專利名稱：Agc電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)或聲音系統(tǒng)中根據(jù)輸入信號的振幅對可變增 益放大電路的增益進(jìn)行控制的AGC (自動增益控制)電路。
背景技術(shù)：
作為已有的AGC電路，已知有使用電容器的積分電路構(gòu)成的AGC電路。 這種AGC電路具備根據(jù)由增益控制電壓控制的增益對輸入信號進(jìn)行放大 或使其衰減然后將輸出信號輸出的可變增益放大電路、對該可變增益放大 電路的輸出電壓進(jìn)行整流的整流電路、對利用該整流電路整流過的電壓進(jìn) 行積分，變換為直流電壓的積分電路、以及將與從該積分電路輸入的直流 電壓與基準(zhǔn)電壓的差分成正比的電壓作為可變增益放大電路的增益控制 電壓輸出的直流放大電路。積分電路由電阻器和電容器構(gòu)成(參照專利文 獻(xiàn)1 )。
又，AGC電路的輸入信號中包含直流偏移電壓時，該直流偏移電壓將 影響AGC的工作，因此AGC工作無法正常進(jìn)行。又，特別是在聲音系統(tǒng)中， 該直流偏移電壓將產(chǎn)生"噗"的聲音(意指電源通斷等情況下從揚聲器中 發(fā)出的低頻聲音。有時也稱為爆裂噪聲)，對聽覺造成壞影響。因此需要 有補償該直流偏移電壓的偏移補償電路。這種該偏移補償電路，已知有使 用電容器的積分電路構(gòu)成的偏移(off set )補償電路(參照專利文獻(xiàn)2 )。
又，特別是在聲音系統(tǒng)中，為了連接線性輸出級、耳機輸出級等外部 設(shè)備，連接AGC電路的后級的輸出放大級的直流偏置電壓有時候不同于包 含AGC電路的聲音信號處理級的直流偏置電壓。因此使用使信號的直流偏 置電壓移位的所謂偏置移位電路。
還有，伴隨近年來的音響設(shè)備的多功能化和低成本化，聲音系統(tǒng)多道 化和減少其零部件的要求非常強烈。
專利文獻(xiàn)l:日本特開平8 - 116226號公凈艮
專利文獻(xiàn)2:日本特開平3 - 74913號/>才艮
發(fā)明內(nèi)容
但是，在上述已有的agc電路中，為了檢測輸出信號的振幅電平，必 須利用對整流電路整流過的信號進(jìn)行積分，由此將可變增益放大電路的輸 出信號變換為直流電壓。
但是，為此必須使積分電路的電阻值和電容量決定的積分動作的時間 常數(shù)比作為可變增益放大電路的輸入信號的模擬信號的最低信號周期大 足夠大。結(jié)果發(fā)生這樣的問題，即作為積分電路使用的電容器的電容量大 得該電容器無法內(nèi)裝于集成電路中。
例如對于表示agc電路的響應(yīng)時間的上升時間以及恢復(fù)時間，為了使 前者為約1毫秒，使后者為約1秒，需要具有0. 47 mF的電容值的電容器。 因此不得不將電容器附在外面。而且采用這樣大的電容量，接通電源時電 路的上升時間需要數(shù)秒鐘。
在偏移補償電路的積分電路中關(guān)于電容器的電容量也存在同樣的問題。
而且，為了實現(xiàn)多通道化而需要多個上述已有的agc電路的情況下， 這些問題更加顯著。
因此，本發(fā)明的目的在于，提供偏移補償電路以及增益控制電路中不 需要使用電容器的積分電路，內(nèi)裝于集成電路中也容易的agc電路。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的agc電路，具備對輸入的信號進(jìn)行放 大的可變增益放大電路、對可變增益放大電路的輸出信號進(jìn)行a/d變換的 a/d變換電路、根據(jù)所述a/d變換電路的輸出信號檢測可變增益放大電路 的輸出振幅，將可變增益放大電路的輸出振幅與預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)振幅加以
以及從a/d變換電路的輸出信號檢測出可變增益放大電路的輸出直流偏 移量，生成對可變增益放大電路的輸出直流偏移進(jìn)行補償?shù)钠蒲a償信 號，輸出到可變增益放大電路的偏移補償部。
如果采用該結(jié)構(gòu)，以a/d變換電路的輸出信號為依據(jù)，作為數(shù)字信號 生成增益控制信號和偏移補償信號，因此可以去除分別構(gòu)成已有的agc 電路中需要的增益控制信號生成用的整流電路和偏移檢測信號生成用的 整流電路的積分電路的電容器，內(nèi)裝于集成電路中也就容易了。而且可以 在增益控制和偏移補償中共用a/d變換電路，因此可以抑制結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化。
在形成如上所述結(jié)構(gòu)的AGC電路中，最好是可變增益放大電路由信號 輸入端子、信號輸出端子、輸入增益控制信號的增益控制端子、輸入偏移 補償信號的偏移補償端子、輸入基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓端子、輸出端子成為 信號輸出端子的差動放大器、連接于偏移補償端子與差動放大電路的反轉(zhuǎn) 輸入端子之間的第1可變電阻、連接于差動放大電路的反轉(zhuǎn)輸入端子與輸 出端子之間的第2可變電阻、連接于信號輸入端子與差動放大電路的非反 轉(zhuǎn)輸入端子之間的第3可變電阻、以及連接于差動放大電路的非反轉(zhuǎn)輸入 端子與基準(zhǔn)電壓端子之間的第4可變電阻構(gòu)成，第1~第4可變電阻根據(jù) 從增益控制端子輸入的增益控制信號使電阻值改變。
又，在形成如上所述結(jié)構(gòu)的AGC電路中，最好是基準(zhǔn)振幅利用寄存器 設(shè)定。
又，在形成如上所述結(jié)構(gòu)的AGC電路中，最好是增益控制部由從A/D
的基準(zhǔn)振幅進(jìn)行比較，以此生成增益控制信號，向可變增益放大電路輸出 的增益控制電路構(gòu)成。
又，在形成如上所述結(jié)構(gòu)的AGC電路中，最好是偏移補償部由從A/D 變換電路的輸出信號檢測可變增益放大電路的輸出直流偏移量的偏移檢
直流偏移進(jìn)行補償?shù)钠蒲a償信號輸出到可變增益放大電路的，例如A/D 變換電路構(gòu)成的偏移補償電路。
最好是所述偏移檢測電路由提取例如所述A/D變換電路的輸出信號 的低頻分量的低通濾波器構(gòu)成。由該低通濾波器檢測出A/D變換電路的輸 出信號中的直流分量。
最好是所述偏移檢測電路采用由提取A/D變換電路的輸出信號的高 頻分量的高通濾波器、以及從A/D變換電路的輸出信號減去高通濾波器的 輸出信號的減法器構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。
這種高通濾波器與上述低通濾波器一樣由數(shù)字電路構(gòu)成，但是比低通 濾波器的電路規(guī)模小。因此雖然需要減法器以檢測包含偏移成分的直流分 量，但是從偏移檢測電路整體看來，與使用低通濾波器的情況相比，使用
8高通濾波器和減法器的情況下電路規(guī)模更小，對集成化有利。
低通濾波器、將低通濾波器的輸出信號與規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較的比較 器、以及將比較器的比較結(jié)果信號作為升降切換信號，對輸入時鐘脈沖進(jìn) 行升計數(shù)或降計數(shù)的升降計數(shù)器構(gòu)成。
采用這種結(jié)構(gòu)時，可以將偏移量作為計數(shù)值檢測。其結(jié)果是，能夠得 到如下所述的效果。如果不使用升降計數(shù)器，在這種情況下，有必要插入 具有與所要求的偏移補償量相應(yīng)的增益的數(shù)字放大器，但是通過使用升降 計數(shù)器，不使用數(shù)字放大器就能夠以適當(dāng)?shù)脑鲆鏅z測出偏移量，因此對集 成化有利。
而且所述偏移檢測電路也可以由提取A/D變換電路的輸出信號的高 頻分量的高通濾波器、從A/D變換電路的輸出信號減去高通濾波器的輸出 信號的減法器、將減法器的輸出信號與規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)加以比較的比較 器、以及將比較器的比較結(jié)果信號作為升降切換信號，對輸入時鐘脈沖進(jìn) 行升計數(shù)或降計數(shù)的升降計數(shù)器構(gòu)成。
還有，所述偏移檢測電路也可以由檢測A/D變換電路的輸出信號的上 側(cè)峰值的上側(cè)峰值檢測器、檢測A/D變換電路的輸出信號的下側(cè)峰值的下 側(cè)峰值檢測電路、以及計算上側(cè)峰值與所述下側(cè)峰值的中央值的中央值運 算部構(gòu)成。
而且最好是具有上述構(gòu)成的AGC電路中，可變增益放大電路包含決定 增益的電阻電路，電阻電路由具有各不相同的電阻值并且根據(jù)增益控制信 號而選擇的多個電阻構(gòu)成。
又，也可以是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，所述可變增益放大電 路包含決定增益的電阻電路，電阻電路由根據(jù)輸入到柵極的增益控制信號 改變漏極電阻的MOSFET構(gòu)成。
又，也可以是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，可變增益放大電路包 含決定增益的電阻電路，電阻電路由才艮據(jù)以電流的形式流動的增益控制信 號正向電阻發(fā)生變化的二極管構(gòu)成。
又，也可以是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，可變增益放大電路包 含決定增益的電阻電路，電阻電路由具有各不相同的電阻值并且根據(jù)增益 控制信號選擇的多個電阻、根據(jù)輸入到柵極的增益控制信號漏極電阻發(fā)生
9變化的MOSFET、以及4艮據(jù)以電流的形式流動的增益控制信號正向電阻發(fā) 生變化的二極管中的至少任意兩個部件的組合構(gòu)成。
而且，最好是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，可變增益放大電路具 有輸入直流偏置電壓與輸出直流偏置電壓不同的偏置移位功能。
又，最好是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，增益控制部與偏移補償 部中的任一方或雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件。
又，最好是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，增益控制部與偏移補償 部中的任一方或雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件，具備在利用輸出 保持部件保持輸出值的狀態(tài)下，以用輸出保持部件使不使用的電路部停止 工作的低消耗電流模式，使增益控制部和偏移補償部中的至少任一個或兩 者工作的模式控制電路。
又，也可以是具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，增益控制部與偏移補 償部雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件，具備增益控制部和偏移補償 部實施排他動作，即在增益控制部利用輸出保持部件保持輸出值的期間， 偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作，同時偏移補償部進(jìn)利用輸出保持部件保持 輸出值期間，增益控制部進(jìn)行增益控制動作的模式控制電路。
又，最好是在上述結(jié)構(gòu)中，加大與增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間 的A/D變換電路的1LSB相當(dāng)?shù)碾妷褐?，擴大輸入動態(tài)范圍，與增益控制 部進(jìn)行增益控制動作期間相比，減小與偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期 間的A/D變換電路的1LSB相當(dāng)?shù)碾妷褐?，減小輸入動態(tài)范圍。也就是說， 通過使與增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間的A/D變換電路的1LSB相當(dāng) 的電壓值和與偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期間的A/D變換電路的 1LSB相當(dāng)?shù)碾妷褐挡煌沟迷鲆婵刂撇窟M(jìn)行增益控制動作期間的A/D 變換電路的輸入動態(tài)范圍與偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期間的A/D 變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
又，也可以是在具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，降低增益控制部進(jìn) 行增益控制動作期間的A/D變換電路的輸入級放大電路的增益，擴大輸入 動態(tài)范圍，與增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間相比，提高偏移補償部進(jìn) 行偏移補償動作的期間的A/D變換電路的輸入級放大器的增益，減小輸入 動態(tài)范圍。也就是說，也可以通過使增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間的 A/D變換電路的輸入級放大器的增益與偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的
10期間的A/D變換電路的輸入級放大器的增益不同，使得增益控制部進(jìn)行增 益控制動作期間的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與偏移補償部進(jìn)行偏移 補償動作的期間的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
又，在上述結(jié)構(gòu)中，對于為決定A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍A/D 變換電路參照的基準(zhǔn)電壓，也可以使增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間的 A/D變換電路的基準(zhǔn)電壓值與偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期間的A/D 變換電路的基準(zhǔn)電壓值不同，以此擴大增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間 的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍，縮小偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期 間的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍。也就是說，也可以如上所述，在兩種 情況下通過使A/D變換電路的基準(zhǔn)電壓不同，使得增益控制部進(jìn)行增益控 制動作期間的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與偏置補償部進(jìn)行偏置補償 動作的期間的A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
又，最好是在具有如上所述構(gòu)成的AGC電路中，具備多個可變增益放 大電路，增益控制部對多個可變增益放大電路進(jìn)行增益控制，偏移補償部 對多個可變增益放大電路進(jìn)行偏移補償。
又，最好是在上述結(jié)構(gòu)中，增益控制部對多個可變增益放大電路進(jìn)行 分時增益控制，偏移補償部對多個可變增益放大電路進(jìn)行分時偏移補償。
下面進(jìn)一步說明。在本發(fā)明中，形成具備下述部件的結(jié)構(gòu)，即具備 具有由增益控制信號進(jìn)行控制的增益并且由偏移補償信號控制輸出的直 流偏移的可變增益放大電路、對該可變增益放大電路的輸出信號進(jìn)行A/D 變換的A/D變換電路、對該A/D變換電路的輸出信號的峰值進(jìn)行檢測，檢 測出振幅電平的電平檢測電路、輸出與該電平檢測電路的輸出信號相應(yīng)的 增益控制信號的增益控制電路、具有從A/D變換電路的輸出信號取出直流 分量的例如低通濾波器的偏移檢測電路、以及對偏移檢測電路的輸出信號 進(jìn)行D/A變換，輸出偏移補償信號的D/A變換電路；將在這里得到的增益
控制信號與偏移補償信號提供給可變增益放大電路。
在這里，決定可變增益放大電路的增益的電阻電路取由多個固定電阻 和根據(jù)增益控制信號選擇這些電阻的多個開關(guān)構(gòu)成的形態(tài)的情況下，增益 控制信號可以通過采用對多個固定電阻上連接的開關(guān)進(jìn)行ON/OFF控制用 的邏輯信號實現(xiàn)。
又，決定可變增益放大電路的增益的電阻電路包含MOSFET的漏極-源極之間的電阻，采取該漏極-源極間的電阻利用MOSFET的柵極電壓控制 的形態(tài)的情況下，增益控制信號可以通過D/A變換將增益控制電路的輸出 信號作為模擬電壓信號實現(xiàn)。
又，決定可變增益放大電路的增益的電阻包含二極管的正向電阻，采 取利用二極管的正向電流控制該正向電阻的形態(tài)的情況下，增益控制信號
可以通過D/A變換將增益控制電路的輸出信號作為模擬電流信號實現(xiàn)。
而且，也可以將固定電阻、MOSFET、以及二極管中的至少《壬意兩個組 合使用。
又，最好是使用增益控制信號的保持電路和偏移補償信號的保持電 路，排他地設(shè)定增益控制動作期間與偏移補償動作期間，而且在增益控制 動作期間與偏移補償動作期間改變A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍，在作為 A/D變換電路的輸入信號對比較大的振幅進(jìn)行處理的增益控制動作期間 擴大A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍，在對直流偏置電壓附近的小振幅進(jìn)行 處理的偏移補償期間縮小A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍。還有，動態(tài)范圍 可以通過改變A/D變換電路的基準(zhǔn)電壓、分辨率、增益中的任一項來改變 其寬窄。
還有，利用一個A/D變換電路、電平檢測電路、增益控制電路、偏移 檢測電路、D/A變換電路(以下稱為"控制電路")，對多個(至少2個 以上)可變增益放大電路的增益控制動作和偏移補償動作進(jìn)行分時，這樣 即使是在需要兩個AGC電路的情況下，可變增益放大電路、增益控制信號 的保持電路、偏移補償信號的保持電路也只要追加必要的AGC電路數(shù)目的 份額就能夠?qū)崿F(xiàn)，不必追加需要大電路面積的A/D變換電路、D/A變換電 路。特別是在聲音系統(tǒng)中，信號頻率是WkHz以下的比較低的頻率，因此 本AGC電路非常有效。
如果采用這種結(jié)構(gòu)，可以去除上述已有的AGC電路需要的整流電路用 的、偏移檢測電路用的積分電路的電容器，而且電路的規(guī)才莫不增加芯片面 積就能夠?qū)崿F(xiàn)AGC電路的多道化。
如果采用本發(fā)明，完全不需要使用電容器的積分電路，能夠提供容易 內(nèi)裝于集成電路的AGC電路。特別是能夠提供在聲音系統(tǒng)中，結(jié)果是不增 加芯片面積，就能夠容易地以低成本提供多通道的AGC電路。
圖1是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖3是表示本發(fā)明第l實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的另一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖4是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的又一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖5是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的再一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖6是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的又一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖7是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中包含的可變增益放大電 路的又另一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖8是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路的另一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖9是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路的又一結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖10表示改變圖9的AGC電路中包含的A/D變換電路的輸入動態(tài)范 圍用的部件的例子。
圖11表示改變圖9的AGC電路中包含的A/D變換電路的輸入動態(tài)范
圍用的另一部件的例子。
圖12是表示本發(fā)明第2實施形態(tài)的AGC電路的結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖13是表示圖12的AGC電路的時間性動作的時間圖。
圖14是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中的偏移檢測電路的第 1結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖15是表示本發(fā)明笫1實施形態(tài)的AGC電路中的偏移檢測電路的第 2結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖16是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中的偏移檢測電路的第 3結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖17是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中的偏移檢測電路的第 4結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖18是表示本發(fā)明第1實施形態(tài)的AGC電路中的偏移檢測電路的第
135結(jié)構(gòu)例的方框圖。 符號說明
GCA1 ~ GCAn 可變增益放大電路
Ampl 差動放大電路
AD1A/D變換電路
DAID/A變換電路
Detl 電平檢測電路
Det2 偏移檢測電路
Gctrll 增益控制電路
Regl 寄存器
Ctrll ~Ctrl3 模式控制電路
MUX1 選擇器電路
GLatchl ~ GLatchn 增益控制信號保持電路 OLatchl - OLatchn 偏移補償信號保持電路
具體實施例方式
下面參照附圖對實施本發(fā)明的最佳形態(tài)進(jìn)行說明。 實施形態(tài)1
圖1表示本發(fā)明實施形態(tài)1的AGC電路的代表性結(jié)構(gòu)。 在圖1中，記號GCAl表示由差動放大電路Ampl和可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4構(gòu)成的可變增益放大電路。記號Tin表示例如輸入模擬聲音信號 等模擬電壓的信號輸入端子。記號Tout表示輸出例如放大或衰減的模擬 電壓的信號輸出端子。記號Tagc表示輸入增益控制信號的增益控制端子。 記號Toff set表示輸入偏移補償信號的偏移補償端子。記號Tbias表示決 定偏置電壓用的基準(zhǔn)電壓輸入用的基準(zhǔn)電壓端子。
記號AD1表示對可變增益放大電路GCA1的輸出信號進(jìn)行A/D變換的 A/D變換電路。從上述信號輸出端子Tout輸出;f莫擬電壓，但是可以從A/D 變換電路AD1取出與上述信號輸出端子Tout輸出的;f莫擬電壓對應(yīng)的數(shù)字 輸出Dout。
