JP2003322666A

JP2003322666A - ジッタ測定器

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Publication number: JP2003322666A
Application number: JP2002128965A
Authority: JP
Inventors: Takashi Aoki; 青木　　隆
Original assignee: Anritsu Corp
Current assignee: Anritsu Corp
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14
Anticipated expiration: 2022-04-30
Also published as: JP3708900B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ジッタ測定の見かけ上の測定範囲を拡大す
る。【解決手段】被測定信号ａからジッタ成分を除去して
参照信号ｂとして出力する参照信号生成部１と、被測定
信号ａの参照信号ｂに対する位相差ΔＴを示す位相差信
号ｅをバンドパスフィルタ１２を通して復調信号ｃとし
て出力するジッタ復調部２とを有するジッタ測定器にお
いて、参照信号生成部の第１の位相比較器５から出力さ
れる分周位相差信号ｕ、ｄに基づいて、ジッタ復調部２
へ入力される被測定信号ａの参照信号ｂに対する位相差
ΔＴが第２の位相比較器１０の検出範囲Ｔを外れる直前
に、ジッタ復調部に対する被測定信号及び参照信号の入
力を禁止し、位相差ΔＴが検出範囲Ｔに入った直後に禁
止を解除する検出範囲外れ検出部１３を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、入力された被測定
信号のジッタ（位相ゆらぎ）の状態を測定するジッタ測
定器に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、デジタル信号を伝送するデジタ
ル伝送路では、デジタル信号を再生して出力する中継器
によって伝送路を延長しているが、このような中継器で
は、入力信号の位相ゆらぎ（ジッタ）が大きくなると元
の信号を再生することができない。このため、伝送路を
伝送されるデジタル信号に生じているジッタ（位相ゆら
ぎ）を測定することは通信ネットワークの品質維持を確
保するために重要である。このような測定を行うために
従来からジッタ測定器が用いられる。図８はジッタ測定
器の概略構成を示すブロック図である。

【０００３】このジッタ測定器は、大きく分けて、被測
定信号ａからこの被測定信号ａに含まれるジッタ成分を
除去して参照信号ｂとして出力する参照信号生成部１
と、被測定信号ａと生成された参照信号ｂとの位相差を
検出して、この位相差をバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）
を通してジッタの復調信号ｃとして出力するジッタ復調
部２とで構成されている。

【０００４】参照信号生成部１は一種のＰＬＬ回路で構
成されている。入力端子３から入力された数Ｍ〜数百Ｍ
ｂｐｓ（ビットレート）の被測定信号ａは、分周器４で
周波数が１／Ｎに分周され新たな被測定信号ａ₁として
第１の位相比較器５の一方の入力端子へ印加される。

【０００５】第１の位相比較器５は、被測定信号ａと分
周器６から入力された分周された参照信号ｂ₁との間の
位相差を算出して、位相差に対応するパルス幅を有した
分周遅れ位相差信号（遅れ位相差信号と略記する）ｕ、
又は分周進み位相差信号（進み位相差信号と略記する）
ｄを各出力端子Ｕ、Ｄから出力する。具体的には、図９
に示すように、被測定信号ａ₁が参照信号ｂ₁に対して位
相が遅れている場合は出力端子Ｕから遅れ位相差信号ｕ
が出力され、被測定信号ａ₁が参照信号ｂ₁に対して位相
が進んでいる場合は出力端子Ｄから進み位相差信号ｄが
出力される。

【０００６】第１の位相比較器５から出力された遅れ位
相差信号ｕは差動増幅器７の（―）端子へ入力され、第
１の位相比較器５から出力された進み位相差信号ｄは差
動増幅器７の（＋）端子へ入力される。差動増幅器７
は、進み位相差信号ｄと遅れ位相差信号ｕとの差の位相
差信号ｅを算出して次のＬＰＦ（ローパスフィルタ）８
へ送出する。

【０００７】ＬＰＦ８は、位相差信号ｅに含まれる被測
定信号ａ₁における高周波のジッタ成分と、被測定信号
ａ₁のビットレートに対応する周波数成分と、この周波
数成分に等しい周波数成分を有する参照信号ｂ₁の周波
数成分とを除去して、ほぼ直流の制御電圧ｇとして電圧
制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）９へ送出する。電圧制御水
晶発振器９は入力された制御電圧ｇに比例した周波数を
有する参照信号ｂを分周器６へ送出する。分周器６は参
照信号ｂを１／Ｎに分周して新たな参照信号ｂ ₁とし
て、位相比較器５へ入力する。

【０００８】したがって、第１の位相比較器５、差動増
幅器７、ＬＰＦ８、電圧制御水晶発振器９及び分周器
４、６で形成される参照信号生成部１においては、参照
信号ｂと入力された被測定信号aとの位相と周波数が定
常的にずれている場合は、差動増幅器７から出力される
位相差信号ｅには、この位相差及び周波数差に対応する
直流成分が含まれる。この直流成分はＬＰＦ８で制御電
圧ｇとして、電圧制御水晶発振器９へ印加される。した
がって、最終的には出力される参照信号ｂの位相と周波
数とは被測定信号ａの位相と周波数に同期する。

【０００９】次に、ジッタ復調部２について説明する。
被測定信号ａ及び参照信号ｂが入力される第２の位相比
較器１０は、被測定信号ａと参照信号ｂとの間の位相差
を算出して、位相差に対応するパルス幅を有した遅れ位
相差信号ｕ₁又は進み位相差信号ｄ₁を差動増幅器１１へ
送出する。差動増幅器１１は、進み位相差信号ｄ₁と遅
れ位相差信号ｕ₁との差の位相差信号ｅ₁を算出して次の
ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１２へ送出する。

【００１０】ＢＰＦ１２は、入力された位相差信号ｅ₁
に含まれる例えば、ＩＴＵ―ＴＯ．１７２に勧告され
ているBit rate：２Ｍの符号では、２０Hz以下の低周波
成分を１次のＨＰＦで除去し、１００ｋHz以上の高周波
成分をＬＰＦで除去する。そして、位相差信号ｅ₁に含
まれる２０Hz〜１００ｋHzの周波数成分を抽出してジッ
タの復調信号ｃとして出力する。

【００１１】したがって、この復調信号ｃには被測定信
号ａに含まれる２０Hz〜１００ｋHzのジッタ成分のみが
含まれる。このジッタの復調信号ｃの振幅、周波数を定
量的に求めることにより、被測定信号ａに含まれるジッ
タを定量的に評価できる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図８に
示すジッタ測定器においてもまだ解消すべき次のような
課題があった。

【００１３】すなわち、図１０のタイムチャートに示す
ように、例えば、被測定信号ａの参照信号ｂに対する進
み位相が時間経過とともに拡大していくと、進み量ΔＴ
が増大し、差動増幅器１１から出力されて、ＢＰＦ１２
内の１００ｋHzのＬＰＦのみ通過した位相差信号ｅ₂は
徐々に増加していく。しかし、時刻ｔ₁にて、進み量Δ
Ｔが参照信号ｂの位相の検出範囲である１周期（１ユニ
ット）Ｔを越えると、被測定信号ａのパルスの立上がり
を、参照信号ｂの一つ先のパルスの立上がりと比較する
ために、進み量ΔＴが１周期（１ユニット）Ｔを減額し
た値となり、位相差信号ｅ₂は急激に０近傍値に低下す
る。

【００１４】そして、位相差信号ｅ₂は、図１０のタイ
ムチャートに示すように、この０近傍値から再度上昇を
開始する。この状態は、進み量ΔＴが参照信号ｂの１周
期（１ユニット）Ｔを越えている期間継続する。そし
て、時刻ｔ₂にて、進み量ΔＴが参照信号ｂの検出範囲
である１周期（１ユニット）Ｔ内に戻ったとしても、参
照信号ｂにおける比較対象の被測定信号ａのパルスの立
上がりが一つ前のパルスの立上がりに戻ることはないの
で、位相差信号ｅ₂のレベルは、進み量ΔＴが参照信号
ｂの１周期（１ユニット）Ｔを越えた時刻ｔ₁以前の状
態に戻ることはない。

【００１５】したがって、被測定信号ａの参照信号ｂに
対する位相の進み量（遅れ量）ΔＴが一旦参照信号ｂの
検出範囲である１周期（１ユニット）Ｔを越えると、位
相差信号ｅ₂が正確に測定できないことになる。

【００１６】なお、この図１０に示す低周波の不連続部
分は、ＢＰＦ１２内のＨＰＦでパルス化されるので、上
述した位相差信号ｅ₂の不連続部分が測定精度を向上さ
せるための障害となる。

【００１７】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、たとえ、被測定信号の参照信号に対する位
相の進み量（遅れ量）が参照信号の１周期（１ユニッ
ト）を一時的に越えたとしても、ＢＰＦの通過帯域内の
ジッタが測定範囲内であれば該当ジッタの測定を可能と
し、継続してジッタに対する測定を実施できるジッタ測
定器を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明は、被測定信号の
分周信号と参照信号の分周信号との位相差を示す分周位
相差信号を第１の位相比較器で生成し、この生成された
分周位相差信号を、ジッタ成分を除去したのち電圧制御
水晶発振器に印加し、この電圧制御水晶発振器の出力信
号を参照信号として出力するとともに分周して第１の位
相比較器へ帰還させる参照信号生成部と、被測定信号の
参照信号生成部で生成された参照信号に対する位相差を
示す位相差信号を第２の位相比較器で生成し、この生成
された位相差信号をバンドパスフィルタを通して復調信
号として出力するジッタ復調部とを有するジッタ測定器
に適用される。

【００１９】そして、上記課題を解消するために、本発
明のジッタ測定器においては、参照信号生成部の第１の
位相比較器から出力される分周位相差信号に基づいて、
ジッタ復調部へ入力される被測定信号の参照信号に対す
る位相差が第２の位相比較器の検出範囲を外れる直前
に、ジッタ復調部に対する被測定信号及び参照信号の入
力を禁止し、位相差が検出範囲に入った直後に禁止を解
除する検出範囲外れ検出部を備えている。

【００２０】さらに、別の発明は、上述した発明のジッ
タ測定器における検出範囲外れ検出部を、第１の位相比
較器から出力される分周位相差信号を微少時間遅延する
第１の遅延器と、この第１の遅延器で遅延された分周位
相差信号をさらに微少時間遅延する第２の遅延器と、被
測定信号、参照信号のそれぞれの立上がりに同期して、
その時点で入力端子に印加されている第１の遅延器で遅
延された分周位相差信号の信号値を自己の出力端子から
それぞれ出力する第１のフリップフロップと、第２の遅
延器で遅延された分周位相差信号の立ち下がりに同期し
て、その時点で入力端子に印加されている第１のフリッ
プフロップから出力されている信号値を、自己の出力端
子から出力する第２のフリップフロップと、この第２の
フリップフロップから出力されている信号値に基づい
て、被測定信号及び参照信号のジッタ復調部に対する入
力をオン／オフ制御するゲート回路とで構成している。

【００２１】さらに、別の発明は、上述した発明のジッ
タ測定器に対して、第１のフリップフロップの出力端子
から出力されて第２のフリップフロップの入端子へ印加
されている信号値を微少時間延長する延長回路を付加し
ている。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施形態を図面
を用いて説明する。（第１実施形態）図１は本発明の第１実施形態に係るジ
ッタ測定器の概略構成を示すブロック図である。図８に
示す従来のジッタ測定器と同一部分には同一符号を付し
て重複する部分の詳細説明を省略する。

【００２３】この第１実施形態のジッタ測定器は、大き
く分けて、図８に示す従来のジッタ測定器とほぼ同一構
成の参照信号生成部１と、同じく従来のジッタ測定器と
ほぼ同一構成のジッタ復調部２と、この第１実施形態の
ジッタ測定器特有の検出範囲外れ検出部１３とで構成さ
れている。

【００２４】入力端子３から入力された複数のパルス
（クロック）波形からなる被測定信号ａは、参照信号生
成部１へ入力される共に、検出範囲外れ検出部１３内の
ゲート回路の一方を構成するＯＲゲート１４ａの入力端
子及び第１のフリップフロップ１５ａのクロック端子へ
印加される。参照信号生成部１から出力された参照信号
ｂは検出範囲外れ検出部１３内のゲート回路の他方を構
成するＯＲゲート１４ｂの入力端子及び第１のフリップ
フロップ１５ｂのクロック端子へ印加される。

【００２５】参照信号生成部１内の第１の位相比較器５
から出力された分周進み位相差信号ｄは、差動増幅器７
へ入力されるとともに、検出範囲外れ検出部１３内の第
１の遅延器１６ａで微少時間Δｔ₁だけ遅延されて、新
たな分周進み位相差信号ｄ₂として第１のフリップフロ
ップ１５ａのデータ端子Ｄへ印加される。さらに、この
分周進み位相差信号ｄ₂は、第２の遅延器１７ａでさら
に微少時間Δｔ₂だけ遅延されて、新たな分周進み位相
差信号ｄ₃として第２のフリップフロップ１８ａの反転
クロック端子へ印加される。

【００２６】第１のフリップフロップ１５ａは、図２、
図３のタイムチャートに示すように、クロック端子へ印
加されている被測定信号ａのパルス波形の立上がりに同
期して、この時点でデータ端子Ｄに印加されている分周
進み位相差信号ｄ₂の信号値ｈを出力端子Ｑから第２の
フリップフロップ１８ａのデータ端子Ｄへ送出する。

【００２７】第２のフリップフロップ１８ａは、図２、
図３のタイムチャートに示すように、反転クロック端子
へ印加されている分周進み位相差信号ｄ₃のパルス波形
の立下がりに同期して、データ端子Ｄに印加されている
信号値ｈのこの時時点における信号値ｈ₁を出力端子Ｑ
からゲート回路を構成する各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂ
の入力端子へ送出する。

【００２８】一方、参照信号生成部１内の第１の位相比
較器５から出力された分周遅れ位相差信号ｕは、差動増
幅器７へ入力されるとともに、検出範囲外れ検出部１３
内の第１の遅延器１６ｂで微少時間Δｔ₁だけ遅延され
て、新たな分周遅れ位相差信号ｕ₂として第１のフリッ
プフロップ１５ｂのデータ端子Ｄへ印加される。さら
に、この分周遅れ位相差信号ｕ₂は、第２の遅延器１７
ｂでさらに微少時間Δｔ₂だけ遅延されて、新たな分周
遅れ位相差信号ｕ₃として第２のフリップフロップ１８
ｂの反転クロック端子へ印加される。

【００２９】第１のフリップフロップ１５ｂは、クロッ
ク端子へ印加されている参照信号ｂのパルス波形の立上
がりに同期して、この時点でデータ端子Ｄに印加されて
いる分周遅れ位相差信号ｕ₂の信号値ｉを出力端子Ｑか
ら第２のフリップフロップ１８ｂのデータ端子Ｄへ送出
する。

【００３０】第２のフリップフロップ１８ｂは、反転ク
ロック端子へ印加されている分周遅れ位相差信号ｕ₃の
パルス波形の立下がりに同期して、データ端子Ｄに印加
されている信号値ｉのこの時点における信号値ｉ₁を出
力端子Ｑからゲート回路を構成する各ＯＲゲート１４
ａ、１４ｂの入力端子へ送出する。

【００３１】ゲート回路を構成する各ＯＲゲート１４
ａ、１４ｂは、それぞれ３入力端子を有した論理和回路
で構成されている。したがって、いずれか一方の第２の
フリップフロップ１８ａ、１８ｂから出力される信号値
ｈ₁、ｉ₁がハイ（Ｈ）レベルであれば、ＯＲゲート１４
ａから出力される被測定信号ａ₂、及びＯＲゲート１４
ｂから出力される参照信号ｂ₂は共にハイ（Ｈ）レベル
状態に維持される。すなわち、被測定信号ａ、参照信号
ｂは遮断されることになる。

【００３２】一方、両方の第２のフリップフロップ１８
ａ、１８ｂから出力される信号値ｈ ₁、ｉ₁が同時にロー
（Ｌ）レベルのときのみ、被測定信号ａ、参照信号ｂは
このゲート回路で遮断されずに、新たな被測定信号
ａ₂、参照信号ｂ₂として、ジッタ復調部２へ送出される
ことになる。

【００３３】ジッタ復調部２において、検出範囲外れ検
出部１３から出力された被測定信号ａ₂及び参照信号ｂ₂
は第２の位相比較器１０へ入力される。第２の位相比較
器１０は、被測定信号ａ₂と参照信号ｂ₂との間の位相差
を算出して、位相差に対応するパルス幅を有した遅れ位
相差信号ｕ₁又は進み位相差信号ｄ₁を差動増幅器１１へ
送出する。差動増幅器１１は、進み位相差信号ｄ₁と遅
れ位相差信号ｕ₁との差の位相差信号ｅ₁を算出して次の
ＢＰＦ（バンドパスフィルタ）１２へ送出する。

【００３４】ＢＰＦ１２は、入力された位相差信号ｅ₁
に含まれる、例えば、ＩＴＵ―ＴＯ．１７２に勧告され
ているBit rate：２Ｍの符号では、２０Hz以下の低周波
成分を１次のＨＰＦで除去し、１００ｋHz以上の高周波
成分ＬＰＦでを除去する。そして、位相差信号ｅ₁に含
まれる２０Hz〜１００ｋHzの周波数成分を抽出してジッ
タの復調信号ｃとして出力する。

【００３５】したがって、この復調信号ｃには被測定信
号ａに含まれる２０Hz〜１００ｋHzのジッタ成分が含ま
れる。このジッタの復調信号ｃの振幅、周波数を定量的
に求めることにより、被測定信号ａに含まれるジッタを
定量的に評価できる。

【００３６】このように構成された第１実施形態のジッ
タ測定器の動作を図２、図３（ａ）（ｂ）のタイムチャ
ートを用いて説明する。なお、図２、図３（ａ）（ｂ）
のタイムチャートにおいては、被測定信号ａの位相が参
照信号ｂの位相に対して進んでいる状態に限定して説明
する。したがって、この状態においては、参照信号生成
部１から出力される分周遅れ位相差信号ｕはロー（Ｌ）
レベル一定である。なお、１／Ｎに分周されているの
で、分周進み位相差信号ｄは分周前の被測定信号ａにお
けるＮクロック（２Ｎ個の波形）に対して１回だけ出力
される。

【００３７】図２のＡ領域に示すように、被測定信号ａ
の参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期（ユニ
ット）Ｔ未満の状態においては、遅延後の分周進み位相
差信号ｄ₂は微少時間Δｔ₁だけ被測定信号ａに対して遅
延しているので、第１のフリップフロップ１５ａから出
力される信号値ｈはロー（Ｌ）レベル状態を維持する。
第１のフリップフロップ１５ａから出力され、第２のフ
リップフロップ１８ａデータ端子Ｄに印加される信号値
ｈがロー（Ｌ）レベル状態を維持すると、さらに微少時
間Δｔ₂だけ遅延された分周進み位相差信号ｄ₃の立ち下
がり時点においては、信号値ｈはロー（Ｌ）レベル状態
である。よって、第２のフリップフロップ１８ａから出
力される信号値ｈ₁はロー（Ｌ）レベル状態を維持す
る。

【００３８】被測定信号ａの参照信号ｂに対する位相が
進んでいる状態においては、分周遅れ位相差信号ｕは、
ロー（Ｌ）レベル一定であるので、第１、第２のフリッ
プフロップ１５ｂ、１８ｂからそれぞれ出力される信号
値ｉ、ｉ₁はロー（Ｌ）レベル状態を維持する。

【００３９】よつて、このＡ領域においては、各ＯＲゲ
ート１４ａ、１４ｂは開放状態であり、ゲート回路から
ジッタ復調部２へ出力される被測定信号ａ₂及び参照信
号ｂ₂は、信号レベルが変化する元の被測定信号ａ及び
参照信号ｂになる。

【００４０】図２のＢ領域に示ように、被測定信号ａの
参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期（ユニッ
ト）Ｔのごく近傍に達した状態、具体的には、位相の進
み量ΔＴに微少時間Δｔ₁を加算した時間（ΔