshold value V th representing the upper limit of the amplified signal or the linear region of the amplitude monitor unit 12, The gain of the gain switching amplification unit 111 is reduced, and the monitor start signal is output to the amplitude monitor unit 12 again to start the amplitude monitor process. When the amplitude of the amplified signal is equal to or less than the threshold value V th , the optimum gain is obtained according to the equation (4), and the fine gain variable gain amplifying unit 112 is set to the optimum gain by the gain control signal.

次に、第3の実施の形態における自動利得調整回路の動作について、自動利得調整回路の各部に入力される信号を用いて説明する。   Next, the operation of the automatic gain adjustment circuit in the third embodiment will be described using signals input to the respective parts of the automatic gain adjustment circuit.

図14は、各部に入力される信号と各部の処理のタイミングを示す図である。自動利得調整回路に信号が入力されていないときは、利得切替増幅部111と微調整用可変利得増幅部112の利得は最大に設定されているとする。   FIG. 14 is a diagram illustrating a signal input to each unit and processing timing of each unit. When no signal is input to the automatic gain adjustment circuit, it is assumed that the gains of the gain switching amplification unit 111 and the fine adjustment variable gain amplification unit 112 are set to the maximum.

可変利得増幅器11に信号が入力されると(図14(a))、可変利得増幅器11は入力信号を増幅して増幅信号を出力する(図14(b))。ここではしきい値Vthより大きな振幅の増幅信号が出力される例を示している。 When a signal is input to the variable gain amplifier 11 (FIG. 14A), the variable gain amplifier 11 amplifies the input signal and outputs an amplified signal (FIG. 14B). Here, an example is shown in which an amplified signal having an amplitude larger than the threshold value Vth is output.

この状態で除算処理・制御部13に状態制御信号が入力されると(図14(c))、除算処理・制御部13からモニタ開始信号が振幅モニタ部12に出力されて振幅モニタ処理が開始される(図14(d))。振幅モニタ処理が終わると、振幅モニタ部12は増幅信号の振幅を検波した振幅データ信号を除算処理・制御部13に出力する(図14(e))。   When a state control signal is input to the division processing / control unit 13 in this state (FIG. 14 (c)), a monitor start signal is output from the division processing / control unit 13 to the amplitude monitoring unit 12 and the amplitude monitoring processing starts. (FIG. 14D). When the amplitude monitoring process is completed, the amplitude monitoring unit 12 outputs an amplitude data signal obtained by detecting the amplitude of the amplified signal to the division processing / control unit 13 (FIG. 14 (e)).

除算処理・制御部13は、振幅データ信号の示す増幅信号の振幅の値がしきい値Vthより大きいため、利得決定処理では、選択信号により利得切替増幅部111の利得を減少させる処理を行う(図14(f))。図14の例では、1回目と2回目の振幅モニタ処理により検波された増幅信号の振幅がしきい値Vthより大きいため、利得決定処理では利得切替増幅部111の利得を減少させた。 Since the amplitude value of the amplified signal indicated by the amplitude data signal is larger than the threshold value V th , the division processing / control unit 13 performs a process of decreasing the gain of the gain switching amplification unit 111 by the selection signal in the gain determination process. (FIG. 14 (f)). In the example of FIG. 14, since the amplitude of the amplified signal detected by the first and second amplitude monitoring processes is larger than the threshold value Vth , the gain of the gain switching amplification unit 111 is decreased in the gain determination process.

増幅信号の振幅がしきい値Vth以下の場合(図14(d)では、3回目の振幅モニタ処理)、振幅データ信号が示す増幅信号の振幅から微調整用可変利得増幅部112に設定する最適な利得を求め、最適な利得に対応した利得制御信号を微調整用可変利得増幅部112に出力する(図14(g))。最適な利得は式(4)を演算して求める。 When the amplitude of the amplified signal is equal to or less than the threshold value V th (in FIG. 14D , the third amplitude monitoring process), the fine gain variable gain amplification unit 112 is set based on the amplitude of the amplified signal indicated by the amplitude data signal. An optimum gain is obtained, and a gain control signal corresponding to the optimum gain is output to the fine gain variable gain amplifying unit 112 (FIG. 14 (g)). The optimum gain is obtained by calculating equation (4).

