JP2010226303A - Phase comparison device - Google Patents

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Hiroaki Katsurai
宏明 桂井
Yusuke Otomo
祐輔 大友
Jun Terada
純 寺田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a digital signal accurately indicating whether a phase is a leading or lagging phase without using a charge pump or an A/D converter even if an output pulse of a high-speed Bang-Bang type phase comparator circuit has distortion and/or defect. <P>SOLUTION: There are provided a Bang-Bang type phase comparator circuit 10 and a phase comparison result discriminator circuit 20 for receiving a leading phase output pulse and a lagging phase output pulse of the phase comparator circuit to discriminate lagging and leading phases. The phase comparison result discriminator circuit 20 includes a first counter circuit 21 that counts a clock signal after being reset by the leading phase output pulse of the phase comparator circuit 10 and outputs a signal indicating the lagging phase when reaching a predetermined count value, a second counter circuit 22 that counts the clock signal after being reset by the lagging phase output pulse of the phase comparator circuit 10 and outputs a signal indicating the leading phase when reaching the predetermined count value, and a discriminator circuit 23 that receives a signal indicating the lagging phase and a signal indicating the leading phase to output a leading/lagging phase discrimination signal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、Bang-Bang型の位相比較回路から出力する位相進みを示す進相信号、位相遅れを示す遅相信号を入力して、その進相、遅相を識別し、その識別結果をデジタル信号として出力する位相比較装置に関するものである。   The present invention inputs a phase advance signal indicating a phase advance and a phase delay signal indicating a phase lag output from a Bang-Bang type phase comparison circuit, identifies the phase advance and the phase lag, and digitalizes the identification result. The present invention relates to a phase comparison device that outputs a signal.

クロック信号同士、もしくはデータ信号とクロック信号の位相を比較し、両者間の位相差を検出するのではなく、進相、遅相、同期のいずれかであるかを検出する位相比較回路は、汎用的にはBang-Bang型と呼ばれる。最も単純な構成のものとしては非特許文献1に記載のものがあげられる。   The phase comparison circuit that detects whether the phase is the leading phase, the slow phase, or the synchronization, rather than comparing the phases of the clock signals or the phase of the data signal and the clock signal, is a general purpose It is called Bang-Bang type. The simplest configuration includes the one described in Non-Patent Document 1.

図6はBang-Bang型位相比較回路の出力信号を模式的に表したものであり、進相時には進相出力UP1のパルスのみ、遅相時には遅相出力DW1のパルスのみ、同期時には進相出力UP1と遅相出力DW1の両方のパルスが出力され、位相差が小さい場合は位相差に応じた頻度で進相出力UP1、遅相出力DW1の両方のパルスが出力される。   FIG. 6 schematically shows an output signal of the Bang-Bang type phase comparison circuit. When the phase is advanced, only the pulse of the advanced phase output UP1, only when the phase is delayed, only the pulse of the delayed phase output DW1, and when the phase is synchronized, the advanced phase output is shown. Both pulses of UP1 and delayed phase output DW1 are output, and when the phase difference is small, both pulses of advanced phase output UP1 and delayed phase output DW1 are output at a frequency corresponding to the phase difference.

一般的に、このようなBang-Bang型位相比較回路10は、そこからの出力を用いて、図7に示すように、チャージポンプ30の電流流出動作と電流流入動作を行い、その出力をチャージポンプ40内のローパスフィルタ(ループフィルタ)に通過させることで、同期時にのみ一定電圧となるような出力電圧Vcを得て、電圧制御発振回路50に入力させ、その発振出力を位相比較回路10に帰還させるPLL回路(例えば、非特許文献2参照)に使用される。このようなBang-Bang型位相比較回路10の特徴としては、回路構成が単純で、高速動作を必要とする場合でも小型・低消費電力にできることが挙げられる。   In general, such a Bang-Bang type phase comparison circuit 10 performs the current outflow operation and the current inflow operation of the charge pump 30 using the output from the output, as shown in FIG. By passing through a low-pass filter (loop filter) in the pump 40, an output voltage Vc that becomes a constant voltage only at the time of synchronization is obtained and input to the voltage controlled oscillation circuit 50. The oscillation output is input to the phase comparison circuit 10. It is used for a PLL circuit to be fed back (for example, see Non-Patent Document 2). The features of such a Bang-Bang type phase comparison circuit 10 include that the circuit configuration is simple and that it is possible to reduce the size and power consumption even when high-speed operation is required.