記號Detl表示進(jìn)行A/D變換電路AD1的輸出信號的上側(cè)峰值的檢測 和下側(cè)峰值的檢測，從上側(cè)峰值和下側(cè)峰值的差分檢測出振幅電平的數(shù)字
14電平(振幅)數(shù)字電平檢測電路。
記號Regl表示存儲決定AGC電路的最大輸出振幅的基準(zhǔn)振幅Vagc、 進(jìn)行AGC電路的增益控制動作的時間間隔Tdet、以及AGC電路的一次增 益控制動作的最大增益改變振幅Gstep的寄存器。
記號Gctrll表示增益控制電路。該增益控制電路Gctrll將寄存器 Regl存儲的每一時間間隔Tdet檢測電路Detl的輸出信號與寄存器Regl 中存儲的基準(zhǔn)振幅Vagc加以比較，在可變增益放大電路GCA1的輸出振幅 高于基準(zhǔn)振幅Vagc的情況下，將使可變增益放大電路GCA1的增益在不超 過寄存器Regl中存儲的增益的最大改變幅度Gstep的范圍內(nèi)改變的增益 控制信號輸出到可變增益放大電路GCA1。借助于這樣的增益控制電路 Gctrll的動作，控制可變增益放大電路GCA1的增益，使得可變增益放大 電路GCA1的輸出振幅與基準(zhǔn)振幅Vagc —致。還有，增益控制電路Gctrll 對應(yīng)于控制對象的可變電阻Rl ~R4的結(jié)構(gòu)適當(dāng)設(shè)計輸出部的結(jié)構(gòu)。
用上述增益控制電路Gctrll、電平檢測電路Detl、以及寄存器Regl 構(gòu)成將可變增益放大電路GCA1的輸出振幅抑制在一定電平以下的增益控 制GC。借助于此，可以控制可變增益放大電路GCA1的輸出振幅使其與基 準(zhǔn)振幅一致。
記號Det2表示檢測A/D變換電路AD1的輸出信號的直流偏移電壓的 例如數(shù)字低通濾波器構(gòu)成的偏移檢測電路。該偏移檢測電路Det2，具體 地說，例如圖14所示，由將A/D變換電路AD1的輸出信號作為輸入，提 取其低頻分量(包含偏移分量)的數(shù)字低通濾波器DLPF1、以及對該數(shù)字 低通濾波器DLPF的輸出進(jìn)行放大的數(shù)字放大器DAMP1構(gòu)成。該數(shù)字放大 器DAMP1的輸出成為偏移檢測信號。還有，數(shù)字放大器DAMP1是為增益調(diào) 整而設(shè)置的。在偏移檢測電路Det2中，在不需要增益調(diào)整的情況下也可 以省略數(shù)字放大器MMP1。
記號DA1表示作為以模擬信號輸出與偏移檢測電路Det2的輸出信號 相應(yīng)的偏移補償信號用的偏移補償電路的D/A變換電路。也有該D/A變換 電路DA1中內(nèi)裝增益調(diào)整用的數(shù)字放大器的情況，在這種情況下，偏移檢 測電路Det2中的數(shù)字放大電路DAMP1可以省略。
用上述偏移檢測電路Det2和D/A變換電路DA1構(gòu)成偏移補償部0C。
具體的動作表示如下。首先，將輸入信號Vin定義為〔數(shù)1〕
Vin = Vac + Vbiasl +厶V 在這里，Vac表示輸入信號的交流分量，Vbiasl表示輸入信號的直流偏置 電壓，記號AV表示輸入信號Vin中包含的直流偏移。上述輸入信號Vin 的各分量的內(nèi)直流偏移AV是AGC電路的前級電路發(fā)生的誤差電壓，是AGC 電路的動作不良和聲音系統(tǒng)發(fā)出"噗"聲的原因，因此有必要進(jìn)行補償。 又，通過可變電阻R3向差動放大電路Ampl的非反轉(zhuǎn)輸入端子輸入上 述輸入信號Vin，同時通過可變電阻R4輸入決定輸出偏置電壓的基準(zhǔn)電 壓Vbias2。
而且通過可變電阻Rl向差動放大電路Ampl的反轉(zhuǎn)輸入端子輸入由 D/A變換電路DAI輸出的偏移補償信號(Vbiasl + AV),同時通過可變 電阻R2進(jìn)行輸出信號Vout的反饋。
在向可變增益放大電路GCA1輸入上述輸入信號Vin的情況下，對于 圖1中的可變電阻R1、 R2、 R3、 R4的值，如下所述關(guān)系 〔數(shù)2〕
R4 — R 2
R 1 + R 2
成立時，Vout為
〔數(shù)3〕
、， ， R 2 (R ] +R 2) (R 3 +R4)
V o u t =---Vac
Rl R1R3+2R2R3 +R2R4
丄R 3 (R 1 + R 2) 2 、、 . r)
十-.-^~~~-V b ) a s 2
R1K3+2R2R3 +R2R4
在可變增益放大電路GCA1的輸出中，偏移電壓AV得到補償。又，可以 將AGC電路輸出中的直流偏置電壓設(shè)定為與AGC電路輸入中的直流偏置電 壓不同的值。也就是說，具有使信號的直流偏置電壓位移的所謂偏置移位 功能。
而且對于可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4的值，關(guān)系Rl = R3、 R2 = R4成立 時，輸出信號Vout的公式變得筒單，得到 〔數(shù)4〕
16<formula>formula see original document page 17</formula>
在這種情況下，也是偏移電壓AV得到補償，可以將AGC電路輸出中的直 流偏置電壓設(shè)定為與AGC輸入電路中的直流偏置電壓不同的值(偏置移位 動作)。
在這里，進(jìn)一步對偏移電壓AV得到補償?shù)睦碛蛇M(jìn)行說明。在這里， 只著眼于直流分量進(jìn)行說明。在圖l的結(jié)構(gòu)中， 一旦R1-R3、 R2-R4成 立，則信號輸入端子Tin的輸入信號(電壓)Vin與偏移補償端子Toff set 的電壓Voffset ( = Vbiasl + AV)相等。因此，在對基準(zhǔn)電壓端子Tbias 提供基準(zhǔn)電壓Vbias2的情況下，信號輸出端子Tout的輸出信號(電壓) Vout =基準(zhǔn)電壓Vbias2 ( Vout = Vbias2 )?；鶞?zhǔn)電壓Vbias2是任意設(shè)定 的電壓，
Vbias2 = Vbiasl的情況下，輸出信號Vout為Vout = Vbiasl，成為直 流偏移AV被消除的狀態(tài)。如果將基準(zhǔn)電壓Vbias2設(shè)定為不同于輸入信 號的直流偏置電壓Vbiasl的值，則偏置電壓發(fā)生位移。
下面為了簡單化對可變電阻Rl - R4存在Rl = R3、R2 = R4的關(guān)系的情 況進(jìn)行說明。首先，根據(jù)上述說明，圖1的可變增益放大電路GCA1的增 益設(shè)置為
〔數(shù)5〕
<formula>formula see original document page 17</formula>
將可變增益放大電路GCA1的輸出信號Vout利用A/D變換電路AD1變換為 數(shù)字信號，通過在電平檢測電路Detl中對在寄存器Regl中設(shè)定的振幅檢 測時間Tdet的期間內(nèi)的信號Vout的最大峰值、最小峰值的檢測，得到振 幅電平(GlVacl )。用增益控制電路Gctrll將該電平檢測電路Detl的振 幅電平檢測信號與寄存器Regl中存儲的基準(zhǔn)振幅Vagc加以比較，以該比 較結(jié)果作為對可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4的值分別進(jìn)行控制的增益控制信 號輸出。借助于該增益控制信號改變可變電阻R1、 R2、 R3、 R4的電阻值，借助于此，控制可變增益放大電路GCA1的增益G。在增益控制動作中， 急劇的增益變動導(dǎo)致包絡(luò)線的急劇變動，在聽覺上感覺不理想，因此對可 變增益放大電路GCA1的增益進(jìn)行控制使其不超越寄存器中設(shè)定的增益的 最大可變步幅Gstep。
利用上述振幅檢測時間Tdet和增益控制信號的最大可變步幅Gstep， 設(shè)定時間軸上的增益變動的最大斜率，控制信號包絡(luò)線的急劇變動，能夠 實施在聽覺上感到自然的AGC動作。借助于電平檢測電路Detl和偏移檢 測電路Det2實現(xiàn)提高包含電平檢測電路Detl的增益控制部GC的響應(yīng)特 性用的功能。