図13の自動利得調整回路では可変利得増幅器11の出力信号(増幅信号)の振幅をモニタしたが、可変利得増幅器11の入力信号の振幅をモニタしてもよい。また、図15に示すように微調整用可変利得増幅部112に入力される信号、つまり利得切替増幅部111の出力信号の振幅をモニタしてもよい。   In the automatic gain adjustment circuit of FIG. 13, the amplitude of the output signal (amplified signal) of the variable gain amplifier 11 is monitored, but the amplitude of the input signal of the variable gain amplifier 11 may be monitored. Further, as shown in FIG. 15, the amplitude of the signal input to the fine adjustment variable gain amplifier 112, that is, the output signal of the gain switching amplifier 111 may be monitored.

〈可変利得増幅器の変形例〉
図16は、利得切替増幅部111を利得の異なるN個の固定利得増幅器111−1〜111−Nで構成した自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。
<Variation of variable gain amplifier>
FIG. 16 is a functional block diagram illustrating a configuration of an automatic gain adjustment circuit in which the gain switching amplification unit 111 is configured by N fixed gain amplifiers 111-1 to 111-N having different gains.

利得切替増幅部を利得の異なるN個の固定利得増幅器111−1〜111−Nで構成し、各固定利得増幅器111−1〜111−Nそれぞれの出力信号の振幅を中間振幅モニタ部12−1〜12−Nそれぞれでモニタする。   The gain switching amplification unit is composed of N fixed gain amplifiers 111-1 to 111-N having different gains, and the amplitude of the output signal of each fixed gain amplifier 111-1 to 111-N is an intermediate amplitude monitoring unit 12-1. Monitor at ~ 12-N each.

除算処理・制御部13では、中間振幅モニタ部12−1〜12−Nから受け取った振幅データ信号のうち、振幅データ信号が示す振幅が所定のしきい値V以下の振幅データ信号を用いて最適な利得を導出し、最適な利得を導出するのに用いた振幅データ信号を出力した固定利得増幅器111−1〜111−Nの出力信号を選択するように選択信号をセレクタ113に出力するとともに、利得制御信号により微調整用可変利得増幅部112を導出した最適な利得に設定する。   In the division processing / control unit 13, among the amplitude data signals received from the intermediate amplitude monitor units 12-1 to 12-N, the amplitude data signal indicated by the amplitude data signal is optimal using an amplitude data signal having a predetermined threshold V or less. A selection signal is output to the selector 113 so as to select the output signal of the fixed gain amplifiers 111-1 to 111 -N that has output the amplitude data signal used to derive the optimum gain. The fine gain variable gain amplifying unit 112 is set to the optimum gain derived from the gain control signal.

図17は、第3の実施の形態におけるさらに別の自動利得調整回路の構成を示す機能ブロック図である。   FIG. 17 is a functional block diagram showing a configuration of still another automatic gain adjustment circuit according to the third embodiment.

図17に示す自動利得調整回路は、可変利得増幅器11、振幅モニタ部12、および除算処理・制御部13を有するN個の特性が異なる自動利得調整部21−1〜21−Nを備え、自動利得調整部21−1〜21−Nそれぞれの出力信号と選択信号をセレクタ22に入力する構成である。図17の構成にしても、自動利得調整部21−1〜21−Nそれぞれの可変利得増幅器11や振幅モニタ部12の入出力特性の線形領域が限定された場合でもダイナミックレンジを広くとれる。   The automatic gain adjustment circuit shown in FIG. 17 includes automatic gain adjustment units 21-1 to 21 -N having N characteristics having variable gain amplifiers 11, amplitude monitor units 12, and division processing / control units 13. In this configuration, output signals and selection signals of the gain adjustment units 21-1 to 21 -N are input to the selector 22. Even in the configuration of FIG. 17, the dynamic range can be widened even when the linear regions of the input / output characteristics of the variable gain amplifier 11 and the amplitude monitor unit 12 of each of the automatic gain adjustment units 21-1 to 21-N are limited.

