JP2006060410A - Gain adjustment circuit, signal processing circuit equipped with the same, and electric equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、長い休止区間を挟んで繰り返される信号を入力する可変利得器(可変利得増幅器或いは可変利得減衰器)のゲインを調整するゲイン調整回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器に関する。 The present invention relates to a gain adjustment circuit that adjusts the gain of a variable gain device (variable gain amplifier or variable gain attenuator) that inputs a signal that is repeated with a long pause interval, and a signal processing circuit and an electric device that include the gain adjustment circuit.
図7に示すような長い休止区間RT(信号発生区間STの2〜4倍)を挟んで繰り返される信号を処理する信号処理回路(例えば、海外メーカー向けの赤外線リモコン送信機から送信される光信号を受光する受光回路等)には、信号認識レベルVTsignalを用いて信号を認識する信号認識部が設けられている。かかる信号処理回路において、無信号時に図8に示すような周期的なノイズが入ってきて、そのノイズのレベルが信号認識レベルVTsignalより大きい場合、ノイズが前記信号認識部によって信号として認識され、誤動作の主要因となる。 A signal processing circuit (for example, an optical signal transmitted from an infrared remote control transmitter for an overseas manufacturer) that processes a signal repeated across a long pause period RT (2 to 4 times the signal generation period ST) as shown in FIG. In the light receiving circuit or the like for receiving the light, a signal recognition unit for recognizing the signal using the signal recognition level V T signal is provided. In such a signal processing circuit, periodic noise as shown in FIG. 8 enters when there is no signal, and when the noise level is higher than the signal recognition level V T signal, the noise is recognized as a signal by the signal recognition unit. It becomes the main factor of malfunction.
そこで、誤動作を防止するために、信号とノイズを判別し信号とノイズをそれぞれ検出する判別手段を設け、前記判別手段によってノイズが検出されると、前記信号認識部よりも前段に設けられる可変利得器のゲインを小さくして、ノイズのレベルが信号認識レベルVTsignalより大きくならないようにする方策が考えられる。 Therefore, in order to prevent malfunction, a determination unit for determining the signal and noise and detecting the signal and noise respectively is provided. When noise is detected by the determination unit, a variable gain provided before the signal recognition unit is provided. It is possible to reduce the gain of the device so that the noise level does not become higher than the signal recognition level V T signal.
ここで、信号とノイズを判別し信号とノイズをそれぞれ検出する判別手段として、例えば特許文献1に開示されている技術が挙げられる。特許文献1に開示されている技術は、長い休止区間Tpを挟んで繰り返される信号とノイズを判別する方法であって、チェック区間Tcheck(例えば、96mS)中にノイズの周期より長く且つ休止区間Tpより短い休止区間Td(例えば、24mS)が発生すれば信号であると認識し、チェック区間Tcheck中に休止区間Tdが発生しなければノイズであると認識することを特徴している。
しかしながら、上述した特許文献1に開示されている技術を用いた場合は、チェック区間Tcheck毎に信号かノイズかを認識するため、ゲイン調整速度が遅いという問題があった。例えば、ゲインが128段階であって、図7に示すような信号を処理する場合、最小ゲインから最大ゲインに移行するのに12.7S(=127×100mS)必要であり、最大ゲインから最小ゲインに移行するのに12.7S(=127×100mS)必要である。 However, when the technique disclosed in Patent Document 1 described above is used, there is a problem that the gain adjustment speed is slow because the signal or noise is recognized for each check section Tcheck. For example, when the signal has 128 stages and the signal as shown in FIG. 7 is processed, 12.7S (= 127 × 100 mS) is required to shift from the minimum gain to the maximum gain, and the maximum gain to the minimum gain. 12.7S (= 127 × 100 mS) is required to shift to.
本発明は、上記の問題点に鑑み、ゲイン調整速度が速いゲイン調整回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a gain adjustment circuit having a high gain adjustment speed, a signal processing circuit including the gain adjustment circuit, and an electric device.
