JPS59108413A - 自動レベル調整回路 - Google Patents

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】 この発明は自動レベル調整回路に係り、特にオーディオ
信号等の交流信号のレベルを調整する自動レベル調整回
路に関する。

第１図は従来の自動レベル調整回路を示している。入力
端子２に与えられる入力信号は、抵抗４及びコンデンサ
６を介して増幅器８．１０に与えられるとともに、抵抗
４とコンデンサ６との間に（１） 形成された端子１２から可変抵抗素子としてのトランジ
スタ１４のコレクタに印加される。トランジスタ１４の
エミッタは、入力信号の動作点電位と同じ点に接地され
ている。

増幅器８．１０で順次増幅された信号は、コンデンサ１
６を介して出力端子１８から取出されるとともに、端子
２０からレベル検出回路２２に与えられる。即ち、端子
２０は抵抗２４を介して接地され、前記増幅出力の動作
点を接地電位に変換し、ダイオード２６で検波された後
、抵抗２８を介してフィルタを構成するコンデンサ３０
に印加され、端子３２には前記出力信号レベルに応じた
レベルを持つ直流電圧が発生する。

この直流電圧は、コレクタをＶｃｃに接続した電流バッ
ファ回路３４にて電流増幅され、トランジスタ３６のヘ
ースに印加される。即ち、前記コンデンサ３０に蓄えら
れた電荷の微少電流を用いてトランジスタ３６を可変抵
抗素子として働かせるに充分なヘース電流を電源Ｖｃｃ
より供給し、入力抵抗を高くしている。

（２） そして、このトランジスタ３６のエミッタには前記トラ
ンジスタ１４のベースが接続され、このトランジスタ１
４のベース電流がトランジスタ３６の出力電流で制御さ
れるように成っている。この結果、トランジスタ１４は
入力端子２に与えられる入力信号に対して可変抵抗とし
て機能することになる。

このようなトランジスタの飽和特性を利用した自動レベ
ル調整回路では、増幅器８の入力レベルを可変抵抗素子
として設置されたトランジスタ１４で制御し、出力信号
レベルを一定に保っている。

しかしながら、このような回路の場合、ダイオード２６
及びトランジスタ１４．３６の順方向降下電圧ｖＦがレ
ベル調整に寄与しているため、レベル調整出力にはその
温度特性が大きく影響する。

また、増幅器１０と制御系統との間には、コンデンサ１
６を設置することが必要であり、この回路を集積回路で
構成する場合、外付は部品となるコンデンサ１６のため
にピン数が増加する欠点がある。さらに、この回路では
、交流動作点よりのピ（３） −ク電圧がダイオード２６及びトランジスタ１４．３６
の順方向降下電圧にて決まるレベルに固定され自由に調
節できないとともに、そのレベル自体もダイオード及び
トランジスタのばらつきにより、そのばらつき範囲が大
きくなる等の欠点がある。

また、前記電流バッファ回路３４は第２図に示すように
構成することも可能である。即ち、電流バッファ回路３
４は端子３２から制御入力が与えられるトランジスタ、
４０と、定電流回路を構成するトランジスタ４２．４４
とで構成されている。

このような電流バッファ回路３４を用いても交流動作点
よりピーク電圧が２つのダイオード（トランジスタ）の
順方向降下電圧にて決まるレベルに固定される他、前記
と同様な欠点がある。

この発明は、レベルが自由に設定でき、そのレベルばら
つきをも少なくすることができ、温度特性を改善し、出
力部と制御系統との直結を可能にした自動レベル調整回
路の提供を目的とする。

この発明は、レベル調整すべき入力信号の直流レベルと
任意に設定された基準レベルとを比較しく４） 入力信号のビークレベルが基準レベルを越えているとき
出力を発生する電圧比較回路と、この電圧比較回路が発
生する出力を平滑する平滑回路と、この平滑回路で形成
した直流出力に応じて抵抗値が制御され入力信号レベル
を調整する可変抵抗素子とから構成したことを特徴とす
る。

この発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する。第
３図はこの発明の自動レベル調整回路の実施例を示して
いる。図において、レベル調整すべき入力信号が与えら
れる入力端子５０と増幅器５２の入力部との間には、抵
抗５４及びコンデンサ５６が直列に接続され、抵抗５４
及びコンデンサ５６の接続点は可変抵抗素子５８が通じ
て接地されている。また、増幅器５２の入力部は抵抗６
０を介して電圧源６２が接続され、増幅器５２にバイア
ス電圧ＶＢを与えており、増幅器５２の出力動作点もこ
のバイアス電圧ＶＢで設定されるものである。この増幅
回路５２の出力部には、出力信号を取り出すための出力
端子６４が形成されているとともに、電圧比較回路６６
の非反転入力端（５） 子（＋）が接続されている。この電圧比較回路６６の反
転入力端子（−）には、基準レベルを設定するためのレ
ベル設定端子６８が形成され、このレベル設定端子６８
には図示していない可変電圧源から基準電圧ｖＲＥ　Ｆ
が設定される。なお、この電圧源６２は前記バイアス電
圧値ｖ日と温度特性、電源電圧変動特性等を同一にする
ものとする。

電圧比較回路６６の出力部と基準電位点との間には抵抗
７０が接続され、この抵抗７０の高電位側端子にはトラ
ンジスタ７２のベースが接続されている。トランジスタ
７２はバッファ回路を構成し、コレクタには電源ライン
が接続され、また、エミッタにはアクツクタイムを決め
る低抵抗７３を介して端子７４が形成され、この端子７
４は事情用のコンデンサ７６を介して接地されている。

また、図示していないが、リカバリータイムを決める高
抵抗をコンデンサ７６に並列で接地させてもよい。トラ
ンジスタ７２のエミッタから取り出される直流電圧は、
前記可変抵抗素子５８の制御信号と成っている。

（６） 以上の構成において、入力端子５０に与えられた入力信
号は可変抵抗素子５８の端子間に印加されるとともに、
増幅器５２に与えられて増幅される。この場合、入力信
号はバイアス電圧源６２の出力レベルでその直流レベル
が与えられる増幅器５２に入力される。

増幅器５２の出力信号は電圧比較回路６６に与えられ、
レベル設定端子６８に印加されている基準電圧レベルＶ
ＲＥ　Ｆと比較される。即ち、電圧比較回路６６は、バ
イアス電圧源６２で設定された増幅器の出力信号と基準
レベルとを比較し、基準電圧レベルＶＲＥ　Ｆより高い
入力信号レベルの区間に対応する幅を持つパルスを発生
し、このパルスは抵抗７０からトランジスタ７２のベー
スに印加される。トランジスタ７２には入力パルスに応
じた電流が流れるが、この断続電流はコンデンサ７６で
充電されて直流電圧に変換される。即ち、トランジスタ
７２に発生する直流電圧は、可変抵抗素子５８の制御入
力となり、制御入力に応じた抵抗値が可変抵抗素子５８
に形成される。この結（７） 果、交流出力のピーク値が前記ＶＲＥＦとＶＢの差とな
るように入力信号の振幅レベルの調整が行われ、出力端
子６４からレベル調整された信号出力を取り出すことが
できる。

このような構成によれば、電圧比較回路６６のレベル設
定端子６８にバイアス電圧ＶＢ以上の任意のレベルの直
流電圧ＶＲＥ　Ｆを設定することで、入力信号の振幅レ
ベルを調整することができる。

また、回路構成については、従来の整流回路を電圧比較
回路６６で置き換えているため、結合用コンデンサを伴
う必要がなく、増幅器５２と制御系統とを直結すること
ができ、集積回路で構成する際、コンデンサを外付けす
るためのピン数を削減することができる。また、温度特
性については、電圧比較回路６６を構成するトランジス
タ等の素子の温度特性を相殺させることができるので、
温度特性が改善できる。

第４図はこの発明の他の実施例を示し、第３図の回路と
同一部分には同一符号が付しである。この実施例では、
電圧比較回路６６は差動増幅器で（８） 構成され、また前記可変抵抗素子５８はトランジスタ７
８で構成され、このトランジスタ７８のベースにはトラ
ンジスタ７２のエミッタに発生させた直流電圧を電圧電
流変換回路８０で電流に変換して与えるように成ってい
る。即ち、一対のトランジスタ８１．８２のエミッタは
共通に接続され、このエミッタと基準電位点との間には
、両トランジスタ８１．８２に流れる電流を規制する定
電流源８４が接続されている。トランジスタ８１のベー
スには抵抗８６を介して増幅器５２の出力部が接続され
、一方のトランジスタ８２のベースには、電圧印加端子
８８と基準電位点との間に接続した可変抵抗９０の可動
片から基準電圧ＶＲＥ　Ｆが設定されている。なお、こ
の場合、バイアス電圧源６２は温度特性を持たないもの
とする。

また、トランジスタ８１と電圧印加端子８８との間には
、ダイオード接続されたトランジスタ９２が接続され、
このトランジスタ９２のベース・コレクタにはトランジ
スタ９４のベースが接続されている。即ち、トランジス
タ９２．９４はカレ（９） ントミラー回路を構成しており、トランジスタ９４のエ
ミッタは電圧印加端子８８に接続され、コレクタと基準
電位点との間には定電流源８４とともに電圧比較器の電
圧利得、パルス最大振幅を決定する比較的高い抵抗９６
が接続されている。

トランジスタ７２及びコンデンサ７６については、第３
図に示す回路と同様に接続されており、トランジスタ７
２のエミッタには抵抗７３を介してトランジスタ９８の
ベースが接続されている。