図17の自動利得調整回路では、出力が飽和していない自動利得調整部21−1〜21−Nの中で最大の出力信号の振幅を示す選択信号をセレクタ22で読み取り、その選択信号に対応する自動利得調整部21−1〜21−Nの出力信号を増幅信号としてセレクタ22から出力する。   In the automatic gain adjustment circuit of FIG. 17, the selector 22 reads the selection signal indicating the amplitude of the maximum output signal among the automatic gain adjustment units 21-1 to 21 -N whose outputs are not saturated, and corresponds to the selection signal. The output signals of the automatic gain adjusters 21-1 to 21-N to be output from the selector 22 as amplified signals.

第3の実施の形態における自動利得調整回路では外部から状態制御信号を入力しているが、第1の実施の形態と同様に、開始判定部14を付加して入力信号の振幅から状態制御信号を生成することも可能である。このとき、最適な利得を得る処理を開始するために開始用参照振幅信号のみを使用する構成や、最適な利得設定後に増幅信号の振幅が変化する場合に対応するために、開始用参照振幅信号と復帰用参照振幅信号を使用する構成にすることが可能である。   In the automatic gain adjustment circuit according to the third embodiment, the state control signal is input from the outside. However, similarly to the first embodiment, the start determination unit 14 is added to determine the state control signal from the amplitude of the input signal. Can also be generated. At this time, in order to cope with the configuration in which only the starting reference amplitude signal is used to start the process for obtaining the optimum gain, or when the amplitude of the amplified signal changes after the optimum gain setting, the starting reference amplitude signal is used. And a reference amplitude signal for return can be used.

また、振幅モニタ部12あるいは中間振幅モニタ部12−1〜12−Nにおいては、第1の実施の形態で示した振幅検波回路121やクリア付ピークホールド部123を使用する。   In addition, in the amplitude monitor unit 12 or the intermediate amplitude monitor units 12-1 to 12-N, the amplitude detection circuit 121 and the clear peak hold unit 123 shown in the first embodiment are used.

以上説明したように、本実施の形態によれば、選択信号によって利得をN段階で変化させる利得切替増幅部111を備え、振幅モニタ部12が検波した増幅信号の振幅が所定のしきい値Vthより大きい場合には、利得切替増幅部111の利得を低減させ、増幅信号の振幅が所定のしきい値Vth以下の場合には、微調整用可変利得増幅部112に設定する最適な利得を求めることにより、増幅信号の飽和に対応することができる。 As described above, according to the present embodiment, the gain switching amplification unit 111 that changes the gain in N stages by the selection signal is provided, and the amplitude of the amplified signal detected by the amplitude monitoring unit 12 is the predetermined threshold value V. When larger than th , the gain of the gain switching amplification unit 111 is reduced, and when the amplitude of the amplified signal is equal to or less than a predetermined threshold V th , the optimum gain set in the fine gain variable gain amplification unit 112 , It is possible to cope with saturation of the amplified signal.

〈振幅モニタ部が理想的ではない場合〉
図1、3、5、7、9で示した増幅信号の振幅をモニタする実施形態例では振幅モニタ部の入出力の関係、即ち振幅データ信号Amと増幅信号Voutの関係を線形で扱ってきたが、振幅データ信号Amと増幅信号Voutの関係が原点を通らない直線で表される場合でも振幅データ信号から最適な利得Goptを求めることは可能である。図18にこの場合のAmとVoutの関係の例を示す。この例では|Vout |が|VmL|以上の大きさにならないとAmが変化しない。振幅モニタ部の振幅検波回路やピークホールド回路で用いられるダイオードやトランジスタの特性が理想的でなく、しきい値近傍にバイアスした場合にこの関係が得られる。また、振幅検波回路やピークホールド回路の出力にオフセット電圧が含まれる場合があるためAmの下限のAmLを考慮した。利得の制御においては|VmL|とAmLは定数として扱う。
<When the amplitude monitor is not ideal>
In the embodiment shown in FIGS. 1, 3, 5, 7, and 9 for monitoring the amplitude of the amplified signal, the input / output relationship of the amplitude monitor unit, that is, the relationship between the amplitude data signal Am and the amplified signal Vout is handled linearly. and has, it is possible to find the optimal gain Gopt from the amplitude data signal even if the relationship between the amplitude data signal a m and the amplified signal V out is represented by a straight line which does not pass through the origin. Figure 18 shows an example of the relationship between A m and V out of this case. In this example | V out | is | V mL | more not to size the A m is not changed. The characteristics of the diodes and transistors used in the amplitude detection circuit and peak hold circuit of the amplitude monitor unit are not ideal, and this relationship is obtained when biased near the threshold value. Further, considering A mL lower limit of A m for that may be included is an offset voltage at the output of the amplitude detection circuit and a peak hold circuit. In gain control, | V mL | and A mL are treated as constants.