上記目的を達成するために本発明に係るゲイン調整回路は、入力信号と所定のノイズレベル電圧とを比較する比較回路と、前記比較回路の出力に基づく信号に応じて所定の加算値又は所定の減算値を出力する加減算値計算回路と、ゲイン値を一時的に記憶するゲインレジスタと、前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値と前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値とを演算し、演算結果を前記ゲイン値として前記ゲインレジスタに出力する加減算器と、前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値に応じて外部可変利得器のゲインを調整するゲイン制御部とを備える構成(以下、第1の構成ともいう)としている。 In order to achieve the above object, a gain adjustment circuit according to the present invention includes a comparison circuit that compares an input signal with a predetermined noise level voltage, and a predetermined addition value or a predetermined value according to a signal based on the output of the comparison circuit. Addition / subtraction value calculation circuit for outputting a subtraction value, gain register for temporarily storing a gain value, a predetermined addition value output from the addition / subtraction value calculation circuit or a predetermined subtraction value and a gain output from the gain register An adder / subtractor that calculates a value and outputs the calculation result as the gain value to the gain register, and a gain control unit that adjusts the gain of the external variable gain device according to the gain value output from the gain register. The configuration (hereinafter also referred to as a first configuration) is used.
このような構成によると、特許文献1に開示されている技術のようにチェック区間Tcheck毎に信号かノイズかを認識するのではなく、前記入力信号が信号であるかノイズであるかの判別を行わずにゲイン調整を行う方式になるため、ゲイン調整速度を速くすることができる。 According to such a configuration, instead of recognizing signal or noise for each check section Tcheck as in the technique disclosed in Patent Document 1, it is determined whether the input signal is a signal or noise. Since the gain adjustment is performed without performing the gain adjustment, the gain adjustment speed can be increased.
また、第1の構成のゲイン調整回路において、所定の周期のクロック信号を発振する発振器と、前記比較回路の出力をセット端子に入力し、前記クロック信号をリセット端子に入力し、前記加減算値計算回路に出力データを送出するセットリセットフリップフロップとを備え、前記ゲインレジスタが前記クロック信号に基づいてクロック動作を行うようにしてもよい。 In the gain adjustment circuit having the first configuration, an oscillator that oscillates a clock signal having a predetermined period, an output of the comparison circuit is input to a set terminal, the clock signal is input to a reset terminal, and the addition / subtraction value calculation is performed. A set-reset flip-flop that sends output data to the circuit may be provided, and the gain register may perform a clock operation based on the clock signal.
このような構成によると、前記所定の周期をノイズの周期より長く且つ図7に示す休止区間RTより短い期間にすることで、ゲインを上げる際でもゲインを下げる際でもゲイン調整速度を速くすることができる。 According to such a configuration, the predetermined period is longer than the period of noise and shorter than the rest period RT shown in FIG. 7, so that the gain adjustment speed can be increased even when the gain is increased or decreased. Can do.
また、第1の構成のゲイン調整回路において、クロック信号を発振する発振器と、前記判定部の出力をリセット端子に入力し、リセットされなければ第1の時間毎にパルス出力を行う第1のカウンタと、第1のカウンタの出力をリセット端子に入力し、リセットされなければ第2の時間毎にパルス出力を行う第2のカウンタとを備え、前記ゲインレジスタ、第1のカウンタ、及び第2のカウンタが前記クロック信号に基づいて動作し、前記加減算値計算回路が、第2のカウンタからのパルス出力を入力すると所定の減算値を出力し、第1のカウンタからのパルス出力を入力すると所定の加算値を出力するようにしてもよい。 Further, in the gain adjustment circuit having the first configuration, an oscillator that oscillates a clock signal, and a first counter that outputs a pulse output every first time when the output of the determination unit is input to a reset terminal and is not reset. And a second counter that inputs the output of the first counter to a reset terminal and outputs a pulse every second time if the output is not reset, the gain register, the first counter, and the second counter A counter operates based on the clock signal, and the addition / subtraction value calculation circuit outputs a predetermined subtraction value when a pulse output from the second counter is input, and a predetermined output when a pulse output from the first counter is input. The added value may be output.
このような構成によると、第1の時間をノイズの周期より長く且つ図7に示す休止区間RTより短くし、第2の時間を図7に示す信号発生区間STと休止区間RTとを加算した時間にすることで、ゲインを上げる際のゲイン調整速度を速くすることができる。 According to such a configuration, the first time is longer than the period of the noise and shorter than the pause interval RT shown in FIG. 7, and the second time is added to the signal generation interval ST and the pause interval RT shown in FIG. By setting the time, the gain adjustment speed when increasing the gain can be increased.
また、外部可変利得器のゲインが必要以上に下がった場合でも図7に示す休止区間RT中に必要なゲインまで復帰できるようにする観点或いはゲインを上げる際のゲイン調整速度を更に速くする観点から、上記いずれかの構成のゲイン調整回路において、前記所定の加算値を前記所定の減算値の絶対値よりも大きくすることが望ましい。 Further, from the viewpoint of enabling the return to the required gain during the rest period RT shown in FIG. 7 even when the gain of the external variable gain device falls more than necessary, or from the viewpoint of further increasing the gain adjustment speed when increasing the gain. In any of the above-described gain adjustment circuits, it is preferable that the predetermined addition value is larger than the absolute value of the predetermined subtraction value.
また、ゲイン値のばたつきを抑制する観点から、上記いずれかの構成のゲイン調整回路において、前回の所定の加算値又は所定の減算値を一時的に記憶する記憶手段を備え、前記加減算器が、前記記憶手段が記憶している前回の所定の加算値又は所定の減算値と前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値とが同一でなければ、前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値と前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値とを演算せずに、前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値をそのまま前記ゲイン値として前記ゲインレジスタに出力するようにしてもよい。 In addition, from the viewpoint of suppressing the fluctuation of the gain value, the gain adjustment circuit having any one of the above configurations includes storage means for temporarily storing the previous predetermined addition value or the predetermined subtraction value, and the adder / subtractor includes: If the previous predetermined addition value or predetermined subtraction value stored in the storage means is not the same as the predetermined addition value or predetermined subtraction value output from the addition / subtraction value calculation circuit, the addition / subtraction value calculation circuit The gain value output from the gain register is directly output to the gain register as the gain value without calculating the predetermined addition value or the predetermined subtraction value output from the gain value and the gain value output from the gain register. You may make it do.
また、本発明に係る信号処理回路は、可変利得器と、前記可変利得器の出力に基づく信号を処理する信号処理部と、前記可変利得器の出力に基づく信号を入力し、前記可変利得器のゲインを調整するゲイン調整回路とを備え、前記ゲイン調整回路を上述した本発明に係るゲイン調整回路とする構成としている。また、本発明に係る電気機器は、上述した本発明に係る信号処理回路を備える構成としている。 The signal processing circuit according to the present invention receives a variable gain device, a signal processing unit that processes a signal based on the output of the variable gain device, and a signal based on the output of the variable gain device, and the variable gain device. And a gain adjustment circuit for adjusting the gain of the gain adjustment circuit according to the present invention described above. Moreover, the electric equipment according to the present invention is configured to include the signal processing circuit according to the present invention described above.
本発明によると、ゲイン調整速度が速いゲイン調整回路並びにそれを備えた信号処理回路及び電気機器を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to realize a gain adjustment circuit having a high gain adjustment speed, a signal processing circuit and an electric device including the gain adjustment circuit.
本発明の一実施形態について図面を参照して以下に説明する。本発明に係る信号処理回路として、ここでは海外メーカー向けの赤外線リモコン送信機から送信される光信号を受光する受光回路を例に挙げて説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. As a signal processing circuit according to the present invention, here, a light receiving circuit that receives an optical signal transmitted from an infrared remote control transmitter for an overseas manufacturer will be described as an example.
本発明に係る受光回路の一構成例を図1に示す。図1に示す受光回路は、フォトダイオード1と、電流−電圧変換回路2と、ゲインが可変するアンプ3と、バンドパスフィルタ4と、オペアンプ5と、定電圧源6と、パルス変調信号復調回路7と、トランジスタ8と、プルアップ抵抗9と、出力端子10と、ゲイン調整回路100とによって構成されている。
One structural example of the light receiving circuit according to the present invention is shown in FIG. The light receiving circuit shown in FIG. 1 includes a photodiode 1, a current-voltage conversion circuit 2, an amplifier 3 with variable gain, a bandpass filter 4, an operational amplifier 5, a constant voltage source 6, and a pulse modulation signal demodulation circuit. 7, a transistor 8, a pull-up resistor 9, an
赤外線リモコン送信機(図示せず)から送信される光信号はフォトダイオード1によって電流信号に変換され、その電流信号が電流−電圧変換回路2によって電圧信号に変換され、その電圧信号がアンプ3によって増幅された後バンドパスフィルタ4に入力される。 An optical signal transmitted from an infrared remote control transmitter (not shown) is converted into a current signal by the photodiode 1, the current signal is converted into a voltage signal by the current-voltage conversion circuit 2, and the voltage signal is converted by the amplifier 3. The amplified signal is input to the bandpass filter 4.
バンドパスフィルタ4は、入力した信号の所定範囲の周波数成分のみを通過させオペアンプ5の非反転入力端子及びゲイン調整回路100に送出する。
The bandpass filter 4 passes only the frequency components in a predetermined range of the input signal and sends them to the non-inverting input terminal of the operational amplifier 5 and the
オペアンプ5は、バンドパスフィルタ4の出力信号と定電圧源6から出力される信号認識レベル電圧VTsignalとの比較結果を増幅してパルス変調信号復調回路7に出力する。なお、赤外線リモコン送信機(図示せず)からフォトダイオード1に送られる光信号がパルス変調信号であるので、オペアンプ5の出力信号もパルス変調信号となる。パルス変調信号復調回路7は、パルス変調信号であるオペアンプ5の出力信号を復調し、その復調した信号をトランジスタ8のベースに出力する。トランジスタ8のエミッタは接地され、トランジスタ8のコレクタはプルアップ抵抗9に接続され、トランジスタ8のコレクタとプルアップ抵抗9との接続ノードに出力端子10が接続されるので、出力端子10から出力される信号は、パルス変調信号復調回路7から出力される信号の反転信号になる。
The operational amplifier 5 amplifies the comparison result between the output signal of the bandpass filter 4 and the signal recognition level voltage V T signal output from the constant voltage source 6 and outputs the result to the pulse modulation signal demodulation circuit 7. Since the optical signal sent from the infrared remote control transmitter (not shown) to the photodiode 1 is a pulse modulation signal, the output signal of the operational amplifier 5 is also a pulse modulation signal. The pulse modulation signal demodulation circuit 7 demodulates the output signal of the operational amplifier 5 which is a pulse modulation signal, and outputs the demodulated signal to the base of the transistor 8. The emitter of the transistor 8 is grounded, the collector of the transistor 8 is connected to the pull-up resistor 9, and the
ゲイン調整回路100は、バンドパスフィルタ4の出力信号に応じてアンプ3のゲインを調整する。
The
このように、図1に示す受光回路は、パルス変調信号である光信号を受光し、その光信号のパルス発生に対応してLowレベル、その光信号のパルス不発生に対応してHighレベルとなるコード信号を出力することができる。また、詳細を後述するゲイン調整回路100がアンプ3のゲインを調整するので、ノイズが信号認識レベル電圧VTsignalより大きくなることを防止することができる。
As described above, the light receiving circuit shown in FIG. 1 receives the optical signal, which is a pulse modulation signal, and has a low level corresponding to the generation of the pulse of the optical signal and a high level corresponding to the non-occurrence of the pulse of the optical signal. A code signal can be output. In addition, since the
ここで、本発明の特徴部分であるゲイン調整回路100について詳細に説明する。ゲイン調整回路100は、比較器11と、定電圧源12と、発振器(OSC)13と、セットリセットフリップフロップ14と、加減算値計算回路15と、加減算器16と、ゲインレジスタ17と、電圧−電流変換回路18とによって構成されている。ゲイン値を一時的に記憶するゲインレジスタ17は、7bitのレジスタであるので、ゲイン値は128段階に調整可能である。
Here, the
比較器11は、バンドパスフィルタ4の出力信号が信号であるかノイズであるかの判別を行っておらず、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoise(<VTsignal)より大きければHighレベルの信号を、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoiseより大きくなければLowレベルの信号をセットリセットフリップフロップ14のセット端子に出力する。
The
発振器13から発振される所定の周期(ノイズの周期より長く且つ図7に示す休止区間RTより短い期間、本実施形態では20mS)のクロック信号によって、前記所定の周期毎にセットリセットフリップフロップ14がリセットされる。
The set / reset flip-
加減算値計算回路15は、セットリセットフリップフロップ14の出力がHighレベルであれば所定の減算値(本実施形態では−1)を出力し、セットリセットフリップフロップ14の出力がLowレベルであれば所定の加算値(本実施形態では2)を出力する。そして、加減算器16は、ゲインレジスタ17が出力するゲイン値(7bitのデジタルデータ)と加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値とを演算し、演算結果をゲイン値(7bitのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17に出力する。
The addition / subtraction
ゲインレジスタ17は、発振器13から発振されるクロック信号に基づいて前記所定の周期毎にクロック動作を行う。ゲインレジスタ17が出力するゲイン値(7bitのデジタルデータ)は加減算器16以外に電圧−電流変換回路18にも出力される。電圧−電流変換回路18は、電圧信号であるゲイン値(7bitのデジタルデータ)をアナログ電流信号に変換し、そのアナログ電流信号によってアンプ3のゲインを可変する。
The
図1に示す受光回路のゲイン調整回路100では、例えば、図7に示すような信号を処理する場合、最小ゲインから最大ゲインに移行するのに1.27S(=127×20mS÷2(加算値))必要であり、最大ゲインから最小ゲインに移行するのに2.54S(=127×20mS)必要である。一方、特許文献1に開示されている技術を用いた場合は、同様の条件で、最小ゲインから最大ゲインに移行するのに12.7S必要であり、最大ゲインから最小ゲインに移行するのに12.7S必要である。このように、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100は、特許文献1に開示されている技術を用いた場合に比べてゲイン調整速度が速い。したがって、図1に示す受光回路は、急にノイズが発生した場合(例えば蛍光灯が急に点灯した場合等)の対応がよりスムーズになる。
In the
また、特許文献1に開示されている技術を用いた場合、チェック区間Tcheckをカウントする複数のフリップフロップから成るカウンタが必要であるが、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100ではカウンタの代わりに複数の論理ゲートから成る計算回路ブロック(加減算値計算回路15及び加減算器16)を設けている。カウンタと計算回路ブロックの回路規模を比較すると、計算回路ブロックの方がカウンタに比べて断然回路規模が小さくすることができるので、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100は小型化及び低コスト化を図ることができる。
Further, when the technique disclosed in Patent Document 1 is used, a counter including a plurality of flip-flops that count the check section Tcheck is necessary. However, the
図1に示す受光回路のゲイン調整回路100は、ノイズと信号の判別を行っていない。このため、図1に示す受光回路が信号を受け続けた場合、信号がノイズレベル電圧VTnoiseより大きいのでアンプ3のゲインが必要以上に下がることがある。しかしながら、信号区間STと信号区間STとの間には休止区間RT(図7参照)があるので、休止区間RT中に必要なゲインまで復帰できれば何ら不具合は生じない。なお、休止区間RT中に必要なゲインまで復帰できるように、加算値を減算値の絶対値よりも大きく設定しておくことが望ましい。加算値を大きくするほどゲインの復帰が確実になるが、加算値を大きくし過ぎるとノイズも信号と認識されるおそれがあるため、加算値を適切な値に設定する必要がある。
The
次に、本発明に係る受光回路の他の構成例を図2に示す。なお、図2において図1と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図2に示す受光回路は、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100をゲイン調整回路101に置換した構成である。そして、ゲイン調整回路101は、ゲイン調整回路100の加減算器16及びゲインレジスタ17をそれぞれ加減算器16’及びゲインレジスタ17’に置換した構成である。
Next, another configuration example of the light receiving circuit according to the present invention is shown in FIG. 2, the same parts as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The light receiving circuit shown in FIG. 2 has a configuration in which the
以下、ゲイン調整回路101について説明する。ゲイン調整回路101は、比較器11と、定電圧源12と、発振器(OSC)13と、セットリセットフリップフロップ14と、加減算値計算回路15と、加減算器16’と、ゲインレジスタ17’と、電圧−電流変換回路18とによって構成されている。ゲイン値を一時的に記憶するゲインレジスタ17’は、9bitのレジスタであって、上位7bitをゲイン値の一時記憶用に用いるので、ゲイン値は128段階に調整可能である。
Hereinafter, the
比較器11は、バンドパスフィルタ4の出力信号が信号であるかノイズであるかの判別を行っておらず、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoise(<VTsignal)より大きければHighレベルの信号を、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoiseより大きくなければLowレベルの信号をセットリセットフリップフロップ14のセット端子に出力する。
The
発振器13から発振される所定の周期(ノイズの周期より長く且つ図7に示す休止区間RTより短い期間、本実施形態では20mS)のクロック信号によって、前記所定の周期毎にセットリセットフリップフロップ14がリセットされる。
The set / reset flip-
