JP2001143405A - Signal extracting circuit - Google Patents

Signal extracting circuit

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JP2001143405A
JP2001143405A JP32357699A JP32357699A JP2001143405A JP 2001143405 A JP2001143405 A JP 2001143405A JP 32357699 A JP32357699 A JP 32357699A JP 32357699 A JP32357699 A JP 32357699A JP 2001143405 A JP2001143405 A JP 2001143405A
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delay
signal
circuit
output
comparator
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JP32357699A
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Takashi Morie
隆史 森江
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a zero-phase start which is higher in precision than conventional by a signal extracting circuit equipped with a PLL circuit. SOLUTION: A 1st comparator 9 compares an inputted analog signal Input with its center value voltage Vref1 and a ZPS circuit 6 receives its output S2 and outputs a start signal SZ. A 2nd comparator 5 compares the analog signal Input with a prescribed voltage Vref2. A delay and delay measuring means 7 measures delays from the transition of the output of a 3rd comparator 22 to the transition of the output S2 of the 2nd comparator 5 when it operates as a delay measuring means, and delays the start signal SZ by the time measured when it operated as the delay measuring means and outputs a control signal SG of a VCO 3, when it operates as a delay means.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、位相ロックループ
を用いた信号抽出回路に関するものであり、特に初期位
相誤差をなくすゼロフェーズスタートに関する技術に属
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal extraction circuit using a phase locked loop, and more particularly to a technique relating to a zero phase start for eliminating an initial phase error.

【0002】[0002]

【従来の技術】位相ロックループ(以下「PLL」と略
す)は、入力信号とVCOの位相を一致させる回路であ
る。PLLはフィードバックループ系であるため、その
性能に応じて、数十から数百周期程度の位相引き込み時
間を必要とする。用途によっては、この引き込み時間を
できるだけ短くすることが重要となっている。
2. Description of the Related Art A phase locked loop (hereinafter abbreviated as "PLL") is a circuit for matching the phase of an input signal with the phase of a VCO. Since the PLL is a feedback loop system, it requires a phase acquisition time of about several tens to several hundreds of cycles depending on its performance. For some applications, it is important to make this pull-in time as short as possible.

【0003】例えば、ディスクの信号を読み出すリード
チャネル回路がその好例である。リードチャネル回路で
は、まず、ディスクに書かれている同期信号パターンを
用いてディスク信号とVCOを同期させ、その後、同期
したVCOの信号で同期信号パターンの後に書かれてい
るユーザーデータを読み込む。ここで、もし、PLLの
ロックに時間を要するならば、それだけ多くの同期信号
パターンをディスクに書き込んでおく必要があり、これ
は、ユーザーデータの領域が少なくなることを意味す
る。したがって、ディスクメディアの大容量化を図るた
めには、できるだけ短時間にPLLをロックさせること
が必要となる。
A good example is a read channel circuit for reading a signal from a disk. The read channel circuit first synchronizes the disk signal with the VCO using a synchronization signal pattern written on the disk, and then reads the user data written after the synchronization signal pattern with the synchronized VCO signal. Here, if it takes time to lock the PLL, it is necessary to write more synchronization signal patterns on the disk, which means that the area of the user data is reduced. Therefore, in order to increase the capacity of the disk medium, it is necessary to lock the PLL in as short a time as possible.

【0004】図12は従来のデジタル方式のPLLとし
て、PLLの引き込み時間を短縮するために、ゼロフェ
ーズスタート(以下「ZPS」と略す)を実現する構成
を示す図である。図12のシステムは、PLL回路5
と、そのタイミング調整をするためのコンパレータ11
およびZPS回路12とを備えている。
FIG. 12 is a diagram showing a configuration for realizing a zero-phase start (hereinafter abbreviated as “ZPS”) as a conventional digital PLL in order to shorten the pull-in time of the PLL. The system shown in FIG.
And a comparator 11 for adjusting the timing
And a ZPS circuit 12.

【0005】PLL回路5において、A/Dコンバータ
1は電圧制御発振器(以下「VCO」と略す)3が生成
したクロック信号CLOCKを用いて入力信号Inpu
tをサンプリングする。位相比較器2およびループフィ
ルタ4はこのサンプリング結果を処理してクロック信号
CLOCKと入力信号Inputとの位相差を検出し、
これをVCO3にフィードバックする。この結果、この
システムは入力信号Inputと同期したクロック信号
CLOCKによって入力信号Inputをサンプリング
する。
[0005] In the PLL circuit 5, the A / D converter 1 uses a clock signal CLOCK generated by a voltage controlled oscillator (hereinafter abbreviated as “VCO”) 3 to input an input signal Inpu.
Sample t. The phase comparator 2 and the loop filter 4 process this sampling result to detect a phase difference between the clock signal CLOCK and the input signal Input,
This is fed back to VCO3. As a result, the system samples the input signal Input with the clock signal CLOCK synchronized with the input signal Input.

【0006】コンパレータ11およびZPS回路12は
PLL回路5の位相引き込みの初期にVCO3の発振を
一時停止し、その後入力信号Inputと同じ位相でV
CO3を再発振させるといういわゆるゼロフェーズスタ
ートを行う。すなわち、コンパレータ11の参照電圧V
refは入力信号Inputの中心値電圧に設定されて
おり、コンパレータ11は入力信号Inputのゼロク
ロス点を検出する。ZPS回路12はコンパレータ11
の出力bを受けて、VCO3を停止/再発振させる信号
dを出力する。この結果、理想的には、VCO3が発振
を開始した瞬間にすでに入力信号Inputとクロック
信号CLOCKの位相が合っていることになり、短時間
での位相引き込みが可能になる。
The comparator 11 and the ZPS circuit 12 suspend the oscillation of the VCO 3 at the beginning of the phase pull-in of the PLL circuit 5, and thereafter, the VCO 3 has the same phase as the input signal Input.
A so-called zero-phase start of re-oscillating CO3 is performed. That is, the reference voltage V of the comparator 11
ref is set to the center value voltage of the input signal Input, and the comparator 11 detects the zero cross point of the input signal Input. The ZPS circuit 12 is a comparator 11
And outputs a signal d for stopping / re-oscillating the VCO 3. As a result, ideally, the phase of the input signal Input and the phase of the clock signal CLOCK already coincide with each other at the moment when the VCO 3 starts oscillating, and the phase can be pulled in a short time.

【0007】図13は図12のシステムの動作を示すタ
イミングチャートである。ここでは便宜的に、入力信号
Inputはほぼ正弦波であるものとする。また、VC
O3の停止はすでに何らかのタイミングでなされてお
り、ゼロフェーズスタートにおけるVCO3の発振開始
のみに着目するものとする。
FIG. 13 is a timing chart showing the operation of the system shown in FIG. Here, for convenience, it is assumed that the input signal Input is substantially a sine wave. Also, VC
O3 has already been stopped at some timing, and attention is focused only on the start of oscillation of the VCO 3 in the zero-phase start.

【0008】図13に示すように、コンパレータ11が
入力信号Inputのゼロクロス点を検出してから、Z
PS回路12を介してVCO3に発振開始信号が送られ
クロック信号CLOCKの発振出力が開始されるまでの
間には、時間T10の遅延が生じる。図13において、
T11はコンパレータ11の遅延、T12はZPS回路
12の遅延、T13はVCO3が停止状態から発振を開
始するまでの遅延である。さらには、クロック信号CL
OCKがADコンバータ1に供給されサンプリングがな
されるまでの遅延を考慮に入れると、実際の遅延時間は
さらに大きくなる。
As shown in FIG. 13, after the comparator 11 detects the zero cross point of the input signal Input,
There is a delay of time T10 between the time when the oscillation start signal is sent to the VCO 3 via the PS circuit 12 and the time when the oscillation output of the clock signal CLOCK is started. In FIG.
T11 is the delay of the comparator 11, T12 is the delay of the ZPS circuit 12, and T13 is the delay from the stop of the VCO 3 to the start of oscillation. Further, the clock signal CL
Taking into account the delay from when the OCK is supplied to the AD converter 1 and the sampling is performed, the actual delay time is further increased.

【0009】この遅延時間はPLL回路の位相ロックに
おける初期位相誤差となる。初期位相誤差が大きけれ
ば、PLL回路のロック時間が増したり、場合によって
はロック不能を招いてしまう。したがって、初期位相誤
差の低減のためのタイミング調整は非常に重要であり、
ZPS回路を設けた場合でも、実際には回路遅延の微妙
なタイミング調整が必要である。
This delay time becomes an initial phase error in the phase lock of the PLL circuit. If the initial phase error is large, the lock time of the PLL circuit increases, and in some cases, the lock becomes impossible. Therefore, timing adjustment to reduce the initial phase error is very important,
Even when a ZPS circuit is provided, fine timing adjustment of the circuit delay is actually required.

【0010】PLLの位相ロックにおける初期位相誤差
を低減するために、コンパレータ11の参照電圧Vre
fを可変にし、入力信号CLOCKがゼロクロスする前
のタイミングを検出してVCO3に発振開始させるとい
う方法が提案されている(特開平10−190456号
公報参照)。
In order to reduce the initial phase error in the PLL phase lock, the reference voltage Vre of the comparator 11 is reduced.
A method has been proposed in which f is made variable, the timing before the input signal CLOCK crosses zero is detected, and the VCO 3 starts oscillating (see JP-A-10-190456).

【0011】図14は上述した方法を示すタイミングチ
ャートである。図14では参照電圧Vrefを入力信号
Inputの中心値電圧0よりも低く設定し、これによ
ってコンパレータ11の応答タイミングをゼロクロス点
よりも時間T14だけ前にずらせている。この時間T1
4を上述した遅延時間T10に一致させれば、ほぼ入力
信号Inputのゼロクロス点においてサンプリングで
きることになる。
FIG. 14 is a timing chart showing the above method. In FIG. 14, the reference voltage Vref is set lower than the center value voltage 0 of the input signal Input, thereby shifting the response timing of the comparator 11 by the time T14 before the zero crossing point. This time T1
By making 4 equal to the above-described delay time T10, sampling can be performed substantially at the zero cross point of the input signal Input.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来のゼロ
フェーズスタートの手法には次のような問題がある。
However, the conventional zero-phase start method has the following problems.

【0013】従来の手法によるタイミング調整は、入力
信号の周波数や振幅または温度や電源電圧が一定である
場合には有効であると考えられる。しかし、入力信号の
周波数や振幅が変化した場合、または周辺温度や電源電
圧が変化した場合には必ずしも有効とはいえない。
The timing adjustment by the conventional method is considered to be effective when the frequency, amplitude, temperature, or power supply voltage of the input signal is constant. However, it is not always effective when the frequency or amplitude of the input signal changes, or when the ambient temperature or the power supply voltage changes.

【0014】例えば図14の例では、コンパレータの参
照電圧Vrefが入力信号Inputの中心値電圧と異
なる値に設定されているため、ゼロクロス点を基準にし
た入力信号Inputが参照電圧Vrefを横切るタイ
ミングは、入力信号Inputの周波数や振幅が変化す
ることによってずれることになる。このため、タイミン
グ調整時間T14が変化し、この変化が位相ロックにお
ける初期位相誤差の要因となる。
For example, in the example of FIG. 14, since the reference voltage Vref of the comparator is set to a value different from the central value voltage of the input signal Input, the timing at which the input signal Input crosses the reference voltage Vref with reference to the zero cross point is , Are shifted due to a change in the frequency or amplitude of the input signal Input. Therefore, the timing adjustment time T14 changes, and this change causes an initial phase error in the phase lock.

