专利名称：自动增益控制电路的制作方法
技术领域：
本发明，涉及一种在通信系统或声音系统中，对应于输入信号的振幅控制可变增益放大电路增益的自动增益控制电路(AGC电路＝AutomaticGain Control电路)。
背景技术：
作为以前的自动增益控制电路，利用电容器的积分电路的构成已为所知。具体地说，就是以前的自动增益控制电路，是包括对应于由增益控制电压控制的增益增大或衰减输入信号输出输出信号的可变增益放大电路、整流该可变增益放大电路的输出电压的整流电路、积分该整流电路整流的电压成为直流电压的积分电路、将与该积分电路输入的直流电压和标准电压的差成比例的电压作为上述可变增益放大电路的增益控制电压输出的直流放大电路的电路。积分电路，由电阻器和电容器构成(参照专利文献1)。
(专利文献1)特开平8-116226号公报(日本国)(发明所要解决的课题)上述以前的自动增益控制电路中，通过积分由整流电路整流了的信号，就必须将可变增益放大电路的输出信号转变成直流电压。
然而，为此将由积分电路的电阻值和电容值决定的积分动作的定时数对于作为可变增益放大电路的输入信号的模拟信号最低值有必要从分增大。其结果，会产生将电容的电容值增大到无法将电容器内藏到集成电路中的问题。例如，表示自动增益控制电路的应答时间的增高时间及恢复时间，为使前者为1ms，且后者也为1ms，具有0.47μF电容值的电容器就成为必要，不得不配置外装电容器。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不再需要使用电容器的积分电路，且容易内藏于集成电路的自动增益控制电路。
(解决课题的方法)为了解决上述课题，本发明中，包含了具有由增益控制信号控制的增益的可变增益放大电路、整流上述可变增益放大电路的输出信号的整流电路、将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较的电压比较器、对应上述电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作的增/减序计数器、输出对应于上述增/减序计数器的计数值的电压的D/A转换电路，另外，将对应于从D/A转换电路输出的电压的增益控制信号提供给上述可变增益放大电路。
根据该构成，将整流了可变增益放大电路的输出信号的整流信号与阈值电压比较，对应该比较结果切换增/减序计数器的增序计数动作和减序计数动作，再将对应增/减序计数器的计数值的增益控制信号反馈给可变增益放大电路。由此，不受输入可变增益放大电路的输入信号的振幅变动的影响，该可变增益放大电路的输出信号振幅成为安定。在这个动作中，增/减序计数器的增序计数动作及减序计数动作与电容器的充放电动作一样动作。因此，就不再需要使用电容器的积分电路，内藏到集成电路中也变得容易。还有，可以提供能够更容易地调整增高时间及减少时间的好的自动增益控制电路。
但是，如果上述电压比较器的阈值电压为固定值的话，因为即便是输入信号的振幅电平变化输出信号的振幅电平也不变，例如使用到声音处理中，在听觉上就会输出没有深度和没有远近的声音信号。
在此，本发明中，构成为不将上述电压比较器的阈值电压固定为预先值，对应于可变增益放大电路的输入信号振幅将对应于D/A转换电路的输出电压的电压作为上述电压比较器的阈值电压提供。
(发明的效果)根据本发明，不再需要使用电容器的积分电路，可以提供集成电路中内藏容易的自动增益控制电路。还有，简单地调整增高时间和恢复时间成为可能，而且，能够对应输入信号的振幅电平改变输出信号的振幅电平。因此，可以提供例如使用到声音信号处理的情况下，在听觉上既有深度感又有远近感的声音信号的优质自动增益控制电路。
图1，是表示本发明第1实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成的方块图。
图2(a)至(d)，是为说明图1的自动增益控制电路的动作的波形图。
图3，是图1自动增益控制电路的输入信号电平和输出信号电平的相关图。
图4，是表示图1自动增益控制电路变形例的图。
图5，是图4自动增益控制电路的输入信号电平和输出信号电平的相关图。
图6，是表示本发明第2实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成的方块图。
图7，是表示图6自动增益控制电路变形例的图。
图8，是表示本发明第3实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成的方块图。
图9，是表示图8自动增益控制电路变形例的图。
图10，是表示本发明第4实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成的方块图。
图11，是表示图10自动增益控制电路变形例的图。
图12，是表示本发明第5实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成的方块图。
图13，是表示图12自动增益控制电路变形例的图。
(符号说明)1(第1)可变增益放大电路2整流电路3(第1)电压比较器4阈值电压输入终端5(第1)增/减序计数器
6 增/减序动作控制输入终端7 增序计数动作用时钟输入终端8 减序计数动作用时钟输入终端9 (第1)D/A转换电路10第1直流放大电路11第2直流放大电路12第2可变增益放大电路13增益控制输入终端14第2增/减序计数器15增/减序动作控制输入终端16增序计数动作用时钟输入端子17减序计数动作用时钟输入端子18第2D/A转换电路19第2电压比较器20切换电路21时钟切换电路22(第1)时钟切换控制输入终端23第3电压比较器24第4电压比较器25第2时钟切换控制输入终端A 信号输入终端B 信号输入终端具体实施方式
以下，参照图面说明本发明的实施方式。
(第1实施方式)图1，表示本发明第1实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成。图1中，A是提供输入信号VA的信号输入终端。1是对应于由增益控制电压V8控制的增益放大或者是衰减输入信号VA的电压输出输出信号VB的可变增益放大电路。B是可变增益放大电路1的输出终端。2是整流可变增益放大电路1的输出电压的整流电路。从这儿以下，整流电路2作为全波整流电路加以说明，但是即使是半波整流电路亦可。3是将由整流电路2整流了的整流信号(输出信号)V1与阈值电压V2比较，当整流电路2的输出信号V1比阈值电压V2高的情况输出高电平的电压V3，而低的情况下输出低电平电压V3的电压比较器。4是向电压比较器3输入阈值电压V2的阈值电压输入终端。5是增/减序计数器。6是将电压比较器3的输出电压V3作为控制信号V4输入，为控制增/减序计数器5的计数动作的增/减动作控制输入终端。7是输入增序计数动作用时钟V5的输入终端。8是输入减序计数动作用时钟V6的输入终端。增/减序计数器5，当控制信号(电压)V4处于高电平期间，遵从由增序计数动作用时钟V5设定的增序计数器频率进行增序计数动作。还有，控制信号(电压)V4在低电平期间中，遵从由减序计数动作用时钟V6设定的减序计数器频率进行减序计数动作的构成。9是对应于增/减序计数器5的计数值输出直流电压V7的D/A转变电路。10是具有任意设定的增益的，以D/A转变电路9的输出直流电压V7为输入信号，输出增益控制电压V8的第1直流放大电路。11是具有任意设定的增益的，以D/A转变电路9的输出直流电压V7为输入信号，提供电压比较器3的阈值电压V2的第2直流放大电路。
根据图1的构成，输入信号VA，由可变增益放大电路1放大或衰减，变成输出信号VB从输出终端B输出。该输出信号VB，由整流电路2整流成为信号V1。接下来，整流电路2的输出信号V1，输入电压比较器3。在电压比较器3中，比较整流电路2的输出信号V1与阈值电压V2，整流电路2的输出信号V1高于阈值电压V2时将高电平的电压，而整流电路2的输出信号V1低于阈值电压V2时将低电平的电压作为输出信号V3输出。该电压比较器3的输出信号V3，被输入到下一段的增/减序计数器5的增/减序计数动作控制输入终端6，成为增/减序计数器5的增序计数动作和减序计数动作的控制信号V4。
增/减序计数器5，在控制信号(电压)V4为高电平期间，遵从由增序计数动作用时钟V5设定的增序计数器频率进行增序计数动作。还有，控制信号(电压)V4为低电平期间，遵从由减序计数动作用时钟V6设定的减序计数器频率进行减序计数动作。由该增/减序计数器5计数的计数值，输入到D/A转变电路9。D/A转变电路9，对应于增/减序计数器5的计数值输出直流电压V7。该直流电压V7，由第1直流放大电路10转变成任意大，成为可变增益放大电路1的增益控制电压V8。由该增益控制电压V8可变增益放大电路1的增益发生变化，输入信号VA被放大或衰减。在此，随着增/减序计数器5的计数值的增大增益控制电压V8变高，可变增益放大电路1的增益下降，随着增/减序计数器5的计数值的减小增益控制电压V8降低，可变增益放大电路1的增益升高。还有，直流电压V7，由第2直流放大电路11转变为任意大，成为电压比较器3的阈值电压V2。
以上的动作，由增序计数器输入信号VA的衰减和由减序计数器输入信号VA的放大到平衡点为止重复，输出信号VB收缩到一定振幅电平。
那么，输出信号VB的振幅电平对应于电压比较器3的阈值电压V2，但是该实施方式中，将D/A转变电路9的输出电压V7由第2直流放大电路11转变为任意大作为电压比较器3的阈值电压V2提供。因为D/A转变电路9的输出电压V7对应由上述动作输入信号VA的振幅电平而变化，所以阈值电压V2也对应输入信号VA的振幅电平变化。由此，使输出信号VB的振幅电平对应于输入信号VA的振幅电平而变化成为可能。
接下来，使用图2(a)至图2(d)及图3说明阈值电压V2的控制效果。
例如，如图2(a)的波形所示那样，输入振幅电平Vin1，比Vin1大的振幅电平Vin2的信号的情况下，由上述动作D/A转变电路9输出图2(b)所示波形那样的输出电压V7。D/A转变电路9的输出电压V7，因为由第2直流放大电路11转变为任意大，作为电压比较器3的阈值电压V2提供，所以，阈值电压V2成为图2(c)所示那样的波形。也就是，阈值电压V2的电平，对于振幅电平Vin1的输入信号VA为V2a，对于振幅电平Vin2的输入信号VA为V2b，只是ΔV的变动产生了阈值电压V2。其结果，输出信号VB的振幅电平，如图2(d)的波形所示那样，对于振幅电平Vin1的输入信号VA为Vout1，对于振幅电平Vin2的输入信号VA为Vout2，只是ΔVout的变动产生了输出电压VB。
图3，是图1自动增益控制电路的输入信号电平和输出信号电平的相关图。如图3所示那样，在自动增益控制电路的接通状态下，因为对应于输入信号VA风认振幅电平输出信号VB的振幅电平发生变化，以图1的自动增益控制电路为例使用于处理声音的情况时，可以输出具有听觉上的深度及远近感的声音信号。
如以上所述，根据图1的构成，能够提供不再需要使用电容器的积分电路，对应输入信号VA的振幅控制可变增益放大电路1的增益的自动增益控制电路。因此，将自动增益控制电路内藏于集成电路也就容易了。而且，自动增益控制电路处于接通状态时，因为对应输入信号VA的振幅电平输出信号VB的振幅电平发生变化，例如使用于声音信号处理情况下可以发挥优质效果。
还有，通过任意设定对应电压比较器3的阈值电压V2的值、增序计数动作用时钟V5及减序计数动作用时钟V6的频率、增/减序计数器5的计数值的增益控制电压V8的变化幅度，输出电压VB收缩到一定振幅电平内的时间，也就是能够容易地调整增高时间和恢复时间。还有，由于采用了使增序计数动作用时钟V5及减序计数动作用时钟V6相互独立输入的构成，就可以相互独立地调整增高时间和恢复时间。例如，增序计数动作频率为250kHz的情况中，增高时间为1ms。还有，减序计数动作频率为250kHz的情况中，恢复时间为1s。使用逻辑电路选择增序计数动作频率及减序计数动作频率亦可。
且，在图1的构成中，代替作为整流电路2的全波整流电路使用半波整流电路的情况，进行单纯的置换即可。但是，为了达到具有同样的应答性调整电压比较器3的阈值电压V2或增/减序计数器5的时钟频率是必要的。
图4，是表示图1自动增益控制电路变形例的图。图4中，图1的第2直流放大电路11置换为第2可变增益放大电路12。且，称上述接受输入信号VA的可变增益放大电路1为“第1可变增益放大电路”。第2可变增益放大电路12，对应由增益控制电压V9控制的增益将D/A转变电路9的输出电压V7的大小转换输出电压比较器3的阈值电压V2。13是输入第2可变增益放大电路12的增益控制电压V9的增益控制输入终端。
图5，是图4自动增益控制电路的输入信号VA的振幅电平和输出信号VB的振幅电平的相关图。根据图4的构成，可通过由增益控制电压V9改变第2可变增益放大电路12的增益自由设定成为阈值电压V2提供源的D/A转变电路9的输出电压V7的贡献度。第1可变增益放大电路1的输入信号VA和输出信号VB的相关，例如图5所示称为V9＝Vg1的电压时线L1的关系，V9＝Vg2的电压时线L2的关系，V9＝Vg3的电压时线L3的关系，可以自由设定输入出特性的关系，因此能够提供比图1的构成更好的自动增益控制电路。
(第2实施方式)图6，是表示本发明第2实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成。图6中，与图1的自动增益控制电路相同的构成要素标以相同的符号并省略其说明，只说明与图1相比新追加的要素。且，上述的电压比较器3，增/减序计数器5及D/A转变电路9各自称为“第1电压比较器”、“第1增/减序计数器”及“第1D/A转变电路”。图6中，14是第2增/减序计数器。15是通过输入控制信号V10，控制第2增/减序计数器14的计数方向的增/减序计数动作输入终端。16是向第2增/减序计数器14输入增序计数动作用时钟V11的增序计数动作用时钟输入终端。17是向第2增/减序计数器14输入减序计数动作用时钟V12的减序计数动作用时钟输入终端。18是对应第2增/减序计数器14的计数值输出直流电压13的第2D/A转变电路。19是比较第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路18的输出电压V13的第2电压比较器。该第2电压比较器19，对应两电压V7和V 13的比较结果输出高电平或是低电平的电压V14，控制第2增/减序计数器14的增/减序计数动作。20是对应电压14电平将第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路18的输出电压V13中的任何一个高的输出电压传给第1直流放大电路10的切换电路。因此，放大第1直流放大电路10的两电压V7、V13中的高的一个作为增益控制电压V8输出。
图6中，到第2直流放大电路11为止的动作，与图1说明了的动作相同。第2增/减序计数器14，遵从输入增/减序计数动作控制输入终端15的控制信号(电压)V10，也就是在第2电压比较器19的输出电压V14为高电平期间由增序计数动作用时钟V11设定的增序计数器频率进行增序计数动作，在第2电压比较器19的输出电压V14为低电平期间由减序计数动作用时钟V12设定的减序计数器频率进行减序计数动作。由第2增/减序计数器14计数的计数值输入到第2D/A转变电路18。第2D/A转变电路18，对应第2增/减序计数器14的计数值输出直流电压V13。