加減算値計算回路15は、セットリセットフリップフロップ14の出力がHighレベルであれば所定の減算値(本実施形態では−1)を出力し、セットリセットフリップフロップ14の出力がLowレベルであれば所定の加算値(本実施形態では2)を出力する。
The addition / subtraction
加減算器16’は、ゲインレジスタ17’が出力するゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)及び前回の加減算値(下位2ビットのデジタルデータ)と、加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)とを入力する(図3のステップ#10)。
The adder /
ゲインレジスタ17’が出力する前回の加減算値(下位2ビットのデジタルデータ)と加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)とが同じ値であれば(図3のステップ#20のYES)、加減算器16’は、ゲインレジスタ17’が出力するゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)と加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)とを演算し、演算結果をゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17’に出力するとともに(図3のステップ#30)、加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)を保持すべき加減算値(下位2ビットのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17’に出力する(図3のステップ#40)。一方、ゲインレジスタ17’が出力する前回の加減算値(下位2ビットのデジタルデータ)と加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)とが異なる値であれば(図3のステップ#20のNO)、加減算器16’は、ゲインレジスタ17’が出力するゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)をそのままゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17’に出力するとともに(図3のステップ#50)、加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値(今回の加減算値)を保持すべき加減算値(下位2ビットのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17’に出力する(図3のステップ#60)。
If the previous addition / subtraction value (low-order 2-bit digital data) output from the
ゲインレジスタ17’は、発振器13から発振されるクロック信号に基づいて前記所定の周期毎にクロック動作を行う。ゲインレジスタ17’が出力するゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)は加減算器16’以外に電圧−電流変換回路18にも出力される。電圧−電流変換回路18は、電圧信号であるゲイン値(上位7bitのデジタルデータ)をアナログ電流信号に変換し、そのアナログ電流信号によってアンプ3のゲインを可変する。
The gain register 17 ′ performs a clock operation for each predetermined period based on the clock signal oscillated from the
図2に示す受光回路のゲイン調整回路101は、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100と同様の効果を奏するとともに、加算値が連続して加減算器16’に入力されなければゲイン値は上がらず、減算値が連続して加減算器16’に入力されなければゲイン値は下がらないので、ゲイン値のばたつきを抑制することができる。
The
次に、本発明に係る受光回路の更に他の構成例を図4に示す。なお、図4において図1と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。図4に示す受光回路は、図1に示す受光回路のゲイン調整回路100をゲイン調整回路102に置換した構成である。そして、ゲイン調整回路102は、ゲイン調整回路100のセットリセットフリップフロップ14をカウンタ19及び20に置換した構成である。
Next, still another configuration example of the light receiving circuit according to the present invention is shown in FIG. 4 that are the same as those in FIG. 1 are assigned the same reference numerals and detailed descriptions thereof are omitted. The light receiving circuit shown in FIG. 4 has a configuration in which the
以下、ゲイン調整回路102について説明する。ゲイン調整回路102は、比較器11と、定電圧源12と、発振器(OSC)13と、加減算値計算回路15と、加減算器16と、ゲインレジスタ17と、電圧−電流変換回路18と、カウンタ19及び10とによって構成されている。ゲイン値を一時的に記憶するゲインレジスタ17は、7bitのレジスタであるので、ゲイン値は128段階に調整可能である。
Hereinafter, the
比較器11は、バンドパスフィルタ4の出力信号が信号であるかノイズであるかの判別を行っておらず、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoise(<VTsignal)より大きければHighレベルの信号を、バンドパスフィルタ4の出力信号が定電圧源12から出力されるノイズレベル電圧VTnoiseより大きくなければLowレベルの信号をカウンタ19のリセット端子に出力する。カウンタ19の出力は、カウンタ20のリセット端子及び加減算値計算回路15に送出される。カウンタ20の出力は加減算値計算回路15に送出される。
