JP2002171160A - 位相比較回路 - Google Patents
位相比較回路Info
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- JP2002171160A JP2002171160A JP2000366905A JP2000366905A JP2002171160A JP 2002171160 A JP2002171160 A JP 2002171160A JP 2000366905 A JP2000366905 A JP 2000366905A JP 2000366905 A JP2000366905 A JP 2000366905A JP 2002171160 A JP2002171160 A JP 2002171160A
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- clock
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- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】識別データ出力用として使用される出力端子に
接続されるD−FFには、出力端子以外に多数のブロッ
クが接続され、それらの容量負荷により、帯域の劣化を
引き起こすため、高速動作時における識別データ出力の
波形劣化を生じるのを回避する位相比較回路を提供す
る。 【解決手段】入力データ信号が入力される入力端子1が
データ入力端子Dに接続され、位相反転したクロック信
号がクロック入力端子Cに入力される1対の入力段D−
FF8、9と、D−FF9の出力データ信号がデータ入
力端子Dに入力され、D−FF8の出力データを相互に
位相反転してクロック入力端子Cに入力される1対の出
力段D−FF10、11と、これら出力段D−FF1
0、11の両出力を入力とする加算器13とにより構成
される。
接続されるD−FFには、出力端子以外に多数のブロッ
クが接続され、それらの容量負荷により、帯域の劣化を
引き起こすため、高速動作時における識別データ出力の
波形劣化を生じるのを回避する位相比較回路を提供す
る。 【解決手段】入力データ信号が入力される入力端子1が
データ入力端子Dに接続され、位相反転したクロック信
号がクロック入力端子Cに入力される1対の入力段D−
FF8、9と、D−FF9の出力データ信号がデータ入
力端子Dに入力され、D−FF8の出力データを相互に
位相反転してクロック入力端子Cに入力される1対の出
力段D−FF10、11と、これら出力段D−FF1
0、11の両出力を入力とする加算器13とにより構成
される。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は位相比較回路、特に
半導体集積回路化に適するPLL(位相同期ループ)方
式のクロック・データ識別再生回路における位相比較回
路に関する。
半導体集積回路化に適するPLL(位相同期ループ)方
式のクロック・データ識別再生回路における位相比較回
路に関する。
【0002】
【従来の技術】位相比較回路は、入力データをクロック
信号で識別する時に、クロック信号の位相を入力データ
の中央位置である最適ポイントに自動調整させるため等
に使用される基本電子回路の1つである。位相比較回路
の従来技術は、特開平9−162727号公報の「ディ
ジタル形式位相比較器」、特開平10−327068号
公報の「ディジタルPLL回路」および特開2000−
40957号公報の「PLL回路」等に開示されてい
る。
信号で識別する時に、クロック信号の位相を入力データ
の中央位置である最適ポイントに自動調整させるため等
に使用される基本電子回路の1つである。位相比較回路
の従来技術は、特開平9−162727号公報の「ディ
ジタル形式位相比較器」、特開平10−327068号
公報の「ディジタルPLL回路」および特開2000−
40957号公報の「PLL回路」等に開示されてい
る。
【0003】従来の位相比較回路を図4乃至図10を参
照して説明する。図4は、従来の位相比較回路の第1例
のブロック図である。この位相比較回路は、4個のD型
フリップフロップ(D−FF)8〜11、3個のインバ
ータ(位相反転器)5〜7およびセレクタ12により構
成される。入力端子1からの入力信号をD−FF8およ
び9のデータ入力端子Dに入力し、入力端子2からの入
力信号をD−FF8のクロック端子Cに直接、またD−
FF9のクロック端子Cにインバータ5を介して入力す
る。D−FF8のQ出力信号を、出力端子3に出力する
と共に、D−FF10のクロック端子Cにインバータ6
を介して、またD−FF11のクロック端子Cの直接入
力する。一方、D−FF9のQ出力信号は、D−FF1
0のデータ入力端子Dにインバータ7を介して、またD
−FF11のデータ入力端子Dに直接入力する。また、
D−FF10および11のQ出力信号は、セレクタ12
の両入力端子D1、D2に入力し、セレクタ12の出力
信号を出力端子4に供給するよう構成されている。
照して説明する。図4は、従来の位相比較回路の第1例
のブロック図である。この位相比較回路は、4個のD型
フリップフロップ(D−FF)8〜11、3個のインバ
ータ(位相反転器)5〜7およびセレクタ12により構
成される。入力端子1からの入力信号をD−FF8およ
び9のデータ入力端子Dに入力し、入力端子2からの入
力信号をD−FF8のクロック端子Cに直接、またD−
FF9のクロック端子Cにインバータ5を介して入力す