两直流电压V7、V13，由切换电路20将高的一个电压传给第1直流放大电路10，再由第1直流放大电路10转变为任意大，成为可变增益放大电路1的增益控制电压V8。
再有，两直流电压V7、V13，由第2电压比较器19进行比较。第2电压比较器19，当第1D/A转变电路9的输出直流电压V7比第2D/A转变电路18的输出直流电压V13高的情况下输出高电平电压V14，其他的情况下输出低电平电压V14，该低电平电压V14成为控制第2增/减序计数器14的增/减序计数动作的控制信号V10，还有，作为控制信号提供给切换电路20。作为切换电路20的最简单构成例，使用转移门(transfer gate)，第2电压比较器19的输出为高电平时打开第1D/A转变电路9的输出电压V7的门(gate)，为低电平时打开第2D/A转变电路18的输出电压V13的门，是可以通过各电压的。
并且，由增益控制电压V8改变可变增益放大电路1的增益，输入信号VA被放大或衰减。对应第1或第2增/减序计数器5、14的输出到输入信号VA的放大和衰减达到平衡点为止重复上述操作，输出信号VB收缩到一定的振幅电平。
在此，假定使用图1所示上述自动增益控制电路处理声音信号。从输出信号(电压)VB安定在一定的振幅电平状态，输入信号VA比它小时，输出信号VB也追随它变小。然而，减序计数动作用时钟V6的频率高第1增/减序计数器5进行减序计数，由此，增益控制电压V8变小提高可变增益放大电路1的增益，返回一定振幅电平的时间追随减序计数动作用时钟V6的频率就会变早。置换成实际的声音，具有一定振幅的音E就会持续，比音E振幅小的音F输入时，就会成为瞬时同大的音，就会变成无临场感和远近感的不协调声音信号，这称为第1问题。
为了回避这个问题，降低减序计数动作用时钟V6的频率的话，这次就是具有一定振幅的音E由自动增益控制电路安定在一定的振幅中，当输入爆裂音那样的短促大音G时又会发生以下问题。也就是，由短促大音G第1增/减序计数器5进行增序计数动作，衰减短促大音G，为此，跟在音G后输入的音E也追随它变小。当短促大音G消失后要将音E恢复短促大音G输入前的振幅的音，第1增/减序计数器5进行减序计数动作，但是又由于减序计数动作用时钟V6的频率设定的低，返回到一定振幅电平的时间长，音E听不见，或者是难听见的状态时间变长，这称为第2问题。
对此，根据图6所示自动增益控制电路，例如，使第2增/减序计数器14的增序计数动作用时钟V11及减序计数动作用时钟V12的频率，比第1增/减序计数器5增序计数动作用时钟V5及减序计数动作用时钟V6的频率分别低时，具有一定振幅的音E持续，输入比音E小的音F，就会成为以下的动作。也就是，小音F输入以前由自动增益控制电路音E安定在一定的振幅下被输出，所以第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路18的输出电压V13基本相同，但是，输入小音F的话第1D/A转变电路5进行减序计数动作，降低第1D/A转变电路9的输出电压V7。第1D/A转变电路9的输出电压V7比第2D/A转变电路18的输出电压V13低的话，第2电压比较器19的输出电压V14从高电平反转为低电平，进行第2增/减序计数器14的减序计数动作降低第2增/减序计数器18的输出电压V13。然而，第2增/减序计数器14的减序计数动作用时钟V12的频率比第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6的频率低，所以，第2D/A转变电路18的输出电压V13的下降速度变慢。为此，第2D/A转变电路18的输出电压V13保持比第1D/A转变电路5的输出电压V7高的状态，由切换电路20增益控制电压V8从第2D/A转变电路18的输出电压V13生成，音F由自动增益控制电路安定到一定的振幅为止变慢，可以输出临场感和远近感不受损失的声音信号。
且，第2增/减序计数器14的增序计数动作用时钟V11及减序计数动作用时钟V13的频率与第1增/减序计数器5的增序计数动作用时钟V5及减序计数动作用时钟V6的频率的关系，与上述相反亦可。
还有，具有一定振幅的音E由自动增益控制电路安定在一定的振幅中，爆裂音那样的短促音G输入的话，就会成为以下那样的动作。也就是，由短促大音G第1增/减序计数器5进行增序计数动作，第1D/A转变电路9的输出电压V7变高，由第2电压比较器19的输出电压V14控制的第2增/减序计数器14也进行增序计数动作，第2D/A转变电路18的输出电压V13也变高，但是，第1增/减序计数器5的增序计数动作用时钟V5的频率比第2增/减序计数器14的增序计数动作用时钟V11的频率高，所以，第1D/A转变电路9的输出电压V7比第2D/A转变电路18的输出电压V13早变高，可变增益放大电路1的增益追随由第1D/A转变电路9的输出电压V7生成的增益控制电压V8。当短促大音G消失后要将音E恢复短促大音G输入前的振幅的音，第1增/减序计数器5进行减序计数动作，但是又由于第1D/A转变电路9的输出电压V7处于比第2D/A转变电路18的输出电压V13高的状态，第2增/减序计数器14伴随着短促大音G的输入继续增序计数动作。其后，两电压V7、V13的关系反转，第2增/减序计数器14开始减序计数动作。