又可以如圖2所示，構(gòu)成可變增益放大電路GCA1的可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4。也就是說，將多個固定電阻與作為開關(guān)MOSFET電路的串聯(lián)電路 并聯(lián)連接。然后，作為增益控制信號對各構(gòu)成可變電阻的固定電阻上連接 的MOSFET輸入邏輯信號，使各MOSFET處于ON或OFF狀態(tài)，通過決定合 成電阻值決定電阻Rl、 R2、 R3、 R4。其結(jié)果是，決定了可變增益》丈大電 路GCA1的增益。
又可以形成如下所述結(jié)構(gòu)，即可變增益放大電路GCA1的可變電阻R1、 R2、 R3、 R4也可以如圖3所示，將多個固定電阻與M0SFET的并聯(lián)電路串
聯(lián)連接得到合成電阻。
又可以如圖4所示，構(gòu)成可變增益放大電路GCA1。也就是利用MOSFET 的漏極電阻構(gòu)成可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4。然后，作為增益控制信號， 對構(gòu)成各可變R1、 R2、 R3、 R4的M0SFET輸入柵極電壓，改變該柵極電壓 以決定漏極電阻值。其結(jié)果是，可變增益放大電路GCA1的增益得以決定。
又，作為可變增益放大電路GCA1，也可以如圖5所示構(gòu)成。也就是說， 利用二極管的正向電阻構(gòu)成可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4。然后，作為增益 控制信號向構(gòu)成各可變電阻的二極管Rl、 R2、 R3、 R4輸入正向電流，改 變該正向電流以決定正向電阻值。其結(jié)果是，決定了可變增益放大電路 GCA1的增益。
還有，也可以如圖6所示，采用如下所述結(jié)構(gòu)，即用二極管的正向電 阻作為可變電阻R1、 R3，用多個固定電阻與M0SFET的串聯(lián)電路并聯(lián)連接 作為可變電阻R2、R4。又可以如圖7所示，采用如下所述結(jié)構(gòu)，即用M0SFET 的漏極電阻作為可變電阻Rl、 R3，用多個固定電阻與M0S晶體管的串聯(lián)
18電路并聯(lián)連接作為可變電阻R2、 R4。這樣，作為可變電阻R1、 R2、 R3、 R4,當(dāng)然可以任意選擇上述各種部件。又可以將可變電阻Rl、 R2、 R3、 R4中的任何一個4故成固定電阻。
還將A/D變換電路AD1的輸出信號施加于偏移檢測電路Det2，在偏移 檢測電路Det2進(jìn)行數(shù)字低通濾波處理，以此檢測直流偏置電壓+直流偏 移(Vbiasl+ AV)。利用D/A變換電路DA1將該偏移檢測信號作為模擬 信號即偏移補償信號(Vbiasl+ AV)輸出，通過上述可變電阻R1向上述 差動放大電路Ampl輸入，以此對直流偏移AV進(jìn)行補償。更詳細(xì)地說， 在對直流偏移AV進(jìn)行補償時，直流偏置電壓Vbiasl也同時清除。然后 借助于電壓Vbias2設(shè)定可變增益放大電路GCAl的輸出電流偏置電壓，以 取代清除直流偏置電壓Vbiasl。該動作就是偏置移位動作。
而且，在可變增益放大電路GCA1中產(chǎn)生直流偏移AVgca的情況下， 通過在上述偏移補償信號的Vbias +厶V上重疊對AVgca進(jìn)行補償用的信 號，即使是對于可變增益放大電路GCA1的的直流偏移AVgca，也能夠一 起補償。
在這里，參照圖15-圖18對偏移檢測電路Det2的其他結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。
圖15表示偏移檢測電路Det2的第2結(jié)構(gòu)例。在圖15中，記號DHPF1 表示數(shù)字高通濾波器，記號SUBT1表示減法器，記號DAMP2表示數(shù)字放大 器。
在該偏移檢測電路Det2中，數(shù)字高通濾波器DHPF1將A/D變換電路 AD1的輸出信號作為輸入提取其高頻分量。減法器SUBT1將A/D變換電路 AD1的輸出信號和數(shù)字高通濾波器DHPF1的輸出信號作為輸入，從A/D變 換電路AD1的輸出信號中減去數(shù)字高通濾波器DHPF1的輸出信號。
作為減法器SUBT1的輸出信號，輸出A/D變換電路AD1的輸出信號的 低頻分量(包含偏移分量)。也就是說，數(shù)字高通濾波器DHPF1和減法器 SUBT1實施與數(shù)字低通濾波器等效的動作。減法器SUBT1的輸出信號由數(shù) 字放大器的DAMP2放大，成為偏移檢測信號。還有，數(shù)字放大器DAMP2 是為增益調(diào)整而設(shè)置的。在偏移檢測電流Det2中，在不需要增益調(diào)整的 情況下，也可以省去數(shù)字放大器DAMP2。又，如果在后級的D/A變換電路 DA1有增益調(diào)整功能，則數(shù)字放大器DAMP2也可以省去。高通濾波器DHPF1與低通濾波器相比，電路規(guī)模較小，因此雖然為了 偏移檢測，需要減法器SUBT1，但是作為偏移檢測電路Det2整體看來， 與使用低通濾波器的情況相比，使用高通濾波器DHPF1和減法器SUBT1 電路規(guī)模較小，有利于集成化。
圖"表示偏移檢測電路Det2的第3結(jié)構(gòu)例。在圖16中，記號DLPF2 表示數(shù)字低通濾波器，記號DCP1表示數(shù)字比較器，記號UDC1表示升降計 數(shù)器，記號REF1表示規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
在該偏移檢測電路Det2中，數(shù)字低通濾波器DLPF2將A/D變換電路 AD1的輸出信號作為輸入，提取其低頻分量(包含偏移分量)。
數(shù)字比較器DCP1對數(shù)字低通濾波器DLPF2的輸出信號與規(guī)定的基準(zhǔn)值 數(shù)據(jù)REF1 (數(shù)字值)的大小關(guān)系進(jìn)行比較檢測，輸出其比較結(jié)果信號。 升降計數(shù)器UDC1對輸入時鐘信號進(jìn)行計數(shù)，依據(jù)數(shù)字比較器DCP1輸出的 比較結(jié)果信號，實施切換升計數(shù)動作與降計數(shù)動作的切換動作。因此，升 降計數(shù)器UDC1的計數(shù)值成為偏移檢測信號，與A/D變換電路AD1的輸出 信號的直流分量對應(yīng)。
這樣設(shè)置將數(shù)字低通濾波器DLPF2的輸出信號與基準(zhǔn)數(shù)據(jù)REF1加以比 較的數(shù)字比較器DCP1，能夠根據(jù)該數(shù)字比較器DCP1的比較結(jié)果，對升降 計數(shù)器UDC1的升計數(shù)動作和降計數(shù)動作進(jìn)行切換，這樣能夠?qū)⑵屏孔?為計數(shù)值檢測。又，由于能夠?qū)⑵屏孔鳛橛嫈?shù)值檢測，能夠得到如下所 述的作用效果。在不使用升降計數(shù)器的情況下，插入具有與所要求的偏移 補償量對應(yīng)的增益的數(shù)字放大器，但是如果使用升降計數(shù)器，則可以不使 用數(shù)字放大器，用適當(dāng)?shù)脑鲆鏅z測偏移量，有利于集成化。
圖17表示偏移檢測電路Det2的第4結(jié)構(gòu)例。在圖17中，記號DHPF2 表示數(shù)字高通濾波器，記號SUBT2表示減法器，記號DCP2表示數(shù)字比較 器，記號UDC2表示升計數(shù)器，記號REF2表示規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。
在該偏移檢測電路Det2中，數(shù)字高通濾波器DHPF2將A/D變換電路 AD2的輸出信號作為輸入，提取其高頻分量。減法器SUBT2將A/D變換電 路AD1的輸出信號和數(shù)字高通濾波器DHPF2的輸出信號作為輸入，從A/D 變換電路AD1的輸出信號減去數(shù)字高通濾波器DPHF2的輸出信號。作為減 法器SUBT2的輸出信號，輸出A/D變換電路AD1的輸出信號的低頻分量(包 含偏移分量)。也就是說，使數(shù)字高通濾波器DHPF2、減法器SUBT2實施與數(shù)字低通濾波器等效的工作。
數(shù)字比較器DCP1對減法器SUBT2的輸出信號和規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)REF2 之間的大小關(guān)系進(jìn)行比較檢測，輸出其比較結(jié)果信號。升降計數(shù)器UDC2 對輸入時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，根據(jù)數(shù)字比較器DCP2輸出的比較結(jié)果信號進(jìn) 行升計數(shù)動作和降計數(shù)動作的切換動作。因此，升降計數(shù)器UDC2的計數(shù) 值成為偏移檢測信號，對應(yīng)于A/D變換電路AD1的輸出信號的直流分量。
用該圖17的偏移檢測電路Det2時，能夠得到圖15的偏移檢測電路 Det2與圖16的偏移檢測電路Det2兩者的作用效果。
圖18表示偏移檢測電路Det2的笫5例。該偏移檢測電路Det2由最大 峰值檢測電路PK1、最小峰值檢測電路PK2、中央值運算部CH1構(gòu)成。具 體地說，該偏移檢測電路Det2,取代低通濾波器進(jìn)行的處理，用最大峰 值檢測電路PK1檢測電平檢測電路Detl檢測出的輸出信號Vout的最大峰 值，用最小峰值檢測電路PK2檢測出輸出信號Vout的最小峰值，用中央 值運算部PU1計算輸出信號Vout的最大峰值和最小峰值之間的中間值， 以此求包含偏移分量的直流偏置電壓。
如果采用圖1的結(jié)構(gòu)，能夠提供借助于對增益進(jìn)行控制的電路部以及 對偏移進(jìn)行補償?shù)碾娐凡渴褂脭?shù)字電路，根據(jù)振幅檢測時間Tdet和增益 控制信號的最大可變步幅Gstep,設(shè)定時間軸上的增益變動的最大斜率的 結(jié)構(gòu)，可以完全不要使用電容器的積分電路，就能夠根據(jù)輸入信號Vin 的振幅Vac控制可變增益放大電路GCAl的增益，輸出的直流偏移也良好 的AGC電路。從而，也容易將AGC電路內(nèi)裝于集成電路中。
又如圖8所示，也可以采用在偏移補償信號的輸出用D/A變換電路DA2 的輸出部設(shè)置利用模式控制電路Ctrll控制的閂鎖(latch)電路等輸出 信號保持部件，能夠切換偏移補償動作模式(通常動作模式)與偏移補償 信號保持模式的結(jié)構(gòu)。而且，如果切換到偏移補償信號保持模式，就使在 該模式中不需要工作的偏移檢測電路Det2以及D/A變換電路DA2中的偏
移補償信號保持所需要的電路以外的部分處于休止?fàn)顟B(tài)或低電流消耗狀 態(tài)(低電流消耗模式)。
通過這樣構(gòu)成，能夠不損害本發(fā)明的實施形態(tài)的AGC電路的偏移補償 能力地減少消耗電流。也就是說，只有在檢測出電源接通時、檢測出借助 于外部控制，AGC電路從低功率消耗狀態(tài)轉(zhuǎn)移到工作狀態(tài)時、以及檢測出例如AGC電路的前級上連接的放大器的增益改變的情況等AGC電路的輸入 或輸出上連接的電路的狀態(tài)發(fā)生變化時采取偏移補償動作模式。然后在一 連串的偏移補償動作結(jié)束后采取偏移補償信號保持模式。在該偏移補償信 號保持模式中，使偏移檢測電路和D/A變換電路采取休止模式或低電流消 耗模式。通過形成這樣的結(jié)構(gòu)，能夠減小電流消耗。
而且如圖9所示，也可以在上述圖8的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，對增益控制電 路Gctrl2賦予增益控制信號保持部件，同時利用模式控制電路Ctr12進(jìn) 行控制，使包含增益控制電路Gcrtl2和電平檢測電路Detl的增益控制部 GC與包含偏移檢測電路Det2和D/A變換電路M2的偏移補償部OC排他 性地動作。在增益控制動作時，增益控制部GC進(jìn)行增益控制動作，偏移 補償部OC受到控制，成為偏移補償信號保持模式。又，在偏移補償動作 時，增益控制部GC成為增益控制信號保持模式，偏移補償部OC受到控制， 進(jìn)行偏移補償動作。
而且，也可以形成能夠使決定A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍用的基準(zhǔn) 電壓Vrefad改變，利用模式控制電路Ctrl2對其進(jìn)行選擇控制，以便能 夠?qū)/D變換電路的輸入動態(tài)范圍設(shè)定為寬帶域模式和狹帶域模式的結(jié) 構(gòu)。例如圖10所示，在A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與A/D變換電路的 基準(zhǔn)電壓存在比例關(guān)系的情況下，在增益控制動作時，通過提高基準(zhǔn)電壓 Vrefad，將輸入動態(tài)范圍DR形成為寬帶域模式(=2 . Vefad )，使A/D 變換電路的輸入動態(tài)范圍DR能夠覆蓋AGC電路的輸出振幅。另一方面， 在偏移補償動作時，降低基準(zhǔn)電壓(例如Vrefad/6),以此將輸入動態(tài) 范圍DR形成為狹帶域模式(=Vrefad/3),形成能夠檢測可變增益放大 電路的微小的偏移電壓的結(jié)構(gòu)。
又可以形成例如圖11所示的結(jié)構(gòu)。也就是說，A/D變換電路的輸入 放大器AmpADIN采用可變增益放大器，在增益控制動作時通過降低A/D 變換電路的輸入i文大器AmpADIN的增益Gadin，將輸入動態(tài)范圍DR形成 為寬帶域模式(=2 .Vrefad),形成A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍DR能 夠覆蓋AGC電路的輸出振幅的結(jié)構(gòu)。另一方面，在偏移補償動作時，通過 降低A/D變換電路的輸入放大器AmpADIN的增益Gadin,將輸入動態(tài)范圍 DR形成為狹帶域模式(- Vrefad/3),形成能夠檢測可變增益放大電路 的微小的偏移電壓的結(jié)構(gòu)。通過采用這樣的結(jié)構(gòu)，能夠在不改變A/D變換電路的位(bit )數(shù)的情 況下既加大增益控制電路的AGC電路的輸出振幅，又提高偏移補償動作的 偏移補償精度。
也就是說，在增益控制動作時，使A/D變換電路AD1為寬帶域模式， 通過加大輸入動態(tài)范圍，能夠確保AGC電路有寬的輸出動態(tài)范圍。又，在 偏移補償動作時，使A/D變換電路AD1為狹帶域模式縮小輸入動態(tài)范圍， 使每一LSB的電壓值減小，能夠確保高檢測精度。
考慮例如用AGC電路輸出處理lVrms即2. 8Vpp的信號的情況。A/D變 換電路的位數(shù)假設(shè)為10位，A/D變換電路的基準(zhǔn)電壓Vrefad、 A/D變換 電路的輸入動態(tài)范圍DR、 A/D變換電路的能夠?qū)崿F(xiàn)A/D變換的輸入電壓 Vinad、 AGC電路的輸出偏置電壓Vbias2之間存在下式表示的關(guān)系式。 〔數(shù)6〕
DR = V r e f a d X 2
〔數(shù)7〕
Vb i a s 2-Vi e f a d^V i n"SVb i a s 2十Vr e " d
而且，假設(shè)A/D變換電路的寬帶域模式的基準(zhǔn)電壓Vrefadl為1. 5V， 狹帶域模式的基準(zhǔn)電壓Vrefad2為0. "V。
這時，在寬帶域模式中，A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍DR1為3. OV， 每一 LSB約3mV。又，在狹帶域模式中，A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍DR2 為0. 5V,每一 LSB為0. 5mV。通常如果考慮放大電路的直流偏移電壓為數(shù) mV 數(shù)十mV左右，則如上所述，通過對A/D變換電路準(zhǔn)備狹帶域模式，
能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的偏移補償動作。
還有，當(dāng)然可以考慮在D/A變換電路中沒有保持部件，使增益控制電
路具有保持部件的結(jié)構(gòu)。 實施形態(tài)2
圖12表示本發(fā)明實施形態(tài)2的AGC電路的結(jié)構(gòu)。在圖12中，與圖9的AGC電路相同的結(jié)構(gòu)要素標(biāo)以相同的符號并省略 其說明，只說明與圖1所示的AGC電路相比，新增加的要素。
在圖12中，該AGC電路配置n個(n>2)可變增益放大電路GCA1、
GCA2........GCAn、 n個增益控制信號保持電路GLatchl、 GLatch2........
