JP2000174620A - ジッタ抑圧回路 - Google Patents
ジッタ抑圧回路Info
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Abstract
低減した出力クロック信号を得るジッタ抑圧回路を提供
する。 【解決手段】位相比較器3、ローパスフィルタ4、VC
O12及び分周器13を共通使用し、ローパスフィルタ
4の出力側に接続された遅延回路5と、A/Dコンバー
タ6、CPU7及びD/Aコンバータ8の出力とをスイ
ッチ9で切替えてVCO12に入力し、アナログPLL
回路とデジタルPLL回路を選択切替可能にする。
Description
にクロック信号のジッタ(時間的な位相の変動)を抑圧
するジッタ抑圧回路に関する。
手段としては、アナログ位相周期ループ(PLL)やデ
ジタルPLLが使用されていた。最近では、安定性、信
頼性、LSI(大規模集積回路)化の容易性等の点で、
一般的には30MHz以下にデジタルPLLが広く使用
されている。
ロックを示す。このデジタルPLL回路は、入力信号2
9が入力される2値量子化位相比較器30、ループフィ
ルタ31、固定発振器35、パルス付加/除去回路34
及びR分周器33を有する。尚、固定発振器35、パル
ス付加/除去回路34及びR分周器33は、デジタルV
CO(電圧制御発振器)32を構成する。
信号29と、R分周器33の出力とを2値量子化位相比
較器30で位相比較する。即ち、この2値量子化位相比
較器30は、上述の位相比較を行った結果、位相が進ん
でいる場合は0、遅れている場合は1の如く、2値信号
として出力する。量子化した結果は、ループフィルタ3
1を介してパルス付加/除去回路34に送られる。
ルタ31から出力される信号によって、固定発振器35
から出力されるクロックパルスの付加/除去を行う回路
である。次に、パルス付加/除去回路34から出力され
るクロック信号は、R分周器33によりR分周されて、
上述した2値量子化位相比較器30に入力され、入力信
号29の位相と比較される。
のデジタルPLL回路では、パルス付加/除去回路34
でパルスの付加又は除去を行う頻度や時間によっては量
子化ジッタが発生する。この量子化ジッタを抑える為に
は固定発振器35の発振周波数を高くする必要がある。
入力信号29に含まれる周波数の高いジッタ成分の抑圧
には効果的だが、周波数の低いジッタ成分にはPLLが
追従してしまうという問題点がある。
れる位相変動(ジッタ)幅が通常の値より大きく且つラ
ンダムに変動する場合においてもジッタが抑圧でき、更
に周波数の低いジッタの抑圧も可能であるジッタ抑圧回
路を提供することにある。
め、本発明によるジッタ抑圧回路は、次のような特徴的
な構成を採用している。
け、低ジッタの出力クロック信号を出力するジッタ抑圧
回路において、位相比較器、VCO及びを共通使用し、
スイッチにより切替可能なアナログPLL回路及びデジ
タルPLL回路を構成することを特徴とするジッタ抑圧
回路。
L回路を選択する上記(1)のジッタ抑圧回路。
回路が選択されている期間に前記VCOへの適正位相誤
正補正信号を演算する上記(1)又は(2)のジッタ抑
圧回路。
ジタル値のヒストグラムにより相対頻度を求めて前記V
COの補正信号を演算する上記(3)のジッタ抑圧回
路。
めた一定周期で求め、前回の値と異なる場合、所定係数
で順次新しい補正信号に順次更新する上記(4)のジッ
タ抑圧回路。
と、遅延回路と、A/Dコンバータと、CPUと、D/
Aコンバータと、前記遅延回路及び前記D/Aコンバー
タの出力を選択するスイッチと、該スイッチの出力側に
接続されたVCOと、該VCOの出力を分周し、入力信
号と前記位相比較器で位相比較する分周器とを備え、前
記スイッチは前記CPUにより切替えられてアナログP
LL回路とデジタルPLL回路とを選択可能にすること
を特徴とするジッタ抑圧回路。
ータ及び前記D/Aコンバータの伝播遅延と略一致させ
る上記(6)のジッタ抑圧回路。
路の好適実施形態例を添付図、特に図1を参照して詳細
に説明する。
好適実施形態例のブロック図を示す。このジッタ抑圧回
路は、夫々入力信号及び制御信号が印加される入力端子
1及び制御端子2を有する。入力端子1には、位相比較
器3、ローパスフィルタ4及びA/D(アナログ・デジ
タル)コンバータ6を介してCPU(中央演算装置)7
が接続される。
ナログ)コンバータ8を介してアナログスイッチ9の一
方の入力端子11に入力され、ローパスフィルタ4の出
力が遅延回路5を介してアナログスイッチ9の他方の入
力端子10に入力される。アナログスイッチ9の出力
は、VCO12を介して出力端子14に接続され、出力
クロック信号を出力する。また、VCO12の出力は、
N分周器13にも入力され、N分周出力信号18は、位
相比較器3に帰還される。