原点を通らない直線で表される図18で示した特性の|Vout|>|VmL|における関係式は以下の式(8)ようになる。

Figure 2013201600
The relational expression in | V out |> | V mL | of the characteristic shown in FIG. 18 represented by a straight line not passing through the origin is as shown in the following expression (8).
Figure 2013201600

同様に|Vdes|とAdesの関係は以下の式(9)で表される。

Figure 2013201600
Similarly, the relationship between | V des | and A des is expressed by the following equation (9).
Figure 2013201600

式(8)と式(9)から以下の式(10)と式(11)が導出できる。

Figure 2013201600
From the equations (8) and (9), the following equations (10) and (11) can be derived.
Figure 2013201600

|Vout|=Go|Vin|を使って、式(10)と式(11)を式(1)に代入すると以下の式(12)が得られる。

Figure 2013201600
Substituting Expression (10) and Expression (11) into Expression (1) using | V out | = G o | V in |, the following Expression (12) is obtained.
Figure 2013201600

式(12)でAm以外は|Vin|では変化しない定数であるため、振幅モニタ部でAmが得られれば、振幅モニタ部の入出力の関係が原点を通らない直線で表される場合でも最適な利得Goptが得られる。式(12)の演算は除算演算が可能な計算機を使用して行ってもよいが、GoptとAmは1対1対応であるため、予めGoptとAmの対応表を求め、式(12)の演算をこの対応表で行いAmからGoptを求めてもよい。 Except A m in equation (12) | V in | for a constant that does not change in, as long obtained A m the amplitude monitor unit is represented by a straight line relationship between the input and output of the amplitude monitor unit does not pass through the origin Even in this case, the optimum gain G opt can be obtained. Calculation of the equation (12) may be performed using a division operation can be computer, but since the G opt and A m is a one-to-one correspondence, obtains a correspondence table in advance G opt and A m, wherein (12) the calculation of the may be calculated G opt from performed a m by this index.

図12に示した入力信号の振幅をモニタする場合では式(8)が以下のようになる。

Figure 2013201600
In the case of monitoring the amplitude of the input signal shown in FIG. 12, Equation (8) is as follows.
Figure 2013201600

式(13)から以下の式(14)が導出できる。

Figure 2013201600
The following equation (14) can be derived from the equation (13).
Figure 2013201600

式(14)と式(11)を式(1)に代入すると以下の式(15)が得られる。

Figure 2013201600
Substituting Equation (14) and Equation (11) into Equation (1) yields Equation (15) below.
Figure 2013201600

この場合でもAm以外は|Vin|では変化しない定数であるため、振幅モニタ部でAmが得られれば最適な利得Goptが得られる。式(15)の演算は除算演算が可能な計算機を使用して行ってもよいが、GoptとAmは1対1対応であるため、予めGoptとAmの対応表を求め、式(15)の演算をこの対応表で行いAmからGoptを求めてもよい。 In this case other than A m is | V in | because it is the unchanged constant, optimum gain G opt is obtained as long obtained A m the amplitude monitor unit. Calculation of the equation (15) may be performed using a division operation can be computer, but since the G opt and A m is a one-to-one correspondence, obtains a correspondence table in advance G opt and A m, wherein (15) the calculation of the may be calculated G opt from performed a m by this index.