る。D−FF8のQ出力信号を、出力端子3に出力する
と共に、D−FF10のクロック端子Cにインバータ6
を介して、またD−FF11のクロック端子Cの直接入
力する。一方、D−FF9のQ出力信号は、D−FF1
0のデータ入力端子Dにインバータ7を介して、またD
−FF11のデータ入力端子Dに直接入力する。また、
D−FF10および11のQ出力信号は、セレクタ12
の両入力端子D1、D2に入力し、セレクタ12の出力
信号を出力端子4に供給するよう構成されている。
【0004】この位相比較回路の動作を、図5および図
6のタイミングチャートを参照して説明する。図5およ
び図6において、(a)は入力端子1から入力されるデ
ータ信号、(b)は入力端子2から入力されるクロック
信号、(c)はD−FF8の出力信号、(d)はD−F
F9の出力信号、(e)はD−FF10の出力信号、
(f)はD−FF11の出力信号および(g)はセレク
タ12から出力端子4に出力されるの出力信号である。
図5において、(A)は位相合致時、(B)は位相進み
時および(C)は位相遅れ時のタイミングチャートであ
る。また、図6は、データ信号のDutyが劣化した場
合のタイミングチャートであって、(A)は位相合致
時、(B)は入力データの立ち下がりから半クロック前
にクロックの立ち上がりがある場合および(C)は入力
データの立ち上がりから半クロック後にクロックの立ち
上がりがある場合のタイミングチャートである。
6のタイミングチャートを参照して説明する。図5およ
び図6において、(a)は入力端子1から入力されるデ
ータ信号、(b)は入力端子2から入力されるクロック
信号、(c)はD−FF8の出力信号、(d)はD−F
F9の出力信号、(e)はD−FF10の出力信号、
(f)はD−FF11の出力信号および(g)はセレク
タ12から出力端子4に出力されるの出力信号である。
図5において、(A)は位相合致時、(B)は位相進み
時および(C)は位相遅れ時のタイミングチャートであ
る。また、図6は、データ信号のDutyが劣化した場
合のタイミングチャートであって、(A)は位相合致
時、(B)は入力データの立ち下がりから半クロック前
にクロックの立ち上がりがある場合および(C)は入力
データの立ち上がりから半クロック後にクロックの立ち
上がりがある場合のタイミングチャートである。
【0005】先ず、D−FF8で、入力端子1から入力
したデータ信号(a)を入力端子2からのクロック信号
(b)の立ち上がりで識別する。このD−FF8の出力
を識別データとして出力端子3に出力する。一方、D−
FF9で、入力端子1から入力したデータ(a)を入力
端子2からのクロック信号(b)をインバータ5で反転
させたクロック信号の立ち上がりで識別する。ここで、
D−FF9は、入力データ信号(a)のH(高レベル)
→L(低レベル)およびL→Hの変化点を識別すること
になる。この変化点は、データのH、Lが確定していな
いため、識別結果はHおよびLをランダムに行き交う。
したデータ信号(a)を入力端子2からのクロック信号
(b)の立ち上がりで識別する。このD−FF8の出力
を識別データとして出力端子3に出力する。一方、D−
FF9で、入力端子1から入力したデータ(a)を入力
端子2からのクロック信号(b)をインバータ5で反転
させたクロック信号の立ち上がりで識別する。ここで、
D−FF9は、入力データ信号(a)のH(高レベル)
→L(低レベル)およびL→Hの変化点を識別すること
になる。この変化点は、データのH、Lが確定していな
いため、識別結果はHおよびLをランダムに行き交う。
【0006】次に、D−FF10において、D−FF9
の出力データ(d)をインバータ7で反転させたデータ
を、D−FF8の出力データ(c)をインバータ6で反
転させたデータの立ち上がりで識別する。また、D−F
F11において、D−FF9の出力データ(d)をD−
FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別する。こ
れにより、D−FF10では、D−FF9の出力ランダ
ムデータ(d)を反転したデータを、D−FF8の出力
データ(c)の立ち下がりで識別する。一方、D−FF
11では、D−FF9の出力ランダムデータ(d)をD
−FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別するこ
とになる。セレクタ12の入力端子D1には、D−FF
10の出力データ(e)を、入力端子D2には、D−F
F11の出力データ(f)を入力する。このセレクタ1
2は、D−FF8の出力がHの時にD1を、Lの時にD
2を出力する。位相が合致している時のセレクタ12の
出力(g)は、HとLをランダムに行き交うデータとな
る。この信号を出力端子4に出力して平均値化すること
により、HとLの中間、即ちMiddleとなる。
の出力データ(d)をインバータ7で反転させたデータ
を、D−FF8の出力データ(c)をインバータ6で反
転させたデータの立ち上がりで識別する。また、D−F
F11において、D−FF9の出力データ(d)をD−
FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別する。こ
れにより、D−FF10では、D−FF9の出力ランダ
ムデータ(d)を反転したデータを、D−FF8の出力
データ(c)の立ち下がりで識別する。一方、D−FF
11では、D−FF9の出力ランダムデータ(d)をD
−FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別するこ
とになる。セレクタ12の入力端子D1には、D−FF
10の出力データ(e)を、入力端子D2には、D−F
F11の出力データ(f)を入力する。このセレクタ1
2は、D−FF8の出力がHの時にD1を、Lの時にD
2を出力する。位相が合致している時のセレクタ12の
出力(g)は、HとLをランダムに行き交うデータとな
る。この信号を出力端子4に出力して平均値化すること
により、HとLの中間、即ちMiddleとなる。
【0007】ここで、入力データに対してVCOクロッ
クの位相が進んだ状態を図5(B)に示す。位相が進ん
だ場合には、D−FF8とD−FF9は、同じデータを
それぞれクロックの立ち上がりと立ち下がりで識別する
ことになる。D−FF8の出力(c)は、D−FF9の
出力(d)より半クロック進んでいる状態となる。これ
により、D−FF10とD−FF11の出力(e)、
(f)は、L固定となるため、セレクタ12の出力
(g)はL固定となる。次に、入力データに対してVC
Oクロックの位相が遅れた状態を図5(C)に示す。位
相が遅れた状態でも、D−FF8とD−FF9は、同じ
データをそれぞれクロックの立ち上がりと立ち下がりで
識別することになる。D−FF8の出力(c)は、D−
FF9の出力(d)より半クロック遅れている状態とな
る。これにより、D−FF10とD−FF11の出力
(e)、(f)は、H固定となるので、セレクタ12の
出力(g)はH固定となる。
クの位相が進んだ状態を図5(B)に示す。位相が進ん
だ場合には、D−FF8とD−FF9は、同じデータを
それぞれクロックの立ち上がりと立ち下がりで識別する
ことになる。D−FF8の出力(c)は、D−FF9の
出力(d)より半クロック進んでいる状態となる。これ
により、D−FF10とD−FF11の出力(e)、
(f)は、L固定となるため、セレクタ12の出力
(g)はL固定となる。次に、入力データに対してVC
Oクロックの位相が遅れた状態を図5(C)に示す。位
相が遅れた状態でも、D−FF8とD−FF9は、同じ
データをそれぞれクロックの立ち上がりと立ち下がりで
識別することになる。D−FF8の出力(c)は、D−
FF9の出力(d)より半クロック遅れている状態とな
る。これにより、D−FF10とD−FF11の出力
(e)、(f)は、H固定となるので、セレクタ12の
出力(g)はH固定となる。
【0008】次に、図6を参照して入力データ(a)の
Dutyが劣化した場合の動作を説明する。図6(A)
は、位相が合致した場合を示す。図6(B)は、入力デ
ータ(a)の立ち下がりとクロック信号(b)の立ち下
がりが一致した状態である。D−FF9の出力(d)
は、入力データの立ち下がりとクロック信号の立ち下が
りが一致した箇所のみランダムデータとなる。D−FF
10では、D−FF9のランダムデータのみを識別し、
D−FF11ではランダムデータ以外を識別する。これ
により、D−FF10の出力(e)はランダムデータの
み、D−FF11の出力はL固定となる。そこで、セレ
クタ12の出力(g)は、ランダムデータとLが重なっ
た状態となるので、平均値はMiddleより低くな
る。また、図6 (C)に示す如く入力データの立ち上
がりとクロック信号の立ち下がりが一致した時は、D−
FF9の出力(d)は、入力データ(a)の立ち上がり
とクロック信号(b)の立ち下がりが一致した箇所のみ
ランダムデータとなる。D−FF10では、D−FF9
のランダムデータ以外を識別し、D−FF11では、ラ
ンダムデータのみを識別する。これにより、D−FF1
0の出力はH固定、D−FF11の出力(e)はランダ
ムデータのみとなる。そこで、セレクタ12の出力信号
(g)は、ランダムデータとHが重なった状態となり、
平均値はMiddleより高くなる。
Dutyが劣化した場合の動作を説明する。図6(A)
は、位相が合致した場合を示す。図6(B)は、入力デ
ータ(a)の立ち下がりとクロック信号(b)の立ち下
がりが一致した状態である。D−FF9の出力(d)
は、入力データの立ち下がりとクロック信号の立ち下が
りが一致した箇所のみランダムデータとなる。D−FF
10では、D−FF9のランダムデータのみを識別し、
D−FF11ではランダムデータ以外を識別する。これ
により、D−FF10の出力(e)はランダムデータの
み、D−FF11の出力はL固定となる。そこで、セレ
クタ12の出力(g)は、ランダムデータとLが重なっ
た状態となるので、平均値はMiddleより低くな
る。また、図6 (C)に示す如く入力データの立ち上
がりとクロック信号の立ち下がりが一致した時は、D−
FF9の出力(d)は、入力データ(a)の立ち上がり
とクロック信号(b)の立ち下がりが一致した箇所のみ
ランダムデータとなる。D−FF10では、D−FF9
のランダムデータ以外を識別し、D−FF11では、ラ
ンダムデータのみを識別する。これにより、D−FF1
0の出力はH固定、D−FF11の出力(e)はランダ
ムデータのみとなる。そこで、セレクタ12の出力信号
(g)は、ランダムデータとHが重なった状態となり、
平均値はMiddleより高くなる。
【0009】従って、入力データのDutyが劣化した
場合は、図6(A)に示す如く、D−FF10の出力デ
ータ(e)がH固定、D−FF11の出力データ(f)
がL固定となる。そこで、セレクタ12の出力信号
(g)は、入力データと同じパタンで、Dutyが補正
された信号となり、平均値がMiddleとなる状態、
