專利名稱：自動(dòng)增益控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及針對(duì)音頻信號(hào)等來(lái)控制放大器的放大倍數(shù)(增益)的AGC電路。
背景技術(shù)：
以往，為了將輸入信號(hào)放大為規(guī)定的電平的信號(hào)，使用AGC電路。該AGC電路檢測(cè)輸入信號(hào)的電平，按照檢測(cè)結(jié)果來(lái)控制放大器的增益。
例如，在再生數(shù)字錄像帶時(shí)，其音頻再生信號(hào)的放大處理也使用AGC電路。由此，能夠?qū)⒃偕盘?hào)放大為規(guī)定的電平的信號(hào)。
這里，現(xiàn)有的AGC電路在無(wú)聲時(shí)AGC電路也工作，在無(wú)聲(無(wú)信號(hào))時(shí)，AGC電路的增益被設(shè)定為最大值。即，如圖9(a)所示，在按無(wú)信號(hào)→有信號(hào)期間→無(wú)信號(hào)期間來(lái)變化的情況下，即使在無(wú)信號(hào)期間，信號(hào)中也包含噪聲分量。
另一方面，如圖9(b)所示，對(duì)信號(hào)的電平進(jìn)行檢波所得的檢波電壓在無(wú)信號(hào)時(shí)為低電壓，在有信號(hào)時(shí)為高電壓，其變動(dòng)發(fā)生若干延遲。因此，按照檢波電壓進(jìn)行的AGC控制也發(fā)生延遲。
因此，如圖9(c)所示，在無(wú)信號(hào)時(shí)，表示再生信號(hào)的電平的檢波電壓降低，AGC放大器成為滿增益，所以噪聲被放大。此外，在有信號(hào)期間一開始時(shí)，在增益達(dá)到合理值之前的期間，進(jìn)行滿增益的放大，有輸出電平不必要地大的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的特征在于，具有電平檢測(cè)部件，檢測(cè)再生信號(hào)的電平；AGC信號(hào)產(chǎn)生部件，產(chǎn)生與檢測(cè)出的電平對(duì)應(yīng)的AGC信號(hào)；恒定電平信號(hào)產(chǎn)生部件，產(chǎn)生預(yù)定電平的恒定電平信號(hào)；切換部件，選擇AGC信號(hào)和恒定電平信號(hào)中的某一個(gè)作為控制信號(hào)來(lái)輸出；AGC放大器，以基于上述控制信號(hào)的放大倍數(shù)來(lái)放大輸出再生信號(hào)；以及信號(hào)有無(wú)判定部件，根據(jù)再生信號(hào)的信號(hào)電平是否在規(guī)定以下來(lái)判定是無(wú)信號(hào)狀態(tài)還是有信號(hào)狀態(tài)；上述切換部件按照上述信號(hào)有無(wú)判定部件的判定結(jié)果，在有信號(hào)時(shí)選擇上述AGC信號(hào)，在無(wú)信號(hào)時(shí)選擇上述恒定電平信號(hào)。
由此，在無(wú)信號(hào)時(shí)能夠?qū)GC放大器的放大倍數(shù)設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹担軌蚍乐乖肼暠环糯蟮煤艽?。此外，無(wú)聲時(shí)的控制信號(hào)被設(shè)定為適當(dāng)?shù)碾娖剑栽趶臒o(wú)信號(hào)變化為有信號(hào)的情況下，能夠改善AGC的跟蹤性。
此外，最好使上述信號(hào)有無(wú)判定部件在內(nèi)部有延遲電路，在信號(hào)狀態(tài)變化了的情況下，延遲規(guī)定時(shí)間使輸出信號(hào)變化。由此，在從無(wú)信號(hào)變化為有信號(hào)的情況下的過(guò)渡期間，能夠防止控制信號(hào)電平變化很大。
此外，最好使選擇了上述恒定電平信號(hào)的情況下的AGC放大器的放大倍數(shù)是0dB以下。由此，能夠減少無(wú)信號(hào)時(shí)的噪聲，并且改善無(wú)信號(hào)和有信號(hào)的變化時(shí)的AGC的跟蹤性。


圖1是實(shí)施形態(tài)的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2是再生信號(hào)切換的狀態(tài)的圖。
圖3是從無(wú)信號(hào)期間轉(zhuǎn)移到有信號(hào)期間的示意圖。
圖4是圖3所示的、從無(wú)信號(hào)期間轉(zhuǎn)移到有信號(hào)期間時(shí)的有信號(hào)期間一開始的放大圖。
圖5是無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路的具體電路圖。
圖6是圖5的各部分的電壓波形圖。
圖7是AGC檢測(cè)電路10和無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12的具體結(jié)構(gòu)圖。
圖8是恒流產(chǎn)生電路16、切換電路14、電流電壓變換電路18及AGC放大器AP1的圖。
圖9是現(xiàn)有的AGC電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施例方式
以下，根據(jù)圖面來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施形態(tài)。
圖1是實(shí)施形態(tài)的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。磁頭得到的再生信號(hào)由再生放大器等進(jìn)行規(guī)定的放大后，被輸入到AGC放大器AP1。AGC放大器AP1是根據(jù)控制信號(hào)來(lái)設(shè)定增益的可變?cè)鲆娣糯笃鳌Ｈ缓?，AGC放大器AP1的輸出作為再生信號(hào)被輸出到后處理部。
此外，AGC放大器AP1的輸出被供給到AGC檢測(cè)電路10。該AGC檢測(cè)電路10將AGC放大器AP1的輸出信號(hào)的電平與預(yù)定的基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，輸出與兩者的差異對(duì)應(yīng)的AGC電流I1。此外，AGC放大器AP1的輸出也被供給到無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12。該無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12判定輸入信號(hào)是否是可看作無(wú)信號(hào)的低電平，根據(jù)判定結(jié)果來(lái)輸出表示是否是無(wú)信號(hào)的切換信號(hào)。
來(lái)自AGC電流檢測(cè)電路10的AGC電流被供給到切換電路14。還向該切換電路14供給來(lái)自恒流產(chǎn)生電路16的恒流I。然后，切換電路14根據(jù)來(lái)自無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12的切換信號(hào)，選擇AGC電流I1或恒流I中的任一個(gè)作為控制電流來(lái)輸出。即，如果切換信號(hào)表示無(wú)信號(hào)，則選擇恒流I；如果切換信號(hào)表示有信號(hào)，則選擇AGC電流I1。
切換電路14的輸出被供給到電流電壓變換電路18，進(jìn)行電流電壓變換，得到的控制電壓作為增益控制信號(hào)被供給到AGC放大器AP1。
這樣，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，在有信號(hào)時(shí)，根據(jù)AGC檢測(cè)電路10產(chǎn)生的再生信號(hào)電平來(lái)進(jìn)行AGC放大器AP1的增益控制，所以能夠?qū)⑤敵鲂盘?hào)的電平維持在規(guī)定電平。另一方面，在無(wú)信號(hào)時(shí)，控制信號(hào)為預(yù)定的恒定值，AGC放大器AP1的增益被固定在恒定值。
圖2示出再生信號(hào)按無(wú)信號(hào)→有信號(hào)→無(wú)信號(hào)來(lái)切換的狀態(tài)。即，圖2(b)示出再生信號(hào)的電平變化的狀態(tài)。圖2(b)示出電流電壓變換電路18輸出的控制電壓(檢波電壓)。這樣，在無(wú)信號(hào)時(shí)，按照恒流產(chǎn)生電路16的電流I來(lái)輸出比較高的檢波電壓。而在從無(wú)信號(hào)變化為有信號(hào)時(shí)，檢波電壓的變化幅度小，檢波電壓平滑地變化。因此，如圖2(c)所示，在有信號(hào)期間一開始，也沒(méi)有大的電平變化。此外，在無(wú)信號(hào)時(shí)，AGC放大器AP1的增益被抑制得比較小，所以也能夠?qū)o(wú)信號(hào)時(shí)的噪聲抑制得很小。
即，如圖2(d)所示，根據(jù)基于無(wú)信號(hào)時(shí)的恒流I的檢波電壓，AGC放大器AP1的增益被抑制為比0dB略低的電平，由此，能夠防止無(wú)信號(hào)時(shí)的噪聲大，而且能夠改善從無(wú)信號(hào)狀態(tài)切換到有信號(hào)狀態(tài)時(shí)的跟蹤性。
這里，AGC放大器AP1輸入或輸出的再生信號(hào)在無(wú)信號(hào)和有信號(hào)之間有過(guò)渡期間。而如果該過(guò)渡期間比較長(zhǎng)，則無(wú)信號(hào)時(shí)保持的檢波電壓(控制電壓)暫時(shí)降低。即，判定為無(wú)信號(hào)的期間根據(jù)恒流I將控制電壓保持在規(guī)定值，如果過(guò)渡期間長(zhǎng)，則好不容易保持著的控制電壓暫時(shí)降低，與以往同樣在信號(hào)進(jìn)入穩(wěn)定期間的一開始，發(fā)生AGC放大器AP1的增益過(guò)高的情況。
例如，圖4示出圖3所示的從無(wú)信號(hào)期間轉(zhuǎn)移到有信號(hào)期間時(shí)的有信號(hào)期間一開始的放大圖。這樣，如圖中虛線所示，在過(guò)渡期，實(shí)施形態(tài)的檢波電壓暫時(shí)減少到與現(xiàn)有例(雙點(diǎn)劃線)同樣的電平，然后上升。
在本實(shí)施形態(tài)中，在無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12中有延遲電路，即使在判斷為有信號(hào)后，也是經(jīng)過(guò)規(guī)定的時(shí)間后，才向切換電路14供給切換信號(hào)。因此，如圖4中實(shí)線所示，在過(guò)渡期間能防止檢波電壓減少，從有信號(hào)期間一開始進(jìn)行適當(dāng)?shù)脑鲆嬖O(shè)定。
用于此的具體電路示于圖5。首先，檢測(cè)再生信號(hào)的電平而得到的表示再生信號(hào)電平的信號(hào)被供給到PNP晶體管Q40的基極。該晶體管Q40的發(fā)射極經(jīng)電阻R40連接在電源VCC上，集電極經(jīng)電阻R41接地。此外，在電阻R41上并聯(lián)連接有電容器C0。因此，在該晶體管Q40中流過(guò)與再生電平有關(guān)的電流I2，得到與電阻R41及電容器C0的上側(cè)對(duì)應(yīng)的電壓。電阻R41的上側(cè)電壓被輸入到比較器40。向該比較器40供給規(guī)定的基準(zhǔn)電壓Vref，比較器40比較輸入電壓和基準(zhǔn)電壓Vref，在輸入電壓超過(guò)基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出H信號(hào)。
該比較器40的輸出被供給到長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)電路42。該長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)電路42由規(guī)定的時(shí)間常數(shù)的低通濾波器(RC積分電路)等構(gòu)成，使比較器40的輸出的變化延遲規(guī)定時(shí)間來(lái)輸出。長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)電路42的輸出進(jìn)而被供給到比較器44，在這里與基準(zhǔn)電壓Vref進(jìn)行比較，輸出比較結(jié)果的信號(hào)。
這里，在輸入來(lái)的再生信號(hào)的電平在例如70mVpp(判斷為無(wú)聲的電平上限值)以上的情況下，比較器40將其輸出設(shè)為H。然后，長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)電路42按時(shí)間常數(shù)來(lái)延遲輸出的變化，使得在經(jīng)過(guò)了規(guī)定的延遲時(shí)間(例如，5μsec)時(shí)，比較器44的輸出變換為H。因此，從比較器40的輸出變化后，到比較器44的輸出變化，設(shè)定預(yù)先設(shè)定的時(shí)間(例如，5μsec)的延遲時(shí)間。
圖6示出比較器40的輸入端(A點(diǎn))、比較器40的輸出端(B點(diǎn))、長(zhǎng)時(shí)間常數(shù)電路的輸出端(C點(diǎn))、比較器44的輸出端(D點(diǎn))這4點(diǎn)的電壓。這樣，在A點(diǎn)電壓呈直線上升的情況下，在A點(diǎn)電壓超過(guò)了基準(zhǔn)電壓Vref的時(shí)刻，B點(diǎn)瞬時(shí)從L變換為H。另一方面，在C點(diǎn)上，變化減弱，以規(guī)定的斜率從L變換為H。因此，在D點(diǎn)上，延遲規(guī)定的延遲時(shí)間(例如，5μsec)，從L上升到H。
通過(guò)利用該D點(diǎn)的信號(hào)來(lái)進(jìn)行切換電路14中的切換，能夠得到圖4中實(shí)線所示的檢波電壓(控制電壓)。
接著，圖7示出AGC檢測(cè)電路10和無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12的具體結(jié)構(gòu)。這里，AGC檢測(cè)電路10和無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12輸出電流I1、I2作為輸出，由于判定對(duì)象不同，所以基準(zhǔn)電壓的大小等也不同，但是基本工作完全相同，在圖面上作為完全相同的電路來(lái)記載。因此，在下述說(shuō)明中，只說(shuō)明AGC檢測(cè)電路10。
AGC放大器AP1輸出的再生信號(hào)被供給到輸入端Vin。該輸入信號(hào)經(jīng)電容器C1輸入到NPN晶體管Q1的基極。這里，在該晶體管Q1的基極上連接有其集電極被連接在電源VCC上、向基極供給基準(zhǔn)電壓V1的NPN晶體管Q11的發(fā)射極，基本上被偏移到比基準(zhǔn)電壓V1低1Vbe的電壓(下端對(duì)齊)，在其上疊加有輸入信號(hào)的交流分量。
晶體管Q1的集電極被連接在電源VCC上，發(fā)射極經(jīng)恒流源接地。晶體管Q1的發(fā)射極被連接在NPN型晶體管Q2的基極上。該晶體管Q2的發(fā)射極經(jīng)恒流源接地，并且被連接在NPN晶體管Q3的發(fā)射極上。該晶體管Q3的集電極被連接在電源VCC上。晶體管Q3的基極經(jīng)恒流源接地，并且被連接在NPN晶體管Q4的發(fā)射極上。晶體管Q4的集電極被連接在電源VCC上，基極上連接有其集電極被連接在電源VCC上、向基極供給基準(zhǔn)電壓V2的NPN晶體管Q12的發(fā)射極，晶體管Q4的基極被固定在比基準(zhǔn)電壓V2低1Vbe的電壓。
此外，晶體管Q2的集電極被連接在其集電極-基極間被短路、發(fā)射極連接在電源VCC上的PNP晶體管Q5的集電極上，該晶體管Q5的基極成為電流I1的輸出。即，通過(guò)設(shè)置與該晶體管Q5構(gòu)成電流鏡的PNP晶體管，來(lái)取出輸出電流I1。
該電路的晶體管Q2和晶體管Q3的發(fā)射極被連接在一起，經(jīng)恒流源接地，構(gòu)成差動(dòng)放大器。此外，兩個(gè)晶體管Q2、Q3的基極電位由基準(zhǔn)電壓V1、V2決定。因此，在晶體管Q5上得到與輸入來(lái)的交流信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流I1。此外，能夠根據(jù)基準(zhǔn)電壓V1、V2的電位差的設(shè)定，來(lái)設(shè)定輸出電流I1開始流動(dòng)的輸入信號(hào)電平、即AGC電平。
此外，無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12也是同樣的結(jié)構(gòu)，得到與輸入交流信號(hào)對(duì)應(yīng)的電流I2。這里，該無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路12對(duì)應(yīng)于電容器C1有電容器C2，對(duì)應(yīng)于晶體管Q1～Q5有晶體管Q6～Q10。此外，對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)電壓V1、V2有基準(zhǔn)電壓V3、V4，對(duì)應(yīng)于將基準(zhǔn)電壓V3、V4供給到基極的晶體管Q11、Q12有晶體管Q13、Q14。此外，它們的連接關(guān)系也相同，整體進(jìn)行完全相同的工作。此外，能夠根據(jù)基準(zhǔn)電壓V3、V4的電位差的設(shè)定，來(lái)設(shè)定輸出電流I1開始流動(dòng)的輸入信號(hào)電平、即無(wú)信號(hào)判定電平。電源V3、V4的電位差是無(wú)信號(hào)檢測(cè)電平，被設(shè)定為比電壓V1、V2的電位差小得多的值。
此外，晶體管Q10的基極被連接在上述圖5中的晶體管Q40的基極上(圖中的b端子之間相連)。由此，晶體管Q10中流過(guò)的表示有信號(hào)的電流I2流過(guò)晶體管Q40，完成上述動(dòng)作。
此外，圖8示出恒流產(chǎn)生電路16、切換電路14、電流電壓變換電路18及AGC放大器AP1。
首先，說(shuō)明恒流產(chǎn)生電路16。在電源VCC上，經(jīng)電阻值為Z0的電阻R50，連接有PNP晶體管Q50的發(fā)射極。該晶體管Q50的集電極基極間被短路，集電極經(jīng)電阻值為Z1的電阻R51接地。因此，在該晶體管Q50中流過(guò)I＝(VCC-Vbe)/(Z0+Z1)的電流。
在晶體管Q50的基極上，連接有發(fā)射極經(jīng)電阻值為Z0的電阻R53連接在電源VCC上、集電極被連接在切換電路14的1個(gè)輸入端子上的晶體管Q51。因此，該晶體管Q51與晶體管Q50構(gòu)成電流鏡，流過(guò)恒流I。恒流產(chǎn)生電路16這樣被構(gòu)成，輸出恒流I。
此外，在切換電路14的另一個(gè)輸入端子上，連接有另一端被連接在電源VCC上的PNP晶體管Q53。該晶體管Q53的基極被連接在上述AGC檢測(cè)電路10中的晶體管Q5的基極上(圖中的a端子之間相連)，與晶體管Q5構(gòu)成電流鏡。因此，在該晶體管Q53中流過(guò)與再生信號(hào)的電平有關(guān)的電流I1。
此外，切換電路14根據(jù)上述比較器44的輸出信號(hào)，在有信號(hào)時(shí)，選擇來(lái)自恒流源CC50的電流I1；在無(wú)信號(hào)時(shí)選擇電流I。即，在圖5中的比較器44的輸出端(D點(diǎn))為H的情況下選擇I1，在為L(zhǎng)的情況下選擇I。
切換電路14的輸出端子經(jīng)電阻值為Z2的電阻R54接地。因此，該電阻R53將電流I或I1變換為電壓。即，在無(wú)信號(hào)時(shí)，控制電壓(檢波電壓)Vctl＝Z2·I；在有信號(hào)時(shí)，Vctl＝Z2·I1。此外，在該電阻R53上連接有另一端被接地的外置電容器C3，由此來(lái)平滑控制電壓Vctl。
此外，控制電壓Vctl作為增益控制信號(hào)被供給到AGC放大器AP1，由此來(lái)控制AGC放大器AP1的增益。
這樣，根據(jù)本實(shí)施形態(tài)，除了AGC檢測(cè)電路10得到的AGC電流之外，還設(shè)有恒流產(chǎn)生電路16。此外，該恒流產(chǎn)生電路16通過(guò)在小信號(hào)時(shí)或從無(wú)信號(hào)轉(zhuǎn)移到有信號(hào)的期間等流過(guò)固定的電流，能夠固定控制電壓，實(shí)現(xiàn)AGC的加速，并且解決無(wú)信號(hào)時(shí)AGC放大器AP1成為滿增益、使S/N惡化這一問(wèn)題。
其中，在上述實(shí)施形態(tài)中，作為再生信號(hào)的電平，檢測(cè)了AGC放大器AP1的輸出的電平，但是也可以檢測(cè)輸入的電平。
如上所述，在無(wú)信號(hào)時(shí)能夠?qū)GC放大器的放大倍數(shù)設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?，能夠防止噪聲被放大得很大。此外，無(wú)聲時(shí)的控制信號(hào)被設(shè)定為適當(dāng)?shù)碾娖?，所以在從無(wú)信號(hào)變化為有信號(hào)的情況下，能夠改善AGC的跟蹤性。
權(quán)利要求
1.一種AGC電路，具有電平檢測(cè)部件，檢測(cè)再生信號(hào)的電平；AGC信號(hào)產(chǎn)生部件，產(chǎn)生與檢測(cè)出的電平對(duì)應(yīng)的AGC信號(hào)；恒定電平信號(hào)產(chǎn)生部件，產(chǎn)生預(yù)定電平的恒定電平信號(hào)；切換部件，選擇AGC信號(hào)和恒定電平信號(hào)中的某一個(gè)作為控制信號(hào)來(lái)輸出；AGC放大器，以基于上述控制信號(hào)的放大倍數(shù)來(lái)放大輸出再生信號(hào)；以及信號(hào)有無(wú)判定部件，根據(jù)再生信號(hào)的信號(hào)電平是否在規(guī)定以下來(lái)判定是無(wú)信號(hào)狀態(tài)還是有信號(hào)狀態(tài)；上述切換部件按照上述信號(hào)有無(wú)判定部件的判定結(jié)果，在有信號(hào)時(shí)選擇上述AGC信號(hào)，在無(wú)信號(hào)時(shí)選擇上述恒定電平信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的AGC電路，其中，上述信號(hào)有無(wú)判定部件在內(nèi)部有延遲電路，在信號(hào)狀態(tài)變化了的情況下，延遲規(guī)定時(shí)間使輸出信號(hào)變化。
3.如權(quán)利要求1或2所述的AGC電路，其中，選擇了上述恒定電平信號(hào)的情況下的AGC放大器的放大倍數(shù)是0dB以下。
全文摘要
一種AGC電路。AGC檢測(cè)電路(10)檢測(cè)再生信號(hào)的電平，將與其有關(guān)的電流I1供給到切換電路(14)。此外，將恒流產(chǎn)生電路(16)產(chǎn)生的恒流I也供給到切換電路(14)。切換電路(14)根據(jù)無(wú)信號(hào)檢測(cè)電路(12)的檢測(cè)結(jié)果，在無(wú)信號(hào)時(shí)輸出恒流I，在有信號(hào)時(shí)輸出電流I1。電流電壓變換電路(18)將來(lái)自切換電路(14)的電流變換為控制電壓，將其作為增益控制信號(hào)供給到AGC放大器(AP1)。由此，能夠改善無(wú)信號(hào)時(shí)的AGC放大器(AP1)中的增益設(shè)定。
文檔編號(hào)H04N5/931GK1512665SQ200310115640
公開日2004年7月14日 申請(qǐng)日期2003年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月27日
發(fā)明者井上英和 申請(qǐng)人:三洋電機(jī)株式會(huì)社