JPH01179512A

JPH01179512A - 自動レベル制御増幅器

Info

Publication number: JPH01179512A
Application number: JP361488A
Authority: JP
Inventors: Noriaki Uchida; 内田　憲明
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1988-01-11
Filing date: 1988-01-11
Publication date: 1989-07-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は自動レベル制御増幅器の改良に関するものであ
る。

（従来の技術）拡声機能付きの電話機のように、入力音声レベルの変動
に対し、一定の音量を保つように入／出力間の゛レベル
を自動コントロールする自動レベル制御増幅器がある。

これは入力レベルに応じて伝達コンダクタンスを可変す
ることにより利得制御を行うようにするもので、この自
動レベル制御機能付きの増幅器の従来例を第５図に示す
。

すなわち、図に示すように、基準電源７より出力される
所定レベルの基準電圧Ｖｒｅｆ’ｌを参照してこれと入
力信号との加算入力をｇｍコントロール回路５による伝
達コンダクタンスｇＩＩｌの制御出力に対応して増幅し
、電流信号として出力する利得可変増幅器１と、この利
得可変増幅器１の出ヵ電流を電圧に変換する電流電圧変
換用抵抗２と、閉ループゲイン（１＋　１／β）を存す
る帰還回路４を持ち、前記電流電圧変換用抵抗２による
電圧変換出力を増幅する増幅器３と、この増幅器３の出
力のレベルを基準電圧Ｖ　ｒｅｌ’２を基準に比較検波
をしてレベル差を集束させるような出力を発生し、ｇｍ
コントロール回路５に制御出力として与えるレベル検波
回路４とより構成している。そして、入力信号は利得可
変増幅器１により基準電圧Ｖｒｅｆ’に加算され、ｇｆ
ｆｌコントロール回路５により与えられる伝達コンダク
タンスｇｍに対応する増幅率で増幅されて電流信号とな
った後、抵抗値Ｒなる電流電圧変換用抵抗２により電圧
に変換され、閉ループゲイン（１＋１／β）を有する増
幅器３により当該増幅率で増幅され、最終出力となる。

この最終出力はレベル検波回路４に与えられ、ここで予
め与えられるレベル設定基準値と比較して前記最終出力
のレベルが検波されて、比較結果により基準レベルに集
束するようにその入力のレベルに応じた制御出力を発生
し、ｇ［ｎコントロール回路５に与える。ｇｍコントロ
ール回路５はこの入力に従って、ｇｍをコントロールす
る。そのため、利得可変増幅器１は入力が変化しても出
力のレベルが一定になるように増幅率を制御されること
になる。

ところで、このような構成の利得制御増幅器におけるゲ
インＧｖは次のように表わすことができる。

−ｇｆｆｌＸＲｘ　（１＋β）／β　　　　・・・（１
）但し、ＶＩＮは入力電圧、ＶＯＵＴは出力電圧である
。従って、（１）式より伝達コンダクタンスｇｆｆｌを
変えればゲインが変ることになり、上述のように基準レ
ベルに対する最終出力のレベルを比較し、最終出力が基
準レベルに収まるようにレベル差に応じたｇｍ制御を行
うことで、最終出力のレベルが一定となるようにコント
ロールすることができる。

（発明が解決しようとする問題点）ところで一般にＩＣ化された従来の自動レベル制御増幅
器は、カレントミラー回路を有する差動増幅器と可変電
流源とより構成される可変利得増幅器を用い、最終出力
を比較基準電圧と比較してこの基準電圧に対応するレベ
ルの出力となるような最終出力が得られるような制御出
力を出し、これに従って、可変利得増幅器を制御し、レ
ベル一定となるように制御している。そして、可変利得
増幅器はカレントミラー回路を有する差動増幅器と可変
電流源とより構成されるので、その出力は電流信号とな
るから電流電圧変換用抵抗により電圧信号に変換してい
る。そして、利得可変増幅器としての利得は可変電流源
の設定値と電流電圧変換用抵抗により決定されるが、こ
れだけでは十分なゲインを確保できず、大きな出力を得
ることができないので、次段に増幅器を設ける。そして
、この増幅器により増幅して最終出力を得ることになる
。そのため、直流出力オフセット電圧も電圧変換用抵抗
で生じたものをそのまま増幅器で増幅してしまうことに
なり、しかも、増幅器の持つオフセット電圧も加算され
るため、大きくなると云う問題があった。

そこでこの発明の目的とするところは、ゲインを十分確
保できるとともに直流出力オフセット電圧を低減できる
ようにした自動レベル制御増幅器を提供することにある
。

〔発明の構成〕

（間゛照点を解決するための手段）上記目°的を達成するため、本発明は次のように構成す
る。すなわち、人力信号を増幅し電流信号として出力す
る第１の利得可変増幅器と、帰還信号を逆位相で増幅し
電流信号として出力する帰還用の第２の利得可変増幅器
と、これら両利得可変増幅器の出力電流信号を加算する
加算回路と、この加算電流信号出力を電圧信号に変換し
て最終出力信号を得る電流電圧変換増幅器と、この電流
電圧変換増幅器の出力を電流信号化し前記第２の利得可
変増幅器に帰還信号として与える帰還回路と、前記最終
出力信号を設定基準レベルと比較し最終出力が所定レベ
ルに集束するようその差に応じた制御出力を発生して前
記第１または第２の利得可変増幅器のうち少なくとも一
方の伝達コンダクタンスを可変する制御回路とより構成
する。

（作　用）このような構成において、入力信号は第１の利得可変増
幅器により増幅され、帰還用の第２の利得可変増幅器の
出力と加算回路により加算されて電流電圧変換増幅器に
与えられる。そして、この電流電圧変換増幅器により電
流／電圧変換され、且つ増幅されて後、最終出力となる
。この最終出力はレベル検波回路、ｇｍコントロール回
路に送られ、ここで基準レベルと比較されてその差が集
束するような制御出力に変換される。そして、該制御出
力に対応した電流となるように前記第１または２の利得
可変増幅器の少なくとも一方を制御するので、両利得可
変増幅器の出力の加算出力は人力信号の変動に対し、出
力信号のレベルが一定になるように制御されることにな
る。

ここで、本装置においては前記最終出力はまた、帰還回
路により電流信号となり、前記最終出力が第２の利得可
変増幅器により逆位相で増幅されて第１の利得可変増幅
器の出力と加算されるので、直流出力オフセット分は相
殺され、また、電流電圧変換は変換用の抵抗を利用しな
いので利得可変増幅器の誤差電流があってもこれによる
オフセットも入る余地がなくなり、直流出力オフセット
は大きく低減されることになる。また、帰還回路の帰還
′率を抑え、電流電圧変換増幅器の変換効率を大きくす
ることでゲインを高くすることができ、また、全体のゲ
インの可変制御は第１の利得可変増幅器のゲインに対す
る第２利得可変増幅器のゲインの比とにより定まるから
、利得可変増幅器のゲインを定めるコントロール回路に
より第１または第２の利得可変増幅器のうち少な・くと
も−方の伝達コンダクタンスを可変することにより全体
の利得を細かく可変できるようになる。

従って、この発明によれば、ゲインを十分確保できると
ともに直流出力オフセット電圧を低くすることができる
自動レベル制御増幅器を提供できる。

（実施例）以下、本発明の一実施例について第１図乃至第４図を参
照して説明する。

第１図は本発明装置の基本構成を示すブロック図である
。図中１１及び１２は利得可変増幅器であり、これらは
ｇｒＩｌｌコントロール回路１６により、伝達コンダク
タンスｇｍを可変制御できるようにしである。ここで、
ｇＩＩＩコントロール回路１Ｂにより与えられる伝達コ
ンダクタンスｇｆｆｌは利得可変増幅器ｌｌ用のものを
ｇｍＬ利得可変増幅器１２用のものをｇｍ２と表わすこ
とにする。これらは各別に制御できる。利得可変増幅器
１１．１２はそれぞれ差動増幅回路を用いており、利得
可変増幅器１１は一方の入力端子（＋）を信号入力端子
１９として用い、また、他方の入力端子（−）゛は利得
可変増幅器１２の一方の入力端子（＋）とともに基準電
位Ｖｒｅｆ’を与える基準電源１５に接続されている。

また、利得可変増幅器１２の他方の入力端子（−）は電
流電圧変換増幅器１４の出力を帰還する帰還回路１７に
接続され、また、利得可変増幅器１１と１２の出力側は
加算回路１３に接続され、ここで加算されて電流電圧変
換増幅器１４に与える構成としである。１８はこの電流
電圧変換増幅器１４により変換された電圧信号の出力端
子、また、１９は外部からの信号の入力端子である。１
５はレベル検波回路であり、電流電圧変換増幅４４の出
力をレベル検波して出力する回路である。前記Ｇｆｆｌ
コントロール回路１６は、レベル検波回′路１５の出力
と基準電圧Ｖｒｅｆ２との差に応じた信号を誤差を集束
させるような利得を得ることのできるｇｆｆｌ制御信号
として第１または第２の利得可変増幅器１１．１２のう
ち、少なくとも一方に与えるものである。

このような構成において、ｇωコントロール回路１６に
より、伝達コンダクタンスｇｍを可変制御できるので、
これにより、可変利得増幅器１１゜１２は予め所望の利
得にゲイン設定する。そして、入力端子１９に入力信号
を与えると利得可変増幅器１１は人力信号と基弗電位Ｖ
ｒｅｆ’との加算信号を設定ゲイン対応の増幅率で増幅
し、加算回路１３に与える。また、利得可変増幅器１２
は帰還回路１７より帰還された電圧分と基準電位Ｖｒｅ
ｆとの差分の信号を設定ゲイン対応の増幅率で増幅し、
加算回路１３に与える。加算回路で加算された両利得可
変増幅器１１、１２の出力は電流電圧変換増幅器１４に
より電流／電圧変換され、増幅されて最終段の出力とな
る。

帰還回路１７は入力端子１９に入力された信号を反映す
る最終出力を利得可変増幅器１２に帰還するものであり
、利得可変増幅器１２はこれと基準電位Ｖｒｅｆとの差
分を逆位を目で増幅して出力するものであるから、少な
くとも二つの利得可変増幅器１１．１２にてそれぞれ増
幅した信号値を加算した出力値は電流電圧変換増幅器１
４より出力された信号に含まれる直流出力オフセット電
圧を（正しくは利得可変増幅器１２の増幅率で増幅した
分）を相殺したものとして得られる。従って、この分、
上記加算信号はレベルが低くなるが、電流電圧変換増幅
器１４により電圧変換と増幅が成され、従って、電流電
圧変換増幅器１４の変換効率と増幅度を十分確保すれば
、直流出力オフセット電圧を十分に抑制して、しかも、
十分なゲインを持ち、ゲインコントロールを行うことが
できる。

一方、前記出力端子１８の最終出力はレベル検波回路１
５によりレベル検波され、その検波出力がｇｍコントロ
ール回路１６゛に入力される。すると、このｇｆｆｌコ
ントロール回路１６はレベル検波回路１５の出力と基準
電圧Ｖ　ｒｅｌ’２との差に応じた信号を誤差を集束さ
せるような利得を得ることのできるｇｍｍ制御倍信号し
て第１または第２の利得可変増幅器１１．１２のうち、
少なくとも一方に与える。従って、入力端子１９に入力
される外部からの入力信号のレベルが変動しても一定の
出力レベルとなるような自動レベル制御ができることに
なる。

ここで、本装置は入力信号を増幅する利得可変増幅器１
１と最終段の出力を逆位相で増幅する利得可変増幅器１
２の出力とを加算して直流出力オフセット電圧をキャン
セルするがこれによっても利得制御できる理由を示して
おく。

今、利得可変増幅器１１．１２の伝達コンダクタンスを
それぞれｇ　ｍｌ、　　ｇ　ｍ２とする。また、電流電
圧変換増幅器１４の変換利得をに１帰還回路１７の帰還
率をβとすると、可変可能なゲインＧＶは次式のように
表わすことができる。

（３）式において、Ｋ）１／βとなるように変換利得ｋ
を選ぶと１／には無視できるから、となる。このように
ｇｎ＋１若しくはｇｆｆ１２または双方を可変すること
により、上記（３）式の範囲でゲインＧＶを可変するこ
とができ、人力信号がレベル変動してもその変動値に応
じてｇｍｌまたはｇＩ１１２を制御することにより最終
出力を一定に制御することができる。そのため、従来の
ようなゲインを十分確保しようとして増幅段の増幅率を
大きくすると、直流出力オフセット電圧も大きくなると
云う問題を回避することができるようになる。

尚、第１図において、利得可変増幅器１１．１２の基準
電位を与える入カポインドである符号Ｘを付した接続を
分離し、前者には基準電位Ｖｒｅｒ′をまた、後者には
基準電位Ｖｒｅｆ’を与える構成とすれば、利得可変増
幅器１１は利得可変増幅器１２のシステム電源と全く別
のシステム電源で駆動させることができたり、基準電位
を利得可変増幅器１１と１２とでそれぞれ任意に設定し
て利用することができるようになる。

第２図、第３図、第４図に第１図の構成の具体的な構′
成例を示しておく。

図において、Ｑ１〜Ｑ２２はトランジスタであり、これ
らのうちＱｌ、　〜Ｑ４．　　ＱＬ７〜Ｑ２０はＰＮＰ
形、Ｑ５〜Ｑ１６．　　Ｑ２１．　　Ｑ２２１；ｔＮＰ
Ｎ形である。Ｖｃｅは直流の正極側電源ラインであり、
前記Ｑｌ、　Ｑ２及びＱ３゜Ｑ４及びＱ９．　　ＱＩＯ
及びＱ１２．　　Ｑ１３及びＱ１４．　　Ｑ１５及びＱ
１７．　　Ｑ１８及びＱ１９．　　Ｑ２０はそれぞれカ
レントミラー回路を形成している。第１の利得可変増幅
器１１は差動トランジスタベアＱ５．　ＱＢのエミッタ
共通部を可変電流源を構成するためのトランジスタＱ１
３のコレクタに接続し、Ｑ５のベースを入力端子１９及
びバイアス抵抗Ｒ５に接続し、Ｑ６のベースを基準電位
Ｖｒｅｆｌに接続することで構成しである。また、第２
の利得可変増幅器１２は差動トランジスタペアＱ７．　
Ｑ８のエミッタ共通部を可変電流源を構成するためのト
ランジスタＱ１５のコレクタに接続し、Ｑ７のベースを
基／＄電位Ｖｒｅｆｌに接続し、Ｑ８のベースをＮＦ端
子に接続することで構成しである。加算回路１３及び電
流電圧変換増幅器１４はエミッタに抵抗Ｒ１，Ｒ２を挿
入してＶｃｃに接続したカレントミラー回路Ｑｌ、　Ｑ
２のベース及びＱ２のコレクタをＱ５．　Ｑ７のコレク
タに接続し、エミッタに抵抗Ｒ３，Ｒ４を挿入してＶｃ
ｃに接続したカレントミラー回路Ｑ３．　Ｑ４のベース
及びＱ３のコレクタをＱＢ、　Ｑ８のコレクタに接続し
、エミッタ抵抗Ｒ１２，Ｒ１３を挿入して接地したカレ
ントミラー回路Ｑ９．　　ＱＩＯのベース及びＱ９のコ
レクタをＱｌのコレクタに接続し、Ｑ４及びＱＩＯのコ
レクタをエミッタが接地点（ＧＮＤ）に接続されたＱＩ
Ｌのベースに接続し、Ｑｌｌのコレクタを定電流源１１
及び出力端子１８に接続することで構成しである。また
、帰還回路１７はＲ１１を出力端子１８とＮＰ端子との
間に挿入し、ＮＦ端子と接地点との間に抵抗ＲＩＯとコ
ンデンサＣＩの直列回路を接続することにより構成しで
ある。レベル検波回路１５はＱＩＢのベースを抵抗Ｒ１
４を介して出力端子■８に接続し、Ｑｌ［ｉのコレクタ
をＶｃｅに接続し、また、Ｑｌ６のエミッタと接地点間
に抵抗Ｒ２１とコンデンサＣ２の並列回路を接続するこ
とにより構成しである。ｇＩ１１コントロール回路１Ｂ
は差動トランジスタベアＱ２１゜Ｑ２２のエミッタをそ
れぞれ抵抗Ｒ１９，Ｒ２０を介して定電流＊１２に接続
し、Ｑ２１のベースをＱｌＢのエミッタに接続し、Ｑ２
２のベースは出力レベルを設定する基準電位Ｖ　ｒｅｆ
’２に接続し、Ｑ２１のコレクタはエミッタにＲ１５，
ＲｌＢを挿入してＶｃｃに接続したカレントミラー回路
Ｑ１７．　　Ｑｌ８のベース及びＱｌ８のコレクタに接
続し、Ｑｌ７のコレクタはエミッタにＲ８，Ｒ９を挿入
して接地したカレントミラー回路Ｑ１４．　　Ｑｌ５の
ベース及びＱｌ４のコレクタに接続し、Ｑ２２のコレク
タはエミッタにＲ１７，Ｒ１８を挿入してＶｃｃに接続
したカレントミラー回路Ｑ１９゜Ｑ２０のベース及びＱ
ｌ９のコレクタに接続し、Ｑ２０のコレクタはエミッタ
にＲＩ３．　Ｒ７を挿入して接地したカレントミラー回
路Ｑ１２．　　Ｑｌ３のベース及びＱｌ２のコレクタに
接続することにより構成される。

このような構成の回路の動作は基本的には前述の如くで
あり、入力端子ＩＮより入力された信号は基準電圧Ｖｒ
ｅｆｌに加算された形でカレントミラー回路とトランジ
スタＱ５．　ＱＧにて構成される差動増幅器におけるト
ランジスタＱ５のベースに入力される。すると、この差
動増幅器は該人力に対し、Ｑ５に該入力に対応する電流
を流す。

一方、レベル検波回路１５で検波された出力値に対応す
る電圧をｇｍコントロール回路１６の０２１に与えるの
で、Ｑ２１はこの電圧に対応するコレクタ電流を流し、
これによって、Ｑｌ９．　　Ｑ２０で構成されるカレン
トミラーに上記コレクタ電流対応の電流を流す。これに
より第１の利得可変増幅器１１のカレントミラーに該対
応の電流が流れ、この電流とＱ５の電流の差がＱ６に流
れる。この差電流は第２の利得可変増幅器１２に流れる
電流と加算回路１３にて加算され、その加算電流がＱｌ
ｌと電流源１１により構成される電流電圧変換増幅器１
４に与えられて、ここで電圧信号に変換され最終出力と
なる。

この最終出力はＲ１１及びＲＩＯとＣｔの直列回路によ
る帰還回路１７を介して第２の利得可変増幅器１２に逆
位相で帰還されるので、加算回路１３では第１の利得可
変増幅器１１の出力と第２の利得可変増幅器１２の出力
との差を出力することになる。第１の利得可変増幅器１
１はレベル検波回路１５の出力と基準電荷Ｖ　ｒｅｆ２
及び固定電流源１２の電流値で決まる電流が総組′流値
となるように機能し、また、第２の利得可変増幅器１２
は最終出力の帰還信号を固定電流源Ｉ３とレベル検波回
路１５の入力対応の電流値との総和で決まる電流値対応
分の出力として増幅し加算回路１３に供給するので、加
算回路１３は固定電流源ｉ３を適宜に設定することによ
り最終出力に含まれる直流オフセット電圧をキャンセル
する形で、入力端子１９に入力される入力信号レベルが
大きくなれば、増幅出力が小さくなるように、また、入
力信号レベルが小さくなれば、増幅出力が大きくなるよ
うに機能することになる。従って、全体のゲインは次の
式のようになる。

この回路における利得制御増幅器としてのゲインは利得
可変増幅器１１．１２の伝達コンダクタンス°ｇ　ｍｌ
、　　ｇ　ｍ２がそれぞれｇｍｌ−Ｉｃ　Ｑ　１３／２
ＶＴ　　　　　　　　　・−（４）ｇｍ２＝　（Ｉｃ　
Ｑ　ｔｓ＋Ｉ３）　／２ＶＴ　　　　　−（５）（但し
、ｖＴはトランジスタ熱電圧、Ｉ　ＣＱ　１３　＋Ｉ　
ＣＱ　１５はそのコレクタ電流）であり、電流電圧変換
係数にと帰還率βはＱｌｌの電流増幅率をβＮＱＩ　と
すると−１Ｋ＝（βＮＱ　ｌ　＋１）　Ｘ　　Ｒ１１・・・（６）
β−ＲＩＯ／　（Ｒ１０＋　　Ｒ１１）　　　　　　　
　　・・・（７）となる。従って、ゲインＧＶはＫ）１
／βとすると、（３）式より次のようになる。

ＧＶ　＝　（（Ｒ１０＋Ｒ１１）／ＲＩＯ）Ｘ　（Ｉｃ
　Ｑ　１３／　Ｉ　ＣＱ　１５＋＋３）　　・・・（８
）となる。この（８）式よりゲインはＩ　ＣＱ　１３と
Ｉ　ＣＱ　１５の比により可変でき、この場合、Ｉ　Ｃ
Ｑ　１３を増加もしくはＩ　ＣＱ　１５を減少させると
ゲインは大きくなり、逆にＩ　Ｃ０１３を減少もしくは
Ｉ　ＣＱ　１５を増加させるとゲインは小さくなる。

第２図の回路は出力端子１８の出力レベルをレベル検波
回路１５で検波して出力レベルが大きくなるとＱ２１の
ベース電位がＶ　ｒｅｆ２より上がり、Ｉ　ＣＱ　２１
　＞　Ｉ　ＣＱ　２２　％　　Ｉ　ＣＱ　１５　＞　Ｉ
　ＣＱ　２３となり１ゲインが減少して出力レベルを下
げようとし、逆に出力レベルが小さくなるとＱ２１のベ
ース電位がＶ　ｒｅｆ２より下がり、Ｉ　ＣＱ　２１　
＜　Ｉ　ＣＱ　２２、Ｉ　ＣＱ　１５　＜　Ｉ　ＣＱ　
２３となり、ゲインが増加して出力レベルを上げ、出力
レベルがＶｒｅｆ’２により設定されたし′ベルとなる
ように自動的にコントロールしている。

第３図の回路構成は第２図のものにおける第２の利得可
変増幅器１２を利得固定の増幅器に変更したものであり
、これを単なる増幅器としても第１の利得可変増幅器１
１により人力のレベル変動に応じて出力が一定になるよ
うにゲイン制御することができる。

また、第４図の回路構成は第２図のものにおいて、トラ
ンジスタＱ５．　Ｑ６のエミッタとＱ１３のコレクタ間
に抵抗Ｒ２２，Ｒ２３を挿入し、Ｑ７．　Ｑ８のエミッ
タとＱ１５のコレクタ間に抵抗Ｒ２４，Ｒ２５を挿入し
て、ｇｍＬとｇｍ２を抵抗により変えた場合の実施例で
ある。この場合、増幅器としてのゲインはＲ２２−Ｒ２
３、Ｒ２４−Ｒ２５とすると、利得可変増幅器１１．　
１２の伝達コンダクタンスｇ　ｍｌ、　　ｇ　ｍ２がｇ
ｒＡｌ＝１／（２ＶＴ／Ｉｃｑ１３＋Ｒ２２）　　　−
（９）ｇｍ２−１／（２ＶＴ　／　（Ｉ　ＣＱ　＋５　
＋　１３）　＋Ｒ２４）・・・（１０）となるため、Ｋ）１／βとすると（３）式よりＧＶ　＝
　（（Ｒ１０＋Ｒ１１）／ＲＩＯ）　Ｘ　（２ＶＴ　／
　（Ｉ　ＣＱ　＋５　＋１３）　＋Ｒ２４）／（２ＶＴ
　／　ＩＣＱ　１３＋Ｒ２２）　　　　　　　　　　　
　　・”　（１１）となる。従って、ゲインは（８）式
同様にＩＣＱ１５ＳＩ　ＣＱ　＋３を可変することによ
り、コントロールでき、更に、Ｒ２２とＲ２４の比によ
り利得可変増幅器部分でもゲインを稼げることがわかる
。

このように本装置は、入力信号を増幅し電流信号として
出力する第１の利得可変増幅器と、帰還信号を逆位相で
増幅し電流信号として出力する帰還用の第２の利得可変
増幅器と、これら両利得可変増幅器の出力電流信号を加
算する加算回路と、この加算電流信号出力を電圧信号に
変換して最終出力信号を得る電流電圧変換増幅器と、こ
の電流電圧変換増幅器の出力を前記第２の利得可変増幅
器に帰還信号として与える帰還回路と、前記最終出力信
号を設定基準レベルと比較し最終出力が所定レベルに集
束するようその差に応じた制御出力を発生して前記第１
または第２の利得可変増幅器のうち少なくとも一方の伝
達コンダクタンスを可変する制御回路とより構成したも
のである。そして、入力゛信号は第１の利得可変増幅器
により増幅され、帰還用の第うの利得可変増幅器の出力
と加算回路により加算されて電流電圧変換増幅器に与え
られ、電流／電圧変換され、且つ増幅されて後、最終出
力となるが、この最終出力はレベル検波回路を介してｇ
ｍコントロール回路に送られ、ここで基弗レベルと比較
されてその差が集束するような制御出力に変換され、そ
して、該制御出力に対応した電流となるように前記第１
または２の利得可変増幅器の少なくとも一方を制御する
ことで、両利得可変増幅器の出力の加算出力を入力信号
あ変動に対する出力信号のレベルが一定になるように制
御させるものである。

ここで、本装置においては前記最終出力はまた、帰還回
路により電流信号となり、前記最終出力が第２の利得可
変増幅器により逆位相で増幅されて第１の利得可変増幅
器の出力と加算されるので、直流出力オフセット分は相
殺され、また、電流電圧変換は変換用の抵抗を利用しな
いので利得可変増幅器の誤差電流があってもこれによる
オフセットも入る余地がなくなり、直流出力オフセット
は大きく低減されることになり、また、帰還回路の帰還
率を抑え、電流電圧変換増幅器の変換効率を大きくする
ことでゲインを高くすることができ、また、全体のゲイ
ンの可変制御は第１の利得可変増幅器のゲインに対する
第２利得可変増幅器のゲインの比とにより定まるから、
利得可変増幅器のゲインを定めるコントロール回路によ
り第１または第２の少なくとも一方の利得可変増幅器の
伝達コンダクタンスを可変することにより細かく制御で
きるようになる。

従来においては利得可変部分のゲインは直流出力オフセ
ット電圧が増加したり、ノイズが増加する等の問題点が
あり、ゲインをあまり大きくすることができず、また、
直流出力オフセット電圧の問題もあったが、上述したよ
うに本発明によれば利得可変増幅器と電流電圧変換増幅
器により高ゲインを得ることができるようになり、また
、電流電圧変換を従来では抵抗により行っていたため、
可変利得増幅器の誤差電流により直流出力オフセット電
圧゛の発生を招いていたが、このような抵抗による電流
電圧変換を行わないので、電流電圧変換部分でのオフセ
ット電圧の問題はなくなって全体の直流出力オフセット
電圧を小さくできる他、二つの利得可変増幅器の一方ま
たは双方のｇｍ制御により、全体のゲインを制御できる
ので目的に応じた制御形態を採用することができ、設計
の自由度が高くなる。また、第１の利得可変増幅器の基
準電位と第２の利得可変増幅器の基準電位とを別系統に
すれば、システム電位の異なる他の系統のシステムの信
号を合成して使用することができるなどの応用が可能に
なる。

〔発明の効果〕

以上、詳述したようにこの発明によれば、ゲインを十分
確保できるとともに直流出力オフセ・ソト電圧を低くす
ることができる自動レベル制御増幅器を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の基本構成を示すプロ・ツク図、第
２図乃至第４図はその具体的な回路構成を示す回路図、
第５図は従来例を説明するためのブロック図である。１１、１２・・・利得可変増幅器、１３・・・加算回路
、１４・・・電流電圧変換増幅器、１５・・・レベル検
波回路、１６・・・ｇＩ１１コントロール回路、１７・
・・帰還回路、１８・・・出力端子、１９・・・入力端
子。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims

【特許請求の範囲】

入力信号を増幅し電流信号として出力する第１の利得可
変増幅器と、帰還信号を逆位相で増幅し電流信号として
出力する帰還用の第２の利得可変増幅器と、これら両利
得可変増幅器の出力電流信号を加算する加算回路と、こ
の加算電流信号出力を電圧信号に変換して最終出力信号
を得る電流電圧変換増幅器と、この電流電圧変換増幅器
の出力を電流信号化し前記第２の利得可変増幅器に帰還
信号として与える帰還回路と、前記最終出力信号を設定
基準レベルと比較し最終出力が所定レベルに集束するよ
うその差に応じた制御出力を発生して前記第１または第
２の利得可変増幅器のうち少なくとも一方の伝達コンダ
クタンスを可変する制御回路とより構成したことを特徴
とする自動レベル制御増幅器。