The
カウンタ19及び20は、発振器13から発振されるクロック信号に基づいてカウンタ動作を行う。カウンタ19及び20は、例えば図5に示すように、複数のフリップフロップFF1〜FFnと、否定回路INV1と、論理積回路AND1とから成る構成にするとよい。
The
カウンタ19は、リセットされなければ、ノイズの周期より長く且つ図7に示す休止区間RTより短い所定の時間(本実施形態では20mS)毎にパルス出力を行う。カウンタ19は、比較器11の出力がHighレベルになるとリセットされる。カウンタ20は、リセットされなければ、図7に示す信号発生区間STと休止区間RTとを加算した時間(本実施形態では100mS)毎にパルス出力を行う。カウンタ20は、カウンタ19のパルス出力によってリセットされる。
If not reset, the
したがって、無信号時の比較器11の出力OUT11、カウンタ20の出力OUT20、及びカウンタ19の出力OUT19のタイミングチャートは図6のようになる。なお、図6においてT1はノイズが無い区間を示し、T2はノイズが有る区間を示している。
Therefore, the timing chart of the output OUT11 of the
加減算値計算回路15は、カウンタ20からのパルス出力を入力すると所定の減算値(本実施形態では−1)を出力し、カウンタ19からのパルス出力を入力すると所定の加算値(本実施形態では1)を出力する。そして、加減算器16は、ゲインレジスタ17が出力するゲイン値(7bitのデジタルデータ)と加減算値計算回路15が出力する減算値或いは加算値とを演算し、演算結果をゲイン値(7bitのデジタルデータ)としてゲインレジスタ17に出力する。
The addition / subtraction
ゲインレジスタ17は、発振器13から発振されるクロック信号に基づいて前記所定の周期毎にクロック動作を行う。ゲインレジスタ17が出力するゲイン値(7bitのデジタルデータ)は加減算器16以外に電圧−電流変換回路18にも出力される。電圧−電流変換回路18は、電圧信号であるゲイン値(7bitのデジタルデータ)をアナログ電流信号に変換し、そのアナログ電流信号によってアンプ3のゲインを可変する。
The
図4に示す受光回路のゲイン調整回路102では、例えば、図7に示すような信号を処理する場合、最小ゲインから最大ゲインに移行するのに2.54S(=127×20mS)必要であり、最大ゲインから最小ゲインに移行するのに12.7S(=127×100mS)必要である。一方、特許文献1に開示されている技術を用いた場合は、同様の条件で、最小ゲインから最大ゲインに移行するのに12.7S必要であり、最大ゲインから最小ゲインに移行するのに12.7S必要である。このように、図4に示す受光回路のゲイン調整回路102は、特許文献1に開示されている技術を用いた場合に比べてゲインを上げる際のゲイン調整速度が速い。また、加算値を減算値の絶対値よりも大きく設定することにより、ゲインを上げる際のゲイン調整速度を更に速くすることができる。
In the
また、図4に示す受光回路においても、図1に示す受光回路から図2に示す受光回路への変更と同様の変更を施すことができる。かかる変形を施すことにより、ゲイン値のばたつきを抑制することができる。 Also in the light receiving circuit shown in FIG. 4, a change similar to the change from the light receiving circuit shown in FIG. 1 to the light receiving circuit shown in FIG. 2 can be made. By performing such deformation, it is possible to suppress fluctuation of the gain value.
なお、上述した図1、図2、図4の本発明に係る受光回路は当該受光回路から出力される信号に基づいて機器全体を制御する制御部を備えた各種電気機器(例えば、TVやオーディオ機器等)に搭載することができる。また、本実施形態では受光素子としてフォトダイオードを用いたが、フォトトランジスタ等の他の受光素子を用いても構わない。また、各種設定値(ゲインの段階数、信号発生区間STの数値、休止区間RTの数値、加算値、減算値等)は上述した実施形態で用いた値に限定されることはない。 Note that the light receiving circuit according to the present invention shown in FIGS. 1, 2, and 4 described above includes various electric devices (for example, TV and audio) having a control unit that controls the entire device based on a signal output from the light receiving circuit. Equipment). In this embodiment, a photodiode is used as the light receiving element, but another light receiving element such as a phototransistor may be used. Further, various setting values (the number of gain steps, the numerical value of the signal generation section ST, the numerical value of the pause section RT, the addition value, the subtraction value, etc.) are not limited to the values used in the above-described embodiment.