GLatchn、 n個偏移補償信號保持電路OLatchl、 0Latch2....... OLatchn、
輸入可變增益放大電路GCA1 、 GCA2……GCAn的輸出信號Vou 11 、 Vou 12......
Voutn，選擇其中的一個輸出到A/D變換電路AD1的選擇電路Muxl、以及 對信號選擇、增益控制動作、偏移補償動作進(jìn)行控制的模式控制電路 Ctrl3。
向n道的可變增益放大電路GCA1、 GCA2……GCAn輸入信號Vinl、
Vin2……Vinn。又，可變增益放大電路GCA1、 GCA2........ GCAn共同地
被加上基準(zhǔn)電壓VrefO，以此設(shè)定輸出直流偏置。
又，增益控制信號保持電路GLatchk (k-l、 2........ n)和偏移補
償信號保持電路0Latchk利用模式控制電路Ctrl3控制于信號導(dǎo)通狀態(tài)或 信號保持狀態(tài)。
又，通過上述增益控制信號保持電路GLatchk將上述增益控制電路 Gctrll輸出的增益控制信號連接到上述可變增益放大電路GLatchk，將 D/A變換電路DA1輸出的偏移補償信號通過上述偏移補償信號保持電路 OLatchk也連接于其上。
而且從模式控制電路Crtl3向上述增益控制信號保持電路GLatchk和 上述偏移補償信號保持電路OLatchk輸出信號保持控制信號。
又，模式控制電路Ctr13形成對選擇電路Muxl輸出信號選擇控制信號 的結(jié)構(gòu)。
具體的動作如下所示，在該AGC電路中，向n個上述可變增益放大電
路GCAk (k-l、 2........ n)分別輸入信號Vink (k-l、 2........ n)，
輸出以各可變增益放大電路GCAk的增益Gk放大的輸出信號Voutk( k = 1、
2........ n)。這些輸出信號Vout被輸入到上述選擇電路Muxl，利用控
制電路Ctrl3輸出的信號選擇控制信號進(jìn)行選擇，輸入到A/D變換電路 AD1。
輸入到A/D變換電路AD1的信號在增益控制動作時利用電平檢測電路 Detl與增益控制電路Gctrll變換為增益控制信號，通過利用控制電路
24Ctrl3i;
益放大電路GCAk的增益。這時增益控制信號保持電路GLatchk以外的增
益控制信號保持電路GLatchi ( i = 1、 2........ n、 i-k)和全部偏移補
償信號保持電路0Latchl、0Latch2.......OLatchn利用才莫式控制電路Ctrl3
控制于信號保持狀態(tài)。上述增益控制動作從k-l-n依序進(jìn)行，實施一個 循環(huán)的全部可變增益放大電路GCA1、 GCA2、……GCAn的增益控制動作， 反復(fù)進(jìn)行該一周期的動作，繼續(xù)進(jìn)行增益控制動作。
又，在偏移補償動作時，利用選擇電路Muxl選擇，利用A/D變換電路 AD1進(jìn)行AD變換的可變增益放大電路GCAk的輸出信號Voutk利用偏移檢 測電路Detl和D/A變換電路DA1變換為偏移補償信號。然后，通過利用 模式控制電路Ctrl3設(shè)定為信號導(dǎo)通狀態(tài)的偏移補償信號保持電路 Olatchk進(jìn)行可變增益放大電路GCAk的偏移補償。這時全部增益控制信
號保持電路GLatchl、 GLatch2.......GLatchn與增益控制信號保持電路
OLatchk以外的增益控制信號保持電路OLatchi ( i = 1、 2........ n、 i
-k)利用模式控制電路Ctrl3控制于信號保持狀態(tài)。
從k = 1 ~n依序進(jìn)行上述偏移補償動作，實施全部可變增益放大電路
GCA1、 GCA2.......GCAn的偏移補償動作一個周期，完成偏移補償動作。
上述偏移補償動作也可以實施兩個周期以上。又，在進(jìn)行偏移補償動作時， 如果預(yù)先使可變增益放大電路GCAk為無信號狀態(tài)，則能夠?qū)嵤└呔鹊?偏移補償動作。上述偏移補償動作和增益控制動作的時間系列的流程的一 個例子示于圖13。
如果采用圖12的結(jié)構(gòu)，在需要多個AGC電路的系統(tǒng)中，也只是增加可 變增益放大電路的數(shù)目，不需要增加需要大電路規(guī)模和芯片面積的A/D 變換電路和D/A變換電路，能夠提供容易安裝于集成電路的優(yōu)異的AGC 電路。特別是在聲音系統(tǒng)中，信號頻率為20kHz以下的比較低的頻率，近 年來考慮A/D變換電路和DA變換電路的高速化時，能夠以最小電路規(guī)模 和芯片面積提供多道的AGC電路。
工業(yè)應(yīng)用性
如上所述，本發(fā)明的AGC電路完全不使用需要電容器的積分電路，直 流偏移非常小，適合多道情況下的集成化，特別是非常適用于聲音系統(tǒng)的 AGC電路。
2權(quán)利要求
1.一種AGC電路，其特征在于，具備可變增益放大電路，對輸入的信號進(jìn)行放大、A/D變換電路，對所述可變增益放大電路的輸出信號進(jìn)行A/D變換、增益控制部，從所述A/D變換電路的輸出信號檢測所述可變增益放大電路的輸出振幅，將所述可變增益放大電路的輸出振幅與所述預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)振幅加以比較，以此生成增益控制信號，輸出到所述可變增益放大電路、以及偏移補償部，從所述A/D變換電路的輸出信號檢測出所述可變增益放大電路的輸出直流偏移量，生成對所述可變增益放大電路的輸出直流偏移進(jìn)行補償?shù)钠蒲a償信號，輸出到所述增益可變放大電路的。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述可變增益放大電路由信號輸入端子、信號輸出端子、輸入所述增益控制信號的增益控制端子、輸入所述偏移補償信號的偏移補償端子、輸 入基準(zhǔn)電壓的基準(zhǔn)電壓端子、輸出端子成為所述信號輸出端子的差動放大 電路、連接于所述偏移補償端子與所述差動放大電路的反轉(zhuǎn)輸入端子之間 的第1可變電阻、連接于所述差動放大電路的反轉(zhuǎn)輸入端子與輸出端子之 間的第2可變電阻、連接于所述信號輸入端子與所述差動放大電路的非反 轉(zhuǎn)輸入端子之間的第3可變電阻、以及連接于所述差動放大電路的非反轉(zhuǎn) 輸入端子與所述基準(zhǔn)電壓端子之間的第4可變電阻構(gòu)成，所述第1-第4變。
3. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述基準(zhǔn)振幅利用寄存器設(shè)定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述增益控制部由從所述A/D變換電路的輸出信號檢測所述可變增益放大電路的輸出振幅的電平檢測電路、將根據(jù)所述電平檢測電路檢測出 的所述可變增益放大電路的輸出振幅與所述預(yù)先設(shè)定的基準(zhǔn)振幅進(jìn)行比 較，以此生成增益控制信號，向所述可變增益放大電路輸出的增益控制電 路構(gòu)成。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移補償部由從所述AD變換電路的輸出信號檢測所述可變增益放大電路的輸出直流偏移量的偏移檢測電路、以及生成對所述偏移檢測電 路檢測出的所述可變增益放大電路的輸出直流偏移進(jìn)行補償?shù)钠蒲a償 信號輸出到所述可變增益放大電路的偏移補償電路構(gòu)成。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移補償電路由D/A變換電路構(gòu)成。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移檢測電路由提取所述A/D變換電路的輸出信號的低頻分量的低通濾波器構(gòu)成。