即ち図6(B)(C)の状態の間である、入力データ
(a)の立ち上がりと立ち下がりの略中心で位相が合致
する。
場合は、図6(A)に示す如く、D−FF10の出力デ
ータ(e)がH固定、D−FF11の出力データ(f)
がL固定となる。そこで、セレクタ12の出力信号
(g)は、入力データと同じパタンで、Dutyが補正
された信号となり、平均値がMiddleとなる状態、
即ち図6(B)(C)の状態の間である、入力データ
(a)の立ち上がりと立ち下がりの略中心で位相が合致
する。
【0010】上述した従来例のジッタ特性を改善するた
めに、図7および図8に示す位相比較回路が提案されて
いる。尚、便宜上、上述した図4の回路素子に対応する
回路素子には、同様の参照符号を使用している。図7の
位相比較回路は、3個のD−FF8、9および11と1
個のインバータ5により構成されている。また、図8の
位相比較回路は、3個のD−FF8〜10と、3個のイ
ンバータ5〜7により構成されている。図7に示す位相
比較回路の動作タイミングチャートは、図9(A)およ
び(B)に示す。即ち、図9(A)に示す如く、この位
相比較回路では、入力データ(a)をD−FF9のデー
タ入力端子Dに入力し、クロック信号(b)をインバー
タ5で反転させたクロック信号をクロック端子Cに入力
する。そのクロック信号の立ち上がり(即ちクロック信
号の立ち下がり)で入力データ(a)の立ち上がり変化
点を識別したとき、D−FF11の出力データ(e)の
平均値がMiddleとなり位相が合致したと見なす動
作をする。このため、図9(B)に示すタイミングチャ
ートの如く入力データのDutyが劣化した場合には、
入力データ(a)の立ち上がり変化点から半クロック遅
れたところにクロック信号(b)の立ち上がりが来るよ
うに動作する。そこで、入力データとクロック信号の識
別点がデータの立ち上がりと立ち下がりの中心である最
適点からずれてしまう。
めに、図7および図8に示す位相比較回路が提案されて
いる。尚、便宜上、上述した図4の回路素子に対応する
回路素子には、同様の参照符号を使用している。図7の
位相比較回路は、3個のD−FF8、9および11と1
個のインバータ5により構成されている。また、図8の
位相比較回路は、3個のD−FF8〜10と、3個のイ
ンバータ5〜7により構成されている。図7に示す位相
比較回路の動作タイミングチャートは、図9(A)およ
び(B)に示す。即ち、図9(A)に示す如く、この位
相比較回路では、入力データ(a)をD−FF9のデー
タ入力端子Dに入力し、クロック信号(b)をインバー
タ5で反転させたクロック信号をクロック端子Cに入力
する。そのクロック信号の立ち上がり(即ちクロック信
号の立ち下がり)で入力データ(a)の立ち上がり変化
点を識別したとき、D−FF11の出力データ(e)の
平均値がMiddleとなり位相が合致したと見なす動
作をする。このため、図9(B)に示すタイミングチャ
ートの如く入力データのDutyが劣化した場合には、
入力データ(a)の立ち上がり変化点から半クロック遅
れたところにクロック信号(b)の立ち上がりが来るよ
うに動作する。そこで、入力データとクロック信号の識
別点がデータの立ち上がりと立ち下がりの中心である最
適点からずれてしまう。
【0011】一方、図8に示す位相比較回路もD−FF
10に入力される信号が反転しているだけである。従っ
て、図10のタイミングチャートの如く、入力データ
(a)のDutyが劣化した場合には、クロック信号
(b)の立ち下がりで入力データの立ち下がり変化点を
識別したとき、D−FF10の出力平均値がMiddl
eとなり、位相が合致したと見なす動作をする。このた
め、図7および図8の位相比較回路は、Duty劣化時
に問題が発生する。
10に入力される信号が反転しているだけである。従っ
て、図10のタイミングチャートの如く、入力データ
(a)のDutyが劣化した場合には、クロック信号
(b)の立ち下がりで入力データの立ち下がり変化点を
識別したとき、D−FF10の出力平均値がMiddl
eとなり、位相が合致したと見なす動作をする。このた
め、図7および図8の位相比較回路は、Duty劣化時
に問題が発生する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の位相比
較回路は、識別データ出力用として使用される出力端子
に接続されるD−FFには、出力端子以外にインバー
タ、D−FFおよびセレクタの合計3個のブロックが接
続される。これら各ブロックには、入力静電容量が存在
し、これがD−FF8の容量負荷となり、帯域の劣化を
引き起こす。そのため、高速動作時における識別データ
出力の波形劣化が問題となる。
較回路は、識別データ出力用として使用される出力端子
に接続されるD−FFには、出力端子以外にインバー
タ、D−FFおよびセレクタの合計3個のブロックが接
続される。これら各ブロックには、入力静電容量が存在
し、これがD−FF8の容量負荷となり、帯域の劣化を
引き起こす。そのため、高速動作時における識別データ
出力の波形劣化が問題となる。
【0013】
【発明の目的】従って、本発明の目的は、識別データ出
力用として使用される出力端子に接続されるD−FFの
容量負荷を低減し、高速動作時における識別データ出力
の波形劣化を低減させる位相比較回路を提供することで
ある。
力用として使用される出力端子に接続されるD−FFの
容量負荷を低減し、高速動作時における識別データ出力
の波形劣化を低減させる位相比較回路を提供することで
ある。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の位相比較回路
は、それぞれデータ入力端子、クロック入力端子および
出力端子を有する1対の入力段D型フリップフロップ
(D−FF)および1対の出力段D−FFを備え、入力
段D−FFのデータ入力端子およびクロック入力端子に
は入力データ信号および入力クロック信号が入力され、
出力段D−FFのデータ入力端子およびクロック入力端
子には入力段D−FFの出力データが入力される識別デ
ータ出力端子を有する回路であって、1対の出力段D−
FFの出力端子からの両出力データを入力とする加算器
を設け、この加算器の出力信号を出力端子に出力する。
は、それぞれデータ入力端子、クロック入力端子および
出力端子を有する1対の入力段D型フリップフロップ
(D−FF)および1対の出力段D−FFを備え、入力
段D−FFのデータ入力端子およびクロック入力端子に
は入力データ信号および入力クロック信号が入力され、
出力段D−FFのデータ入力端子およびクロック入力端
子には入力段D−FFの出力データが入力される識別デ
ータ出力端子を有する回路であって、1対の出力段D−
FFの出力端子からの両出力データを入力とする加算器
を設け、この加算器の出力信号を出力端子に出力する。
【0015】また、本発明の位相比較回路の好適実施形
態によると、入力段D−FFのデータ入力端子には入力
データ信号を共通入力し、クロック入力端子には相互に
位相反転したクロック信号を入力し、出力段D−FFの
データ入力端子には、1対の入力段D−FFの一方の出
力信号を共通入力し、クロック入力端子には入力段D−
FFの他方の出力信号を相互に位相反転して入力する。
入力段D−FFの上述した他方の出力信号を識別データ
出力端子に出力する。入力段および出力段D−FFのク
ロック入力端子への信号の位相反転には、インバータを
使用する。位相同期ループ(PLL)方式のクロック・
データ識別再生回路に使用される。
態によると、入力段D−FFのデータ入力端子には入力
データ信号を共通入力し、クロック入力端子には相互に
位相反転したクロック信号を入力し、出力段D−FFの
データ入力端子には、1対の入力段D−FFの一方の出
力信号を共通入力し、クロック入力端子には入力段D−
FFの他方の出力信号を相互に位相反転して入力する。
入力段D−FFの上述した他方の出力信号を識別データ
出力端子に出力する。入力段および出力段D−FFのク
ロック入力端子への信号の位相反転には、インバータを
使用する。位相同期ループ(PLL)方式のクロック・
データ識別再生回路に使用される。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明による位相比較回路
の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照し
て詳細に説明する。
の好適実施形態の構成および動作を、添付図面を参照し
て詳細に説明する。
【0017】先ず、図1は、本発明による位相比較回路
の好適実施形態の構成を示すブロック図である。この位
相比較回路は、1対の入力段D−FF8、9および1対
の出力段D−FF10、11の合計4個のD−FF8〜
11、2個のインバータ5、6および加算器13により
構成される。更に、入力データが入力されるデータ入力
端子1、クロック信号が入力されるクロック入力端子2
および1対の出力端子3、4を有する。
の好適実施形態の構成を示すブロック図である。この位
相比較回路は、1対の入力段D−FF8、9および1対
の出力段D−FF10、11の合計4個のD−FF8〜
11、2個のインバータ5、6および加算器13により
構成される。更に、入力データが入力されるデータ入力
端子1、クロック信号が入力されるクロック入力端子2
および1対の出力端子3、4を有する。
【0018】データ入力端子1は、入力段D−FF8、
9のデータ入力端子Dに接続される。 一方、クロック
入力端子2は、D−FF8のクロック入力端子Cとイン
バータ5の入力端子に接続される。インバータ5の出力
端子は、D−FF9のクロック入力端子Cに接続され
る。D−FF9の出力端子は、出力段D−FF10、1
1のデータ入力端子Dに接続される。D−FF8の出力
端子Qは、D−FF11のクロック入力端子C、出力端
子3およびインバータ6の入力端子に接続される。イン
バータ6の出力端子は、D−FF10のクロック入力端
子Cに接続される。加算器13の入力端子には、D−F
F10およびD−FF11の出力端子Qがそれぞれ接続
される。加算器13の出力端子に、出力端子4が接続さ
れる。
9のデータ入力端子Dに接続される。 一方、クロック
入力端子2は、D−FF8のクロック入力端子Cとイン
バータ5の入力端子に接続される。インバータ5の出力
端子は、D−FF9のクロック入力端子Cに接続され
る。D−FF9の出力端子は、出力段D−FF10、1
1のデータ入力端子Dに接続される。D−FF8の出力
端子Qは、D−FF11のクロック入力端子C、出力端
子3およびインバータ6の入力端子に接続される。イン
バータ6の出力端子は、D−FF10のクロック入力端
子Cに接続される。加算器13の入力端子には、D−F
F10およびD−FF11の出力端子Qがそれぞれ接続
される。加算器13の出力端子に、出力端子4が接続さ
れる。
【0019】次に、図1に示す位相比較回路の動作を、
図2および図3のタイミングチャートを参照して説明す
る。図2および図3において、(a)はデータ入力端子
1から入力されるデータ信号、(b)はクロック信号、
(c)はD−FF8の出力データ、(d)はD−FF9
の出力データ、(e)はD−FF10の出力データ、
(f)はD−FF11の出力データおよび(g)は加算
器13の出力信号である。
図2および図3のタイミングチャートを参照して説明す
る。図2および図3において、(a)はデータ入力端子
1から入力されるデータ信号、(b)はクロック信号、
(c)はD−FF8の出力データ、(d)はD−FF9
の出力データ、(e)はD−FF10の出力データ、
(f)はD−FF11の出力データおよび(g)は加算
器13の出力信号である。
【0020】先ず、図2(A)は、入力データ(a)と
クロック信号(b)の位相が最適な状態(位相合致状
態)におけるタイミングチャートである。入力段D−F
F8、9において、入力データ(a)をそれぞれクロッ
ク信号(b)の立ち上がりおよび立ち下がりで識別す
る。D−FF11で、D−FF9の出力データ(d)を
D−FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別す
る。以上の動作は、図4に示す従来の位相比較回路と同
様である。次に、出力段D−FF10において、入力段
D−FF9からの出力データ(d)を、入力段D−FF
8の出力データ(c)をインバータ6で反転したデータ
の立ち上がりで識別する。このD−FF10の出力デー
タ(e)とD−FF11の出力データ(f)を加算器1
3で加算することにより得た出力信号(g)は、HとL
の中心、即ちMiddleとなる。
クロック信号(b)の位相が最適な状態(位相合致状
態)におけるタイミングチャートである。入力段D−F
F8、9において、入力データ(a)をそれぞれクロッ
ク信号(b)の立ち上がりおよび立ち下がりで識別す
る。D−FF11で、D−FF9の出力データ(d)を
D−FF8の出力データ(c)の立ち上がりで識別す
る。以上の動作は、図4に示す従来の位相比較回路と同
様である。次に、出力段D−FF10において、入力段
D−FF9からの出力データ(d)を、入力段D−FF
8の出力データ(c)をインバータ6で反転したデータ
の立ち上がりで識別する。このD−FF10の出力デー
タ(e)とD−FF11の出力データ(f)を加算器1
3で加算することにより得た出力信号(g)は、HとL
の中心、即ちMiddleとなる。
【0021】次に、図2(B)は、入力データ信号
(a)に対してVCO(電圧制御発振器)クロック信号
(b)の位相が進んだ状態を示す。位相が進んだ場合に
は、D−FF8とD−FF9は、同じデータ信号(a)
をそれぞれクロック信号(b)の立ち上がりと立ち下が
りで識別することになる。D−FF8の出力データ
(c)は、D−FF9の出力データ(d)より半クロッ
ク進んでいる状態となる。これにより、D−FF10の
出力データ(e)はH固定、D−FF11の出力データ
(f)はL固定となるので、加算器13の出力信号
(g)はL固定となる。
(a)に対してVCO(電圧制御発振器)クロック信号
(b)の位相が進んだ状態を示す。位相が進んだ場合に
は、D−FF8とD−FF9は、同じデータ信号(a)
をそれぞれクロック信号(b)の立ち上がりと立ち下が
りで識別することになる。D−FF8の出力データ
(c)は、D−FF9の出力データ(d)より半クロッ
ク進んでいる状態となる。これにより、D−FF10の
出力データ(e)はH固定、D−FF11の出力データ
(f)はL固定となるので、加算器13の出力信号
(g)はL固定となる。
【0022】更に、図2(C)は、入力データ信号
(a)に対してVCOクロック信号(b)の位相が遅れ
た状態を示す。位相が遅れた状態でも、D−FF8とD
−FF9は、同じデータ信号(a)をそれぞれクロック
信号(b)の立ち上がりおよび立ち下がりで識別するこ
とになる。D−FF8の出力データ(c)は、D−FF
9の出力データ(d)より半クロック遅れている状態と
なる。これにより、D−FF10の出力データ(e)は
L固定、D−FF11の出力データ(f)はH固定とな
るので、加算器13の出力信号(g)はH固定となる。
(a)に対してVCOクロック信号(b)の位相が遅れ
た状態を示す。位相が遅れた状態でも、D−FF8とD
−FF9は、同じデータ信号(a)をそれぞれクロック
信号(b)の立ち上がりおよび立ち下がりで識別するこ
とになる。D−FF8の出力データ(c)は、D−FF
9の出力データ(d)より半クロック遅れている状態と
なる。これにより、D−FF10の出力データ(e)は
L固定、D−FF11の出力データ(f)はH固定とな
るので、加算器13の出力信号(g)はH固定となる。
【0023】次に、図3のタイミングチャートを参照し
て、入力データ信号(a)のDutyが劣化した場合の
動作を説明する。図3(A)は、位相合致の場合の動作
である。図3(B)は、入力データ信号(a)の立ち下
がりとクロック信号(b)の立ち下がりが一致した状態
である。D−FF9の出力データ(d)は、入力データ
信号(a)の立ち下がりとクロック信号(b)の立ち下
がりが一致した箇所のみランダムデータとなる。D−F
F10では、D−FF9のランダムデータのみを識別
し、D−FF11ではランダムデータ以外を識別する。
これにより、D−FF10の出力データ(e)はランダ
ムデータのみ、D−FF11の出力はL固定となる。従
って、加算器13出力信号(g)の平均値は、Midd
leより低くなる。
て、入力データ信号(a)のDutyが劣化した場合の
動作を説明する。図3(A)は、位相合致の場合の動作
である。図3(B)は、入力データ信号(a)の立ち下
がりとクロック信号(b)の立ち下がりが一致した状態
である。D−FF9の出力データ(d)は、入力データ
信号(a)の立ち下がりとクロック信号(b)の立ち下
がりが一致した箇所のみランダムデータとなる。D−F
F10では、D−FF9のランダムデータのみを識別
し、D−FF11ではランダムデータ以外を識別する。
これにより、D−FF10の出力データ(e)はランダ
ムデータのみ、D−FF11の出力はL固定となる。従
って、加算器13出力信号(g)の平均値は、Midd
leより低くなる。
【0024】また、図3(C)は、入力データ信号
(a)の立ち上がりとクロック信号(b)の立ち下がり
が一致した時は、D−FF9の出力データ(d)は、入
力データ信号(a)の立ち上がりとクロック信号(b)
の立ち下がりが一致した箇所のみランダムデータとな
る。D−FF10では、D−FF9のランダムデータ以
外を識別し、D−FF11では、ランダムデータのみを
識別する。これにより、D−FF10の出力データ
(e)はL固定となり、D−FF11の出力データ
(f)はランダムデータのみとなる。このため、加算器
13の出力(g)の平均値はMiddleより高くな
る。従って、入力データ信号(a)のDutyが劣化し
た場合には、図3(A)に示す如く、D−FF10とD
−FF11の出力データ(e)および(f)がL固定と
なる。加算器13の出力信号(g)の平均値がMidd
leとなる状態、即ち図3(B)および(C)の状態の
間である。入力データ信号(a)の立ち上がりと立ち下
がりの略中心で位相が合致するため、従来回路と同じ動
作をする。
(a)の立ち上がりとクロック信号(b)の立ち下がり
が一致した時は、D−FF9の出力データ(d)は、入
力データ信号(a)の立ち上がりとクロック信号(b)
の立ち下がりが一致した箇所のみランダムデータとな
る。D−FF10では、D−FF9のランダムデータ以
外を識別し、D−FF11では、ランダムデータのみを
識別する。これにより、D−FF10の出力データ
(e)はL固定となり、D−FF11の出力データ
(f)はランダムデータのみとなる。このため、加算器
13の出力(g)の平均値はMiddleより高くな
る。従って、入力データ信号(a)のDutyが劣化し
た場合には、図3(A)に示す如く、D−FF10とD
−FF11の出力データ(e)および(f)がL固定と
なる。加算器13の出力信号(g)の平均値がMidd
leとなる状態、即ち図3(B)および(C)の状態の
間である。入力データ信号(a)の立ち上がりと立ち下
がりの略中心で位相が合致するため、従来回路と同じ動
作をする。
【0025】以上、本発明による位相比較回路の好適実
施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実
施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を
限定するものではないことに留意されたい。本発明の要
旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変
更が可能であること当業者には容易に理解できよう。
施形態の構成および動作を詳述した。しかし、斯かる実
施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を
限定するものではないことに留意されたい。本発明の要
旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変
更が可能であること当業者には容易に理解できよう。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から理解される如く、本発明
の位相比較回路によると、次の如く実用上の顕著な効果
が得られる。即ち、識別データ出力用として使用される
出力端子に接続されるD−FF8には、出力端子3以外
にD−FF11とインバータ6の合計2個のブロックの
みが接続される。従って、従来の位相比較回路と比較し
て容量負荷が低減でき、高速動作時における識別データ
出力の波形劣化を低減させることが可能となる。
の位相比較回路によると、次の如く実用上の顕著な効果
が得られる。即ち、識別データ出力用として使用される
出力端子に接続されるD−FF8には、出力端子3以外
にD−FF11とインバータ6の合計2個のブロックの
みが接続される。従って、従来の位相比較回路と比較し
て容量負荷が低減でき、高速動作時における識別データ
出力の波形劣化を低減させることが可能となる。
【図1】本発明による位相比較回路の好適実施形態の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図2】図1に示す位相比較回路の正常状態における動
作を説明するタイミングチャートである。
作を説明するタイミングチャートである。
【図3】図1に示す位相比較回路の入力データ信号のD
utyが劣化したときの動作を示すタイミングチャート
である。
utyが劣化したときの動作を示すタイミングチャート
である。
【図4】従来の位相比較回路の第1例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図5】図4の従来技術における正常動作時のタイミン
グチャートである。
グチャートである。
【図6】図4の従来技術における入力データ信号のDu
tyが劣化したときの動作を説明するタイミングチャー
トである。
tyが劣化したときの動作を説明するタイミングチャー
トである。
【図7】従来の位相比較回路の第2例の構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図8】従来の位相比較回路技術の第3例の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図9】図7に示す従来技術の正常時および入力データ
信号のDutyが劣化時の動作タイミングチャートであ
る。
信号のDutyが劣化時の動作タイミングチャートであ
る。
【図10】図8に示す従来技術の入力データ信号のDu
tyが劣化したときの動作タイミングチャートである。
tyが劣化したときの動作タイミングチャートである。
1 データ入力端子 2 クロック入力端子 3 出力端子(識別データ出力用) 4 出力端子 5、6 インバータ 8〜11 D型フリップフロップ(D−FF) 13 加算器
Claims (5)
- 【請求項1】それぞれデータ入力端子、クロック入力端
子および出力端子を有する1対の入力段D型フリップフ
ロップ(D−FF)および1対の出力段D−FFを備
え、前記入力段D−FFのデータ入力端子およびクロッ
ク入力端子には入力データ信号および入力クロックが入
力され、前記出力段D−FFのデータ入力端子およびク
ロック入力端子には前記前段D−FFの出力データが入
力される識別データ出力端子を有する位相比較回路にお
いて、 前記1対の出力段D−FFの出力端子からの両出力デー
タを入力とする加算器を設け、該加算器からの出力信号
を出力端子に出力することを特徴とする位相比較回路。 - 【請求項2】前記入力段D−FFのデータ入力端子には
入力データ信号を共通入力し、クロック入力端子には相
互に位相反転したクロック信号を入力し、前記出力段D
−FFのデータ入力端子には前記1対の入力段D−FF
の一方の出力信号を共通入力し、クロック入力端子には
前記入力段D−FFの他方の出力信号を相互に位相反転
して入力することを特徴とする請求項1に記載の位相比
較回路。 - 【請求項3】前記入力段D−FFの前記他方の出力信号
を前記識別データ出力端子に出力することを特徴とする
請求項2に記載の位相比較回路。 - 【請求項4】前記入力段および出力段D−FFのクロッ
ク入力端子への信号の位相反転には、インバータを使用
することを特徴とする請求項1、2又は3に記載の位相
比較回路。 - 【請求項5】位相同期ループ(PLL)方式のクロック
・データ識別再生回路に使用されることを特徴とする請
求項1乃至4の何れかに記載の位相比較回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000366905A JP2002171160A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 位相比較回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000366905A JP2002171160A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 位相比較回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002171160A true JP2002171160A (ja) | 2002-06-14 |
Family
ID=18837444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000366905A Pending JP2002171160A (ja) | 2000-12-01 | 2000-12-01 | 位相比較回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002171160A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004079907A1 (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 位相比較回路およびcdr回路 |
CN100346574C (zh) * | 2003-03-04 | 2007-10-31 | 日本电信电话株式会社 | 相位比较电路和cdr电路 |
-
2000
- 2000-12-01 JP JP2000366905A patent/JP2002171160A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004079907A1 (ja) * | 2003-03-04 | 2004-09-16 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | 位相比較回路およびcdr回路 |
CN100346574C (zh) * | 2003-03-04 | 2007-10-31 | 日本电信电话株式会社 | 相位比较电路和cdr电路 |
US7368954B2 (en) | 2003-03-04 | 2008-05-06 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Phase comparison circuit and CDR circuit |
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