され、また位相比較器3からの周期検出信号15もCP
U7に入力される。CPU7は、アナログスイッチ9の
切替信号16及びN分周器13には分周数設定信号17
を発生する。
する。このジッタ抑圧回路は、電源立上げ後、アナログ
スイッチ9を遅延回路5の出力側端子10に接続する。
その結果、このジッタ抑圧回路はアナログPLL回路と
して動作する。アナログPLL回路として、PLLが同
期状態となると、アナログスイッチ9をD/Aコンバー
タ8の出力端子11に切替えてデジタルPLL回路とし
て動作させる。但し、このアナログスイッチ9の切替え
は、CPU7が必要とする所定の演算処理後である。
CPU7及びD/Aコンバータ8によるデジタル処理時
間との位相(時間)調整の為設けられている。換言する
と、遅延回路5は、A/Dコンバータ6及びD/Aコン
バータ8の伝播遅延を補償することが主目的である。し
かし、遅延回路5は、ローパスフィルタ4とVCO12
間のバッファ機能をも有する。
LL回路としての動作を説明する。ジッタ成分を含む入
力信号が入力信号端子1に入力される。この入力信号
と、N分周器13との出力信号18とを、位相比較器3
に入力して位相比較する。両信号の位相誤差は、ローパ
スフィルタ4で平滑されて電圧に変換される。この補正
電圧は、遅延回路5を介してVCO12の出力端子14
から、この電圧に対応する出力クロック信号を発生す
る。N分周器13は、この出力クロック信号をN分周し
て位相比較器3へN分周信号18として入力されること
上述のとおりである。
後、ローパスフィルタ4の出力電圧をA/Dコンバータ
6が取込み、対応するデジタル値に変換し、入力信号の
タイミングでCPU7に取込む。この取込まれた値が位
相誤差となる。
ジタル値が予め決められたt個になったとき、後述する
ヒストグラム(図2参照)の作成手法によりCPU7で
演算処理され、その結果をD/Aコンバータ8に出力す
る。このD/Aコンバータ8は、ローパスフィルタ4の
出力電圧に近似する電圧を出力する。その後、CPU7
は、アナログスイッチ9に切替信号16を送り、アナロ
グスイッチ9をD/Aコンバータ8の出力側端子11に
切替えて、D/Aコンバータ8の出力電圧をVCO12
に入力する。その結果、デジタルPLL回路となり、安
定した出力クロック信号が出力端子14から得られるこ
ととなる。
PU7の演算処理過程を説明する。先ず、上述した手順
で位相誤差であるA/Dコンバータ6のデジタル値を入
力信号のタイミングで取込む。その際に、予めデジタル
値を記憶しておく領域を適当な値(クラス幅)で分割し
ておく。取込まれたデジタル値を適切なクラスに振分け
る。各クラスにおけるデータ数(度数)を計数する。
t個になったとき、既に取込まれた全データ数(t個)
の各クラスのデータ数の割合(相対頻度)を各クラスに
つき算出し、相対頻度がある規定値以上である領域の平
均を求め、その値をD/Aコンバータ8から出力する。
際、D/Aコンバータ8に出力する平均値が含まれるク
ラスの相対頻度が95%信頼できる区間(信頼区間)を
次式から計算する。 f±1.96√{f(1−f)/t} ここでfは相対頻度であり、tは全体のデータ数であ
る。
が合計t個になる毎に同様の手順で相対頻度を求め、そ
の中で一番相対頻度が高いクラスの相対頻度が前回の処
理で算出した信頼区間であれば、そのまま前回の処理で
算出した平均値を保持する。即ち、CPU7は、前の平
均値をD/Aコンバータ8に出し続ける。もし、信頼区
間外であれば、再度相対頻度が規定値以上である領域の
平均値を求め、前回の処理で算出した平均値と比較す
る。この新しい平均値が前回の平均値とある範囲内であ
れば、その値をD/Aコンバータ8に出力する。もし、
所定範囲外であれば、所定係数(例えば1/2)で補正
してD/Aコンバータ8に出力する。また、算出した平
均値は、次回の処理の為に保存しておくものとする。
のジッタ抑圧回路を画像信号処理に応用した応用例を説
明する。この応用例のブロック図で、図1のジッタ抑圧
回路に対応する構成素子には便宜上同じ参照符号を使用
する。
は、位相比較器3、ローパスフィルタ4、遅延回路5、
A/Dコンバータ6、CPU7、D/Aコンバータ8、
アナログスイッチ9、VCO12及びN分周器13以外
に次の素子を含んでいる。即ち、M分周器21、W分周
器22及びフリップフロップ(F/F)23である。
S信号が入力される。F/F23には、入力端子20か
ら入力VS信号が入力される。また、制御端子2には、
制御信号が入力され、入力HS信号、入力VS信号と共
にCPU7に入力される。VCO12の出力端子25か
ら出力クロック信号Iが出力され、M分周器21の出力
端子26から出力クロック信号II力される。また、W
分周器22及びF/F23の出力端子27、28から夫
々出力HS信号及び出力VS信号が出力される。この回