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移檢測電路由提取所述A/D變換電路的輸出信號的高頻分量的高通濾波器、以及從所述A/D變換電路的輸出信號減去所述高通濾波器 的輸出信號的減法器構(gòu)成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所迷偏移檢測電路由提取所述A/D變換電路的輸出信號的低頻分量的低通濾波器、將所述低通濾波器的輸出信號與規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較 的比較器、以及將所述比較器的比較結(jié)杲信號作為升降切換信號，對輸入 時鐘脈沖進(jìn)行升計數(shù)或降計數(shù)的升降計數(shù)器構(gòu)成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移檢測電路由提取所述A/D變換電路的輸出信號的高頻分量的高通濾波器、從所述A/D變換電路的輸出信號減去所述高通濾波器的輸 出信號的減法器、將所述減法器的輸出信號與規(guī)定的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)加以比較的 比較器、以及將所述比較器的比較結(jié)果信號作為升降切換信號，對輸入時 鐘脈沖進(jìn)行升計數(shù)或降計數(shù)的升降計數(shù)器構(gòu)成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移檢測電路由檢測所述A/D變換電路的輸出信號的上側(cè)峰值的上側(cè)峰值檢測器、檢測所述A/D變換電路的輸出信號的下側(cè)峰值的下側(cè) 峰值檢測電路、以及計算所述上側(cè)峰值與所述下側(cè)峰值的中央值的中央值 運算部構(gòu)成。
12. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于，所述可變增益放大電路包含決定增益的電阻電路，所述電阻電路由具 有各不相同的電阻值，根據(jù)所述增益控制信號選擇的多個電阻構(gòu)成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述可變增益放大電路包含決定增益的電阻電路，所述電阻電路由才艮
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述可變增益放大電路包含決定增益的電阻電路，所述電阻電路由才艮據(jù)以電流的形式流動的所述增益控制信號改變正向電阻的二極管構(gòu)成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述可變增益放大電路包含決定增益的電阻電路，所述電阻電路由具有各不相同的電阻值，根據(jù)所述增益控制信號選擇的多個電阻、根據(jù)輸入 到柵極的所述增益控制信號改變漏極電阻的M0SFET、以及根據(jù)以電流的 形式流動的所述增益控制信號正向電阻發(fā)生變化的二極管中的至少任意 兩個部件的組合構(gòu)成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述可變增益放大電路具有輸入直流偏置與輸出直流偏置電壓不同的偏置移位功能。
17. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述增益控制部與所述偏移補償部中的任一方或雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述增益控制部與所述偏移補償部中的任一方或雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件，具備在利用所述輸出保持部件保持輸出值的狀態(tài) 下，以用所述輸出保持部件使不使用的電路部停止工作的低消耗電流模 式，使所述增益控制部和所述偏移補償部中的至少任一個或兩者工作的模 式控制電路。
19. 才艮據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于， 所述增益控制部與所述偏移補償部雙方具有保持輸出值的輸出值保持部件，具備所述增益控制部和所述偏移補償部能夠?qū)嵤┡潘麆幼鞯哪Ｊ狡陂g，所述偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作，同時所述偏移補償部利用所述輸出保持部件保持輸出值期間，所述增益控制部進(jìn)行增益控制動作。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的AGC電路，其特征在于， 與所述增益控制部進(jìn)行增益控制動作期間的所述A/D變換電路的1LSB相當(dāng)?shù)碾妷褐挡煌谂c所述偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期間的 所述A/D變換電路的1LSB相當(dāng)?shù)碾妷褐?，由此所述增益控制部進(jìn)行增益 控制動作期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與所述偏移補償部進(jìn) 行偏移補償動作的期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的AGC電路，其特征在于， 所述偏移補償部進(jìn)行偏移補償動作的期間的所述A/D變換電路的輸A/D變換電路的輸入級放大器的增益，由此所述增益控制部進(jìn)行增益控制 動作期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與所述偏移補償部進(jìn)行偏 移補償動作的期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
22. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的AGC電路，其特征在于， 根據(jù)決定所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍的基準(zhǔn)電壓，所述增益控偏移補償動作的期間的所述基準(zhǔn)電壓，由此所述偏移補償部進(jìn)行偏移補償 動作的期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍與所述增益控制部進(jìn)4亍 增益控制動作的期間的所述A/D變換電路的輸入動態(tài)范圍不同。
23. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的AGC電路，其特征在于，具備多個所述可變增益放大電路，所述增益控制部對多個所述可變增 益放大電路進(jìn)行增益控制，所述偏移補償部對多個所述可變增益放大電路 進(jìn)行偏移補償。
24. 才艮據(jù)權(quán)利要求23所述的AGC電路，其特征在于， 所述增益控制部對多個所述可變增益放大電路進(jìn)行分時增益控制，所述偏移補償部對多個所述可變增益放大電路進(jìn)行分時偏移補償。
全文摘要
本發(fā)明提供完全不使用外附電容，偏移電壓非常小，而且集成化容易的AGC電路。為此設(shè)置具有利用增益控制信號控制的增益，利用偏移補償信號控制輸出的直流偏移的可變增益放大電路(GCA1)、對該可變增益放大電路(GCA1)的輸出信號進(jìn)行A/D變換的A/D變換電路(AD1)、對該A/D變換電路(AD1)的輸出信號的峰值進(jìn)行檢測，檢測振幅電平的電平檢測電路(Det1)、輸出與該電平檢測電路(Det1)的輸出信號相應(yīng)的增益控制信號的增益控制電路(Gctrl1)、具備從A/D變換電路(AD1)的輸出信號取出直流分量的低通濾波器的偏移檢測電路(Det2)、以及對偏移檢測電路(Det2)的輸出信號進(jìn)行D/A變換，輸出偏置補償信號的D/A變換電路(DA1)。
文檔編號H03G3/20GK101542899SQ20088000022
公開日2009年9月23日 申請日期2008年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者中井貴之, 石田琢磨 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社