しかし、従来の技術では、Bang-Bang型位相比較回路10の位相比較結果をデジタル信号として取り出し、論理制御に用いることについては、いくつかの問題が発生する。前述のチャージポンプを用いた場合、その出力をA/D変換する変換回路を必要とし、回路面積が大型化する。またそのA/D変換回路の出力も、進相、遅相のみを検出した本来の位相比較回路の出力とは異なったものとなる。また、Bang-Bang型位相比較回路10の出力パルスそのものをデジタル信号として扱うことも考えられるが、高速動作時に出力するパルスは歪んでいたり、欠損したりすることが多いので、誤動作を引き起こし易い。   However, in the conventional technique, there are some problems in taking out the phase comparison result of the Bang-Bang type phase comparison circuit 10 as a digital signal and using it for logic control. When the above-described charge pump is used, a conversion circuit for A / D converting the output is required, and the circuit area is increased. Further, the output of the A / D conversion circuit is also different from the output of the original phase comparison circuit that detects only the leading and lagging phases. Although the output pulse itself of the Bang-Bang type phase comparison circuit 10 may be handled as a digital signal, the pulse output at the time of high-speed operation is often distorted or lost, so that it is easy to cause a malfunction.

本発明の目的は、高速動作するBang-Bang型位相比較回路の出力パルスに歪や欠損がある場合であっても、チャージポンプやA/D変換器を用いることなく、進相、遅相のいずれであるかを正確に表すデジタル信号を得ることができるようにした位相比較装置を提供することである。   The object of the present invention is to advance or retard the phase without using a charge pump or an A / D converter even if the output pulse of a Bang-Bang type phase comparison circuit operating at high speed is distorted or missing. It is an object of the present invention to provide a phase comparison device capable of obtaining a digital signal that accurately represents which one is.

上記目的を達成するために、請求項1にかかる発明の位相比較装置は、Bang-Bang型の位相比較回路と、該位相比較回路の進相出力パルスおよび遅相出力パルスを入力して遅相/進相の識別を行う位相比較結果識別回路とを備える位相比較装置であって、該位相比較結果識別回路は、前記進相出力パルスの無パルス期間を測定することで遅相判別を行い、前記遅相出力パルスの無パルス期間を測定することで進相判別を行い、進相/遅相の識別信号を出力することを特徴とする。   In order to achieve the above object, a phase comparison apparatus according to a first aspect of the present invention includes a Bang-Bang type phase comparison circuit, and a phase-shift output pulse and a phase-shift output pulse of the phase comparison circuit as inputs. A phase comparison apparatus comprising a phase comparison result identification circuit for identifying a phase advance, wherein the phase comparison result identification circuit performs a phase discrimination by measuring a non-pulse period of the phase advance output pulse, Advancing phase discrimination is performed by measuring a non-pulse period of the delayed output pulse, and an advancing / delaying phase identification signal is output.