1 フォトダイオード
2 電流−電圧変換回路
3 アンプ
4 バンドパスフィルタ
6、12 定電圧源
7 パルス変調信号復調回路
8 トランジスタ
9 プルアップ抵抗
10 出力端子
11 比較器
13 発振器
14 セットリセットフリップフロップ
15 加減算値計算回路
16、16’ 加減算器
17、17’ ゲインレジスタ
18 電圧−電流変換回路
19、20 カウンタ
100〜102 ゲイン調整回路
AND1 論理積回路
FF1〜FFn フリップフロップ
INV1 否定回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photodiode 2 Current-voltage conversion circuit 3 Amplifier 4 Band pass filter 6, 12 Constant voltage source 7 Pulse modulation signal demodulation circuit 8 Transistor 9 Pull-up
Claims (7)
前記比較回路の出力に基づく信号に応じて所定の加算値又は所定の減算値を出力する加減算値計算回路と、
ゲイン値を一時的に記憶するゲインレジスタと、
前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値と前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値とを演算し、演算結果を前記ゲイン値として前記ゲインレジスタに出力する加減算器と、
前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値に応じて外部可変利得器のゲインを調整するゲイン制御部とを備えることを特徴するゲイン調整回路。 A comparison circuit that compares the input signal with a predetermined noise level voltage;
An addition / subtraction value calculation circuit for outputting a predetermined addition value or a predetermined subtraction value according to a signal based on the output of the comparison circuit;
A gain register that temporarily stores the gain value;
An adder / subtractor that calculates a predetermined addition value or a predetermined subtraction value output from the addition / subtraction value calculation circuit and a gain value output from the gain register, and outputs a calculation result to the gain register as the gain value;
A gain control circuit comprising: a gain control unit that adjusts the gain of the external variable gain device in accordance with a gain value output from the gain register.
前記ゲインレジスタが前記クロック信号に基づいてクロック動作を行う請求項1に記載のゲイン調整回路。 An oscillator that oscillates a clock signal having a predetermined period; a set reset flip-flop that inputs an output of the comparison circuit to a set terminal; inputs the clock signal to a reset terminal; and sends output data to the addition / subtraction value calculation circuit; With
The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the gain register performs a clock operation based on the clock signal.
前記ゲインレジスタ、第1のカウンタ、及び第2のカウンタが前記クロック信号に基づいて動作し、前記加減算値計算回路が、第2のカウンタからのパルス出力を入力すると所定の減算値を出力し、第1のカウンタからのパルス出力を入力すると所定の加算値を出力する請求項1に記載のゲイン調整回路。 An oscillator that oscillates a clock signal, an output of the determination unit is input to a reset terminal, and if not reset, a first counter that outputs a pulse every first time, and an output of the first counter to a reset terminal And a second counter that outputs a pulse every second time if it is not reset,
The gain register, the first counter, and the second counter operate based on the clock signal, and the addition / subtraction value calculation circuit outputs a predetermined subtraction value when a pulse output from the second counter is input, 2. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein when a pulse output from the first counter is input, a predetermined added value is output.
前記加減算器が、前記記憶手段が記憶している前回の所定の加算値又は所定の減算値と前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値とが同一でなければ、前記加減算値計算回路から出力される所定の加算値又は所定の減算値と前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値とを演算せずに、前記ゲインレジスタから出力されるゲイン値をそのまま前記ゲイン値として前記ゲインレジスタに出力する請求項1〜4のいずれかに記載のゲイン調整回路。 Storage means for temporarily storing the previous predetermined addition value or the predetermined subtraction value;
In the adder / subtracter, if the previous predetermined addition value or the predetermined subtraction value stored in the storage means is not the same as the predetermined addition value or the predetermined subtraction value output from the addition / subtraction value calculation circuit, Without calculating the predetermined addition value or the predetermined subtraction value output from the addition / subtraction value calculation circuit and the gain value output from the gain register, the gain value output from the gain register is directly used as the gain value. The gain adjustment circuit according to claim 1, wherein the gain adjustment circuit outputs the gain to the gain register.
前記ゲイン調整回路が請求項1〜5のいずれかに記載のゲイン調整回路であることを特徴とする信号処理回路。 A variable gain device; a signal processing unit that processes a signal based on the output of the variable gain device; and a gain adjustment circuit that inputs a signal based on the output of the variable gain device and adjusts the gain of the variable gain device. ,
A signal processing circuit, wherein the gain adjustment circuit is the gain adjustment circuit according to claim 1.
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