在第1D/A转变电路9的输出电压V7比第2D/A转变电路18的输出电压V13高的期间，因为音E返回到一定振幅的速度追随第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6的频率，就可以防止上述那样的问题。
如上所述，将图6的构成用于声音信号处理，例如，通过使V5的频率大于V1的频率，V6的频率大于V12的频率，增高时间追随第1增/减序计数器5的增序计数动作用时钟V5，恢复时间追随第2增/减序计数器14的减序计数动作用时钟V12的频率，声音就安定于一定的振幅，输入爆裂音那样的短促音时恢复动作通过追随第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6，可以输出临场感和远近感不受损失的声音信号。
在上述中，为防止第1及第2问题使第1及第2增/减序计数器5、14的计数动作用时钟V5、V6、V11、V12的频率各自设为不同，而使对应计数值的第1及第2D/A转变电路9、18的变化幅度不同，例如，即便使第2D/A转变电路18的变化幅度小于第1D/A转变电路9的变化幅度，也能得到同样的效果。
且，由第1及第2增/减序计数器5、14的增序计数动作用和减序计数动作用，输入同期独立不同的时钟以外，由增序计数动作用和减序计数动作用提供同一时钟亦可。但是，就无法做到独立调整增高时间和恢复时间。
图7，是表示图6自动增益控制电路变形例的图。和对于图1构成的变形例一样，在图7中，图6中的第2直流放大电路11置换成了可变增益放大电路12。
(第3实施方式)图8，是表示本发明第3实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成。图8中，代替图6中的切换电路20，设置了时钟切换电路21。在图8中，与图6的自动增益控制电路相同的构成要素标以相同的符号并省略其说明，只说明与图6相比新追加的要素。图8的时钟切换电路21，是输入第2电压比较器19的输出电压V14，对应该输出电压V14的电平切换第1增/减序计数器14的计数动作用时钟V5或V6的频率的电路。22是时钟切换电路21的时钟切换控制输入终端。
图6所示的上述自动增益控制电路具有下述问题。也就是，第2电压比较器19的输入偏置大时，由切换电路20传达的第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路的输出电压V13的差变大，切换时的增益控制电压V8的变化也变大，成为可变增益放大电路1的输出波形的变形或本来没有输入的频率信号发生的原因。在声音信号中发生异常音，出现听觉上的不协调。还有，因为切换电路20自身的开关杂音等同样也会发生变形或异常音。
在此，图8所示的自动增益控制电路，不将可变增益放大电路1的增益控制电压V8切换复数信号V7、V13而生成，对应第1增/减序计数器5的计数值只基于第1D/A转变电路9的输出电压V7向可变增益放大电路1归还增益控制电压V8的构成。伴随于此，例如，第2电压比较器19从高电平切换为低电平时，第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6，由比时钟切换电路21从高频率V6(1)切换为低频率V6(2)。并且，设定为V5频率大于V11频率，V6(1)频率大于V12频率(近似等于V6(2)频率)。通过这样的设定，就能输出与图6的自动增益控制电路一样的没有不协调的声音信号。
图9，是图8的自动增益控制电路的变形例。和对于图1构成的变形例一样，在图9中，图8中的第2直流放大电路11置换成了可变增益放大电路12。
(第4实施方式)图10，是表示本发明第4实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成。图10中，与图8的自动增益控制电路相同的构成要素标以相同的符号并省略其说明，只说明与图8相比新追加的要素。23是比较第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路18的输出电压V13的第3电压比较器。该第3电压比较器23，对应比较两电压V7、V13输出高电平或低电平电压V15，控制时钟切换电路21。还有，第3电压比较器23在意图上使其具有ΔV1，V7＝V13+ΔV1的电压成为阈值，输出电压V15的极性反转。具体地讲，V7大于V13+ΔV1时输出高电平的电压V15，V7小于V13+ΔV1时输出低电平电压V15。
切换第1增/减序计数器5的计数动作用时钟频率的时钟切换电路21的控制由第3电压比较器23的输出电压V15进行以外，都与图8的说明一样。
