JP2003162870A - Phase comparator circuit and pll circuit that uses it - Google Patents

Phase comparator circuit and pll circuit that uses it

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JP2003162870A
JP2003162870A JP2001359407A JP2001359407A JP2003162870A JP 2003162870 A JP2003162870 A JP 2003162870A JP 2001359407 A JP2001359407 A JP 2001359407A JP 2001359407 A JP2001359407 A JP 2001359407A JP 2003162870 A JP2003162870 A JP 2003162870A
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Shingo Harada
真吾 原田
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase comparator circuit and a PLL circuit incorporating it, which can correct LSB errors in code conversion of the wave data read from a magnetic recording medium, avoid increase in circuit scale and in delay, while realizing high speed phase difference calculations. <P>SOLUTION: A correction circuit 140 detects the state depending on the ternary conversion of the wave data when two consecutive wave data are code converted, and holds the data '1' in the first holding circuit to input to the carry input CI of an adder circuit 150 based on the detected result. It outputs the data '1' retained in the first holding circuit to input to the carry input CI of the adder circuit 150, when the ternary data of the inputted wave data takes a value other than '-1'. Thus, -1LSB errors made in adding are corrected, and the phase errors are corrected by integrating them in the following low-pass filter. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、位相比較回路、例
えばPRML(Partial Response Maximum Likelihood
)方式を用いた磁気記録メディアなどの読み出し回路
において、読み出し信号をサンプリングするためのクロ
ック信号を生成するPLL回路及びPLL回路を構成す
る位相比較回路に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase comparison circuit, for example, PRML (Partial Response Maximum Likelihood).
The present invention relates to a PLL circuit that generates a clock signal for sampling a read signal and a phase comparison circuit that configures the PLL circuit in a read circuit such as a magnetic recording medium using the (2) method.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気記憶メディアなどの記録媒体から記
録情報を読み取る読み出し回路において、読み出した信
号波形をディジタル化するために、所定の周波数のクロ
ック信号に基づき信号波形をサンプリングする。このク
ロック信号は、PLL回路を用いて生成される。特にP
RML方式において、記録媒体から読み出された読み出
し信号である部分応答(PR)信号に基づき、PLL回
路によってクロックのタイミングが抽出され、クロック
信号が再生される。そして、このクロック信号を用いて
読み出し信号をサンプリングして、ディジタル信号であ
る波形データに変換し、最尤復号(ML)処理でもとの
データが再生される。
2. Description of the Related Art In a read circuit for reading recorded information from a recording medium such as a magnetic storage medium, a signal waveform is sampled based on a clock signal having a predetermined frequency in order to digitize the read signal waveform. This clock signal is generated using a PLL circuit. Especially P
In the RML system, a PLL circuit extracts a clock timing based on a partial response (PR) signal which is a read signal read from a recording medium and reproduces the clock signal. Then, the read signal is sampled using this clock signal, converted into waveform data which is a digital signal, and the original data is reproduced by maximum likelihood decoding (ML) processing.

【0003】図1は、磁気ディスクなどの磁気記録媒体
から記録データを読み出す読み出し回路の一構成例を示
すブロック図である。図示のように、読み出し回路は、
ゲインコントロールアンプ(GCA)10、等化フィル
タ20、アナログ/ディジタル変換器(ADC)30、
最尤復号器40及びデコーダ50によって構成されてい
る。磁気記録媒体から読み出した信号Si がGCA10
に入力され、GCA10において常に出力信号の振幅が
一定となるように利得(ゲイン)が制御される。このた
め、GCA10から振幅がほぼ一定である増幅信号S1
0が出力される。
FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a read circuit for reading recorded data from a magnetic recording medium such as a magnetic disk. As shown, the readout circuit
Gain control amplifier (GCA) 10, equalization filter 20, analog / digital converter (ADC) 30,
It is composed of a maximum likelihood decoder 40 and a decoder 50. The signal S i read from the magnetic recording medium is the GCA10.
And the gain is controlled in the GCA 10 so that the amplitude of the output signal is always constant. Therefore, the amplified signal S1 whose amplitude is almost constant is output from the GCA 10.
0 is output.

【0004】GCA10の出力信号S10が等化フィル
タ20に入力され、等化フィルタ20において、等化
(PR4等化)処理がされ、ADC30に出力される。
ADC30は、入力される信号を例えば、6ビットのデ
ータに変換する。ADC30から出力される6ビットの
変換データS30が最尤復号器40に供給される。最尤
復号器40において、入力されるデータに応じて復号処
理が行われ、復号データS40が出力される。デコーダ
50は、最尤復号器40から入力される復号データに応
じてさらに復号処理を行い、もとの記録データを復元し
た復元データSout を出力する。
The output signal S10 of the GCA 10 is input to the equalization filter 20, which is subjected to equalization (PR4 equalization) processing and output to the ADC 30.
The ADC 30 converts the input signal into, for example, 6-bit data. The 6-bit conversion data S30 output from the ADC 30 is supplied to the maximum likelihood decoder 40. The maximum likelihood decoder 40 performs a decoding process according to the input data, and outputs decoded data S40. The decoder 50 further performs a decoding process in accordance with the decoded data input from the maximum likelihood decoder 40, and outputs the restored data S out obtained by restoring the original record data.

【0005】上述した読み出し回路によって、磁気記録
媒体からの読み出し信号Si に応じて、記録媒体に記録
されている情報データが再生される。なお、信号の再生
処理において、ADC30により等化フィルタ20の出
力信号S20をディジタル信号に変換する処理が行われ
る。このアナログ/ディジタル変換処理において、所定
のサンプリング周波数を持つサンプリングクロック信号
CLKのタイミングで等化フィルタ20の出力信号S2
0をサンプリングする必要がある。サンプリングクロッ
ク信号CLKは、通常PLL回路によって生成される。
The above-mentioned read circuit reproduces the information data recorded on the recording medium according to the read signal S i from the magnetic recording medium. In the signal reproduction process, the ADC 30 converts the output signal S20 of the equalization filter 20 into a digital signal. In this analog / digital conversion process, the output signal S2 of the equalization filter 20 is generated at the timing of the sampling clock signal CLK having a predetermined sampling frequency.
It is necessary to sample 0. The sampling clock signal CLK is usually generated by a PLL circuit.

【0006】図2は、PLL回路60を含む読み出し回
路の構成を示すブロック図である。図示のように、PL
L回路60は、位相比較器61、電流出力DAC(ディ
ジタル/アナログ変換器)62、ローパスフィルタ(L
PF)63及び電圧制御発振器(VCO)64によって
構成されている。以下、PLL回路60の各部分回路の
構成及び動作について説明する。
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a read circuit including the PLL circuit 60. PL as shown
The L circuit 60 includes a phase comparator 61, a current output DAC (digital / analog converter) 62, and a low pass filter (L
It is composed of a PF) 63 and a voltage controlled oscillator (VCO) 64. The configuration and operation of each partial circuit of the PLL circuit 60 will be described below.

【0007】位相比較器61は、ADC30によって出
力される6ビットの変換データS30を受けて、位相比
較を行う。当該位相比較の結果、6ビットの位相差信号
S61が出力される。電流出力DAC62は、位相差信
号S61を電流信号に変換する。このため、電流出力D
AC62から、位相差信号S61の値に応じた電流信号
S62が出力される。
The phase comparator 61 receives the 6-bit conversion data S30 output from the ADC 30, and compares the phases. As a result of the phase comparison, a 6-bit phase difference signal S61 is output. The current output DAC 62 converts the phase difference signal S61 into a current signal. Therefore, the current output D
A current signal S62 corresponding to the value of the phase difference signal S61 is output from the AC 62.

【0008】電流出力DAC62から出力される電流信
号S62がローパスフィルタ63に入力される。ローパ
スフィルタ63によって、電流信号S62が積分され、
その高周波成分が抑制され、低周波成分からなる制御信
号S63が後段のVCO64に出力される。VCO64
は、入力される制御信号S63に応じて発振周波数を制
御しながら発振信号を出力する。この発振信号は、クロ
ック信号CLKとしてADC30に供給され、ADC3
0のサンプリングタイミングを制御する。
The current signal S62 output from the current output DAC 62 is input to the low pass filter 63. The low-pass filter 63 integrates the current signal S62,
The high frequency component is suppressed, and the control signal S63 including the low frequency component is output to the VCO 64 in the subsequent stage. VCO64
Outputs the oscillation signal while controlling the oscillation frequency according to the input control signal S63. This oscillation signal is supplied to the ADC 30 as the clock signal CLK, and the ADC 3
The sampling timing of 0 is controlled.

【0009】このように構成されたPLL回路60によ
って、ADC30から出力される6ビットの変換データ
S30の位相誤差が小さくなる方向にクロック信号CL
Kの位相(即ち、VCOの発振周波数)が制御される。
この制御によって、ADC30におけるサンプリングの
タイミングが読み出し信号に従って正確に制御されるの
で、読み出しエラーの発生を抑えることが可能である。
With the PLL circuit 60 thus constructed, the clock signal CL is reduced in the direction in which the phase error of the 6-bit conversion data S30 output from the ADC 30 becomes smaller.
The phase of K (that is, the oscillation frequency of the VCO) is controlled.
By this control, the sampling timing in the ADC 30 is accurately controlled according to the read signal, so that the occurrence of a read error can be suppressed.

【0010】次に、PLL回路60を構成する位相比較
器61における位相比較の処理について説明する。位相
比較は、ADC30から出力される変換データS30、
即ち、ディジタル化した等化波形に基づき行われる。具
体的に、ディジタル化された等化波形を予め設定された
しきい値によって(−1,0,+1)の3値に区切り、
ある時点の等化波形のディジタル値{Xn }と1サンプ
リング周期前のディジタル値{Xn- 1 }とを用いて位相
比較が行われる。一般的に、PR4等化方式において
は、次式によって、ディジタル化した等化波形の位相差
θe が算出される。
Next, the phase comparison processing in the phase comparator 61 constituting the PLL circuit 60 will be described. The phase comparison is performed by the conversion data S30 output from the ADC 30,
That is, it is performed based on the digitized equalized waveform. Specifically, the digitized equalized waveform is divided into three values of (-1, 0, +1) by a preset threshold value,
Phase comparison is performed digital value of the equalized waveform at a certain time and {X n} with the one sampling period before the digital values {X n-1}. Generally, in the PR4 equalization method, the phase difference θ e of the digitized equalized waveform is calculated by the following equation.

【0011】[0011]

【数1】 θe =Yn ・Xn-1 −Yn-1 ・Xn …(1)[Number 1] θ e = Y n · X n -1 -Y n-1 · X n ... (1)

【0012】式(1)において、Yn とYn-1 は、それ
ぞれ等化した読み出し波形のディジタル値Xn とXn-1
を{−1,0,+1}に3値化したものであり、{Y
n ,Y n-1 }∈{−1,0,+1}である。
In equation (1), Yn And Yn-1 Is it
Digital value X of each equalized readout waveformn And Xn-1 
Is ternized into {-1, 0, +1}, and {Y
n , Y n-1 } Ε {-1,0, + 1}.

【0013】ADC30の出力信号S30の3値化処理
は、予め設定されたしきい値に基づき行われる。例え
ば、6ビットの変換データS30の値の範囲は、10進
数で表すと−32〜+31となる。ここで、3値化する
ためのしきい値をそれぞれ+10、−10とすると、波
形データXn が+10以上のとき、Yn が+1、−9〜
+9の範囲内にあるとき、Yn が0、−10以下のと
き、Yn が−1となる。
The ternarization process of the output signal S30 of the ADC 30 is performed based on a preset threshold value. For example, the range of values of the 6-bit conversion data S30 is −32 to +31 when expressed in decimal. Here, each threshold value for ternary + 10, when -10, when the waveform data X n + 10 or more, Y n are + 1, -9
When it is within the range of +9, Y n is 0, and when it is -10 or less, Y n is -1.

【0014】位相比較器61において、図3に示す変換
テーブルに従って{Xn ,Xn-1 }を符号変換し、そし
て符号変換の結果を加算することによって位相差が算出
される。例えば、一例として、Xn =+20、Xn-1
+18だとすると、{Yn ,Yn-1 }={+1,+1}
となり、図3に示す変換テーブルに従って、Xn とX
n-1 の符号は、それぞれ“−”と“+”となる。このた
め、式(1)に従って、位相差θe は、次のように算出
され、θe =〔+(+18)−(+20)〕=−2とな
る。
In the phase comparator 61, the conversion shown in FIG.
According to the table {Xn , Xn-1 } Is code-converted and
Phase difference is calculated by adding the results of code conversion by
To be done. For example, as an example, Xn = + 20, Xn-1 =
If it is +18, {Yn , Yn-1 } = {+ 1, + 1}
Therefore, according to the conversion table shown in FIG.n And X
n-1 The signs are "-" and "+", respectively. others
Therefore, according to equation (1), the phase difference θe Is calculated as
And θe = [+ (+ 18)-(+ 20)] =-2
It

【0015】ここで、Xn またはXn-1 に符号“−”を
掛ける、即ち符号変換という作業は2の補数を計算する
ことによって実現される。具体的に、2の補数はデータ
の各ビットの値を0から1へ、1から0へと反転させ
て、さらにLSBに“1”を足すことで算出される。こ
のLSBに“1”を足す作業を個別に行うと回路規模も
演算時間も大きくなってしまうので、実際の演算回路で
は、符号変換が行われた場合、LSBに“1”を足す作
業は個別の加算回路によって行わず、符号変換後のXn
とXn-1 との加算で用いられる加算器において、LSB
に“1”を足す。即ち、符号変換されたXn とXn-1
キャリー入力CI付きのフル加算器(全加算器)で加算
し、Xn またはXn-1 に対して符号変換が行われた場
合、キャリー入力CIを“1”に設定して、LSBに足
すべき“1”の加算を行う。このため、全加算器の入力
は必要に応じて“0”、“1”の反転処理のみが行われ
た波形データXn とXn-1 の各ビットの値となる。
Here, the operation of multiplying X n or X n-1 by the code "-", that is, code conversion is realized by calculating the two's complement. Specifically, the 2's complement is calculated by inverting the value of each bit of data from 0 to 1 and from 1 to 0, and further adding "1" to LSB. If the work of adding "1" to the LSB is individually performed, the circuit scale and the calculation time are increased. Therefore, in the actual calculation circuit, the work of adding "1" to the LSB is individually performed when the code conversion is performed. X n after the code conversion without the addition circuit of
In the adder used in the addition of X and X n-1
Add "1" to. That is, the code-converted X n and X n-1 are added by a full adder (full adder) with carry input CI, and when the code conversion is performed on X n or X n-1 , the carry is carried. The input CI is set to "1", and "1" to be added to the LSB is added. For this reason, the input of the full adder becomes the value of each bit of the waveform data X n and X n-1 on which only the inversion processing of "0" and "1" is performed as necessary.

【0016】図4は、符号変換のためのビット反転回路
100及び全加算器(FA)からなる加算回路110を
用いて構成された位相差演算回路の一構成例を示してい
る。この位相差演算回路は位相比較器61に含まれる。
図4に示すように、ビット反転回路100は、それぞれ
6ビットの波形データXn とXn-1 を入力し、これらの
波形データを所定のしきい値に従って3値化して、そし
て、図3に示す変換テーブルに従って波形データXn
n-1 の符号を求める。Xn またはXn-1 の符号が
“−”の場合、その波形データに対してビットの反転を
行い、その結果6ビットのデータをそれぞれ加算回路1
10に出力する。
FIG. 4 shows an example of the configuration of a phase difference calculation circuit configured by using a bit inverting circuit 100 for code conversion and an adder circuit 110 including a full adder (FA). This phase difference calculation circuit is included in the phase comparator 61.
As shown in FIG. 4, the bit inversion circuit 100 inputs 6-bit waveform data X n and X n-1 respectively, and ternarizes these waveform data according to a predetermined threshold value, and then, FIG. The sign of the waveform data X n and X n-1 is obtained according to the conversion table shown in FIG. When the sign of X n or X n-1 is "-", bit inversion is performed on the waveform data, and as a result, 6-bit data is added to the addition circuit 1 respectively.
Output to 10.

【0017】加算回路110において、符号変換された
n とXn-1 の各ビットをそれぞれ足して、さらに、X
n またはXn-1 に対して符号反転が行われた場合、キャ
リー入力CIにデータ“1”を入力し、演算結果のLS
Bに“1”を足す。このようなビット反転及び加算回路
110による加算処理を行うことによって、波形データ
n とXn-1 に対して符号変換を行う場合それぞれのL
SBにデータ“1”を足す処理を加算回路110によっ
て実現でき、回路構成が簡略化され、かつ演算速度の低
下が回避される。
In the adder circuit 110, the bits of the code-converted X n and X n-1 are added, respectively, and X
When the sign inversion is performed on n or X n−1 , data “1” is input to the carry input CI and the LS of the operation result is input.
Add “1” to B. By performing the addition processing by the bit inverting and adding circuit 110 as described above, when the code conversion is performed on the waveform data X n and X n−1 , the respective L
The process of adding data “1” to SB can be realized by the adder circuit 110, the circuit configuration is simplified, and the reduction of the calculation speed is avoided.

【0018】[0018]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した位
相差演算処理は、波形データXn またはXn-1 の何れか
一方を符号変換する場合に有効であるが、波形データX
n 及びXn-1 の両方がともに符号変換する必要がある場
合、例えば、図3の変換テーブルにおいて{Yn,Yn-1
}={−1,+1}の場合、加算回路110のLSB
に“2”を足す必要があり、図4に示す加算回路110
では、キャリー入力CIによって演算結果のLSBには
“1”しか足せないので、LSBには−1のエラーが生
じてしまうという不利益がある。
By the way, the above-mentioned phase difference calculation processing is effective when the code conversion of either one of the waveform data X n or X n-1 is performed.
When both n and X n-1 need to be code-converted, for example, in the conversion table of FIG. 3, {Y n , Y n-1
} = {-1, + 1}, the LSB of the adder circuit 110
It is necessary to add "2" to the adder circuit 110 shown in FIG.
Then, since only "1" can be added to the LSB of the calculation result by the carry input CI, there is a disadvantage that an error of -1 occurs in the LSB.

【0019】図5は、上述した状況で加算結果に−1L
SBのエラーが発生する例を示している。図示のよう
に、ここで、例えばXn-1 =+24、Xn =−18とす
る。X n-1 及びXn に対して3値化した結果、Yn-1
+1、Yn =−1となる。図3に示す変換テーブルによ
って、この場合Xn-1 及びXn の符号がともに“−”と
なる。図5に示すように、Xn-1 とXn がそれぞれ0、
1反転され、その結果が加算回路110によって加算さ
れ、さらにLSBに“1”が加算される。加算回路11
0の加算の結果は“−7”となる。しかし、本来(−2
4−(−18))の演算で−6の結果が期待されるが、
LSBに“1”が2回加算すべきなのに、この回路によ
って1回しか加算が実行されないので、加算の結果に−
1LSBのエラーが生じてしまう。
FIG. 5 shows that the addition result is -1L in the above-mentioned situation.
An example in which an SB error occurs is shown. As shown
Where, for example, Xn-1 = + 24, Xn = -18
It X n-1 And Xn As a result of ternarizing Yn-1 =
+1, Yn = -1. According to the conversion table shown in FIG.
So in this case Xn-1 And Xn Are both "-"
Become. As shown in FIG.n-1 And Xn Is 0,
It is inverted by one and the result is added by the adder circuit 110.
Then, "1" is added to LSB. Adder circuit 11
The result of addition of 0 is "-7". However, originally (-2
4-(-18)) is expected to yield a result of -6,
Although "1" should be added to LSB twice, this circuit
Since the addition is executed only once, the result of the addition is-
An error of 1LSB will occur.

【0020】これを回避するためにはさらに加算回路1
10の後段に別の加算器を設けて、加算回路110の加
算結果に“1”を足せばよいが、LSBにデータ“1”
を足すだけのために新たに加算器を設けるのは、回路規
模を増大させるほか、更なるゲート遅延をも引き起こし
演算速度の低下を招くので得策ではない。
In order to avoid this, the addition circuit 1 is further added.
It suffices to provide another adder in the subsequent stage of 10 and add "1" to the addition result of the adder circuit 110, but the data "1" is added to the LSB.
It is not a good idea to provide a new adder just to add the above because it not only increases the circuit scale, but also causes a further gate delay and causes a reduction in the operation speed.

【0021】本発明は、かかる事情に鑑みてなされたも
のであり、その目的は、波形データの符号変換により発
生するLSBのエラーを補正でき、回路規模の増大及び
遅延時間の増加を回避でき、位相差演算の高速化を実現
できる位相比較回路及びそれを用いたディジタル式のP
LL回路を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to correct an LSB error caused by code conversion of waveform data, avoid an increase in circuit scale and an increase in delay time, Phase comparison circuit capable of realizing high-speed phase difference calculation and digital P using the same
It is to provide an LL circuit.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の位相比較回路は、記録媒体からの読み出し
信号をディジタル化した波形データのうち連続した二つ
の波形データに応じて位相差を求める位相比較回路であ
って、上記二つの波形データのうち、第1の波形データ
と第2の波形データをそれぞれ所定のしきい値に従って
3値化する3値化回路と、上記3値化回路による3値化
の結果に応じて上記第1または第2の波形データの各ビ
ットを反転するビット反転回路と、上記ビット反転回路
の出力データに対してビットごとの加算処理を行い、上
記ビット反転処理の結果に応じて、LSBにデータ
“1”を加算し、加算結果を位相差データとして出力す
る加算回路と、上記第1の波形データと第2の波形デー
タの3値化結果が所定の組合せになったとき、データ
“1”を所定の時間だけ保持して上記加算回路のLSB
のキャリー入力に出力する補正回路とを有する。
In order to achieve the above object, the phase comparison circuit of the present invention determines the phase difference according to two consecutive waveform data among the waveform data obtained by digitizing the read signal from the recording medium. A phase comparison circuit for obtaining, a ternarization circuit for ternarizing the first waveform data and the second waveform data of the two waveform data according to respective predetermined threshold values, and the ternarization circuit. A bit inversion circuit that inverts each bit of the first or second waveform data in accordance with the result of ternarization by the above, and bit-wise addition processing is performed on the output data of the bit inversion circuit to invert the bit. According to the processing result, the addition circuit that adds the data “1” to the LSB and outputs the addition result as the phase difference data, and the ternaryization result of the first waveform data and the second waveform data are predetermined. When it is combined, holding the data "1" a predetermined time of the addition circuit LSB
And a correction circuit for outputting to the carry input.

【0023】また、本発明のPLL回路は、入力される
ディジタル化された波形データに応じて位相差を求め
て、位相差信号を出力する位相比較回路と、上記位相差
信号に応じた電流信号を出力する電流出力回路と、上記
電流信号を積分し、積分結果に応じて電圧信号を出力す
る積分回路と、上記電圧信号に応じて周波数可変な電圧
制御発振器とを有し、上記電圧制御発振器によって出力
されるクロック信号に応じて、上記ディジタル化処理を
行い、上記波形データを出力するアナログ/ディジタル
変換回路とを有するPLL回路であって、上記位相比較
回路は、上記ディジタル化された波形データにおける連
続した2つの波形データのうち、第1の波形データと第
2の波形データをそれぞれ所定のしきい値に従って3値
化する3値化回路と、上記3値化回路による3値化の結
果に応じて上記第1または第2の波形データの各ビット
を反転するビット反転回路と、上記ビット反転回路の出
力データに対してビットごとの加算処理を行い、上記ビ
ット反転処理の結果に応じて、LSBにデータ“1”を
加算し、加算結果を位相差データとして出力する加算回
路と、上記第1の波形データと第2の波形データの3値
化結果が所定の組合せになったとき、データ“1”を所
定の時間だけ保持して上記加算回路のLSBのキャリー
入力に出力する補正回路とを有する。
Further, the PLL circuit of the present invention obtains a phase difference according to the input digitized waveform data and outputs a phase difference signal, and a current signal corresponding to the phase difference signal. And a current output circuit that outputs the current signal, an integration circuit that integrates the current signal and outputs a voltage signal according to the integration result, and a voltage-controlled oscillator whose frequency is variable according to the voltage signal. A PLL circuit having an analog / digital conversion circuit for performing the above-mentioned digitization processing and outputting the above-mentioned waveform data in accordance with a clock signal output by the phase comparison circuit, wherein the phase comparison circuit is the above-mentioned digitized waveform data. A ternarization circuit for ternarizing the first waveform data and the second waveform data of the continuous two waveform data in 3) according to respective predetermined threshold values. A bit inverting circuit that inverts each bit of the first or second waveform data according to the result of the ternarization by the ternarization circuit, and a bit-by-bit addition process for the output data of the bit inverting circuit An addition circuit that adds data “1” to the LSB according to the result of the bit inversion process and outputs the addition result as phase difference data; and three values of the first waveform data and the second waveform data. And a correction circuit for holding the data "1" for a predetermined time and outputting it to the carry input of the LSB of the adder circuit when the result of the conversion is a predetermined combination.

【0024】さらに、本発明では、好適には、上記補正
回路は、上記3値化回路によって出力された上記第1と
第2の波形データの3値化結果が上記所定の組合せにな
ったことを検出し、検出結果に応じてデータ“1”を示
す信号を出力する論理回路と、上記論理回路の出力信号
を保持する第1の保持回路と、上記入力波形データの3
値化結果が上記所定の組合せをなすデータ以外のデータ
に遷移したとき、上記第1の保持回路の保持信号を保持
して、上記加算回路のLSBのキャリー入力に印加する
第2の保持回路とを有する。
Further, in the present invention, preferably, in the correction circuit, the ternarization result of the first and second waveform data output by the ternarization circuit is the predetermined combination. Of the input waveform data, a logic circuit that detects a signal and outputs a signal indicating data “1” according to the detection result, a first holding circuit that holds the output signal of the logic circuit,
A second holding circuit for holding the holding signal of the first holding circuit and applying it to the carry input of the LSB of the adding circuit when the valued result transits to data other than the data forming the predetermined combination; Have.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】図6は本発明に係る位相比較回路
の一実施形態を示す回路図である。図示のように、本実
施形態の位相比較回路は、入力される読み出し信号の波
形データXn-1 とXn に応じて、符号変換及び加算処理
によって位相差データPEを出力する。この位相比較回
路は、図2に示すPLL回路60の一部分を成してい
る。なお、図示していないが、図2に示す位相比較器6
1の中に、本実施形態の位相比較回路の他に、前回の波
形データを保持し、次回の位相差演算のとき位相比較回
路に出力するラッチ回路も含まれている。即ち、位相比
較回路には、連続した二つの波形データが供給される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a phase comparison circuit according to the present invention. As illustrated, the phase comparison circuit of the present embodiment outputs the phase difference data PE by code conversion and addition processing according to the waveform data X n-1 and X n of the input read signal. This phase comparison circuit forms a part of the PLL circuit 60 shown in FIG. Although not shown, the phase comparator 6 shown in FIG.
In addition to the phase comparison circuit of the present embodiment, 1 also includes a latch circuit that holds the previous waveform data and outputs it to the phase comparison circuit at the next phase difference calculation. That is, two continuous waveform data are supplied to the phase comparison circuit.

【0026】図6に示すように、本実施形態の位相比較
回路は、二つの3値判定回路120−1、120−2、
符号変換回路130、補正回路140及び加算回路15
0によって構成されている。以下、本実施形態の位相比
較回路の各部分回路の構成及び機能について説明する。
As shown in FIG. 6, the phase comparison circuit of this embodiment has two ternary decision circuits 120-1, 120-2,
Code conversion circuit 130, correction circuit 140 and addition circuit 15
It is composed of 0s. The configuration and function of each partial circuit of the phase comparison circuit of this embodiment will be described below.

【0027】3値判定回路120−1と120−2は、
それぞれ入力される波形データXn- 1 とXn に対して3
値の判定を行い、判定の結果として3値のデータ{Y
n-1 ,Yn }={−1,0,+1}を出力する。例え
ば、3値判定回路120−1と120−2は、入力の波
形データをしきい値−10、+10に従って区切り、波
形データの値が−10以下のとき、3値判定結果として
“−1”を出力し、波形データの値が+10以上のと
き、3値判定結果として“+1”を出力する。また、波
形データの値が−9〜+9の範囲内のとき、3値判定の
結果として“0”を出力する。
The three-value determination circuits 120-1 and 120-2 are
3 for each input waveform data X n- 1 and X n
The value is judged, and as a result of the judgment, three-valued data {Y
n-1, Y n} = {- 1,0, it outputs the + 1}. For example, the three-value determination circuits 120-1 and 120-2 divide the input waveform data according to the threshold values -10 and +10, and when the value of the waveform data is -10 or less, "-1" is obtained as the three-value determination result. Is output, and when the value of the waveform data is +10 or more, “+1” is output as the ternary determination result. When the value of the waveform data is within the range of -9 to +9, "0" is output as the result of the ternary determination.

【0028】図7が、3値判定回路120−1と120
−2のブロック図を示している。図示のように、3値判
定回路120−1は、波形データXn-1 の値を判定し、
判定の結果に応じて、+1ならばP1を、0ならばZ1
を、−1ならばN1をアクティブ状態、例えば、ハイレ
ベルに保持し、他の出力を非アクティブ状態、即ちロー
レベルに保持する。同様に、3値判定回路120−2
は、波形データXn の値を判定し、判定の結果に応じ
て、+1ならばP0を、0ならばZ0を、−1ならばN
0をアクティブ状態に保持し、他の出力を非アクティブ
状態に保持する。
FIG. 7 shows the three-value determination circuits 120-1 and 120.
2 shows a block diagram of -2. As shown in the figure, the three-value determination circuit 120-1 determines the value of the waveform data X n−1 ,
Depending on the result of the determination, if +1 then P1, if 0 then Z1
If -1, the N1 is held in an active state, for example, a high level, and the other outputs are held in an inactive state, that is, a low level. Similarly, the three-value determination circuit 120-2
Determines the value of the waveform data X n , and depending on the result of the determination, P0 if +1, Z0 if 0, N if -1.
Hold 0 in the active state and other outputs in the inactive state.

【0029】符号変換回路130は、3値判定回路12
0−1と120−2の判定結果に基づき、さらに図3の
変換テーブルに従って波形データXn-1 とXn を符号変
換し、変換結果を加算回路150に出力する。
The code conversion circuit 130 is a three-value determination circuit 12.
Based on the determination results of 0-1 and 120-2, the waveform data X n-1 and X n are code-converted according to the conversion table of FIG. 3, and the conversion result is output to the adding circuit 150.

【0030】補正回路140は、波形データXn-1 とX
n の両方がともに符号変換する場合に生じた加算値の−
1LSBのエラーを補正する。以下、補正回路140の
構成及び補正の原理について説明する。上述したよう
に、波形データXn-1 とXn の両方がともに符号変換す
る場合、合わせて“2”を加算回路150の加算結果に
足し込む必要がある。しかし、加算回路150が全加算
器を用いる場合、キャリー入力CIによってLSBに
“1”しか足し込むことができず、加算結果に−1LS
Bのエラーが生じてしまう。このエラーを補正するため
に、単純に全加算器の後段に新たに加算回路を設けて
“1”を足し込むとすると、回路規模及び遅延時間がと
もに増大してしまう。これを解決するため、加算結果で
ある位相差信号がPLL回路の後段に設けられているロ
ーパスフィルタによって積分処理されることに着目し
た。即ち、本来加算結果に“2”を足さなければならな
い状況になったとしても、その時点では取り敢えず加算
結果に“1”だけを足しておき、それから1周期〜数周
期遅れてから残りの“1”を加算結果に足せば、長い時
間スケールで見た場合に合計した積分の量がほぼ同じと
なり、−1LSBエラーが補正される。
The correction circuit 140 uses the waveform data X n-1 and X n-1.
of the added value that occurs when both n are code-converted
Correct 1 LSB error. Hereinafter, the configuration of the correction circuit 140 and the principle of correction will be described. As described above, when both of the waveform data X n-1 and X n are code-converted, it is necessary to add "2" to the addition result of the addition circuit 150 in total. However, when the adder circuit 150 uses a full adder, only 1 can be added to the LSB by the carry input CI, and the addition result is -1LS.
B error occurs. In order to correct this error, if an adder circuit is simply provided in the subsequent stage of the full adder and "1" is added, both the circuit scale and the delay time increase. In order to solve this, attention has been paid to the fact that the phase difference signal as the addition result is subjected to integration processing by a low-pass filter provided in the subsequent stage of the PLL circuit. That is, even if a situation where it is originally necessary to add "2" to the addition result, at that point in time, only "1" is added to the addition result, and the remaining " If "1" is added to the addition result, the total amount of integration when viewed on a long time scale becomes almost the same, and the -1LSB error is corrected.

【0031】通常位相誤差の検出を行う時間周期に較べ
てPLL回路がロック状態に達するまでに要する時間が
非常に長いため、位相誤差の合計の積分量に誤りがなけ
ればPLL回路の動作にそれほど影響を及ぼさないもの
と考えられる。また、このように補正処理を行うことに
よって、新たな加算回路を必要とせず、回路規模の増大
及び演算速度の低下を防止できる。
Since the time required for the PLL circuit to reach the locked state is much longer than the time period for detecting the normal phase error, the operation of the PLL circuit is not so much unless the total integrated amount of the phase errors is incorrect. It is considered to have no effect. Further, by performing the correction processing in this way, it is possible to prevent an increase in circuit scale and a decrease in calculation speed without requiring a new addition circuit.

【0032】次に、上述した補正原理に基づき、補正回
路140の回路構成を参照しつつ補正処理についてもう
少し詳細に説明する。図8は、補正回路140の部分回
路の一構成例を示す回路図である。図示のように、補正
回路の部分回路140aは、ANDゲート141、NO
Rゲート142及びDフリップフロップ143、144
によって構成されている。ANDゲート141は、3値
判定回路120−1から出力されるプラス信号P1と3
値判定回路120−2から出力されるマイナス信号N
0、並べにクロック信号CLKの3つの信号の論理積を
求めて、その結果をDフリップフロップ143のクロッ
ク入力端子(CLK)に印加する。NORゲート142
は、3値判定回路120−2から出力されるマイナス信
号N0とクロック信号CLKの反転信号との反転論理和
を求めて、その結果をDフリップフロップ143のリセ
ット端子(RST)及びDフリップフロップ144のク
ロック入力端子(CLK)にそれぞれ印加する。
Next, based on the above-mentioned correction principle, the correction process will be described in more detail with reference to the circuit configuration of the correction circuit 140. FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration example of a partial circuit of the correction circuit 140. As shown, the partial circuit 140a of the correction circuit includes an AND gate 141, NO
R gate 142 and D flip-flops 143 and 144
It is composed by. The AND gate 141 outputs the plus signals P1 and 3 output from the three-value determination circuit 120-1.
Minus signal N output from the value determination circuit 120-2
0, the logical product of the three signals of the clock signal CLK is arranged side by side, and the result is applied to the clock input terminal (CLK) of the D flip-flop 143. NOR gate 142
Calculates an inverted logical sum of the minus signal N0 output from the ternary judgment circuit 120-2 and the inverted signal of the clock signal CLK, and outputs the result to the reset terminal (RST) of the D flip-flop 143 and the D flip-flop 144. Are applied to the respective clock input terminals (CLK).

【0033】Dフリップフロップ143は、データ入力
端子(D)が電源電圧VCCに接続され、出力端子(Q)
がDフリップフロップ144のデータ入力端子(D)に
接続されている。Dフリップフロップ144のリセット
端子(RST)が接地され、出力端子(Q)が加算回路
150のキャリー入力CIに接続されている。
In the D flip-flop 143, the data input terminal (D) is connected to the power supply voltage V CC , and the output terminal (Q).
Are connected to the data input terminal (D) of the D flip-flop 144. The reset terminal (RST) of the D flip-flop 144 is grounded, and the output terminal (Q) is connected to the carry input CI of the adder circuit 150.

【0034】前述したように、波形データXn-1 とXn
の符号Yn-1 とYn がそれぞれ+1と−1の場合、図3
に示す変換テーブルに従って、波形データXn-1 とXn
がともに符号変換されて加算されるので、このとき加算
回路において“2”を足し込む必要が生じる。即ち、波
形データXn-1 とXn がともに符号変換される場合、加
算回路にてLSBに“2”を足す必要が生じる。この場
合、取り敢えず加算回路150においてLSBに“1”
を足し込む。この時点で加算回路150の出力に−1L
SBの誤差が含まれている。ただし、このような条件と
いうのは、3値判定の結果が“+1”から“−1”へ変
化した場合のみであり、即ち、波形データXn-1 の符号
n-1 が“+1”、波形データXn の符号Yn が“−
1”の場合のみである。このような波形データが“+
1”から“−1”への遷移は連続して起きることは絶対
なく、次に起きうる波形データの状態遷移が“−1”か
ら“−1”、“−1”から“0”、若しくは“−1”か
ら“+1”の3つのうち何れかである。
As described above, the waveform data X n-1 and X n
3 where the symbols Y n-1 and Y n are +1 and -1, respectively.
Waveform data X n-1 and X n according to the conversion table shown in
Since both of them are code-converted and added, it is necessary to add "2" in the adding circuit at this time. That is, when the waveform data X n-1 and X n are both code-converted, it is necessary to add "2" to the LSB in the adder circuit. In this case, for the time being, the addition circuit 150 temporarily sets the LSB to "1".
Add At this point, the output of the adder circuit 150 is -1L.
The SB error is included. However, such a condition is only when the result of the ternary determination changes from "+1" to "-1", that is, the code Yn -1 of the waveform data Xn-1 is "+1". , the sign Y n of the waveform data X n "-
This is only for 1 ". Such waveform data is" +
The transition from "1" to "-1" never occurs continuously, and the next possible state transition of the waveform data is "-1" to "-1", "-1" to "0", or It is one of the three "-1" to "+1".

【0035】この3つの状態遷移のうち、“−1”から
“−1”への遷移においては、図3に示す変換テーブル
によれば、波形データXn-1 が符号変換されるため、加
算回路150のキャリー入力CIに“1”を入力する必
要があるが、他の2つの遷移状態については、波形デー
タXn-1 とXn の両方とも符号変換する必要がなく、従
って加算回路150のキャリー入力CIに“1”を入力
する必要がない。ここで、先ほどの−1LSB分のエラ
ーを補正すべく1度だけ加算回路150のキャリー入力
CIに“1”を入力する。こうすることによって、この
補正が完了した時点でPLL回路60のローパスフィル
タによって出力される位相誤差の積分値には、エラーが
含まれなくなる。
In the transition from "-1" to "-1" among the three state transitions, since the waveform data Xn-1 is code-converted according to the conversion table shown in FIG. 3, addition is performed. It is necessary to input "1" to the carry input CI of the circuit 150, but for the other two transition states, it is not necessary to perform the code conversion for both the waveform data X n-1 and X n , and therefore the adder circuit 150 is required. It is not necessary to input "1" to the carry input CI of. Here, "1" is input to the carry input CI of the adding circuit 150 only once in order to correct the error of -1LSB. By doing so, the integrated value of the phase error output by the low-pass filter of the PLL circuit 60 at the time when this correction is completed does not include an error.

【0036】次に、補正回路140におけるこの補正の
実現方法について説明する。3値判定回路120−1と
120−2の判定結果は、入力波形データXn ,X n-1
が所定のしきい値、例えば、+10以上のとき、プラス
信号P0、P1がハイレベルに保持され、所定の負のし
きい値、例えば、−10以下のとき、マイナス信号N
0、N1がハイレベルに保持される。また、波形データ
が−9〜+9の範囲内のとき、ゼロ信号Z0、Z1がハ
イレベルに保持される。
Next, the correction circuit 140
The implementation method will be described. Ternary decision circuit 120-1
The determination result of 120-2 is the input waveform data X.n , X n-1 
Is a predetermined threshold value, for example, +10 or more, plus
The signals P0 and P1 are held at a high level and a predetermined negative
When the threshold value, for example, -10 or less, the negative signal N
0 and N1 are held at high level. Also, the waveform data
Is within the range of -9 to +9, zero signals Z0 and Z1 are
Held at level

【0037】図7に示す3値判定回路によって、波形デ
ータXn-1 とXn に応じて、3値判定結果が出力され
る。そして、波形データXn-1 の3値判定結果Yn-1
“+1”、波形データXn の3値判定結果Yn が“−
1”のとき、プラス信号P1とマイナス信号N0がとも
にハイレベルとなる。これに応じて、図8に示す補正回
路140の部分回路140aにおいて、クロック信号C
LKがハイレベルのとき、ANDゲート141の出力信
号もハイレベルとなるので、Dフリップフロップ143
の出力がハイレベルとなる。即ち、Dフリップフロップ
143の出力データが“1”に保持される。Dフリップ
フロップ143の出力データがさらにDフリップフロッ
プ144に入力され、Dフリップフロップ144によっ
て保持され、加算回路150のキャリー入力CIに印加
される。
The ternary judgment circuit shown in FIG. 7 outputs a ternary judgment result according to the waveform data X n-1 and X n . The ternary decision result Y n-1 of the waveform data X n-1 is "+1", the ternary decision result Y n of waveform data X n "-
When it is 1 ", both the plus signal P1 and the minus signal N0 become high level. In response to this, in the partial circuit 140a of the correction circuit 140 shown in FIG.
When LK is at high level, the output signal of the AND gate 141 also becomes high level, so the D flip-flop 143
Output becomes high level. That is, the output data of the D flip-flop 143 is held at "1". The output data of the D flip-flop 143 is further input to the D flip-flop 144, held by the D flip-flop 144, and applied to the carry input CI of the adder circuit 150.

【0038】次に、図9示す補正回路140の部分回路
140aの波形図を参照しつつ、補正回路の部分回路1
40aの動作についてさらに詳細に説明する。図9に示
すように、例えば、ある時間t1 において3値判定回路
120−1から出力されるプラス信号P1と3値判定回
路120−2から出力されるマイナス信号N0がともに
ハイレベルに保持されると、これに応じて補正回路14
0のANDゲート141の出力S141がハイレベルに
保持される。ANDゲート141の出力S141の立ち
上がりエッジにおいて、Dフリップフロップ143の出
力信号S143がハイレベルに保持される。
Next, with reference to the waveform diagram of the partial circuit 140a of the correction circuit 140 shown in FIG.
The operation of 40a will be described in more detail. As shown in FIG. 9, for example, at a certain time t 1 , both the positive signal P1 output from the ternary value determining circuit 120-1 and the negative signal N0 output from the ternary value determining circuit 120-2 are held at a high level. Then, according to this, the correction circuit 14
The output S141 of the AND gate 141 of 0 is held at the high level. At the rising edge of the output S141 of the AND gate 141, the output signal S143 of the D flip-flop 143 is held at the high level.

【0039】上述したように、波形データの3値判定結
果が“+1”から“−1”へ遷移したとき、波形データ
n-1 とXn が両方ともに符号変換がされるので、加算
回路150の出力データに−1LSBのエラーが発生す
る。この状態遷移に続き発生しうる波形データの状態遷
移は、“−1”から“−1”、“−1”から“0”、ま
たは“−1”から“+1”の何れかであるが、このう
ち、“−1”から“−1”の状態遷移において波形デー
タXn-1 が符号変換されるので、その次の加算周期にお
いて加算回路150のキャリー入力CIにエラーを補正
するための“1”を入力する必要がある。
As described above, when the ternary determination result of the waveform data changes from "+1" to "-1", both the waveform data Xn-1 and Xn are code-converted. An error of -1LSB occurs in the output data of 150. The state transition of the waveform data that can occur following this state transition is either "-1" to "-1", "-1" to "0", or "-1" to "+1". Among these, since the waveform data X n-1 is code-converted in the state transition from “−1” to “−1”, the carry input CI of the adder circuit 150 is corrected to correct an error in the next addition cycle. You need to enter 1 ”.

【0040】図8に示す補正回路の部分回路140aに
おいて、波形データが“−1”から“−1”への状態遷
移した場合、3値判定回路120−2から出力されるマ
イナス信号N0が引き続きハイレベルに保持される。こ
の間、NORゲート142の出力がローレベルに保持さ
れる。そして、波形データXn の3値判定結果が“−
1”以外の値になったとき(図9における時間t2 )、
3値判定回路120−2から出力されるマイナス信号N
0がローレベルに切り替わる。これに応じて、クロック
信号CLKがNORゲート142を介してその出力端子
から出力され、Dフリップフロップ144のクロック入
力端子に印加される。このため、補正回路140におい
て、Dフリップフロップ144の出力端子がハイレベル
に立ち上がる。Dフリップフロップ144の出力に応じ
て加算回路150のキャリー入力CIを“1”に設定す
ることで、加算結果に“1”が足し込まれ、−1LSB
のエラーが補正される。
In the partial circuit 140a of the correction circuit shown in FIG. 8, when the waveform data undergoes the state transition from "-1" to "-1", the minus signal N0 output from the three-value determination circuit 120-2 continues. Held at high level. During this period, the output of the NOR gate 142 is held at low level. Then, the ternary determination result of the waveform data X n is “−
When it becomes a value other than 1 ”(time t 2 in FIG. 9),
Negative signal N output from the three-value determination circuit 120-2
0 switches to low level. In response to this, the clock signal CLK is output from the output terminal of the NOR gate 142 and applied to the clock input terminal of the D flip-flop 144. Therefore, in the correction circuit 140, the output terminal of the D flip-flop 144 rises to the high level. By setting the carry input CI of the adder circuit 150 to "1" according to the output of the D flip-flop 144, "1" is added to the addition result, and -1LSB is added.
Error is corrected.

【0041】図9の波形図に示すように、一定の周期を
持つクロック信号CLKに応じて、波形データがサンプ
リングされる。即ち、クロック信号CLKの周期ごとに
波形データが更新される。ある時間t1 において、波形
データXn-1 の3値判定値が+1となり、波形データX
n の3値判定値が−1となると、補正回路140におい
て、Dフリップフロップ143の出力S143がハイレ
ベルに保持される。また、このとき波形データXn とX
n-1 ともに符号変換されるので、加算回路150の出力
結果に−1LSBのエラーが生じる。入力される波形デ
ータの3値判定結果として“−1”が続いている間、3
値判定回路120−2から出力されるマイナス信号N0
がハイレベルに保持される。そして、入力波形データの
3値判定結果が“−1”以外の他の値になるとき(時間
2 )、3値判定回路120−1から出力マイナス信号
N0がローレベルに立ち下がる。これに応じて、Dフリ
ップフロップ144の出力信号S144がハイレベルに
保持される。これに応じて加算回路150のキャリー入
力CIが“1”に設定されるので、加算結果に“1”が
加算され、先ほど波形データXn とXn-1 ともに符号変
換されることで生じた−1LSBのエラーが補正され
る。
As shown in the waveform diagram of FIG. 9, the waveform data is sampled according to the clock signal CLK having a constant cycle. That is, the waveform data is updated every cycle of the clock signal CLK. At a certain time t 1 , the ternary judgment value of the waveform data X n-1 becomes +1 and the waveform data X n-1
When the ternary judgment value of n becomes -1, the correction circuit 140 holds the output S143 of the D flip-flop 143 at a high level. At this time, the waveform data X n and X
Since both n-1 are code-converted, a -1LSB error occurs in the output result of the adder circuit 150. While “-1” continues as the ternary judgment result of the input waveform data, 3
Minus signal N0 output from the value determination circuit 120-2
Is held high. When the ternary decision result of the input waveform data is other values than "-1" (time t 2), output minus signal N0 from ternary decision circuit 120-1 falls to the low level. In response to this, the output signal S144 of the D flip-flop 144 is held at the high level. In response to this, the carry input CI of the adder circuit 150 is set to "1", so that "1" is added to the addition result, and the waveform data Xn and Xn-1 are converted by code conversion. An error of -1 LSB is corrected.

【0042】次に、図6に示す位相比較回路の回路図を
参照しつつ、本実施形態の位相比較回路の全体の動作に
ついて説明する。図示のように、波形データXn-1 とX
n がそれぞれ3値判定回路120−1、120−2に入
力されるとともに、符号変換回路130にも入力され
る。3値判定回路120−1によって、波形データX
n-1 が3値データ{−1,0,+1}の何れかに判定さ
れ、当該判定の結果に応じて、プラス信号P1、ゼロ信
号Z1またはマイナス信号N1の何れかがハイレベルに
保持される。同様に、3値判定回路120−2によっ
て、波形データXn が3値データ{−1,0,+1}の
何れかに判定され、当該判定の結果に応じて、プラス信
号P0、ゼロ信号Z0またはマイナス信号N0の何れか
がハイレベルに保持される。
Next, the overall operation of the phase comparison circuit of this embodiment will be described with reference to the circuit diagram of the phase comparison circuit shown in FIG. As shown, waveform data X n-1 and X
n is input to the three-value determination circuits 120-1 and 120-2, respectively, and also to the code conversion circuit 130. By the three-value determination circuit 120-1, the waveform data X
n-1 is determined to be any of the three-valued data {-1, 0, +1}, and either the plus signal P1, the zero signal Z1, or the minus signal N1 is held at the high level according to the result of the determination. It Similarly, the three-value determination circuit 120-2 determines the waveform data X n to be any one of the three-value data {-1, 0, +1}, and depending on the result of the determination, the plus signal P0 and the zero signal Z0. Alternatively, either of the minus signals N0 is held at the high level.

【0043】符号変換回路130は、3値判定回路12
0−1及び120−2から出力されるプラス、ゼロ信号
及びマイナス信号に応じて波形データXn-1 とXn に対
して符号変換を行う。例えば、波形データXn に応じて
出力されるプラス信号P0がローレベルのとき、波形デ
ータXn-1 が符号変換される。図6に示すように、符号
変換回路130において、排他的論理和ゲートによっ
て、波形データXn-1 の各ビットが論理反転される。ま
た、波形データXn-1 に応じて出力されるマイナス信号
N1がローレベルのとき、符号変換回路130におい
て、排他的論理和ゲートによって、波形データXn の各
ビットが論理反転される。さらに、波形データXn-1
応じて出力されるゼロ信号Z1がハイレベルのとき、イ
ンバータ131の出力がローレベルとなる。これによっ
て、加算回路150に入力される波形データXn の各ビ
ットが“0”に保持される。また、ゼロ信号Z0がハイ
レベルのとき、インバータ132の出力がローレベルに
保持される。これによって、加算回路150に入力され
る波形データXn-1 の各ビットが“0”に保持される。
なお、上述した符号変換回路130の動作は、図3に示
す変換テーブルに一致する。
The code conversion circuit 130 is the ternary judgment circuit 12
The code conversion is performed on the waveform data X n-1 and X n according to the plus, zero signal and the minus signal output from 0-1 and 120-2. For example, when the plus signal P0 output according to the waveform data Xn is at low level, the waveform data Xn-1 is code-converted. As shown in FIG. 6, in the code conversion circuit 130, each bit of the waveform data X n-1 is logically inverted by the exclusive OR gate. When the minus signal N1 output according to the waveform data X n-1 is at the low level, the exclusive OR gate in the code conversion circuit 130 logically inverts each bit of the waveform data X n . Furthermore, when the zero signal Z1 output according to the waveform data Xn-1 is at high level, the output of the inverter 131 becomes low level. As a result, each bit of the waveform data X n input to the adder circuit 150 is held at “0”. Further, when the zero signal Z0 is at high level, the output of the inverter 132 is held at low level. As a result, each bit of the waveform data X n-1 input to the adder circuit 150 is held at “0”.
The operation of the code conversion circuit 130 described above matches the conversion table shown in FIG.

【0044】次に、補正回路140の動作について説明
する。補正回路140には、図8に示す部分回路140
aのほかに、加算回路150へのキャリー入力CIを生
成するためのNANDゲート145及びNORゲート1
47が設けられている。3値判定回路120−2からの
マイナス信号N0は、3値判定回路120−1からのプ
ラス信号P1とともにNORゲート147に入力され
る。NANDゲート145の一方の入力に、NORゲー
ト147の出力が印加され、他方の入力に、Dフリップ
フロップ144の反転出力xqが印加される。
Next, the operation of the correction circuit 140 will be described. The correction circuit 140 includes a partial circuit 140 shown in FIG.
In addition to a, NAND gate 145 and NOR gate 1 for generating carry input CI to adder circuit 150.
47 are provided. The minus signal N0 from the three-value determination circuit 120-2 is input to the NOR gate 147 together with the plus signal P1 from the three-value determination circuit 120-1. The output of the NOR gate 147 is applied to one input of the NAND gate 145, and the inverted output xq of the D flip-flop 144 is applied to the other input.

【0045】このように構成されている補正回路140
において、波形データXn-1 の3値判定結果がプラスの
とき、または、波形データXn の3値判定結果がマイナ
スのとき、NORゲート147の出力がローレベルにな
り、これに応じてNANDゲート145の出力がハイレ
ベルになる。即ち、このとき、加算回路150に入力さ
れるキャリー入力CIが“1”となる。これは、図3に
示す変換テーブルと一致する。即ち、図3に示すよう
に、波形データXn-1 の3値判定結果Yn-1 が“+1”
のとき、波形データXn が符号変換され、このとき、加
算結果のLSBに“1”が加算される。また、図3によ
れば、波形データXn の3値判定結果が“−1”のと
き、波形データXn-1 が符号変換されるので、加算結果
のLSBに“1”が加算される。
The correction circuit 140 configured as described above
In, when the ternary judgment result of the waveform data X n-1 is positive or when the ternary judgment result of the waveform data X n is negative, the output of the NOR gate 147 becomes low level, and accordingly the NAND The output of the gate 145 becomes high level. That is, at this time, the carry input CI input to the adding circuit 150 becomes "1". This matches the conversion table shown in FIG. That is, as shown in FIG. 3, ternary decision result Y n-1 of the waveform data X n-1 is "+1"
At this time, the waveform data X n is code-converted, and at this time, “1” is added to the LSB of the addition result. Further, according to FIG. 3, when the ternary determination result of the waveform data Xn is "-1", the waveform data Xn-1 is code-converted, so that "1" is added to the LSB of the addition result. .

【0046】さらに、波形データXn-1 とXn の3値判
定結果がそれぞれ“+1”と“−1”のとき、波形デー
タXn-1 とXn の両方が符号変換される。このとき、加
算回路150の出力に−1LSBの誤差が生じるので、
上述したように補正回路140の部分回路140aにお
いて、Dフリップフロップ143の出力がハイレベルに
保持され、そして、3値判定回路120−2から出力さ
れるマイナス信号N0がローレベルに切り替わったと
き、Dフリップフロップ144の出力がハイレベルに保
持され、即ち、Dフリップフロップ144の反転出力x
qがローレベルに保持されるので、NANDゲート14
5がハイレベルに保持され、これに応じてキャリー入力
CIが“1”となり、加算回路150によって、LSB
に“1”が加算され、−1LSBの誤差が補正される。
Further, when the three-value determination results of the waveform data X n-1 and X n are "+1" and "-1" respectively, both the waveform data X n-1 and X n are code-converted. At this time, since an error of −1LSB occurs in the output of the addition circuit 150,
As described above, in the partial circuit 140a of the correction circuit 140, when the output of the D flip-flop 143 is held at the high level and the minus signal N0 output from the ternary determination circuit 120-2 is switched to the low level, The output of the D flip-flop 144 is held at the high level, that is, the inverted output x of the D flip-flop 144.
Since q is held at the low level, the NAND gate 14
5 is held at a high level, the carry input CI becomes "1" in response to this, and the adder circuit 150 causes the LSB to change.
Is added to "1" to correct an error of -1LSB.

【0047】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、位相比較回路に入力される2つの波形データXn-1
とXn がともに符号変換されることによって生じた−1
LSBエラーを補正するために補正回路140が設けら
れ、−1LSBエラーが発生したとき、補正回路140
によって加算回路150のキャリー入力CIに印加する
データ“1”が内部に保持される。そして、入力される
波形データの3値化データが“−1”以外になったと
き、補正回路140に保持されているデータ“1”が加
算回路150のキャリー入力CIに出力されるので、加
算結果に生じた−1LSBのエラーが補正され、位相比
較回路によって出力される位相差データが後段のローパ
スフィルタによって積分した結果、位相誤差はほぼなく
なる。
As described above, according to the present embodiment, the two waveform data X n-1 input to the phase comparison circuit.
-1 caused by transcoding both X and X n
A correction circuit 140 is provided to correct the LSB error, and the correction circuit 140 is provided when a -1 LSB error occurs.
Thus, the data "1" applied to the carry input CI of the adder circuit 150 is internally held. Then, when the ternary data of the input waveform data is other than “−1”, the data “1” held in the correction circuit 140 is output to the carry input CI of the addition circuit 150. The resulting −1LSB error is corrected, and the phase difference data output by the phase comparison circuit is integrated by the low-pass filter in the subsequent stage, resulting in almost no phase error.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の位相比較
回路及びそれを用いたPLL回路によれば、入力波形デ
ータの組合せによって位相差演算結果に生じた−1LS
Bエラーを補正でき、位相比較の精度を向上させること
ができる。また、誤差補正のために改めて加算回路を設
ける必要がなく、即ち、回路規模の増大を回避でき、こ
れによって消費電流の低減、さらに遅延時間の低減並び
に演算速度の向上を実現することができる利点がある。
As described above, according to the phase comparison circuit of the present invention and the PLL circuit using the same, the -1LS generated in the phase difference calculation result due to the combination of the input waveform data.
The B error can be corrected, and the accuracy of phase comparison can be improved. Further, it is not necessary to additionally provide an adder circuit for error correction, that is, it is possible to avoid an increase in circuit scale, thereby reducing current consumption, further reducing delay time, and improving operation speed. There is.

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

【図1】磁気記録媒体の読み出し回路の一般的な構成を
示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a general configuration of a read circuit of a magnetic recording medium.

【図2】PLL回路を含む磁気記録媒体の読み出し回路
の一般的な構成を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing a general configuration of a read circuit of a magnetic recording medium including a PLL circuit.

【図3】読み出し波形データの符号変換を示す変換テー
ブルである。
FIG. 3 is a conversion table showing code conversion of read waveform data.

【図4】符号変換を実現するためのビット反転回路及び
加算回路を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a bit inversion circuit and an addition circuit for realizing code conversion.

【図5】加算結果に−1LSBエラーが発生する場合の
例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example in which a −1LSB error occurs in the addition result.

【図6】本発明に係るの位相比較回路の一実施形態を示
す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an embodiment of a phase comparison circuit according to the present invention.

【図7】本実施形態の位相比較回路における3値判定回
路のブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram of a three-value determination circuit in the phase comparison circuit of this embodiment.

【図8】本実施形態の位相比較回路における補正回路の
部分回路の構成を示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a configuration of a partial circuit of a correction circuit in the phase comparison circuit of the present embodiment.

【図9】補正回路の動作を示す波形図である。FIG. 9 is a waveform diagram showing the operation of the correction circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…ゲインコントロールアンプ(GCA)、20…等
化フィルタ、30…ディジタル/アナログ変換器(AD
C)、40…最尤復号器、50…デコーダ、60…PL
L回路、61…位相比較器、62…電流出力DAC、6
3…ローパスフィルタ(LPF)、64…電圧制御発振
回路(VCO)、120−1,120−2…3値判定回
路、130…符号変換回路、140…補正回路、150
…加算回路。
10 ... Gain control amplifier (GCA), 20 ... Equalization filter, 30 ... Digital / analog converter (AD)
C), 40 ... Maximum likelihood decoder, 50 ... Decoder, 60 ... PL
L circuit, 61 ... Phase comparator, 62 ... Current output DAC, 6
3 ... Low-pass filter (LPF), 64 ... Voltage controlled oscillation circuit (VCO), 120-1, 120-2 ... Tri-value determination circuit, 130 ... Code conversion circuit, 140 ... Correction circuit, 150
… Addition circuit.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】記録媒体からの読み出し信号をディジタル
化した波形データのうち連続した二つの波形データに応
じて位相差を求める位相比較回路であって、 上記二つの波形データのうち、第1の波形データと第2
の波形データをそれぞれ所定のしきい値に従って3値化
する3値化回路と、 上記3値化回路による3値化の結果に応じて上記第1ま
たは第2の波形データの各ビットを反転するビット反転
回路と、 上記ビット反転回路の出力データに対してビットごとの
加算処理を行い、上記ビット反転処理の結果に応じて、
LSBにデータ“1”を加算し、加算結果を位相差デー
タとして出力する加算回路と、 上記第1の波形データと第2の波形データの3値化結果
が所定の組合せになったとき、データ“1”を所定の時
間だけ保持して上記加算回路のLSBのキャリー入力に
出力する補正回路とを有する位相比較回路。
1. A phase comparison circuit for obtaining a phase difference according to two consecutive waveform data of waveform data obtained by digitizing a read signal from a recording medium, wherein the first of the two waveform data is Waveform data and second
Of the waveform data of 3) according to a predetermined threshold value, and each bit of the 1st or 2nd waveform data is inverted according to the result of the 3 value conversion by the 3 value conversion circuit. The bit inversion circuit and the output data of the bit inversion circuit are subjected to addition processing for each bit, and according to the result of the bit inversion processing,
When the data "1" is added to the LSB and the addition result is output as phase difference data, and when the ternaryization result of the first waveform data and the second waveform data is a predetermined combination, the data A phase comparison circuit having a correction circuit which holds "1" for a predetermined time and outputs it to the carry input of the LSB of the addition circuit.
【請求項2】上記補正回路は、上記3値化回路によって
出力された上記第1と第2の波形データの3値化結果が
上記所定の組合せになったことを検出し、検出結果に応
じてデータ“1”を示す信号を出力する論理回路と、 上記論理回路の出力信号を保持する第1の保持回路と、 上記入力波形データの3値化結果が上記所定の組合せを
なすデータ以外のデータに遷移したとき、上記第1の保
持回路の保持信号を保持して、上記加算回路のLSBの
キャリー入力に印加する第2の保持回路とを有する請求
項1記載の位相比較回路。
2. The correction circuit detects that the ternarization result of the first and second waveform data output by the ternarization circuit is the predetermined combination, and responds to the detection result. A logic circuit that outputs a signal indicating data "1", a first holding circuit that holds the output signal of the logic circuit, and data other than the data in which the ternarization result of the input waveform data forms the predetermined combination. 2. The phase comparison circuit according to claim 1, further comprising a second holding circuit for holding the holding signal of the first holding circuit and applying it to the carry input of the LSB of the adder circuit when transitioning to data.
【請求項3】入力されるディジタル化された波形データ
に応じて位相差を求めて、位相差信号を出力する位相比
較回路と、 上記位相差信号に応じた電流信号を出力する電流出力回
路と、 上記電流信号を積分し、積分結果に応じて電圧信号を出
力する積分回路と、 上記電圧信号に応じて周波数可変な電圧制御発振器とを
有し、 上記電圧制御発振器によって出力されるクロック信号に
応じて、上記ディジタル化処理を行い、上記波形データ
を出力するアナログ/ディジタル変換回路とを有するP
LL回路であって、 上記位相比較回路は、 上記ディジタル化された波形データにおける連続した2
つの波形データのうち、第1の波形データと第2の波形
データをそれぞれ所定のしきい値に従って3値化する3
値化回路と、 上記3値化回路による3値化の結果に応じて上記第1ま
たは第2の波形データの各ビットを反転するビット反転
回路と、 上記ビット反転回路の出力データに対してビットごとの
加算処理を行い、上記ビット反転処理の結果に応じて、
LSBにデータ“1”を加算し、加算結果を位相差デー
タとして出力する加算回路と、 上記第1の波形データと第2の波形データの3値化結果
が所定の組合せになったとき、データ“1”を所定の時
間だけ保持して上記加算回路のLSBのキャリー入力に
出力する補正回路とを有するPLL回路。
3. A phase comparison circuit which obtains a phase difference according to input digitized waveform data and outputs a phase difference signal, and a current output circuit which outputs a current signal corresponding to the phase difference signal. An integrating circuit that integrates the current signal and outputs a voltage signal according to the integration result, and a voltage-controlled oscillator whose frequency is variable according to the voltage signal, and uses a clock signal output by the voltage-controlled oscillator. In response to the digitalization processing, an analog / digital conversion circuit for outputting the waveform data is provided.
An LL circuit, wherein the phase comparison circuit comprises two consecutive signals in the digitized waveform data.
Of the two waveform data, the first waveform data and the second waveform data are ternarized according to predetermined threshold values. 3
A digitizing circuit, a bit inverting circuit that inverts each bit of the first or second waveform data according to the result of the ternarizing by the ternary circuit, and a bit for the output data of the bit inverting circuit. Performs addition processing for each, and according to the result of the above bit inversion processing,
When the data "1" is added to the LSB and the addition result is output as phase difference data, and when the ternaryization result of the first waveform data and the second waveform data is a predetermined combination, the data A PLL circuit having a correction circuit which holds "1" for a predetermined time and outputs it to the carry input of the LSB of the adder circuit.
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