請求項2にかかる発明は、請求項1に記載の位相比較装置において、前記位相比較結果識別回路は、前記位相比較回路の進相出力パルスによってリセットされた後にクロック信号のカウントを行い所定のカウント値に達すると遅相を示す信号を出力する第1カウンタ回路と、前記位相比較回路の遅相出力パルスによってリセットされた後に前記クロック信号のカウントを行い所定のカウント値に達すると進相を示す信号を出力する第2カウンタ回路と、前記遅相を示す信号と前記進相を示す信号を入力して進相/遅相の識別信号を出力する識別回路とを具備することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the phase comparison device according to the first aspect, the phase comparison result identification circuit counts a clock signal after being reset by a phase advance output pulse of the phase comparison circuit and performs a predetermined count. A first counter circuit that outputs a signal indicating a delayed phase when the value is reached, and the clock signal is counted after being reset by a delayed output pulse of the phase comparison circuit, and the phase is advanced when a predetermined count value is reached. A second counter circuit that outputs a signal; and an identification circuit that inputs a signal indicating the delayed phase and a signal indicating the advanced phase and outputs an identification signal of the advanced phase / delayed phase.

請求項3にかかる発明は、請求項2に記載の位相比較装置において、前記所定のカウント値は、前記位相比較回路の一方の入力がデータ信号であるとき、該データ信号の最大連続同符号数に応じて設定されていることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the phase comparison device according to the second aspect, when the one input of the phase comparison circuit is a data signal, the predetermined count value is the maximum number of consecutive same signs of the data signal. It is set according to.

請求項4にかかる発明は、請求項2又は3に記載の位相比較装置において、前記位相比較回路の前記進相出力パルスをN分周して前記位相比較結果識別回路の前記第1カウンタ回路に入力させる第1分周回路と、前記位相比較回路の前記遅相出力パルスをN分周して前記位相比較結果識別回路の前記第2カウンタ回路に入力させる第2分周回路とを備え、且つ前記クロック信号をN分周したクロック信号に置き換えたことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the phase comparison device according to the second or third aspect, the phase-advanced output pulse of the phase comparison circuit is divided by N and the first counter circuit of the phase comparison result identification circuit is divided into N. A first frequency dividing circuit to be input, and a second frequency dividing circuit for frequency-dividing the delayed output pulse of the phase comparison circuit by N and inputting it to the second counter circuit of the phase comparison result identification circuit, and The clock signal is replaced with a clock signal divided by N.

請求項5にかかる発明は、請求項2乃至4のいずれか1つに記載の位相比較装置において、前記識別回路は、進相/遅相の識別を行う毎に、進相又は遅相のいずれかを示すデジタル信号を出力することを特徴とする。   According to a fifth aspect of the present invention, in the phase comparison device according to any one of the second to fourth aspects, each time the discrimination circuit discriminates the fast phase / late phase, the fast phase or the slow phase is determined. The digital signal which shows these is output.

請求項6にかかる発明は、請求項2乃至5のいずれか1つに記載の位相比較装置において、前記識別回路は、進相/遅相の識別を行う毎に、識別を行ったことを示す信号を出力することを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the phase comparison device according to any one of the second to fifth aspects, the identification circuit indicates that the identification has been performed each time the phase advance / late phase is identified. A signal is output.

本発明によれば、位相比較回路から出力する進相出力パルスの無パルス期間を測定することで遅相判別を行い、遅相出力パルスの無パルス期間を測定することで進相判別を行う、つまりパルスの存在ではなく、無パルス期間を測定するので、高速動作するBang-Bang型位相比較回路の出力パルスに歪や欠損がある場合であっても、チャージポンプやA/D変換器を用いることなく、進相、遅相のいずれであるかを正確に表すデジタル信号を得ることができる。   According to the present invention, the phase difference is determined by measuring the non-pulse period of the phase advance output pulse output from the phase comparison circuit, and the phase advance is determined by measuring the no pulse period of the phase delay output pulse. In other words, since the pulse-free period is measured instead of the presence of a pulse, a charge pump or an A / D converter is used even when the output pulse of a Bang-Bang type phase comparison circuit operating at high speed is distorted or missing. Therefore, it is possible to obtain a digital signal that accurately represents whether the phase is advanced or delayed.