图8所示的上述自动增益控制电路中，对于输入信号VA的变化可以解决时间上听觉上的影响，其反面，在安定于一定振幅电平时产生听觉上的影响。下面说明这种现象。
根据图8的构成，由增序计数器的衰减和减序计数器的放大的平衡输出信号VB收缩到一定的振幅电平中，但是，在安定于一定振幅电平时，第1增/减序计数器5的计数值进行减序计数器的减序计数量由增序计数，增序计数和减序计数平衡状态。计数动作用时钟频率设定为如上所述那样，第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6由第2电压比较器19的输出信号V14介于时钟切换电路21切换为V6(1)和V6(2)，在输出信号VB的波形上产生变形。这是因为在平衡状态时频率高的V5及V6(1)存在计数的变化幅度变大的结果。计数值的变化幅度变大的话，例如，使用于声音信号处理时，输出波形不只变形，在变化陡的部分与输入的信号不同声音发生变化。为了避免这种情况而将V5和V6(1)的频率降低的话，对于输入信号VA的变化，会再一次产生时间上的听觉影响，所以不能降低V5及V6(1)频率。
对此，使用图10所示的自动增益控制电路，各计数动作用时钟频率的设定只要原样不变就可解决上述现象。也就是，第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟V6，由第3电压比较器的输出信号V15介于时钟切换电路21切换为V6(1)及V6(2)，第1增/减序计数器5的计数值变化幅度变小的结果，第1D/A转变电路9的输出电压V7的变化幅度也减小，输出信号VB的波形的变形也就降低了。
图11，是图10的自动增益控制电路的变形例。和对于图1构成的图4的变形例一样，在图11中，图10中的第2直流放大电路11置换成了可变增益放大电路12。
(第5实施方式)图12，是表示本发明第5实施方式所涉及的自动增益控制电路的构成。图12中，与图10的自动增益控制电路相同的构成要素标以相同的符号并省略其说明，只说明与图10相比新追加的要素。24是比较第1D/A转变电路9的输出电压V7和第2D/A转变电路18的输出电压V13的第4电压比较器。该第4电压比较器24，对应比较两电压V7、V13输出高电平或低电平电压V16。时钟切换电路21，包括增加了(第1)时钟切换控制输入终端22，第2时钟切换控制输入终端25。在第1时钟切换控制输入终端22上输入第3电压比较器23的输出电压V15，在第2时钟切换控制输入终端25上输入第4电压比较器24的输出电压V16，控制时钟切换电路21。还有，第4电压比较器24在意图上使其具有-ΔV2，V7＝V13-ΔV2的电压成为阈值，输出电压V16的极性反转。具体地讲，V7大于V13+ΔV1时输出高电平的电压V16，V7小于V13-ΔV1时输出低电平电压V16。
切换第1增/减序计数器5的计数动作用时钟频率的时钟切换电路21的控制由第3电压比较器23的输出电压V16进行以外，都与图10的说明一样。
图10所示的上述自动增益控制电路中，在以下的情况下安定于一定的振幅时输出波形出现变形。第一个是在增序计数动作区间通常在输入信号VA一个周期中有两个区间，由于可变增益放大电路1的偏置，变成了一个周期一个区间的情况。第二个是整流电路2为半波整流电路的情况。第三个是输入信号VA变为低频率的情况。任何一个的共同点就是计数动作区间变长，下面就这一点加以说明。
在图10所示的构成中，例如上述那样由于可变增益放大电路1的偏置，增序计数动作区间区间一周期成为一个区间的情况，如前所述那样通过平衡由增序计数器的衰减和由减序计数器的放大输出信号VB收缩到一定振幅电平中，减序计数动作区间变长的话，由减序计数动作计数值的计数下降幅度变大，其结果，由增序计数动作计数值的计数上升幅度也变大。第1D/A转变电路9的输出电压V7由第1直流放大电路10变为可变增益放大电路1的增益控制电压V8，输入信号VA被放大或衰减，但是，第1D/A转变电路9的输出电压V7变化幅度大，就成为变形了的输出信号。上述第二及第三的情况中也是因为减序计数动作区间变长，同样变形的波形被输出。为了避免这种情况，如果降低增序计数动作用时钟V5的频率，增高时间就会变长，对于输入信号VA的变化的应答性就会变坏。还有，再降低低的减序计数动作用时钟V6(2)的频率的话恢复时间变长声音信号的情况下，会再次发生听不见声音或不容易听到声音的状态时间长的听觉上的影响。
为了解决上述影响，例如只在输出信号VB处于一定振幅安定时将减序计数动作用时钟V6的频率切换为更低频率的V6(3)即可。只要使用图12所示的自动增益控制电路，不需要改变应答性就可以解决上述那样的现象。
在图12所示的自动增益控制电路中，根据第3及第4电压比较器23、24的输出电压V15及V16的极性，时钟切换电路21将第1增/减序计数器5的减序计数动作用时钟频率切换为V6(1)、V6(2)、V6(3)。其频率为V6(1)的频率大于V6(2)的频率大于V6(3)的频率。也就是，时钟切换电路21，当V7小于V13+ΔV1时选择V6(1)的频率，当V7小于V13-ΔV2时选择V6(2)的频率，当V13-ΔV2小于V7小于V13+ΔV1时选择V6(3)的频率。其结果，在增序计数和减序计数处于平衡的状态下，由第1D/A转变电路9的输出电压V7减序计数器追随最低的减序计数动作用时钟V6(3)的频率，所以，由减序计数动作变化幅度变小，其结果由增序计数动作变化幅度也减小，就改善了输出信号VB的波形变形。