路は、入力HS信号及び入力VS信号、即ち入力水平同
期信号及び入力垂直同期信号に基づき、周波数の高いク
ロック信号の発生及び水平/垂直同期信号の再生機能を
有する。
果をD/Aコンバータ8に出力するタイミングを、次の
タイミングで処理する柔軟対応となっている。 (1) 入力VS信号のタイミングで出力する。 (2) 入力VS信号±(入力HS信号×t)のタイミ
ングで出力する。 (3) ランダムなタイミングで出力する。
1個のIC又はLSI(集積回路)化することができる
ので、簡単且つ安価に実現可能であることが理解できよ
う。更に、この応用例のジッタ抑圧回路は、図1と同様
に構成され、同様に動作するので、ここで詳細説明は省
略する。
形態例及び応用例の構成及び動作を詳述した。しかし、
本発明の要旨を逸脱することなく種々の変形変更が可能
であることが理解できよう。例えば、上述の説明では、
アナログスイッチは電源立上げ時のみにアナログPLL
回路として動作するよう動作した。しかし、同期外れ、
即ち位相誤差が十分大きくなった際にはアナログPLL
とするようアナログスイッチを切替えるのが好ましい。
また、アナログPLL回路は、デジタルPLL回路より
も迅速に立上るので、電源立上げ後のアナログPLLに
より得たVCOへの電圧をA/Dコンバータ6によりデ
ジタルPLL回路に引き渡すことによりデジタルPLL
回路も迅速に立ち上げることが可能になる。
のジッタ抑圧回路によると、アナログPLL回路とデジ
タルPLL回路の両方を有し、電源立上げ時等にはアナ
ログPLL回路にて迅速に立上げ、その後デジタルPL
L回路として高信頼性、高安定性のジッタ抑圧が得られ
る。また、デジタルPLL回路の場合の補正タイミング
は種々のタイミングに柔軟に対応することが可能であ
る。更に、回路構成はIC等を用いて比較的小型且つ安
価に実現できるという実用上の顕著な効果が得られる。
のブロック図である。
理過程の説明図である。
号処理回路のブロック図である。
る。
Claims (7)
- 【請求項1】ジッタを含む入力信号分周器を受け、低ジ
ッタの出力クロック信号を出力するジッタ抑圧回路にお
いて、 位相比較器、VCO及びを共通使用し、スイッチにより
切替可能なアナログPLL回路及びデジタルPLL回路
を構成することを特徴とするジッタ抑圧回路。 - 【請求項2】電源立上げ時には前記アナログPLL回路
を選択することを特徴とする請求項1に記載のジッタ抑
圧回路。 - 【請求項3】CPUを含み、前記アナログPLL回路が
選択されている期間に前記VCOへの適正位相誤正補正
信号を演算することを特徴とする請求項1又は2に記載
のジッタ抑圧回路。 - 【請求項4】前記CPUは、取込まれるt個のデジタル
値のヒストグラムにより相対頻度を求めて前記VCOの
補正信号を演算することを特徴とする請求項3に記載の
ジッタ抑圧回路。 - 【請求項5】前記デジタル値の相対頻度は予め定めた一
定周期で求め、前回の値と異なる場合、所定係数で順次
新しい補正信号に順次更新することを特徴とする請求項
4に記載のジッタ抑圧回路。 - 【請求項6】位相比較器と、ローパスフィルタと、遅延
回路と、A/Dコンバータと、CPUと、D/Aコンバ
ータと、前記遅延回路及び前記D/Aコンバータの出力
を選択するスイッチと、該スイッチの出力側に接続され
たVCOと、該VCOの出力を分周し、入力信号と前記
位相比較器で位相比較する分周器とを備え、前記スイッ
チは前記CPUにより切替えられてアナログPLL回路
とデジタルPLL回路とを選択可能にすることを特徴と
するジッタ抑圧回路。 - 【請求項7】前記遅延回路は、前記A/Dコンバータ及
び前記D/Aコンバータの伝播遅延と略一致させること
を特徴とする請求項6に記載のジッタ抑圧回路。
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JP35021198A JP3250151B2 (ja) | 1998-12-09 | 1998-12-09 | ジッタ抑圧回路 |
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JP3250151B2 JP3250151B2 (ja) | 2002-01-28 |
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CN109586713A (zh) * | 2017-09-29 | 2019-04-05 | 恩智浦有限公司 | 提供无抖动或抖动减少的输出信号的系统和方法 |
-
1998
- 1998-12-09 JP JP35021198A patent/JP3250151B2/ja not_active Expired - Fee Related
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