本発明の第1の実施例の位相比較装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the phase comparison apparatus of 1st Example of this invention. 図1の位相比較装置の動作のタイミングチャートである。It is a timing chart of operation | movement of the phase comparison apparatus of FIG. 本発明の第2の実施例の位相比較装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the phase comparison apparatus of the 2nd Example of this invention. 図3の位相比較装置の動作の一部のタイミングチャートであるFIG. 4 is a partial timing chart of the operation of the phase comparison device of FIG. 3. 図3の位相比較装置の動作のタイミングチャートである。It is a timing chart of operation | movement of the phase comparison apparatus of FIG. Bang-Bang型位相比較回路の出力信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the output signal of a Bang-Bang type phase comparison circuit. 従来のBang-Bang型位相比較回路の使用法の一例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows an example of the usage method of the conventional Bang-Bang type | mold phase comparison circuit. Bang-Bang型位相比較回路の進相時の入出力信号を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the input / output signal at the time of phase advance of a Bang-Bang type | mold phase comparison circuit.

図8に示すように、データ信号Dataとクロック信号Clock1の位相差を比較するBang-Bang型位相比較回路では、データ信号Dataの立ち上がり、立ち下がり毎にクロック信号Clock1の立ち上がりタイミングとの位相比較を行い、進相であるならば、データ信号Dataの立ち上がり、立ち下がり毎に進相出力UP1のパルス信号が出力され、遅相出力DW1のパルス信号は出力されない。従って、その出力パルスの間隔はデータ信号の連続同符号数に等しい。   As shown in FIG. 8, in the Bang-Bang type phase comparison circuit that compares the phase difference between the data signal Data and the clock signal Clock1, the phase comparison with the rising timing of the clock signal Clock1 is performed every time the data signal Data rises and falls. If the phase is advanced, the pulse signal of the advanced phase output UP1 is output every time the data signal Data rises and falls, and the pulse signal of the delayed phase output DW1 is not output. Therefore, the interval between the output pulses is equal to the number of consecutive identical signs of the data signal.

図6に示したように、進相出力UP1、遅相出力DW1の両方にパルスが出力されない状態は存在しないため、最大連続同符号数をXとし、遅相出力DW1において、少なくともXビット時間以上パルスが観測されない無パルス状態であるとき、図8に示すように、データ信号Dataはクロック信号Clock1に対して進相状態にあると判断することができる。逆に、進相出力UP1の無パルス期間が十分長ければ遅相状態にあり、それ以外の場合は同期状態にあると判断することができる。また、クロック信号同士の比較の場合は、最大連続同符号数が1であるため、より簡便に識別することが可能である。本発明は、このような知見に基づくものである。   As shown in FIG. 6, there is no state in which no pulse is output to both the advanced phase output UP1 and the delayed phase output DW1, and therefore, the maximum number of consecutive same signs is X, and the delayed phase output DW1 is at least X bit time or longer. In the non-pulse state where no pulse is observed, as shown in FIG. 8, it can be determined that the data signal Data is in a phase advance state with respect to the clock signal Clock1. Conversely, if the no-pulse period of the phase advance output UP1 is sufficiently long, it can be determined that the phase is in the late phase, and otherwise it is determined that the phase is in the synchronized state. Further, in the case of comparison between clock signals, since the maximum number of consecutive identical codes is 1, it is possible to identify more easily. The present invention is based on such knowledge.

<第1の実施例>
図1に本発明の第1の実施例の位相比較装置を示す。図2に本実施例におけるタイミングチャートを示す。本実施例の位相比較装置は、前述のBang-Bang型位相比較回路10とその後段に接続した位相比較結果識別回路20とで構成される。位相比較回路10は、データ信号Dataとクロック信号Clock1を入力して進相出力UP1、遅相出力DW1を出力する。この位相比較結果識別回路20は、位相比較回路10からの進相出力UP1のパルス信号が入力する第1カウンタ回路21と、位相比較回路10からの遅相出力DW1のパルス信号が入力する第2カウンタ回路22と、その第1および第2カウンタ回路21,22からの出力を受けて進相/遅相の識別を行う識別回路23を備える。
<First embodiment>
FIG. 1 shows a phase comparison apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 shows a timing chart in this embodiment. The phase comparison apparatus according to the present embodiment includes the Bang-Bang type phase comparison circuit 10 described above and a phase comparison result identification circuit 20 connected to the subsequent stage. The phase comparison circuit 10 receives the data signal Data and the clock signal Clock1 and outputs a phase advance output UP1 and a phase advance output DW1. The phase comparison result identification circuit 20 includes a first counter circuit 21 to which the pulse signal of the phase advance output UP1 from the phase comparison circuit 10 is input and a second signal to which the pulse signal of the slow phase output DW1 from the phase comparison circuit 10 is input. A counter circuit 22 and an identification circuit 23 that receives the outputs from the first and second counter circuits 21 and 22 and identifies the phase advance / late phase are provided.

第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22は、位相比較回路10に入力するクロック信号Clockと同じ周波数のクロック信号Clockが入力し、そのクロック信号Clockの立上り毎にカウントを行うが、第1カウンタ回路21は位相比較回路10から進相出力UP1のパルス信号が入力するとリセットされ、第2カウンタ回路21は位相比較回路10から遅相出力DW1のパルス信号が入力するとリセットされる。   The first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 receive a clock signal Clock having the same frequency as that of the clock signal Clock input to the phase comparison circuit 10, and count each time the clock signal Clock rises. The circuit 21 is reset when the pulse signal of the advanced phase output UP1 is input from the phase comparison circuit 10, and the second counter circuit 21 is reset when the pulse signal of the delayed phase output DW1 is input from the phase comparison circuit 10.

また、第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22は、カウント数がデータ信号Dataの最大連続同符号数Xよりも十分大きなカウント数Yを超えた場合、前述の無パルス状態にあると判断し、第1カウンタ回路21からは遅相状態を示す信号DW2と識別を行ったことを示す信号Gate1を、第2カウンタ回路22からは進相状態を示す信号UP2と識別を行ったことを示す信号Gate2を、それぞれ識別回路23に出力する。また、第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22は、そのカウント数がYよりも大きなカウント数Zに達した場合にも、リセットされる。   Further, the first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 determine that the above-described no-pulse state is present when the count number exceeds the count number Y sufficiently larger than the maximum consecutive same sign number X of the data signal Data. The first counter circuit 21 shows a signal DW2 indicating that the phase is delayed and a signal Gate1 indicating that the phase has been identified, and the second counter circuit 22 indicates that the signal is differentiated from the signal UP2 that indicates the phase advanced state. Gate2 is output to the identification circuit 23, respectively. The first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 are also reset when the count number reaches a count number Z greater than Y.

図2のタイムチャートでは、第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22として、簡易的に0から15の値を取る4ビットのカウンタ(第1カウンタ回路21の各ビットの出力はD0〜D3、第2カウンタ回路22の出力はU0〜U3)を用い、カウント数が13から15のときに信号Gate1、Gate2のパルスが出力し、カウント数が14の時に進相出力UP2、遅相出力DW2のパルスが出力され、カウント数が15を超えるとリセットされる例で示した。   In the time chart of FIG. 2, as the first counter circuit 21 and the second counter circuit 22, a 4-bit counter that simply takes a value from 0 to 15 (the output of each bit of the first counter circuit 21 is D0 to D3, The output of the second counter circuit 22 uses U0 to U3). When the count number is 13 to 15, the pulses of the signals Gate1 and Gate2 are output. When the count number is 14, the advanced phase output UP2 and the delayed phase output DW2 An example is shown in which a pulse is output and reset when the count exceeds 15.