トランジスタ９８のエミッタは抵抗１００を介して接地
されるとともにトランジスタ９８のベースに接続される
。電圧比較回路の利得を大きくとることにより抵抗１０
０も大きくとることができるので、トランジスタ９８の
ベース入力抵抗を高くすることができ、リカバリータイ
ムを長くし、強入力時の入力抵抗の低下により生ずる放
電時定数の低下を防ぐことができる。トランジスタ９８
のコレクタと電圧印加端子８８との間には、ダイオード
接続されたトランジスタ１０２が接続されている。この
トランジスタ１０２のベース・コレツ（１０） 夕にはトランジスタ１０４のベースが接続され、カレン
トミラー回路を構成するトランジスタ１０４のエミッタ
は電圧印加端子８８に、そのコレクタはトランジスタ７
８のベースに接続されている。

以上の構成に基づき、その動作を第５図に示す動作波形
を参照して説明する。第５図の動作波形は過渡状態を示
している。仮に、電圧比較回路６６から可変抵抗素子と
してのトランジスタ７８が無い場合を想定し、この場合
、入力端子５０に与えられた入力信号に基づき、第５図
Ａに示す出力信号が出力端子６４から取り出されるもの
とする。

そして、この信号波形において、基準電圧レベルをｖＲ
Ｅ　Ｆとすると、この信号波形には基準電圧レベルｖＲ
Ｅ　Ｆを越える信号が存在している。

この場合において、電圧比較回路６６に基準電圧レベル
ＶＲＥ　Ｆを可変抵抗９０で設定すると、このｖ、、Ｅ
　Ｆと第５図に示す信号との比較に基づき、抵抗９６の
端子間には第５図Ｃに示すパルスが発生する。このパル
スはトランジスタ７２を介してコンデンサ７６に印加さ
れ、コンデンサ７６（１１） の充電によって平滑され、Ｃにおいて、一点鎖線で示す
ような直流電圧に変換される。この直流電圧は制御電圧
としてトランジスタ９８のベースに印加され、トランジ
スタ９８のコレクタ電流はこの直流電圧によって制御さ
れ、トランジスタ１０４から制御電流がトランジスタ７
８のベースに与えられることになる。

この結果、トランジスタ７８の内部抵抗が制御電圧に対
応して変化し、パルスによるコンデンサ７６への充電電
流とコンデンサからの放電電流がつりあうようにパルス
幅が狭くなり、入力信号の振幅レベルが調整され、出力
端子６４からレベル調整された第５図Ｂに示す出力信号
が取り出される。なお、第５図Ｂに示す波形の振幅が除
々に基準電圧レベルに近づき、また、第５図Ｃに示すパ
ルスの幅が除々に小さく成っているのは、この自動レベ
ル調整回路が帰還系の動作を説明するために過渡状態を
拡大して示したためである。

以上の動作は入力信号波形が変動してその出力波形が基
準電圧レベルｖＲＥ　Ｆを超えた場合にも（］２） 同様に行われ、入力信号のレベル振幅の調整が行われる
ことは言うまでもない。

このように信号レベルを基準電圧ＶＲＥ　Ｆを任意に設
定することにより、出力信号の振幅レベルを調整するこ
とができ、レベル設定は可変抵抗９０で自由に行うこと
ができる。従来の検波回路は電圧比較回路６６で構成で
きるため、コンデンサを介することなく、増幅器５２と
電圧比較回路６６とは直結することができ、ｔＣ化に適
する回路構成と成っている。

また、このような回路構成から明らかなように、レベル
設定に関係するトランジスタの温度特性を相殺する構成
となっており、温度特性の影響を回避でき、安定した動
作を得ることができる。

以上説明したようにこの発明によれば、信号振幅レベル
を自由に調整することができ、増幅器の出力動作点と基
準レベルとの緒特性を一致させることによりレベルばら
つきをも押さえることができ、増幅器の出力部と制御系
統との間にコンデンサを介することなく、直結が可能に
なるため、集（１３） 積回路で構成する際、外付は用のビン数の削減ができ、
また温度特性の改善により、安定した動作を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の自動レベル調整回路を示す回路図、第２
図は自動レベル調整回路の電流バソフプ回路を示す回路
図、第３図及び第４図はこの発明の自動レベル１周整回
路の実施例を示す回路図、第５図は第４図の回路の動作
を示す説明図である。 ５８・・・可変抵抗素子、６６・・・電圧比較回路、７
６・・・コンデンサ、７８・・・可変抵抗素子としての
トランジスタ。 （１４）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. レベル調整すべき入力信号の直流レベルと任意に設定さ
   れた基準レベルとを比較し入力信号のピークレベルが基
   準レベルを越えているとき出力を発生する電圧比較回路
   と、この電圧比較回路が発生する出力を平滑する平滑回
   路と、この平滑回路で形成した直流出力に応じて抵抗値
   が制御され入力信号レベルを調整する可変抵抗素子とか
   ら構成したことを特徴とする自動レベル調整回路。