【0015】また、入力信号の周波数が一定でないシス
テムでは、VCOの発振周波数を入力信号の周波数に応
じて変える必要がある。ところが、VCOが発振開始に
要する時間はその発振周波数に大きく依存する場合があ
り、したがって、入力信号の周波数に応じて遅延T10
が変化することになり、この変化も初期位相誤差の要因
となる。また、温度や電源電圧の変動によって回路の遅
延量やVCOの発振開始に要する時間が変化すると、遅
延T10が変化し、これも初期位相誤差の要因となる。
In a system where the frequency of the input signal is not constant, it is necessary to change the oscillation frequency of the VCO in accordance with the frequency of the input signal. However, the time required for the VCO to start oscillating may greatly depend on the oscillating frequency.
Changes, and this change also causes an initial phase error. Further, if the amount of delay of the circuit or the time required to start the oscillation of the VCO changes due to a change in temperature or power supply voltage, the delay T10 changes, which also causes an initial phase error.

【0016】このように、遅延T10およびタイミング
調整時間T14は状況に応じて変化するので、従来例で
は、PLL回路の応答時間の増大や位相ロック失敗の確
率の増大という問題が生ずる可能性がある。特に、入力
信号の周波数がさらに高くなると、VCOの再発振タイ
ミングをより精度良く制御する必要が生じるが、従来の
手法によると、上述した問題がさらに深刻化する可能性
もある。
As described above, since the delay T10 and the timing adjustment time T14 change depending on the situation, in the conventional example, there is a possibility that a problem such as an increase in the response time of the PLL circuit or an increase in the probability of failure of the phase lock may occur. . In particular, when the frequency of the input signal is further increased, it becomes necessary to control the re-oscillation timing of the VCO with higher accuracy. However, according to the conventional method, the above-described problem may be further exacerbated.

【0017】前記の問題に鑑み、本発明は、PLL回路
を備えた信号抽出回路において、従来よりも精度の高い
ゼロフェーズスタートを実現することを課題とする。
In view of the above problems, it is an object of the present invention to realize a zero-phase start with higher accuracy than in a conventional signal extraction circuit having a PLL circuit.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、請求項1の発明が講じた解決手段は、信号抽出回
路として、クロック信号を発振出力するVCOを有し、
入力されたアナログ信号にこのクロック信号を同期さ
せ、この同期したクロック信号に応じて前記アナログ信
号をサンプリングするPLL回路と、前記VCOの発振
出力タイミングを調整するタイミング調整回路とを備
え、前記タイミング調整回路は、前記PLL回路が前記
アナログ信号およびクロック信号の位相ロックを開始す
る前に、前記アナログ信号が所定電圧をクロスしてから
その中心値電圧をクロスするまでのゼロクロス時間を得
て、前記PLL回路が前記位相ロックを開始する場合に
おいて、前記アナログ信号が前記所定電圧をクロスして
から前記ゼロクロス時間だけ経過したときに、前記VC
Oに前記クロック信号の発振出力を開始させるものであ
る。
Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a solution taken by the invention of claim 1 includes, as a signal extraction circuit, a VCO for oscillating and outputting a clock signal,
A PLL circuit that synchronizes the clock signal with the input analog signal and samples the analog signal in accordance with the synchronized clock signal; and a timing adjustment circuit that adjusts the oscillation output timing of the VCO. The circuit obtains a zero-crossing time from when the analog signal crosses a predetermined voltage to when the analog signal crosses its center value voltage before the PLL circuit starts phase locking of the analog signal and the clock signal. When the circuit starts the phase lock, when the analog signal crosses the predetermined voltage and the zero crossing time has elapsed, the VC signal is output.
O causes the oscillation output of the clock signal to start.

【0019】請求項2の発明では、前記請求項1の信号
抽出回路におけるタイミング調整回路は、前記所定電圧
として前記中心値電圧よりも低い電圧を用いるものとす
る。
According to a second aspect of the present invention, the timing adjustment circuit in the signal extraction circuit of the first aspect uses a voltage lower than the central value voltage as the predetermined voltage.

【0020】請求項3の発明では、前記請求項2の信号
抽出回路におけるタイミング調整回路は、前記アナログ
信号と前記中心値電圧とを比較する第1のコンパレータ
と、前記第1のコンパレータの出力を受けて、スタート
信号を出力するZPS回路と、前記アナログ信号と前記
所定電圧とを比較する第2のコンパレータと、前記VC
Oが発振出力する前記クロック信号と前記所定電圧とを
比較する第3のコンパレータと、動作が遅延手段または
遅延測定手段として切替可能に構成されており、前記Z
PS回路から出力されたスタート信号並びに前記第2お
よび第3のコンパレータの出力を入力とし、前記VCO
に制御信号を出力する遅延・遅延測定手段を備えたもの
とし、前記遅延・遅延測定手段は、遅延測定手段として
動作するときは前記第3のコンパレータの出力の遷移か
ら前記第2のコンパレータの出力の遷移までの間の遅延
時間を測定する一方、遅延手段として動作するときは前
記スタート信号を遅延測定手段として動作したときに測
定した遅延時間だけ遅延させて前記VCOの制御信号と
して出力するものとする。
According to a third aspect of the present invention, in the signal extracting circuit according to the second aspect, the timing adjustment circuit includes a first comparator for comparing the analog signal with the center value voltage, and an output of the first comparator. A ZPS circuit for receiving and outputting a start signal; a second comparator for comparing the analog signal with the predetermined voltage;
A third comparator for comparing the clock signal, which is oscillated and output by O, with the predetermined voltage, and an operation switchable as delay means or delay measurement means;
The start signal output from the PS circuit and the outputs of the second and third comparators are input to the VCO
And a delay / delay measuring means for outputting a control signal, wherein the delay / delay measuring means operates from the transition of the output of the third comparator to the output of the second comparator when operating as the delay measuring means. While operating as a delay unit, the start signal is delayed by the delay time measured when operating as the delay measuring unit, and is output as a control signal of the VCO. I do.

【0021】請求項4の発明では、前記請求項2の信号
抽出回路におけるタイミング調整回路は、前記アナログ
信号と前記中心値電圧とを比較する第1のコンパレータ
と、前記第1のコンパレータの出力を受けてスタート信
号を出力するZPS回路と、前記アナログ信号と前記所
定電圧とを比較する第2のコンパレータと、前記ZPS
回路と同等の遅延時間を有する第2のZPS回路、前記
第2のZPS回路の出力と前記所定電圧とを比較する第
3のコンパレータ、および前記VCOと同一構成であ
り、前記第3のコンパレータの出力によって制御される
第2のVCOを有する遅延測定用パスと、動作が遅延手
段または遅延測定手段として切替可能に構成されてお
り、前記ZPS回路から出力されたスタート信号、前記
第2のコンパレータの出力および前記第2のVCOの出
力を入力とし、前記VCOに制御信号を出力する遅延・
遅延測定手段を備えたものとし、前記遅延・遅延測定手
段は、遅延測定手段として動作するときは前記第2のV
COの出力の遷移から前記第2のコンパレータの出力の
遷移までの間の遅延時間を測定する一方、遅延手段とし
て動作するときは前記スタート信号を遅延測定手段とし
て動作したときに測定した遅延時間だけ遅延させて前記
VCOの制御信号として出力するものとする。
According to a fourth aspect of the present invention, in the signal extraction circuit according to the second aspect, the timing adjustment circuit includes a first comparator for comparing the analog signal with the center value voltage, and an output of the first comparator. A ZPS circuit for receiving and outputting a start signal; a second comparator for comparing the analog signal with the predetermined voltage;
A second ZPS circuit having a delay time equivalent to that of the circuit, a third comparator for comparing the output of the second ZPS circuit with the predetermined voltage, and the same configuration as the VCO; A delay measurement path having a second VCO controlled by an output, and a switch configured to switch the operation as a delay unit or a delay measurement unit; a start signal output from the ZPS circuit; An output and an output of the second VCO as inputs and outputting a control signal to the VCO;
A delay measuring means, wherein the delay / delay measuring means operates as the second V
While measuring the delay time from the transition of the output of the CO to the transition of the output of the second comparator, when operating as the delay means, only the delay time measured when operating the start signal as the delay measurement means It is assumed that the signal is output as a control signal of the VCO with a delay.

【0022】請求項5の発明では、前記請求項1の信号
抽出回路におけるタイミング調整回路は、前記所定電圧
として、前記中心値電圧に相当する電圧を用い、かつ、
前記アナログ信号がこの所定電圧を下回ってから前記中
心値電圧を超えるまでの時間を前記ゼロクロス時間とし
て得るものとする。
According to a fifth aspect of the present invention, the timing adjustment circuit in the signal extraction circuit according to the first aspect uses a voltage corresponding to the center value voltage as the predetermined voltage, and
The time from when the analog signal falls below the predetermined voltage to when the analog signal exceeds the center value voltage is obtained as the zero-cross time.

【0023】請求項6の発明では、前記請求項5の信号
抽出回路におけるタイミング調整回路は、前記アナログ
信号と前記中心値電圧とを比較する第1のコンパレータ
と、前記第1のコンパレータの出力を受けてスタート信
号を出力するZPS回路と、前記ZPS回路と同等の遅
延時間を有する第2のZPS回路、前記第2のZPS回
路の出力と前記所定電圧とを比較する第2のコンパレー
タ、および前記VCOと同一構成であり、前記第3のコ
ンパレータの出力によって制御される第2のVCOを有
する遅延測定用パスと、動作が遅延手段または遅延測定
手段として切替可能に構成されており、前記ZPS回路
から出力されたスタート信号、前記第1のコンパレータ
の出力および前記第2のVCOの出力を入力とし、前記
VCOに制御信号を出力する遅延・遅延測定手段を備え
たものとし、前記遅延・遅延測定手段は、遅延測定手段
として動作するときは前記第2のVCOの出力の遷移か
ら前記第1のコンパレータの出力の遷移までの間の遅延
時間を測定する一方、遅延手段として動作するときは前
記スタート信号を遅延測定手段として動作したときに測
定した遅延時間だけ遅延させて前記VCOの制御信号と
して出力するものとする。
According to a sixth aspect of the present invention, in the signal extracting circuit according to the fifth aspect, the timing adjustment circuit includes a first comparator for comparing the analog signal with the center value voltage, and an output of the first comparator. A ZPS circuit for receiving and outputting a start signal, a second ZPS circuit having a delay time equivalent to the ZPS circuit, a second comparator for comparing an output of the second ZPS circuit with the predetermined voltage, and A delay measuring path having the same configuration as the VCO and having a second VCO controlled by an output of the third comparator, and an operation switchable as a delay unit or a delay measuring unit; , The output of the first comparator, and the output of the second VCO are input to the VCO, and a control signal is supplied to the VCO. Output delay / delay measuring means, wherein the delay / delay measuring means operates from the transition of the output of the second VCO to the transition of the output of the first comparator when operating as the delay measuring means. While the delay time is measured, when operating as the delay means, the start signal is delayed by the delay time measured when operating as the delay measuring means and output as the VCO control signal.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)図1は本発明
の第1の実施形態に係る信号抽出回路の構成を示すブロ
ック図である。図1において、図12に示す従来の構成
と共通の構成要素には、図12と同一の符号を付してい
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (First Embodiment) FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a signal extraction circuit according to a first embodiment of the present invention. 1, the same components as those of the conventional configuration shown in FIG. 12 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0025】図1において、5は入力されたアナログ信
号Inputをこれに同期したクロック信号CLOCK
によってサンプリングするPLL回路であり、その構成
および動作は従来技術の項において説明したものと同様
である。入力信号Inputは、第1のコンパレータ1
1およびZPS回路12を介して遅延・遅延測定手段2
0の遅延用入力端子である第1の入力端子IN1にスタ
ート信号SZとして入力され、その出力である制御信号
SCは出力端子OUTからPLL回路5が有するVCO
3に供給される。このような信号パスによって、VCO
3のゼロフェーズスタート動作が行われる。入力信号I
nputは第2のコンパレータ21にも入力され、第2
のコンパレータ21の出力S2は遅延・遅延測定手段2
0のトリガー端子TRGに供給される。また、VCO3
の出力は遅延微調整用の第3のコンパレータ22を介
し、遅延・遅延測定手段20の遅延測定用入力端子であ
る第2の入力端子IN2に信号S3として供給される。
第1、第2および第3のコンパレータ11,21,2
2、ZPS回路12および遅延・遅延測定手段20によ
って、タイミング調整回路10が構成されている。
In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a clock signal CLOCK synchronized with the input analog signal Input.
And the configuration and operation are the same as those described in the section of the prior art. The input signal Input is input to the first comparator 1
1 and delay / delay measuring means 2 via ZPS circuit 12
0 is input as a start signal SZ to a first input terminal IN1 which is an input terminal for delay, and a control signal SC as an output thereof is supplied from an output terminal OUT to a VCO of the PLL circuit 5.
3 is supplied. With such a signal path, the VCO
A zero phase start operation of No. 3 is performed. Input signal I
nput is also input to the second comparator 21 and the second
The output S2 of the comparator 21 is the delay / delay measuring means 2
0 is supplied to the trigger terminal TRG. VCO3
Is supplied as a signal S3 to a second input terminal IN2 of the delay / delay measuring means 20, which is a delay measuring input terminal, through a third comparator 22 for fine adjustment of delay.
First, second and third comparators 11, 21, 21
2. The timing adjustment circuit 10 is composed of the ZPS circuit 12 and the delay / delay measurement means 20.

【0026】遅延・遅延測定手段20は遅延手段として
の機能と遅延測定手段としての機能とを併せ持ってい
る。いずれの機能として動作するかは切替制御端子CT
Lの入力に応じて選択され、切替制御端子CTLには外
部CPUまたは外部の復調回路のロジックから出力され
た信号が与えられる。遅延・遅延測定手段20は、遅延
測定手段として動作するときは、第2の入力端子IN2
の入力S3とトリガー端子TRGの入力S2との間の時
間遅延を測定する。また遅延手段として動作するとき
は、第1の入力端子IN1から出力端子OUTまでの遅
延が遅延測定手段として動作したときに測定した時間遅
延に相当する時間となるように機能する。
The delay / delay measuring means 20 has both a function as a delay means and a function as a delay measuring means. Which function is operated is determined by the switching control terminal CT.
The signal is selected according to the input of L, and a signal output from the logic of the external CPU or the external demodulation circuit is supplied to the switching control terminal CTL. When operating as delay measuring means, the delay / delay measuring means 20 has a second input terminal IN2.
Is measured between the input S3 of the trigger terminal TRG and the input S2 of the trigger terminal TRG. Also, when operating as the delay means, it functions so that the delay from the first input terminal IN1 to the output terminal OUT is a time corresponding to the time delay measured when operating as the delay measuring means.

【0027】図2は図1の信号抽出回路の動作を示すタ
イミングチャートである。ここで、第2および第3のコ
ンパレータ21,22の参照電圧Vref2は入力信号
Inputの中心値電圧とし、第1のコンパレータ11
の参照電圧Vref1は中心値電圧Vref2よりも低
い電圧値をとるものとする。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the signal extraction circuit of FIG. Here, the reference voltage Vref2 of the second and third comparators 21 and 22 is the center value voltage of the input signal Input, and the first comparator 11
Of the reference voltage Vref1 takes a voltage value lower than the central value voltage Vref2.

【0028】図1のタイミング調整回路10の動作タイ
ミングは、必要な回路遅延を測定するPHASE1と、
測定した回路遅延に基づいてVCO3に発振を開始させ
るPHASE2とに分かれる。PHASE1ではVCO
3の動作を一旦停止させ、クロック信号CLOCKと入
力信号Inputの位相が一致するような遅延・遅延測
定手段20の遅延量を求める。このとき、遅延・遅延測
定手段20はCPUまたは復調回路からの指示によって
遅延測定手段として動作し、第2の入力端子IN2の信
号S3とトリガー端子TRGの信号S2の時間差を測定
する。このとき、第1の入力端子IN1から出力端子O
UTまでの遅延時間は遅延・遅延測定手段20が有する
最小の遅延時間となる。PHASE2では、PHASE
1において測定した遅延量だけVCO3の発振開始信号
を遅延させることによって、クロック信号CLOCKと
入力信号Inputの位相が一致するようにZPSをか
ける。
The operation timing of the timing adjustment circuit 10 in FIG. 1 includes a PHASE 1 for measuring a required circuit delay,
It is divided into PHASE2 which causes the VCO3 to start oscillating based on the measured circuit delay. VCO in PHASE1
The operation of step 3 is temporarily stopped, and the delay amount of the delay / delay measuring means 20 is calculated so that the phase of the clock signal CLOCK matches the phase of the input signal Input. At this time, the delay / delay measuring means 20 operates as a delay measuring means in accordance with an instruction from the CPU or the demodulation circuit, and measures a time difference between the signal S3 of the second input terminal IN2 and the signal S2 of the trigger terminal TRG. At this time, from the first input terminal IN1 to the output terminal O
The delay time to the UT is the minimum delay time of the delay / delay measuring means 20. In PHASE2, PHASE
By delaying the oscillation start signal of the VCO 3 by the delay amount measured in step 1, the ZPS is applied so that the phases of the clock signal CLOCK and the input signal Input match.

【0029】図2に示すように、入力信号Inputの
変化によって、第1のコンパレータ11の出力S1は
“H”と“L”の間を遷移する。ZPS回路12はVC
O3の発振を停止させ、次に入力信号Inputが参照
電圧Vref1を越えて第1のコンパレータ11の出力
S1が立ち上がったときに“H”を出力してVCO3の
発振を開始させる。なお、VCO3の発振停止期間はよ
り短い方が好ましい。このとき、第3のコンパレータ2
2の出力S3が遷移してから第2のコンパレータ21の
出力S2が遷移するまでの遅延時間T5を測定する。
As shown in FIG. 2, the output S1 of the first comparator 11 transitions between "H" and "L" due to a change in the input signal Input. ZPS circuit 12 is VC
O3 oscillation is stopped, and when the input signal Input exceeds the reference voltage Vref1 and the output S1 of the first comparator 11 rises, "H" is output to start oscillation of the VCO3. Note that the oscillation stop period of the VCO 3 is preferably shorter. At this time, the third comparator 2
The delay time T5 from the transition of the output S3 of the second comparator 2 to the transition of the output S2 of the second comparator 21 is measured.

【0030】ここで、 T1A=第1のコンパレータ11における遅延時間 T1B=第2のコンパレータ21における遅延時間 T1C=第3のコンパレータ22における遅延時間 T2 =ZPS回路12における遅延時間 T21=遅延・遅延測定手段20における第1の入力端
子IN1から出力端子までの最小遅延時間 T3 =VCO3が発振開始に要する時間 とする。なお、各コンパレータ11,21,22の遅延
時間は、参照電圧や入力電圧の遷移時間が若干異なるた
めに、別の定数によって表現した。
Here, T1A = delay time in the first comparator 11 T1B = delay time in the second comparator 21 T1C = delay time in the third comparator 22 T2 = delay time in the ZPS circuit 12 T21 = delay / delay measurement The minimum delay time T3 from the first input terminal IN1 to the output terminal in the means 20 is the time required for the VCO3 to start oscillating. Note that the delay times of the comparators 11, 21, and 22 are represented by different constants because the transition times of the reference voltage and the input voltage are slightly different.

【0031】このとき、第1のコンパレータ11の出力
信号S1の遷移から第3のコンパレータ22の出力信号
S3の遷移までに要する遅延時間T4は、 T4=T2+T21+T3+T1C …(1) となる。ここで、入力信号Inputが第1の参照電圧
Vref1を横切ってから第2の参照電圧Vref2を
横切るまでの時間をTAとおくと、遅延・遅延測定手段
20によって測定される,第3のコンパレータ22の出
力信号S3の遷移から第2のコンパレータ21の出力信
号S2の遷移までに要する時間T5は、 T5=TA+T1B−T1A−T4 …(2) となる。ここで測定された遅延時間T5に最小の遅延時
間T21を加えた値が、遅延・遅延測定手段20が遅延
手段として動作するときの遅延時間T6となる。時間T
6は次式のように表される。 T6=T5+T21=TA+T1B−T1A−T4+T21 …(3)
At this time, the delay time T4 required from the transition of the output signal S1 of the first comparator 11 to the transition of the output signal S3 of the third comparator 22 is as follows: T4 = T2 + T21 + T3 + T1C (1) Here, assuming that a time from when the input signal Input crosses the first reference voltage Vref1 to crosses the second reference voltage Vref2 is TA, the third comparator 22 measured by the delay / delay measuring means 20 The time T5 required from the transition of the output signal S3 to the transition of the output signal S2 of the second comparator 21 is as follows: T5 = TA + T1B-T1A-T4 (2) The value obtained by adding the minimum delay time T21 to the measured delay time T5 is the delay time T6 when the delay / delay measuring means 20 operates as the delay means. Time T
6 is represented by the following equation. T6 = T5 + T21 = TA + T1B-T1A-T4 + T21 (3)

【0032】PHASE1に引き続きPHASE2にお
いて、VCO3の再発振が行われる。PHASE2で
は、遅延・遅延測定手段20の遅延時間はPHASE1
において測定した遅延量T6に設定されている。したが
って、ZPS回路12の出力信号は時間T6だけ遅れた
タイミングでVCO3に発振を開始させる。
In PHASE2 following PHASE1, re-oscillation of VCO3 is performed. In PHASE2, the delay time of the delay / delay measuring means 20 is PHASE1
Is set to the delay amount T6 measured in. Therefore, the output signal of the ZPS circuit 12 causes the VCO 3 to start oscillating at a timing delayed by the time T6.

【0033】PHASE2が開始されると、ZPS回路
12はPHASE1の場合と同様に、まず“L”を出力
してVCO3の発振を停止し、次に入力信号Input
が参照電圧Vref1を越え第1のコンパレータ11の
出力S1が立ち上がったとき“H”を出力してVCO3
の発振を開始させる。なお、VCO3の発振を停止する
タイミングはここでは重要ではないので特に説明はしな
い。
When PHASE2 is started, the ZPS circuit 12 first outputs "L" to stop the oscillation of the VCO 3, and then inputs the input signal Input, as in the case of PHASE1.
Output “H” when the output voltage S exceeds the reference voltage Vref 1 and the output S 1 of the first comparator 11 rises.
Start oscillation. Note that the timing at which the oscillation of the VCO 3 is stopped is not important here, and is not particularly described.

【0034】ここで、入力信号Inputが参照電圧V
ref1を横切ってからVCO3が再発振を開始するま
でに要する時間TBは、式(1),(3)を用いて、 TB=T1A+T2+T6+T3 =T1A+T2+TA+T1B−T1A −(T2+T21+T3+T1C)+T21+T3 =TA+T1B−T1C …(4) で与えられる。ここで、 T1B≒T1C とすると、 TB≒TA を得る。ここで、PHASE1とPHASE2は連続し
て行われるため、その間に入力信号Inputの周波数
はほとんど変化しないと考えると、VCO3はほぼ入力
信号Inputのゼロクロス点において発振を再開する
ことになる。したがって、PLL回路5の位相ロックに
おける初期位相誤差はほぼゼロになる。
Here, the input signal Input is the reference voltage V
Using the equations (1) and (3), TB = T1A + T2 + T6 + T3 = T1A + T2 + TA + T1B-T1A- (T2 + T21 + T3 + T1C) + T21 + T3 = TA + T3 T1 ). Here, assuming that T1B ≒ T1C, TB ≒ TA is obtained. Here, since PHASE1 and PHASE2 are performed continuously, it is considered that the frequency of the input signal Input hardly changes during that time, so that the VCO 3 restarts oscillation substantially at the zero crossing point of the input signal Input. Therefore, the initial phase error in the phase lock of the PLL circuit 5 becomes almost zero.

【0035】<遅延・遅延測定手段>図3は遅延・遅延
測定手段20の内部構成の一例を示す回路図である。図
3の回路は、切替制御端子CTLに与えられる信号値が
“H”のときは遅延測定手段として動作し、“L”のと
きは遅延手段として動作する。
<Delay / Delay Measuring Means> FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the internal configuration of the delay / delay measuring means 20. The circuit of FIG. 3 operates as a delay measuring means when the signal value applied to the switching control terminal CTL is “H”, and operates as a delay means when the signal value is “L”.

【0036】図3において、セレクタ34は第1の入力
端子IN1と第2の入力端子IN2とに接続され、第1
の入力端子IN1に入力される遅延用入力および第2の
入力端子IN2に入力される遅延測定用入力のうちのい
ずれかを、切替制御端子CTLの入力信号に応じて選択
する。
In FIG. 3, the selector 34 is connected to a first input terminal IN1 and a second input terminal IN2,
Of the delay input input to the input terminal IN1 and the delay measurement input input to the second input terminal IN2 are selected in accordance with the input signal of the switching control terminal CTL.

【0037】セレクタ34の出力側には所定数の単位遅
延素子30が直列に接続されている。そして、各単位遅
延素子30の出力にはそれぞれ、当該単位遅延素子30
の出力デジタル信号をラッチするラッチ回路31とトラ
イステートバッファ33とが接続されている。各トライ
ステートバッファ33の出力は出力端子OUTに共通に
接続されている。隣接する各ラッチ回路31の間には、
各トライステートバッファ33を制御するための論理ゲ
ート32がそれぞれ設けられており、各論理ゲート32
は、前段のラッチ回路31の出力が“H”でありかつ後
段のラッチ回路31の出力が“L”であるときにのみト
ライステートバッファ33をアクティブにし、それ以外
のときはトライステートバッファ33の出力をハイイン
ピーダンス状態にする。
On the output side of the selector 34, a predetermined number of unit delay elements 30 are connected in series. Then, the output of each unit delay element 30 is
Are connected to a latch circuit 31 for latching the output digital signal of the first stage and the tristate buffer 33. The output of each tristate buffer 33 is commonly connected to an output terminal OUT. Between each adjacent latch circuit 31,
A logic gate 32 for controlling each tri-state buffer 33 is provided.
Activates the tristate buffer 33 only when the output of the preceding latch circuit 31 is “H” and the output of the subsequent latch circuit 31 is “L”; otherwise, the tristate buffer 33 is activated. Put the output in a high impedance state.

【0038】トリガー端子TRGはH保持回路42を介
して各ラッチ回路31のクロック端子に接続されてい
る。H保持回路42は、端子41の信号が“L”のとき
は、入力されるトリガー信号が一旦“H”になるとその
まま出力として“H”を保持する。この結果、トリガー
端子TRGに接続された第2のコンパレータ5の出力パ
ルスの最初の立ち上がりのみが抽出され、その後のトリ
ガー信号の変化は各ラッチ回路31には伝わらない。こ
の結果、ラッチ回路31の誤動作を防ぐことができる。
なお、H保持回路42は、端子41の信号が“H”のと
きは保持機能が働かず、入力されたトリガー信号をその
まま各ラッチ回路31に伝える。
The trigger terminal TRG is connected to the clock terminal of each latch circuit 31 via the H holding circuit 42. When the signal at the terminal 41 is “L”, the H holding circuit 42 holds “H” as an output as it is once the input trigger signal becomes “H”. As a result, only the first rising of the output pulse of the second comparator 5 connected to the trigger terminal TRG is extracted, and the subsequent change in the trigger signal is not transmitted to each latch circuit 31. As a result, malfunction of the latch circuit 31 can be prevented.
When the signal at the terminal 41 is “H”, the H holding circuit 42 does not perform the holding function, and transmits the input trigger signal to each latch circuit 31 as it is.

【0039】また、第1の入力端子IN1と出力端子O
UTとの間には、各単位遅延素子30の出力側に設けら
れたトライステートバッファ33と同一特性を有するト
ライステートバッファ40が設けられている。これによ
り、図3の回路が遅延測定手段として動作する場合も、
このバッファ40によって第1の入力端子IN1から出
力端子OUTまでの間において遅延T21を要すること
になる。
The first input terminal IN1 and the output terminal O
Between the UT and the UT, a tri-state buffer 40 having the same characteristics as the tri-state buffer 33 provided on the output side of each unit delay element 30 is provided. Thereby, even when the circuit of FIG. 3 operates as the delay measuring means,
This buffer 40 requires a delay T21 between the first input terminal IN1 and the output terminal OUT.

【0040】また、各ラッチ回路31のリセット端子R
にはリセット端子RST(図1では図示せず)が接続さ
れており、これにより各ラッチ回路31のラッチデータ
を外部から“L”に初期化することができる。このリセ
ット端子RSTも外部の復調回路またはCPUから適切
に制御されるものとする。
The reset terminal R of each latch circuit 31
Is connected to a reset terminal RST (not shown in FIG. 1), whereby the latch data of each latch circuit 31 can be externally initialized to “L”. This reset terminal RST is also appropriately controlled by an external demodulation circuit or CPU.

【0041】図4を用いて、図3に示す遅延・遅延測定
手段7の動作を説明する。同図中、(a)は遅延測定手
段としての動作を、(b)は遅延手段としての動作を、
それぞれ示している。
The operation of the delay / delay measuring means 7 shown in FIG. 3 will be described with reference to FIG. In the figure, (a) shows the operation as delay measuring means, (b) shows the operation as delay means,
Each is shown.

【0042】まず、遅延測定手段としての動作を図4
(a)を用いて説明する。動作の前に、リセット端子R
STにパルス信号が与えられ、全てのラッチ回路31の
ラッチデータが“L”にリセットされる。なお、本回路
は遅延測定手段として動作する前に他の用途に用いられ
ることはないので、このリセット動作はシステムの他の
動作と並列に行うことができ、したがって、このリセッ
ト動作によってシステム全体の動作時間が延びることは
ない。
First, the operation as the delay measuring means is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Before operation, reset terminal R
A pulse signal is supplied to ST, and the latch data of all the latch circuits 31 is reset to “L”. Since this circuit is not used for other purposes before operating as the delay measuring means, this reset operation can be performed in parallel with other operations of the system, and therefore, this reset operation will The operating time does not increase.

【0043】そして、切替制御端子CTLの信号を
“H”に設定する。これにより、セレクタ34は入力端
子として遅延測定用の第2の入力端子IN2を選択する
ように設定される。この状態で、本回路は遅延測定手段
として動作し、第2の入力端子IN2から入力される信
号S3とトリガー端子TRGに入力される信号S2との
時間差を測定する。
Then, the signal of the switching control terminal CTL is set to "H". Thus, the selector 34 is set to select the second input terminal IN2 for delay measurement as an input terminal. In this state, this circuit operates as a delay measuring means, and measures the time difference between the signal S3 input from the second input terminal IN2 and the signal S2 input to the trigger terminal TRG.

【0044】入力信号S3はセレクタ34を介して各単
位遅延素子30を伝播する。すなわち、信号S3が伝播
した単位遅延素子30の出力は“H”になり、まだ伝播
していない単位遅延素子30の出力は“L”になる。信
号S3が各単位遅延素子30を伝搬する過程において、
トリガー端子TRGに入力される信号S2が立ち上がる
(トリガー信号が加わる)と、各単位遅延素子30のデ
ジタル出力値が各ラッチ回路31に保持される。図4
(a)の例では、第1段および第2段のラッチ回路31
は“H”を保持し、第3段以降のラッチ回路31は
“L”を保持する。
The input signal S 3 propagates through each unit delay element 30 via the selector 34. That is, the output of the unit delay element 30 to which the signal S3 has propagated becomes “H”, and the output of the unit delay element 30 that has not yet propagated becomes “L”. In the process in which the signal S3 propagates through each unit delay element 30,
When the signal S2 input to the trigger terminal TRG rises (trigger signal is applied), the digital output value of each unit delay element 30 is held in each latch circuit 31. FIG.
In the example of (a), the first-stage and second-stage latch circuits 31
Holds "H", and the third and subsequent latch circuits 31 hold "L".

【0045】また、出力端子OUTはトライステートバ
ッファ33,40によってドライブされる。ところが、
遅延測定手段として動作するときは、各ラッチ回路31
の出力は全て“L”であるので、各トライステートバッ
ファ33の出力は全てハイインピーダンス状態にある。
これに対してトライステートバッファ40は、切替制御
端子CTLに“H”が与えられるためアクティブ状態に
ある。したがって、遅延測定手段として動作するとき
も、出力端子OUTは遅延用入力端子である第1の入力
端子IN1にトライステートバッファ40を介して接続
されており、したがって、遅延手段としての動作も行
う。この遅延時間が前述した最小遅延時間T21に相当
する。
The output terminal OUT is driven by the tri-state buffers 33 and 40. However,
When operating as delay measuring means, each latch circuit 31
Are all "L", the outputs of each tristate buffer 33 are all in a high impedance state.
On the other hand, the tri-state buffer 40 is in an active state because “H” is given to the switching control terminal CTL. Therefore, even when operating as delay measuring means, the output terminal OUT is connected to the first input terminal IN1, which is a delay input terminal, via the tri-state buffer 40, and thus also operates as delay means. This delay time corresponds to the aforementioned minimum delay time T21.

【0046】次に、遅延手段としての動作を図4(b)
を用いて説明する。この場合は、切替制御端子CTLの
信号を“L”に設定する。これにより、セレクタ34は
入力端子として遅延用の第1の入力端子IN1を選択す
るように設定される。この状態で、本回路は遅延手段と
して動作し、第1の入力端子IN1から入力される信号
SZを所定時間遅延させて出力端子OUTに出力する。
Next, the operation as the delay means will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In this case, the signal of the switching control terminal CTL is set to “L”. As a result, the selector 34 is set to select the first input terminal IN1 for delay as an input terminal. In this state, the circuit operates as a delay unit, delays the signal SZ input from the first input terminal IN1 by a predetermined time, and outputs the signal to the output terminal OUT.

【0047】各論理ゲート32の動作によって、遅延測
定手段として動作したときに入力信号SZが伝播した最
先の単位遅延素子30の出力に接続されたトライステー
トバッファ33のみがアクティブ状態になり、出力端子
OUTに接続される。図4(b)の例では、第2段のト
ライステートバッファ33のみがアクティブ状態にな
り、図中破線で示すような信号伝播経路が形成される。
このような信号伝播経路を通って、第1の入力端子IN
1に入力された信号SZは出力端子OUTから出力され
るので、この場合の遅延時間は遅延測定手段として動作
したときに測定した時間に相当する時間となる。より正
確にいうと、第1の入力端子IN1から出力端子OUT
までの遅延量は、遅延測定手段として動作したときに測
定した遅延にトライステートバッファ33における遅延
量T21を加えたものになる。
By the operation of each logic gate 32, only the tri-state buffer 33 connected to the output of the earliest unit delay element 30 to which the input signal SZ has propagated when operating as the delay measuring means is activated, and Connected to terminal OUT. In the example of FIG. 4B, only the second-stage tri-state buffer 33 is in the active state, and a signal propagation path as indicated by a broken line in the figure is formed.
Through such a signal propagation path, the first input terminal IN
Since the signal SZ input to 1 is output from the output terminal OUT, the delay time in this case is a time corresponding to the time measured when operating as the delay measuring means. More precisely, from the first input terminal IN1 to the output terminal OUT
The delay amount up to is the sum of the delay measured when operating as the delay measuring means and the delay amount T21 in the tristate buffer 33.

【0048】このように、図3の回路は遅延手段として
動作するとき、遅延測定手段として動作したときに測定
した遅延に相当する遅延量を設定することができる。こ
れにより、前述したようなタイミング調整機能を実現す
ることができる。
As described above, when the circuit of FIG. 3 operates as the delay means, the delay amount corresponding to the delay measured when operating as the delay measuring means can be set. Thereby, the timing adjustment function as described above can be realized.

【0049】なお、H保持回路42が設けられていない
場合には、遅延測定手段としての動作時において、各ラ
ッチ回路31がトリガー信号の2番目のパルスによって
も反応してしまい、このため誤った遅延量が保持される
おそれがある。H保持回路42はこのような誤動作を防
ぐ役割を果たしている。遅延測定手段として動作させる
直前には、端子41にパルスを与えてH保持回路42の
H保持機能を一旦解除する。その後、H保持回路42は
トリガー信号の最初のパルスに応じて“H”を保持す
る。
When the H holding circuit 42 is not provided, each latch circuit 31 also reacts by the second pulse of the trigger signal during the operation as the delay measuring means. The delay amount may be maintained. The H holding circuit 42 serves to prevent such a malfunction. Immediately before operating as the delay measuring means, a pulse is applied to the terminal 41 to temporarily release the H holding function of the H holding circuit 42. Thereafter, the H holding circuit 42 holds “H” in response to the first pulse of the trigger signal.

【0050】なお、各ラッチ回路31のラッチタイミン
グにずれがある場合には、ラッチデータにおいて例えば
“H”“H”“L”“H”“L”“L”のように、
“H”を保持するラッチ回路31の間に“L”を保持す
るラッチ回路31が混じるいわゆるバブリングが発生す
る可能性がある。このようなバブリングを除去する論理
回路を各ラッチ回路31の出力の後段に設けることによ
って、遅延測定および遅延設定をより精度よく行うこと
ができる。
If there is a shift in the latch timing of each latch circuit 31, the latch data may have a value such as "H", "H", "L", "H", "L", "L".
There is a possibility that so-called bubbling in which the latch circuit 31 holding “L” is mixed between the latch circuits 31 holding “H”. By providing a logic circuit for eliminating such bubbling at the subsequent stage of the output of each latch circuit 31, the delay measurement and the delay setting can be performed more accurately.

【0051】また、図3の構成のように遅延測定手段お
よび遅延手段を共有化することによって、回路規模の縮
小が可能になる。もちろん、図3と異なる構成の遅延測
定手段および遅延手段を用いても、本実施形態と同様の
効果が得られることはいうまでもない。
Also, by sharing the delay measuring means and the delay means as in the configuration of FIG. 3, the circuit scale can be reduced. Of course, it is needless to say that the same effect as that of the present embodiment can be obtained even if the delay measuring means and the delay means having configurations different from those in FIG. 3 are used.

【0052】このように本実施形態に係る信号抽出回路
によると、ゼロフェーズスタートを実施する前に最適な
タイミング調整を行うための遅延時間が測定され、この
遅延時間を用いて、PLL回路の初期位相誤差がゼロに
なるようにゼロフェーズスタートが実施される。したが
って、入力信号の周波数や振幅が変化したり、温度や電
源電圧が変動して回路内の遅延値が変化した場合であっ
ても、柔軟に対応することができ、短い位相引き込み時
間によってPLL回路の動作を安定させることができ
る。
As described above, according to the signal extraction circuit according to the present embodiment, the delay time for performing the optimal timing adjustment is measured before the zero-phase start is performed, and this delay time is used to initialize the PLL circuit. Zero phase start is performed so that the phase error becomes zero. Therefore, even when the frequency or amplitude of the input signal changes, or when the delay value in the circuit changes due to a change in temperature or power supply voltage, it is possible to flexibly cope with the change, and the PLL circuit can be controlled by a short phase pull-in time. Operation can be stabilized.

【0053】(第2の実施形態)図5は本発明の第2の
実施形態に係る信号抽出回路の構成を示すブロック図で
ある。図5において、図1と共通の構成要素には図1と
同一の符号を付している。図5では、ZPS回路12と
同一構成の第2のZPS回路12A、第3のコンパレー
タ22、およびPLL回路5が有するVCO3と同一構
成の第2のVCO3Aを備えた遅延測定用パス13が設
けられており、第2のVCO3Aの出力が遅延・遅延測
定手段20の第2の入力端子IN2に入力されている。
第1および第2のコンパレータ11,21、ZPS回路
12、遅延測定用パス13並びに遅延・遅延測定手段2
0によって、タイミング調整回路10Aが構成されてい
る。
(Second Embodiment) FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal extraction circuit according to a second embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 5, a delay measuring path 13 including a second ZPS circuit 12A having the same configuration as the ZPS circuit 12, a third comparator 22, and a second VCO 3A having the same configuration as the VCO 3 of the PLL circuit 5 is provided. The output of the second VCO 3A is input to the second input terminal IN2 of the delay / delay measuring means 20.
First and second comparators 11 and 21, ZPS circuit 12, delay measuring path 13, and delay / delay measuring means 2
0 forms the timing adjustment circuit 10A.

【0054】図5の構成の動作は図1の構成と全く同様
である。すなわち、第1の実施形態の説明において、 T2=ZPS回路12における遅延時間および第2のZ
PS回路12Aにおける遅延時間 T3=VCO3が発振開始に要する時間および第2のV
CO3Aが発振開始に要する時間 と読み替えることによって、全く同様の説明が本実施形
態において成り立つ。したがって、本実施形態において
も第1の実施形態が奏する効果は何ら失われることはな
い。
The operation of the configuration of FIG. 5 is exactly the same as the configuration of FIG. That is, in the description of the first embodiment, T2 = the delay time in the ZPS circuit 12 and the second Z
Delay time in PS circuit 12A T3 = time required for VCO3 to start oscillation and second V
By reading the term "the time required for the CO3A to start oscillating," the same description holds true in the present embodiment. Therefore, the effect of the first embodiment is not lost at all in the present embodiment.

【0055】図1の構成では、VCO3の発振を、遅延
時間測定のために一旦停止し、さらにZPSのために再
び停止する必要があった。これに対して、図5の構成で
は、遅延測定用パス13を設けたことによって、遅延時
間をこの遅延測定用パス13によって測定することが可
能である。したがって、遅延測定を行うPHASE1で
は、PLL回路5はどのような動作状態であっても良
く、遅延測定のためにVCO3を停止させる必要がな
い。このため、VCO3は、PHASE2においてZP
Sのために一度だけ停止させるだけでよく、これによ
り、短時間における位相ロックが可能になる。すなわ
ち、位相引き込み時間を1クロックでも短縮したい場合
には、図5に示す構成が有効である。
In the configuration shown in FIG. 1, it is necessary to temporarily stop the oscillation of the VCO 3 for measuring the delay time and then stop it again for the ZPS. On the other hand, in the configuration of FIG. 5, the provision of the delay measurement path 13 allows the delay time to be measured by the delay measurement path 13. Therefore, in PHASE 1 for performing delay measurement, the PLL circuit 5 may be in any operation state, and there is no need to stop the VCO 3 for delay measurement. For this reason, VCO3 uses ZP in PHASE2.
It only needs to be stopped once for S, which allows a short phase lock. That is, when it is desired to reduce the phase pull-in time by one clock, the configuration shown in FIG. 5 is effective.

【0056】逆に言うと、第1の実施形態には、本実施
形態に比べて、遅延測定のために入力信号Inputの
1周期に相当する時間が必要になる代わりに、遅延測定
用パスが不要な分、回路規模や消費電力が削減できると
いう長所がある。
Conversely, the first embodiment requires a time corresponding to one cycle of the input signal Input for delay measurement in comparison with the present embodiment, but instead of the delay measurement path, There is an advantage that the circuit scale and power consumption can be reduced by unnecessary amounts.

【0057】また、第2のZPS回路12Aはディジタ
ル回路であるので、これを回路規模がより小さいデジタ
ル遅延素子に置き換えても遅延量が大幅にずれることは
少ない。したがって、この置換によって回路規模の縮小
が可能である。同様に、第3のコンパレータ22につい
ても、遅延量がほぼ同等のデジタル素子に置き換えるこ
とによって、回路規模や消費電力の削減が可能である。
Further, since the second ZPS circuit 12A is a digital circuit, even if it is replaced with a digital delay element having a smaller circuit scale, the amount of delay hardly shifts significantly. Therefore, the circuit scale can be reduced by this replacement. Similarly, the circuit size and power consumption of the third comparator 22 can be reduced by replacing the third comparator 22 with digital elements having substantially the same delay amount.

【0058】また図5の構成では、PHASE1におい
てPLL回路の動作を拘束しないので、動作の高速性を
妨げることなく高精度のゼロフェーズスタートが可能で
ある。例えば、ゼロフェーズスタートの開始に当たりV
COの発振を停止する処理と並行にPHASE1を実行
しても良い。また例えば、PLL回路が位相引き込みを
行う前に周波数引き込みを行う場合には、周波数引き込
みの最終段階においてPHASE1を実行しても良い。
ただし、PHASE1とPHASE2とはできるだけ時
間的に近い方がタイミング誤差が少なくなるので望まし
い。
Further, in the configuration of FIG. 5, since the operation of the PLL circuit is not restricted in PHASE 1, a zero-phase start with high accuracy can be performed without hindering the high-speed operation. For example, when starting the zero phase start, V
PHASE1 may be executed in parallel with the process of stopping CO oscillation. Further, for example, in the case where the PLL circuit performs frequency locking before performing phase locking, PHASE1 may be executed in the final stage of frequency locking.
However, it is desirable that PHASE1 and PHASE2 be as close in time as possible because the timing error is reduced.

【0059】また、図1や図5の構成では、クロック信
号CLOCKがVCO3から発振出力されるまでの遅延
を考慮しているが、さらに詳細に、クロック信号CLO
CKがADコンバータ1に与えられて入力信号Inpu
tがサンプリングされるまでの遅延も考慮に入れてタイ
ミング調整を行う方が好ましい。このような微少なタイ
ミング調整を行うために、図6に示すような遅延の小さ
い固定遅延素子50を複数個有する遅延調整回路を遅延
・遅延測定手段20と直列に挿入してもよい。これによ
り、遅延・遅延測定手段20では測定できないようなA
Dコンバータ1内部の遅延の補正が可能となる。また、
第2のコンパレータ21と第3のコンパレータ22の遅
延時間の差、またはラッチ回路31のクロックディレイ
等の誤差の補正も可能になる。したがって、より精度の
高いタイミング調整が可能となる。
1 and 5, the delay until the clock signal CLOCK is oscillated and output from the VCO 3 is taken into consideration.
CK is applied to the AD converter 1 to input the input signal Inpu.
It is preferable to adjust the timing in consideration of the delay until t is sampled. In order to perform such minute timing adjustment, a delay adjusting circuit having a plurality of fixed delay elements 50 having a small delay as shown in FIG. 6 may be inserted in series with the delay / delay measuring means 20. As a result, A that cannot be measured by the delay / delay measuring means 20
The delay inside the D converter 1 can be corrected. Also,
It is also possible to correct a difference in delay time between the second comparator 21 and the third comparator 22 or an error such as a clock delay of the latch circuit 31. Therefore, more accurate timing adjustment can be performed.

【0060】また図6の構成において、セレクタ51が
選択する単位遅延回路50の段数を外部から制御可能に
することによって、さらに自由度の高いタイミング調整
が可能となる。また、PLL回路5の位相比較器2の出
力を参照して、初期位相誤差が小さくなるように単位遅
延回路50の段数を決定する論理回路を設ければ、遅延
調整が自動化でき、調整工程が不要になる。
Further, in the configuration of FIG. 6, by allowing the number of stages of the unit delay circuit 50 selected by the selector 51 to be externally controllable, the timing can be adjusted with a higher degree of freedom. Further, if a logic circuit that determines the number of stages of the unit delay circuit 50 so as to reduce the initial phase error with reference to the output of the phase comparator 2 of the PLL circuit 5 is provided, the delay adjustment can be automated, and the adjustment process can be performed. It becomes unnecessary.

【0061】また、第1のコンパレータ11の参照電圧
Vref1は、入力信号Inputの電圧範囲内であっ
て、第1のコンパレータ11の出力信号S1の遷移から
第2のコンパレータ21の出力信号S2の遷移までの間
にVCO3の発振開始が可能であれば、どのような値で
あってもかまわない。ただし、参照電圧Vref1が入
力信号Inputの中心値電圧に近いほど、出力信号S
1,S2の遷移間における入力信号Inputの傾きは
急峻になるので、それだけノイズに起因するタイミング
誤差が生じにくくなる。したがって、参照電圧Vref
1は入力信号Inputの中心値電圧にできるだけ近い
方が望ましい。
The reference voltage Vref1 of the first comparator 11 is within the voltage range of the input signal Input, and the transition of the output signal S1 of the first comparator 11 to the transition of the output signal S2 of the second comparator 21 Any value may be used as long as the VCO 3 can start oscillating during this time. However, the closer the reference voltage Vref1 is to the central value voltage of the input signal Input, the more the output signal S
Since the slope of the input signal Input between the transitions 1 and S2 is steep, a timing error due to noise is less likely to occur. Therefore, the reference voltage Vref
It is desirable that 1 be as close as possible to the center value voltage of the input signal Input.

【0062】<変形例>図7は本実施形態の変形例に係
る信号抽出回路の構成を示すブロック図である。図7に
おいて、図5と共通の構成要素には図5と同一の符号を
付している。図7では、A/Dコンバータ1の前段に信
号処理回路61が設けられており、ここでは信号処理回
路61はフィルタ62および自動振幅調整アンプ(AG
C)63を備えたものとしている。そして、第1のコン
パレータ11には、A/Dコンバータ1の入力信号では
なく、信号処理回路61の入力信号が与えられている。
<Modification> FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a signal extraction circuit according to a modification of the present embodiment. 7, the same components as in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as in FIG. In FIG. 7, a signal processing circuit 61 is provided in a stage preceding the A / D converter 1. In this case, the signal processing circuit 61 includes a filter 62 and an automatic amplitude adjustment amplifier (AG).
C) 63 is provided. The input signal of the signal processing circuit 61 is supplied to the first comparator 11 instead of the input signal of the A / D converter 1.

【0063】図7に示すように、第1のコンパレータ1
1の入力として信号処理回路61の入力信号を与えても
本実施形態の作用効果は何ら失われない。さらに、図7
の構成では、第1のコンパレータ11の入力信号がA/
Dコンバータ1に入力されるまでの時間が長くなるた
め、その分、ゼロフェーズスタートに要する時間に余裕
が生じる。このため、第1のコンパレータ11の参照電
位Vref1を入力信号Inputの中心値により近づ
けることが可能になるので、入力信号Inputに重畳
するノイズに起因する誤差を回避することができる。
As shown in FIG. 7, the first comparator 1
Even if the input signal of the signal processing circuit 61 is given as the input of 1, the effect of the present embodiment is not lost at all. Further, FIG.
In the configuration of, the input signal of the first comparator 11 is A /
Since the time until the signal is input to the D converter 1 becomes long, the time required for the zero-phase start has a margin. Therefore, the reference potential Vref1 of the first comparator 11 can be made closer to the center value of the input signal Input, so that an error caused by noise superimposed on the input signal Input can be avoided.

【0064】(第3の実施形態)図8は第3の実施形態
に係る信号抽出回路の構成を示すブロック図である。図
8において、図5と共通の構成要素には図5と同一の符
号を付している。
(Third Embodiment) FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a signal extraction circuit according to a third embodiment. 8, the same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals as those in FIG.

【0065】第1および第2の実施形態では、2個のコ
ンパレータ11,21を用いて入力信号Inputから
2種類の基準信号S1,S2を生成し、これらを用いて
遅延測定を行った。これに対して本実施形態では、1個
のコンパレータ11を用いて2種類のタイミングを生成
する。コンパレータ11、ZPS回路12、遅延測定用
パス13および遅延・遅延測定手段20によって、タイ
ミング調整回路10Cが構成されている。
In the first and second embodiments, two types of reference signals S1 and S2 are generated from the input signal Input using the two comparators 11 and 21, and delay measurement is performed using these two types of reference signals S1 and S2. On the other hand, in the present embodiment, two types of timing are generated using one comparator 11. The comparator 11, the ZPS circuit 12, the delay measurement path 13, and the delay / delay measuring means 20 constitute a timing adjustment circuit 10C.

【0066】図9は図8の構成の動作を示すタイミング
チャートである。コンパレータ11の参照電位Vref
1は入力信号Inputの中心値電圧に設定されてい
る。ここでは、コンパレータ11の出力信号S1の遷移
のうち、立ち下がりを第1および第2の実施形態におけ
る第1のコンパレータ11の出力S1の立ち上がりの代
わりに用いるとともに、立ち上がりを第1および第2の
実施形態における第2のコンパレータ21の出力S2の
立ち上がりの代わりに用いる。これにより、本実施形態
では、第1および第2の実施形態と同様の作用効果を得
ることができる。したがって、本実施形態によると、第
1および第2の実施形態よりもコンパレータの個数を減
らすことができるので、回路規模および消費電力をとも
に削減することができる。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG. Reference potential Vref of comparator 11
1 is set to the center value voltage of the input signal Input. Here, of the transitions of the output signal S1 of the comparator 11, the falling is used instead of the rising of the output S1 of the first comparator 11 in the first and second embodiments, and the rising is changed to the first and second. It is used instead of the rise of the output S2 of the second comparator 21 in the embodiment. Thereby, in the present embodiment, the same operation and effect as those of the first and second embodiments can be obtained. Therefore, according to the present embodiment, the number of comparators can be reduced as compared with the first and second embodiments, so that both the circuit scale and the power consumption can be reduced.

【0067】なお、本実施形態では、入力信号Inpu
tの傾きが最も大きい中心値電圧がコンパレータ11の
参照電圧Vref1として設定されているので、入力信
号Inputに重畳するノイズの影響を受けにくいとい
う特徴も併せ持っている。
In this embodiment, the input signal Inpu
Since the center value voltage having the largest slope of t is set as the reference voltage Vref1 of the comparator 11, it also has a feature that it is hardly affected by noise superimposed on the input signal Input.

【0068】なお、本実施形態では、第1および第2の
実施形態と比べると、遅延・遅延測定手段20の第1の
入力端子IN1への入力信号が反転する。この場合に
は、図3の構成において、ラッチ31を逆極性のエッジ
トリガ型のものに置き換えることによって対応すること
ができる。
In the present embodiment, the input signal to the first input terminal IN1 of the delay / delay measuring means 20 is inverted as compared with the first and second embodiments. This case can be dealt with by replacing the latch 31 with an edge trigger type having a reverse polarity in the configuration of FIG.

【0069】また、本発明を入力信号の周波数が変化す
るシステムに用いる場合には、測定すべき遅延時間の長
さや精度が状況によって変化する。例えば、入力信号の
周波数が高いときは、入力信号の周期が短いのでタイミ
ング調整に要する時間は短くてすむものの、タイミング
調整の精度は高くなければならない。これに対して入力
信号の周波数が低いときは、タイミング調整の精度は低
くてもかまわないが、タイミング調整に要する時間は長
くなる。
When the present invention is used in a system in which the frequency of an input signal changes, the length and accuracy of the delay time to be measured change depending on the situation. For example, when the frequency of the input signal is high, the period of the input signal is short, so that the time required for the timing adjustment is short, but the accuracy of the timing adjustment must be high. On the other hand, when the frequency of the input signal is low, the accuracy of the timing adjustment may be low, but the time required for the timing adjustment becomes long.

【0070】したがって、このような要求を全て満たす
ためには、遅延・遅延測定手段に用いる単位遅延素子
は、タイミング調整の精度が十分高く得られるように1
個当たりの遅延が小さいことが必要であり、かつ、長い
遅延時間が測定可能なようにその個数は十分多く設定す
る必要がある。これは、回路規模や消費電力の増大につ
ながる。
Therefore, in order to satisfy all of these requirements, the unit delay element used in the delay / delay measuring means must be designed so that the timing adjustment accuracy is sufficiently high.
The delay per unit needs to be small, and the number of units needs to be set large enough so that long delay time can be measured. This leads to an increase in circuit size and power consumption.

【0071】そこで、回路規模や消費電力の増大を回避
しつつ、入力信号の周波数が変化するシステムに対応す
るために、遅延・遅延測定手段に用いられる単位遅延素
子として、遅延時間がVCOの発振周期に比例する遅延
素子を用いる方法が考えられる。このような単位遅延素
子は、遅延量が可変の遅延素子にVCOの周波数制御信
号を入力させることによって、実現できる。例えば、イ
ンバーターリング型のVCOを構成する遅延可変のイン
バータをそのまま単位遅延素子として用いればよい。
In order to cope with a system in which the frequency of an input signal changes while avoiding an increase in circuit scale and power consumption, a delay time of the VCO is used as a unit delay element used in the delay / delay measuring means. A method using a delay element proportional to the period can be considered. Such a unit delay element can be realized by inputting a VCO frequency control signal to a delay element having a variable delay amount. For example, a variable delay inverter constituting an inverter ring type VCO may be used as a unit delay element as it is.

【0072】このような単位遅延素子を用いることによ
って、入力信号の周波数が高いときは、単位遅延素子1
個当たりの遅延が短くなり、遅延時間を高い精度で測定
できる一方、入力信号の周波数が低いときは、単位遅延
素子1個当たりの遅延が長くなるので、その段数を増や
さなくても、長い遅延時間の測定が可能になる。したが
って、回路規模や消費電力の増大を回避しつつ、入力信
号の周波数が変化するシステムに対応することができ
る。
By using such a unit delay element, when the frequency of the input signal is high, the unit delay element 1
The delay per unit is short, and the delay time can be measured with high accuracy. On the other hand, when the frequency of the input signal is low, the delay per unit delay element is long, so that a long delay can be achieved without increasing the number of stages. Time can be measured. Therefore, it is possible to cope with a system in which the frequency of an input signal changes while avoiding an increase in circuit scale and power consumption.

【0073】本発明が有効なシステムとしては、例え
ば、様々なディスクメディアを扱うリードチャネルシス
テムが挙げられる。
A system to which the present invention is effective includes, for example, a read channel system that handles various disk media.

【0074】図10はディスクリードチャネルの全体構
成を示す図である。図10に示すシステムは、ディスク
71から読み出した原信号からクロック信号を抽出し、
そのクロックによって原信号をサンプリングすることに
よってデジタル信号を復調する。まず、ディスク71か
らの信号をヘッドアンプ72によって読み取り、可変利
得アンプ73によって増幅し、次段のローパスフィルタ
74によって高周波ノイズ成分を除去するとともに波形
の整形を行う。この信号が本発明に係る信号抽出回路7
5に入力される。
FIG. 10 is a diagram showing the overall structure of a disk read channel. The system shown in FIG. 10 extracts a clock signal from an original signal read from the disk 71,
The digital signal is demodulated by sampling the original signal with the clock. First, a signal from the disk 71 is read by a head amplifier 72, amplified by a variable gain amplifier 73, and a high-frequency noise component is removed and a waveform is shaped by a low-pass filter 74 in the next stage. This signal is the signal extraction circuit 7 according to the present invention.
5 is input.

【0075】信号抽出回路75は入力信号からクロック
信号を抽出し、これを用いて入力信号からデジタル信号
を復調する。抽出されたクロック信号は後段の復調回路
76やCPU77に供給され、デジタル信号の誤り訂正
処理や抽出データを用いた信号処理に用いられる。CP
U77はシステム全体の機能を制御する役割をも有して
おり、各ブロックへの制御信号はCPU77から供給さ
れる。例えば、信号抽出回路75では、周波数引き込み
と位相引き込みの切り替え制御や遅延測定手段や遅延素
子の信号経路の制御がCPU77によってなされる。な
お、構成によっては、これらの制御信号の一部または全
部を、復調回路76または信号抽出回路75内の論理回
路によって生成することも可能である。
The signal extraction circuit 75 extracts a clock signal from an input signal and uses this to demodulate a digital signal from the input signal. The extracted clock signal is supplied to the demodulation circuit 76 and the CPU 77 at the subsequent stage, where it is used for error correction of digital signals and signal processing using the extracted data. CP
U77 also has a role of controlling the functions of the entire system, and a control signal to each block is supplied from the CPU 77. For example, in the signal extraction circuit 75, the CPU 77 controls the switching between the frequency pull-in and the phase pull-in, and controls the signal path of the delay measuring means and the delay element. Note that, depending on the configuration, some or all of these control signals can be generated by a logic circuit in the demodulation circuit 76 or the signal extraction circuit 75.

【0076】図11はディスクのデータフォーマットを
示す図である。ディスクデータは同一円周上に並んだト
ラックの集合からなり、トラックは複数のセクタに分割
される。各セクタにおいて、必要なデータは「USER
DATA」領域に書き込まれている。「USER D
ATA」領域の信号を読み出すためには信号に同期した
クロックが必要である。このクロックを生成するため
に、「USER DATA」の前に「SYNC PAT
TERN」と呼ばれる同期信号パターンが記述されてお
り、この「SYNC PATTERN」からクロックが
抽出される。
FIG. 11 is a diagram showing a data format of a disk. The disk data is composed of a set of tracks arranged on the same circumference, and the track is divided into a plurality of sectors. In each sector, the required data is “USER
DATA "area. "USER D
In order to read a signal in the "ATA" area, a clock synchronized with the signal is required. In order to generate this clock, “SYNC PAT” must be added before “USER DATA”.
A synchronization signal pattern called "TERN" is described, and a clock is extracted from this "SYNC PATTERN".

【0077】クロック抽出は、「SYNC PATTE
RN」にVCOの周波数を合わせる周波数引き込みと、
VCOの位相までを合わせる位相引き込みとの大きく2
つに分けられる。言い換えると、これら2種類の引き込
みに要する時間分の「SYNC PATTERN」が各
セクタに書き込まれていなければならない。したがっ
て、位相引き込みに時間がかかる場合にはそれだけ長大
な「SYNC PATTERN」を用意する必要があ
り、このため、その後の「USER DATA」領域が
圧迫される。これは、ディスク容量の低下につながる。
したがって、高速な周波数引き込みと位相引き込みを実
現することは、ディスク容量を増加するためには非常に
重要な要素となる。
The clock extraction is performed by using “SYNC PATTE
"RN" to adjust the frequency of the VCO,
Large 2 with phase pull-in to match the phase of VCO
Divided into two. In other words, "SYNC PATTERN" for the time required for these two types of pull-in must be written in each sector. Therefore, when it takes a long time to pull in the phase, it is necessary to prepare a longer “SYNC PATTERN”, and the subsequent “USER DATA” area is pressed. This leads to a reduction in disk capacity.
Therefore, realizing high-speed frequency pull-in and phase pull-in is a very important factor for increasing the disk capacity.

【0078】本発明は、リードチャネルシステムの中で
も、高速なデータアクセスのために、ディスクの回転が
安定する前にPLL回路をロックさせてデータを読み出
すいわゆるジッタフリー再生を行うシステムに対して、
特に有効である。このようなシステムでは、PLL回路
の位相引き込み時には入力周波数が変化しており、事前
にその周波数値を知ることは難しい。このような入力信
号の周波数が刻々と変化するシステムにおいても、本発
明を用いると、状況に応じて最適なタイミングでゼロフ
ェーズスタートを行うことが可能である。
The present invention relates to a read channel system which performs so-called jitter-free reproduction for reading data by locking a PLL circuit before the rotation of a disk is stabilized for high-speed data access.
Especially effective. In such a system, the input frequency changes when the phase of the PLL circuit is pulled in, and it is difficult to know the frequency value in advance. Even in such a system in which the frequency of the input signal changes every moment, the use of the present invention makes it possible to perform a zero-phase start at an optimal timing according to the situation.

【0079】また、本発明では、PHASE1とPHA
SE2とにおいて入力信号の振幅や周波数が変化したと
き、遅延に誤差が生じるおそれがある。しかしながら、
PHASE1とPHASE2は時間的に連続しているの
で、たとえ入力信号の振幅や周波数に変化があっても、
その差は小さいものと考えられる。そして、ディスクシ
ステムの場合は入力信号として一定周波数の同期信号が
入力されるので、その差は非常に小さい。また、前述し
たジッターフリー再生を行うシステムの場合でも、入力
信号の周波数は変化するものの、その変化はPHASE
1およびPHASE2の期間からみて十分に緩やかであ
るため、問題とならない。
In the present invention, PHASE1 and PHA1
When the amplitude or frequency of the input signal changes with SE2, an error may occur in the delay. However,
Since PHASE1 and PHASE2 are temporally continuous, even if the amplitude or frequency of the input signal changes,
The difference is considered small. In the case of a disk system, since a synchronization signal of a constant frequency is input as an input signal, the difference is very small. Also, in the case of the system for performing the jitter-free reproduction described above, although the frequency of the input signal changes, the change is the PHASE
This is not a problem since the period is sufficiently slow in view of the period of 1 and PHASE2.

【0080】また、本発明をデジタルPLLを持つディ
スクドライブシステムに用いた場合には、PLLの初期
位相誤差が少ないために、安定した信号の読み出しが行
うことができる。したがって、ビットエラーレートの低
い信頼性の高いディスクドライブシステムを構成するこ
とが可能である。また、入力信号の多様な周波数に対応
できるので、複数メディアのディスクを1ドライブによ
って読み書きできる信頼性の高いシステムに適してい
る。
When the present invention is applied to a disk drive system having a digital PLL, a stable signal can be read because the initial phase error of the PLL is small. Therefore, it is possible to configure a highly reliable disk drive system with a low bit error rate. Also, since it can cope with various frequencies of the input signal, it is suitable for a highly reliable system that can read and write a disk of a plurality of media by one drive.

【0081】[0081]

【発明の効果】以上のようの本発明によると、入力信号
の周波数や振幅、温度や電源電圧の変動によるタイミン
グのずれの影響を補正し、動作の高速性を阻害すること
なく、PLL回路の安定した動作を実現することができ
る。
According to the present invention as described above, the influence of the timing shift due to the fluctuation of the frequency, amplitude, temperature and power supply voltage of the input signal is corrected, and the operation of the PLL circuit is prevented without impeding the high-speed operation. Stable operation can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る信号抽出回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a signal extraction circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の構成の動作を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG.

【図3】遅延・遅延測定手段の内部構成の一例を示す回
路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of an internal configuration of a delay / delay measuring unit.

【図4】(a),(b)は図3の遅延・遅延測定手段の
動作を説明するための図である。
FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the operation of the delay / delay measuring means of FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施形態に係る信号抽出回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a signal extraction circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】遅延調整回路の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a delay adjustment circuit.

【図7】本発明の第2の実施形態の変形例を示す図であ
る。
FIG. 7 is a diagram showing a modification of the second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3の実施形態に係る信号抽出回路の
構成を示すブロック図である。
FIG. 8 is a block diagram illustrating a configuration of a signal extraction circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図9】図8の構成の動作を示すタイミングチャートで
ある。
FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the configuration of FIG. 8;

【図10】ディスクリードチャネルの全体構成を示す図
である。
FIG. 10 is a diagram showing an overall configuration of a disk read channel.

【図11】ディスクのデータフォーマットを示す図であ
る。
FIG. 11 is a diagram showing a data format of a disc.

【図12】従来の信号抽出回路の構成を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a configuration of a conventional signal extraction circuit.

【図13】従来の信号抽出回路の動作を示すタイミング
チャートである。
FIG. 13 is a timing chart showing the operation of a conventional signal extraction circuit.

【図14】従来のゼロフェーズスタートを示すタイミン
グチャートである。
FIG. 14 is a timing chart showing a conventional zero-phase start.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

CLOCK クロック信号 Input 入力アナログ信号 SZ スタート信号 SG 制御信号 3 VCO 3A 第2のVCO 5 PLL回路 10,10A,10B,10C タイミング調整回路 11 第1のコンパレータ 12 ZPS回路 12A 第2のZPS回路 13 遅延測定用パス 20 遅延・遅延測定手段 21 第2のコンパレータ 22 第3のコンパレータ CLOCK Clock signal Input Input analog signal SZ Start signal SG Control signal 3 VCO 3A Second VCO 5 PLL circuit 10, 10A, 10B, 10C Timing adjustment circuit 11 First comparator 12 ZPS circuit 12A Second ZPS circuit 13 Delay measurement Path 20 delay / delay measuring means 21 second comparator 22 third comparator

フロントページの続き Fターム(参考) 5D044 GM12 GM14 GM15 5J106 AA04 BB09 CC01 CC19 CC21 CC38 CC41 CC59 DD05 DD34 DD36 DD43 DD48 FF02 FF06 GG19 HH08 KK03 KK12 5K047 AA02 JJ06 MM38 MM46 MM50 MM62 Continued on the front page F term (reference)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 クロック信号を発振出力するVCOを有
し、入力されたアナログ信号にこのクロック信号を同期
させ、この同期したクロック信号に応じて前記アナログ
信号をサンプリングするPLL回路と、 前記VCOの発振出力タイミングを調整するタイミング
調整回路とを備え、 前記タイミング調整回路は、 前記PLL回路が前記アナログ信号およびクロック信号
の位相ロックを開始する前に、前記アナログ信号が所定
電圧をクロスしてからその中心値電圧をクロスするまで
のゼロクロス時間を得て、前記PLL回路が前記位相ロ
ックを開始する場合において、前記アナログ信号が前記
所定電圧をクロスしてから前記ゼロクロス時間だけ経過
したときに、前記VCOに前記クロック信号の発振出力
を開始させるものであることを特徴とする信号抽出回
路。
A PLL circuit for oscillating and outputting a clock signal, synchronizing the clock signal with an input analog signal, and sampling the analog signal in accordance with the synchronized clock signal; A timing adjustment circuit that adjusts an oscillation output timing, wherein the timing adjustment circuit is configured to execute a phase adjustment of the analog signal and the clock signal before the analog signal crosses a predetermined voltage before the PLL circuit starts a phase lock. When the PLL circuit starts the phase lock by obtaining a zero crossing time until the center voltage crosses, when the analog signal crosses the predetermined voltage and the zero crossing time elapses, the VCO Starting the oscillation output of the clock signal. Signal extraction circuit.
【請求項2】 請求項1記載の信号抽出回路において、 前記タイミング調整回路は、 前記所定電圧として、前記中心値電圧よりも低い電圧を
用いるものであることを特徴とする信号抽出回路。
2. The signal extraction circuit according to claim 1, wherein the timing adjustment circuit uses a voltage lower than the central value voltage as the predetermined voltage.
【請求項3】 請求項2記載の信号抽出回路において、 前記タイミング調整回路は、 前記アナログ信号と前記中心値電圧とを比較する第1の
コンパレータと、 前記第1のコンパレータの出力を受けて、スタート信号
を出力するZPS回路と、 前記アナログ信号と前記所定電圧とを比較する第2のコ
ンパレータと、 前記VCOが発振出力する前記クロック信号と前記所定
電圧とを比較する第3のコンパレータと、 動作が遅延手段または遅延測定手段として切替可能に構
成されており、前記ZPS回路から出力されたスタート
信号並びに前記第2および第3のコンパレータの出力を
入力とし、前記VCOに制御信号を出力する遅延・遅延
測定手段を備えたものであり、 前記遅延・遅延測定手段は、遅延測定手段として動作す
るときは、前記第3のコンパレータの出力の遷移から前
記第2のコンパレータの出力の遷移までの間の遅延時間
を測定する一方、遅延手段として動作するときは、前記
スタート信号を、遅延測定手段として動作したときに測
定した遅延時間だけ遅延させて、前記VCOの制御信号
として出力するものであることを特徴とする信号抽出回
路。
3. The signal extraction circuit according to claim 2, wherein the timing adjustment circuit receives a first comparator that compares the analog signal with the center value voltage, and receives an output of the first comparator. A ZPS circuit that outputs a start signal; a second comparator that compares the analog signal with the predetermined voltage; a third comparator that compares the clock signal oscillated and output by the VCO with the predetermined voltage; Is configured to be switchable as delay means or delay measurement means, receives a start signal output from the ZPS circuit and outputs of the second and third comparators, and outputs a control signal to the VCO. The delay / delay measuring means, when operating as the delay measuring means, While the delay time from the transition of the output of the comparator to the transition of the output of the second comparator was measured, when operating as delay means, the start signal was measured when operating as delay measurement means. A signal extraction circuit for outputting a control signal of the VCO with a delay by a delay time.
【請求項4】 請求項2記載の信号抽出回路において、 前記タイミング調整回路は、 前記アナログ信号と前記中心値電圧とを比較する第1の
コンパレータと、 前記第1のコンパレータの出力を受けて、スタート信号
を出力するZPS回路と、 前記アナログ信号と前記所定電圧とを比較する第2のコ
ンパレータと、 前記ZPS回路と同等の遅延時間を有する第2のZPS
回路、前記第2のZPS回路の出力と前記所定電圧とを
比較する第3のコンパレータ、および前記VCOと同一
構成であり、前記第3のコンパレータの出力によって制
御される第2のVCOを有する遅延測定用パスと、 動作が遅延手段または遅延測定手段として切替可能に構
成されており、前記ZPS回路から出力されたスタート
信号、前記第2のコンパレータの出力および前記第2の
VCOの出力を入力とし、前記VCOに制御信号を出力
する遅延・遅延測定手段を備えたものであり、 前記遅延・遅延測定手段は、遅延測定手段として動作す
るときは、前記第2のVCOの出力の遷移から前記第2
のコンパレータの出力の遷移までの間の遅延時間を測定
する一方、遅延手段として動作するときは、前記スター
ト信号を、遅延測定手段として動作したときに測定した
遅延時間だけ遅延させて、前記VCOの制御信号として
出力するものであることを特徴とする信号抽出回路。
4. The signal extraction circuit according to claim 2, wherein the timing adjustment circuit receives a first comparator that compares the analog signal with the center value voltage, and receives an output of the first comparator. A ZPS circuit that outputs a start signal; a second comparator that compares the analog signal with the predetermined voltage; and a second ZPS having a delay time equivalent to that of the ZPS circuit.
Circuit, a third comparator for comparing the output of the second ZPS circuit with the predetermined voltage, and a delay having the same configuration as the VCO and having a second VCO controlled by the output of the third comparator A measurement path and an operation configured to be switchable as delay means or delay measurement means. The start signal output from the ZPS circuit, the output of the second comparator, and the output of the second VCO are input. And a delay / delay measuring means for outputting a control signal to the VCO. When the delay / delay measuring means operates as a delay measuring means, the delay / delay measuring means changes from the output transition of the second VCO to the second 2
When operating as a delay means while measuring the delay time until the transition of the output of the comparator, the start signal is delayed by the delay time measured when operating as the delay measurement means, A signal extraction circuit for outputting as a control signal.
【請求項5】 請求項1記載の信号抽出回路において、 前記タイミング調整回路は、 前記所定電圧として、前記中心値電圧に相当する電圧を
用い、かつ、前記アナログ信号がこの所定電圧を下回っ
てから前記中心値電圧を超えるまでの時間を前記ゼロク
ロス時間として得るものであることを特徴とする信号抽
出回路。
5. The signal extraction circuit according to claim 1, wherein the timing adjustment circuit uses, as the predetermined voltage, a voltage corresponding to the center value voltage, and after the analog signal falls below the predetermined voltage. A signal extraction circuit for obtaining a time until the voltage exceeds the center value voltage as the zero-cross time.
【請求項6】 請求項5記載の信号抽出回路において、 前記タイミング調整回路は、 前記アナログ信号と、前記中心値電圧とを比較する第1
のコンパレータと、 前記第1のコンパレータの出力を受けて、スタート信号
を出力するZPS回路と、 前記ZPS回路と同等の遅延時間を有する第2のZPS
回路、前記第2のZPS回路の出力と前記所定電圧とを
比較する第2のコンパレータ、および前記VCOと同一
構成であり、前記第3のコンパレータの出力によって制
御される第2のVCOを有する遅延測定用パスと、 動作が遅延手段または遅延測定手段として切替可能に構
成されており、前記ZPS回路から出力されたスタート
信号、前記第1のコンパレータの出力および前記第2の
VCOの出力を入力とし、前記VCOに制御信号を出力
する遅延・遅延測定手段を備えたものであり、 前記遅延・遅延測定手段は、遅延測定手段として動作す
るときは、前記第2のVCOの出力の遷移から前記第1
のコンパレータの出力の遷移までの間の遅延時間を測定
する一方、遅延手段として動作するときは、前記スター
ト信号を、遅延測定手段として動作したときに測定した
遅延時間だけ遅延させて、前記VCOの制御信号として
出力するものであることを特徴とする信号抽出回路。
6. The signal extraction circuit according to claim 5, wherein the timing adjustment circuit compares the analog signal with the center value voltage.
, A ZPS circuit receiving the output of the first comparator and outputting a start signal, and a second ZPS having a delay time equivalent to that of the ZPS circuit
Circuit, a second comparator for comparing the output of the second ZPS circuit with the predetermined voltage, and a delay having the same configuration as the VCO and having a second VCO controlled by the output of the third comparator A measurement path, and an operation configured to be switchable as a delay unit or a delay measurement unit. The start signal output from the ZPS circuit, the output of the first comparator, and the output of the second VCO are input. And a delay / delay measuring means for outputting a control signal to the VCO. When the delay / delay measuring means operates as a delay measuring means, the delay / delay measuring means changes from the output transition of the second VCO to the second 1
When operating as a delay means while measuring the delay time until the transition of the output of the comparator, the start signal is delayed by the delay time measured when operating as the delay measurement means, A signal extraction circuit for outputting as a control signal.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6566922B1 (en) * 2001-10-29 2003-05-20 Lsi Logic Corporation Zero phase and frequency restart PLL

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US6566922B1 (en) * 2001-10-29 2003-05-20 Lsi Logic Corporation Zero phase and frequency restart PLL

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