識別回路23は、第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22から識別を行ったことを示す信号Gate1、Gate2が入力された場合、どちらのカウンタ回路からの入力かに関わらず、識別が行われたことを示す信号Gate3を出力する。また、識別回路23は、第1カウンタ回路21から進相出力UP2のパルスが入力された場合は“H”となり、第2カウンタ回路32から遅相出力DW2のパルスが入力された場合は“L”となる識別信号UP/DWを出力する。   When the signals Gate1 and Gate2 indicating that identification is performed from the first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 are input, the identification circuit 23 performs identification regardless of which counter circuit is input. The signal Gate3 indicating that this is output. Further, the identification circuit 23 becomes “H” when the pulse of the advanced phase output UP2 is inputted from the first counter circuit 21, and “L” when the pulse of the delayed phase output DW2 is inputted from the second counter circuit 32. The identification signal UP / DW which becomes “is output.

従って、カウンタ数Yとカウンタ数Zの差に相当するパルス幅を持つ信号Gate3の立ち上がり、又は立ち下がり毎に、識別信号UP/DWの論理を参照することで、進相、遅相をデジタル信号として取り出し、論理制御等に用いることが可能となる。   Therefore, each time the signal Gate3 having a pulse width corresponding to the difference between the counter number Y and the counter number Z rises or falls, by referring to the logic of the identification signal UP / DW, the leading and lagging phases are converted into digital signals. And can be used for logic control or the like.

ここで、仮に、位相比較回路10からの進相出力UP1、遅相出力DW1のパルスに誤りがあったとすると、2つの場合が考えられる。1つは本来パルスが出力されるべきでないタイミングで出力される場合、もう1つは逆に出力されるべきパルスが出力されない場合である。前者の場合、位相比較結果識別回路20では、第1カウンタ21あるいは第2カウンタ22がリセットされるのみであり、進相、遅相の識別が遅れることにはなるが、誤って識別されることはない。一方、後者の場合、例えば欠損パルスの位置によっては、進相出力UP1や遅相出力DW1のパルスの間隔が最大連続同符号数Xよりも大きくなる可能性がある。従って、このままでは、前述のカウンタ数Yは最大連続同符号数Xよりも十分大きく設定する必要がある。   Here, if there are errors in the pulses of the advanced phase output UP1 and the delayed phase output DW1 from the phase comparison circuit 10, there are two cases. One is a case where a pulse should not be output originally, and the other is a case where a pulse to be output is not output. In the former case, in the phase comparison result identification circuit 20, only the first counter 21 or the second counter 22 is reset, and the identification of the leading phase and the lagging phase is delayed, but the phase comparison result identification circuit 20 is erroneously identified. There is no. On the other hand, in the latter case, for example, depending on the position of the missing pulse, the pulse interval of the advanced phase output UP1 and the delayed phase output DW1 may be larger than the maximum continuous same sign number X. Accordingly, the counter number Y described above needs to be set sufficiently larger than the maximum continuous same sign number X.

<第2の実施例>
図3に上記の問題を軽減させた第2の実施例の位相比較装置を示す。図3では、位相比較回路10の出力側と位相比較結果識別回路20の入力側との間に、第1,第2の分周回路31,32を挿入している。なお、位相比較結果識別回路20に入力するクロック信号Clock2は、位相比較回路10に入力するクロック信号Clock1に対して、分周回路31,32による分周比Nと同じ分周比Nで分周されたクロック信号である。位相比較結果識別回路20内の第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22は、分周回路31,32の出力が立ち上がる毎にリセットされる。
<Second embodiment>
FIG. 3 shows a phase comparison apparatus according to a second embodiment in which the above problem is reduced. In FIG. 3, first and second frequency dividing circuits 31 and 32 are inserted between the output side of the phase comparison circuit 10 and the input side of the phase comparison result identification circuit 20. The clock signal Clock 2 input to the phase comparison result identification circuit 20 is divided by the same frequency division ratio N as the frequency division ratio N by the frequency dividing circuits 31 and 32 with respect to the clock signal Clock 1 input to the phase comparison circuit 10. Clock signal. The first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 in the phase comparison result identification circuit 20 are reset each time the outputs of the frequency dividing circuits 31 and 32 rise.

図4に分周回路31、32に64分周回路を用いた場合の位相比較回路出力、および分周回路出力のタイミングチャート(一部)を示す。図4に示すように、第1分周回路31の64分周出力(Div64)は、位相比較回路10の進相出力UP1のパルス数が64個毎に変化する。データ信号Dataの最大連続同符号数をXとすると、位相比較回路10から進相出力UP1のパルスが出力されている場合、第1分周回路31の出力の最大連続同符号数は64×Xとなる。仮にパルスの欠損が1つあったとしても、最大連続同符号数は65×Xにしか増えず、また実際はそこまで偏ったデータになることは考えにくい。従って、前述のカウンタ数Yをそれほど大きな値にする必要がなくなり、第1カウンタ回路21および第2カウンタ回路22を小型・単純なものとすることができる。   FIG. 4 is a timing chart (partial) of the phase comparison circuit output and the frequency divider circuit output when the frequency divider circuits 31 and 32 use the 64 frequency divider circuit. As shown in FIG. 4, the number of pulses of the phase advance output UP <b> 1 of the phase comparison circuit 10 of the frequency division output (Div64) of the first frequency division circuit 31 changes every 64. When the maximum number of consecutive same signs of the data signal Data is X, when the pulse of the phase advance output UP1 is output from the phase comparison circuit 10, the maximum number of consecutive same signs of the output of the first frequency dividing circuit 31 is 64 × X. It becomes. Even if there is one missing pulse, the maximum number of consecutive identical codes increases only to 65 × X, and it is unlikely that the data is actually biased to that extent. Accordingly, it is not necessary to make the counter number Y as large as possible, and the first counter circuit 21 and the second counter circuit 22 can be made small and simple.

図5にこの分周回路31の出力div64_1、分周回路32の出力Div64_2を前述の位相比較結果識別回路20に入力した場合のタイミングチャートを示す。この場合、位相比較結果識別回路20に進相出力UP1、遅相出力DW1を直接入力した場合と同様に、64分周したクロック信号Clock2を入力すると、図2のタイミングチャートと同様に動作する。   FIG. 5 shows a timing chart when the output div64_1 of the frequency dividing circuit 31 and the output Div64_2 of the frequency dividing circuit 32 are input to the phase comparison result identification circuit 20 described above. In this case, when the clock signal Clock2 frequency-divided by 64 is input as in the case where the phase advance output UP1 and the phase delay output DW1 are directly input to the phase comparison result identification circuit 20, the operation is the same as the timing chart of FIG.

10:Bang-Bang型の位相比較回路
20:位相比較結果識別回路、21:第1カウンタ回路、22:第2カウンタ回路、23:識別回路
31:第1分周回路、32:第2分周回路
40:チャージポンプ、50:電圧制御発振回路
10: Bang-Bang type phase comparison circuit 20: Phase comparison result identification circuit, 21: First counter circuit, 22: Second counter circuit, 23: Identification circuit 31: First frequency divider circuit, 32: Second frequency divider Circuit 40: charge pump, 50: voltage controlled oscillation circuit

J.D.H.Alexander, ”Clock Recovery from Random Binary Signals”, IEEE Electrons Letters, Vol.11, pp.541-542, 1975J.D.H.Alexander, “Clock Recovery from Random Binary Signals”, IEEE Electrons Letters, Vol. 11, pp.541-542, 1975 M. Ramezani, C. Andre, T. Salama, "A 10Gb/s CDR with a half-rate bang-bang phase detector", pp. II-181 - II-184, vol.2, ISCAS 2003M. Ramezani, C. Andre, T. Salama, "A 10Gb / s CDR with a half-rate bang-bang phase detector", pp. II-181-II-184, vol.2, ISCAS 2003

Claims (6)

Bang-Bang型の位相比較回路と、該位相比較回路の進相出力パルスおよび遅相出力パルスを入力して遅相/進相の識別を行う位相比較結果識別回路とを備える位相比較装置であって、
該位相比較結果識別回路は、前記進相出力パルスの無パルス期間を測定することで遅相判別を行い、前記遅相出力パルスの無パルス期間を測定することで進相判別を行い、進相/遅相の識別信号を出力することを特徴とする位相比較装置。
A phase comparison device comprising a Bang-Bang type phase comparison circuit and a phase comparison result identification circuit for inputting a phase advance output pulse and a phase advance output pulse of the phase comparison circuit and identifying phase lag / phase advance. And
The phase comparison result identification circuit determines a phase delay by measuring a no-pulse period of the phase-advanced output pulse, performs a phase-advance determination by measuring a pulse-free period of the phase-lag output pulse, / A phase comparison device that outputs an identification signal of a late phase.
請求項1に記載の位相比較装置において、
前記位相比較結果識別回路は、前記位相比較回路の進相出力パルスによってリセットされた後にクロック信号のカウントを行い所定のカウント値に達すると遅相を示す信号を出力する第1カウンタ回路と、前記位相比較回路の遅相出力パルスによってリセットされた後に前記クロック信号のカウントを行い所定のカウント値に達すると進相を示す信号を出力する第2カウンタ回路と、前記遅相を示す信号と前記進相を示す信号を入力して進相/遅相の識別信号を出力する識別回路とを具備することを特徴とする位相比較装置。
The phase comparison apparatus according to claim 1,
The phase comparison result identification circuit is configured to count a clock signal after being reset by a phase advance output pulse of the phase comparison circuit and to output a signal indicating a delay phase when reaching a predetermined count value; A second counter circuit that counts the clock signal after being reset by the delayed output pulse of the phase comparison circuit and outputs a signal indicating a phase advance when a predetermined count value is reached; A phase comparison apparatus comprising: an identification circuit that inputs a signal indicating a phase and outputs an identification signal of a leading / delaying phase.
請求項2に記載の位相比較装置において、
前記所定のカウント値は、前記位相比較回路の一方の入力がデータ信号であるとき、該データ信号の最大連続同符号数に応じて設定されていることを特徴とする位相比較装置。
The phase comparison device according to claim 2,
The predetermined count value is set in accordance with the maximum number of consecutive same signs of the data signal when one input of the phase comparison circuit is a data signal.
請求項2又は3に記載の位相比較装置において、
前記位相比較回路の前記進相出力パルスをN分周して前記位相比較結果識別回路の前記第1カウンタ回路に入力させる第1分周回路と、前記位相比較回路の前記遅相出力パルスをN分周して前記位相比較結果識別回路の前記第2カウンタ回路に入力させる第2分周回路とを備え、且つ前記クロック信号をN分周したクロック信号に置き換えたことを特徴とする位相比較装置。
In the phase comparison apparatus according to claim 2 or 3,
A first frequency dividing circuit for dividing the phase advance output pulse of the phase comparison circuit by N and inputting it to the first counter circuit of the phase comparison result identification circuit; and a phase delay output pulse of the phase comparison circuit for N. A phase dividing device comprising: a second frequency dividing circuit for frequency division and inputting to the second counter circuit of the phase comparison result identification circuit; and the clock signal is replaced with a clock signal obtained by frequency division by N .
請求項2乃至4のいずれか1つに記載の位相比較装置において、
前記識別回路は、進相/遅相の識別を行う毎に、進相又は遅相のいずれかを示すデジタル信号を出力することを特徴とする位相比較装置。
In the phase comparison apparatus according to any one of claims 2 to 4,
The phase comparison device is characterized in that the identification circuit outputs a digital signal indicating either the leading phase or the retarding phase each time the leading phase / late phase is identified.
請求項2乃至5のいずれか1つに記載の位相比較装置において、
前記識別回路は、進相/遅相の識別を行う毎に、識別を行ったことを示す信号を出力することを特徴とする位相比較装置。
The phase comparison device according to any one of claims 2 to 5,
The identification circuit outputs a signal indicating that the identification is performed every time the identification of the leading phase / slow phase is performed.
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