图13，是图12的自动增益控制电路的变形例。和对于图1构成的图4的变形例一样，在图13中，图12中的第2直流放大电路11置换成了可变增益放大电路12。
以上，就本发明的具体实施方式
加以了说明，但是，本发明，并不只限于这些具体实施方式
所限定的方式，不出本发明的技术范围的种种变形实施方式均为可能。例如，上述各实施方式中，可变增益放大电路1的增益控制假设为电压方式加以了说明，但是，只要是对应可变增益放大电路1的增益控制方式(电流型或电压型)变更第1直流放大电路10的输出形式即可。
还有，上述各实施方式中，第1D/A转变电路9的输出电压V7输入到了第1直流放大电路10，将第1直流放大电路10的输出电压作为增益控制电压V8使用，但是，将第1D/A转变电路9的输出电压V7作为直接增益控制信号使用亦可。还有，将第1D/A转变电路9的输出电压V7输入了第2直流放大电路11，又将其输出电压作为电压比较器3的阈值电压V2使用了，但是，第1D/A转变电路9的输出电压V7作为直接阈值电压V2使用亦可。
还有，在上述第2至第5实施方式中，作为第2的直流放大电路11及第2可变增益放大电路12的输入使用了第1D/A转变电路9的输出电压V7，但是，第2D/A转变电路18的输出电压V13也可以和第1D/A转变电路9的输出电压V7一样对应输入信号VA的振幅电平变化，所以，作为第2直流放大电路11及第2可变增益放大电路12的输入使用第2D/A转变电路18的输出电压V13也可以得到同样的效果。
还有，上述各实施方式中，还可附加为缓和振荡或外来干扰的双稳多谐振荡器。插入双稳多谐振荡器贴切的位置是，第1电压比较器3和第1增/减序计数器5的增/减序计数动作控制输入终端6之间，第2电压比较器19和切换电路20之间，第2电压比较器12和第2增/减序计数器14之间，第3电压比较器23和时钟切换电路21之间，第4电压比较器24和时钟切换电路21之间。
通过在第1及第2增/减序计数器5、14上设置计数动作控制电路，防止计数的计算机溢出亦可。将计算机溢出功能内藏于第1及第2增/减序计数器5、14中亦可。
-产业上的利用可能性-正如以上所述，本发明，能够做到对应输入信号的振幅电平改变输出信号的振幅电平，所以，作为输出听觉上具有深度和远近感的声音信号必要的音响系统的自动增益控制电路是有用的。
权利要求
1.一种自动增益控制电路，其特征为包括可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，增/减序计数器，对应上述电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，D/A转换电路，输出对应于上述增/减序计数器的计数值的电压，另外提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述D/A转换电路输出的电压，且上述电压比较器的阈值电压是对应于上述D/A转换电路输出电压的电压。
2.根据权利要求1所述的自动增益控制电路，其特征为为可任意设定上述电压比较器的阈值电压变化幅度，在上述D/A转换器电路和上述电压比较器之间还设置了可变增益放大电路。
3.一种自动增益控制电路，其特征为包括可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，第1电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，第1增/减序计数器，对应上述第1电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第1D/A转换电路，输出对应于上述第1增/减序计数器的计数值的电压，第2增/减序计数器，对应于提供的电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第2D/A转换电路，输出对应于上述第2增/减序计数器的计数值的电压，第2电压比较器，比较上述第1D/A转换电路的输出电压和上述第2D/A转换电路的输出电压，切换电路，输出基于上述第2电压比较器的输出电压电平上述第1D/A装换电路的输出电压中和上述第2D/A转换电路的输出电压中任何一个高的输出电压，另外上述第2增/减序计数器，构成为对应于上述第2电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述切换电路输出的电压，且上述第1电压比较器的阈值电压是对应于上述第1或者是第2D/A转换电路输出电压的电压。
4.一种自动增益控制电路，其特征为包括可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，第1电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，第1增/减序计数器，对应上述第1电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第1D/A转换电路，输出对应于上述第1增/减序计数器的计数值的电压，第2增/减序计数器，对应于提供的电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第2D/A转换电路，输出对应于上述第2增/减序计数器的计数值的电压，第2电压比较器，比较上述第1D/A转换电路的输出电压和上述第2D/A转换电路的输出电压，时钟切换电路，基于上述第2电压比较器的输出电压电平切换上述第1增/减序计数器的计数动作用时钟频率数，另外上述第2增/减序计数器，构成为对应于上述第2电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述第1D/A转换电路输出的电压，且上述第1电压比较器的阈值电压是对应于上述第1或者是第2D/A转换电路输出电压的电压。
5.一种自动增益控制电路，其特征为包括可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，第1电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，第1增/减序计数器，对应上述第1电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第1D/A转换电路，输出对应于上述第1增/减序计数器的计数值的电压，第2增/减序计数器，对应于提供的电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第2D/A转换电路，输出对应于上述第2增/减序计数器的计数值的电压，第2及第3电压比较器，比较各个上述第1D/A转换电路的输出电压和上述第2D/A转换电路的输出电压，时钟切换电路，基于上述第3电压比较器的输出电压电平切换上述第1增/减序计数器的计数动作用时钟频率数，另外上述第2增/减序计数器，构成为对应于上述第2电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述第1D/A转换电路输出的电压，且上述第1电压比较器的阈值电压是对应于上述第1或者是第2D/A转换电路输出电压的电压。
6.一种自动增益控制电路，其特征为包括可变增益放大电路，具有由增益控制信号控制的增益，整流电路，整流上述可变增益放大电路的输出信号，第1电压比较器，将由上述整流电路整流了的整流信号与阈值电压比较，第1增/减序计数器，对应上述第1电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第1D/A转换电路，输出对应于上述第1增/减序计数器的计数值的电压，第2增/减序计数器，对应于提供的电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，第2D/A转换电路，输出对应于上述第2增/减序计数器的计数值的电压，第2、第3及第4电压比较器，比较各个上述第1D/A转换电路的输出电压和上述第2D/A转换电路的输出电压，时钟切换电路，基于上述第3及第4电压比较器的输出电压电平切换上述第1增/减序计数器的计数动作用时钟频率数，另外上述第2增/减序计数器，构成为对应于上述第2电压比较器的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作，提供给上述可变增益放大电路的增益控制信号对应于上述第1D/A转换电路输出的电压，且上述第1电压比较器的阈值电压是对应于上述第1或者是第2D/A转换电路输出电压的电压。
7.根据权利要求3至6的任何一项所述的自动增益控制电路，其特征为为可任意设定上述第1电压比较器的阈值电压变化幅度，在上述第1或者是第2D/A转换器电路和上述第1电压比较器之间还设置了可变增益放大电路。
全文摘要
一种自动增益控制(AGC)电路，实现了不再需要使用电容器的积分电路。其设置了具有由增益控制信号控制的增益的可变增益放大电路(1)、整流该可变增益放大电路(1)的输出信号的整流电路(2)、将由该整流电路(2)整流了的整流信号与阈值电压比较的电压比较器(3)、对应该电压比较器(3)的输出电压电平切换增序计数动作和减序计数动作的增/减序计数器(5)、输出对应于该增/减序计数器(5)的计数值的电压的D/A转换电路(9)，且，提供给可变增益放大电路(1)的增益控制信号对应于D/A转换电路(9)输出的电压，且电压比较器(3)的阈值电压是对应于D/A转换电路(9)输出电压的电压。
文档编号H03G3/30GK1741376SQ20051009219
公开日2006年3月1日 申请日期2005年8月24日 优先权日2004年8月24日
发明者石田琢磨 申请人:松下电器产业株式会社