11…可変利得増幅器
111…利得切替増幅部
111−1〜111−N…固定利得増幅器
112…微調整用可変利得増幅部
113…セレクタ
12…振幅モニタ部
121…振幅検波回路
122…デジタル変換・タイミング制御部
123…クリア付ピークホールド部
124…差動出力バッファ部
12−1〜12−N…中間振幅モニタ部
13…除算処理・制御部
131…除算処理部
132…利得制御・信号生成部
14…開始判定部
141…比較部
142…判定論理処理部
143…低域通過フィルタ
144,145…比較部
21−1〜21−N…自動利得調整部
22…セレクタ
101…可変利得増幅器
102…振幅検波回路
103…比較回路
104…調整回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Variable gain amplifier 111 ... Gain switching amplification part 111-1 to 111-N ... Fixed gain amplifier 112 ... Fine adjustment variable gain amplification part 113 ... Selector 12 ... Amplitude monitoring part 121 ... Amplitude detection circuit 122 ... Digital conversion and timing Control unit 123: Peak hold unit with clear 124 ... Differential output buffer unit 12-1 to 12-N ... Intermediate amplitude monitor unit 13 ... Division processing / control unit 131 ... Division processing unit 132 ... Gain control / signal generation unit 14 ... Start determination unit 141 ... comparison unit 142 ... determination logic processing unit 143 ... low pass filter 144,145 ... comparison unit 21-1 to 21-N ... automatic gain adjustment unit 22 ... selector 101 ... variable gain amplifier 102 ... amplitude detection circuit 103: Comparison circuit 104: Adjustment circuit

Claims (7)

入力信号を設定された利得で増幅した出力信号を出力する可変利得増幅手段と、
前記可変利得増幅手段を利得Goに設定したときの前記出力信号の振幅|Vout|を検波して振幅モニタ信号Amを出力する振幅モニタ手段と、
前記振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の前記出力信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesと前記利得Goを式
Figure 2013201600
(ただし、AmLは振幅モニタ信号の下限、|VmL|は出力信号の振幅の下限を表し、k=(Am−AmL)/(|Vout|−|VmL|)である)のいずれかに代入して最適な利得を求めて前記可変利得増幅手段に設定する利得設定手段と、
を有することを特徴とする自動利得調整回路。
Variable gain amplification means for outputting an output signal obtained by amplifying an input signal with a set gain;
An amplitude monitor unit for outputting an amplitude monitor signal A m by detecting the, | V out | amplitude of the output signal when setting the variable gain amplifying means to a gain G o
The amplitude monitor signal Am and the amplitude monitor signal A des corresponding to the amplitude of the desired output signal obtained in advance and the gain Go
Figure 2013201600
(However, A mL represents the lower limit of the amplitude monitor signal, | V mL | represents the lower limit of the amplitude of the output signal, and k = (A m −A mL ) / (| V out | − | V mL |)) A gain setting means for substituting in any of the above to obtain an optimum gain and set the variable gain amplifying means;
An automatic gain adjustment circuit comprising:
入力信号を設定された利得で増幅した出力信号を出力する可変利得増幅手段と、
前記可変利得増幅手段に入力される入力信号の振幅|Vin|を検波して振幅モニタ信号Amを出力する振幅モニタ手段と、
前記振幅モニタ信号Amと予め求めておいた所望の前記出力信号の振幅に対応する振幅モニタ信号Adesを式
Figure 2013201600
(ただし、AmLは振幅モニタ信号の下限、|VmL|は出力信号の振幅の下限を表し、k=(Am−AmL)/(|Vin|−|VmL|)である)のいずれかに代入して最適な利得を求めて前記可変利得増幅手段に設定する利得設定手段と、
を有することを特徴とする自動利得調整回路。
Variable gain amplification means for outputting an output signal obtained by amplifying an input signal with a set gain;
An amplitude monitor unit for outputting an amplitude monitor signal A m by detecting the, | V in | amplitude of the input signal input to the variable gain amplifying means
The amplitude monitor signal Am and the amplitude monitor signal A des corresponding to the desired amplitude of the output signal obtained in advance
Figure 2013201600
(However, A mL represents the lower limit of the amplitude monitor signal, | V mL | represents the lower limit of the amplitude of the output signal, and k = (A m −A mL ) / (| V in | − | V mL |)) A gain setting means for substituting in any of the above to obtain an optimum gain and set the variable gain amplifying means;
An automatic gain adjustment circuit comprising:
前記可変利得増幅手段の前段に段階的に利得を設定して入力した信号を設定した利得で増幅する利得切替増幅手段を有し、
前記利得設定手段は、前記振幅モニタ手段が検波した振幅が所定のしきい値より大きい場合は、前記利得切替増幅手段の利得を切り替えることを特徴とする請求項1又は2記載の自動利得調整回路。
Gain switching amplification means for amplifying the input signal by setting the gain stepwise in the previous stage of the variable gain amplification means,
3. The automatic gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the gain setting means switches the gain of the gain switching amplification means when the amplitude detected by the amplitude monitoring means is larger than a predetermined threshold value. .
前記利得切替増幅手段は、利得の異なる複数の固定利得増幅器と当該複数の固定利得増幅器の出力信号から1つ選択するセレクタとを有することを特徴とする請求項3記載の自動利得調整回路。   4. The automatic gain adjustment circuit according to claim 3, wherein the gain switching amplification means includes a plurality of fixed gain amplifiers having different gains and a selector for selecting one from output signals of the plurality of fixed gain amplifiers. 請求項1又は2に記載の複数の自動利得調整回路と、
前記複数の自動利得調整回路の出力信号のうち、出力が飽和していない出力信号の中で最大の出力信号を1つ選択するセレクタと、
を有することを特徴とする自動利得調整回路。
A plurality of automatic gain adjustment circuits according to claim 1 or 2,
A selector that selects one of the output signals of the plurality of automatic gain adjustment circuits, the maximum output signal among the output signals that are not saturated;
An automatic gain adjustment circuit comprising:
前記振幅モニタ手段が検波した前記出力信号の振幅と参照振幅信号とを比較し、前記出力信号の振幅か前記参照振幅信号よりも大きい場合に、前記利得設定手段に最適な利得を求めさせる開始判定手段を有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の自動利得調整回路。   A start determination for comparing the amplitude of the output signal detected by the amplitude monitor means with a reference amplitude signal and causing the gain setting means to obtain an optimum gain when the amplitude of the output signal is greater than the reference amplitude signal 6. The automatic gain adjustment circuit according to claim 1, further comprising means. 前記振幅モニタ手段は、入力した信号のピーク値を保持してピーク値信号を出力するピークホールド回路を備えることを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の自動利得調整回路。   The automatic gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the amplitude monitor means includes a peak hold circuit that holds a peak value of an input signal and outputs a peak value signal.
JP2012068689A 2012-03-26 2012-03-26 Automatic gain adjustment circuit Expired - Fee Related JP5694981B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012068689A JP5694981B2 (en) 2012-03-26 2012-03-26 Automatic gain adjustment circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012068689A JP5694981B2 (en) 2012-03-26 2012-03-26 Automatic gain adjustment circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013201600A true JP2013201600A (en) 2013-10-03
JP5694981B2 JP5694981B2 (en) 2015-04-01

Family

ID=49521477

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012068689A Expired - Fee Related JP5694981B2 (en) 2012-03-26 2012-03-26 Automatic gain adjustment circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5694981B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108768329A (en) * 2018-07-23 2018-11-06 上海艾为电子技术股份有限公司 Double AGC systems
WO2021205558A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 三菱電機株式会社 Receiver and automatic gain control method
CN114900140A (en) * 2022-04-22 2022-08-12 中国电子科技集团公司第十研究所 Automatic gain control method, device, equipment and medium

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0158687B2 (en) * 1981-02-20 1989-12-13 Hitachi Seisakusho Kk
JP2003158435A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Nec Corp Automatic gain control method and automatic gain control device
US20030218501A1 (en) * 2002-05-24 2003-11-27 Hitachi, Ltd. Gain-control method and device for cascaded amplifiers
JP2004228902A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital AGC circuit
JP2004320196A (en) * 2003-04-14 2004-11-11 Hitachi Ltd Variable gain amplifier circuit and gain control method thereof
JP2005020120A (en) * 2003-06-24 2005-01-20 Renesas Technology Corp Communication semiconductor integrated circuit and radio communication system
JP2008028647A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Receiver
JP2008154156A (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Toshiba Corp Gca gain control circuit, and gain control method
US20090141830A1 (en) * 2006-05-30 2009-06-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Receiver and method for receiving wireless signals
JP2010034855A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Sharp Corp Automatic gain control circuit, tuner, television receiver, and set top box

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0158687B2 (en) * 1981-02-20 1989-12-13 Hitachi Seisakusho Kk
JP2003158435A (en) * 2001-11-21 2003-05-30 Nec Corp Automatic gain control method and automatic gain control device
US20030218501A1 (en) * 2002-05-24 2003-11-27 Hitachi, Ltd. Gain-control method and device for cascaded amplifiers
JP2003347873A (en) * 2002-05-24 2003-12-05 Hitachi Ltd Gain control method and apparatus for multi-stage amplifier
JP2004228902A (en) * 2003-01-22 2004-08-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Digital AGC circuit
JP2004320196A (en) * 2003-04-14 2004-11-11 Hitachi Ltd Variable gain amplifier circuit and gain control method thereof
JP2005020120A (en) * 2003-06-24 2005-01-20 Renesas Technology Corp Communication semiconductor integrated circuit and radio communication system
US20090141830A1 (en) * 2006-05-30 2009-06-04 Huawei Technologies Co., Ltd. Receiver and method for receiving wireless signals
JP2008028647A (en) * 2006-07-20 2008-02-07 Hitachi Kokusai Electric Inc Receiver
JP2008154156A (en) * 2006-12-20 2008-07-03 Toshiba Corp Gca gain control circuit, and gain control method
JP2010034855A (en) * 2008-07-29 2010-02-12 Sharp Corp Automatic gain control circuit, tuner, television receiver, and set top box

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108768329A (en) * 2018-07-23 2018-11-06 上海艾为电子技术股份有限公司 Double AGC systems
CN108768329B (en) * 2018-07-23 2023-10-13 上海艾为电子技术股份有限公司 Dual AGC system
WO2021205558A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14 三菱電機株式会社 Receiver and automatic gain control method
JPWO2021205558A1 (en) * 2020-04-08 2021-10-14
JP7275383B2 (en) 2020-04-08 2023-05-17 三菱電機株式会社 Receiver and automatic gain control method
CN114900140A (en) * 2022-04-22 2022-08-12 中国电子科技集团公司第十研究所 Automatic gain control method, device, equipment and medium

Also Published As

Publication number Publication date
JP5694981B2 (en) 2015-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10270395B2 (en) Envelope tracking current bias circuit with offset removal function and power amplifier
US7948317B2 (en) Power amplifier integrated circuit with compensation mechanism for temperature and output power
CN102412795B (en) Adaptive adjustment of active area for power amplifier
JP2008124947A (en) Amplifier
TW200935734A (en) Gain partitioning in a receiver
JP5272872B2 (en) Amplifier circuit, input bias adjustment method, and power supply voltage adjustment method
JP5694981B2 (en) Automatic gain adjustment circuit
KR20130093487A (en) Amplifier circuit and wireless communication device
CN101924523A (en) Power amplifier integrated circuit with temperature and output power compensation mechanism
TWI539741B (en) Logarithmic mean-square power detector with servo control loop
CN104410429A (en) Automatic gain control device based on data chain terminal machine
EP2304448A2 (en) Passive mixer power detector method and apparatus
US9007244B2 (en) Sampling rate based adaptive analog biasing
JP2008228029A (en) Semiconductor integrated circuit
JP3402363B2 (en) Transmission diversity system Delay time control system in the transmitter.
US9385675B2 (en) Power amplifier circuit capable of adjusting gain dynamically
US11223337B2 (en) Logarithmic power detector
CN116633284A (en) High-gain transimpedance amplifier and high-gain photoelectric converter
JP2009290520A (en) Transimpedance amplifier, regulated transimpedance amplifier and optical receiver
JP2018536349A5 (en)
US10892727B2 (en) Adaptive equalization apparatus and method of using the same
JP2016171409A (en) Transimpedance amplifier circuit
CN106301234B (en) Doherty power amplifier control method and device
JP2003032051A (en) Distortion compensator
CN109669505B (en) Envelope tracking current bias circuit and power amplifying device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140110

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20140701

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140722

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140912

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150205

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5694981

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees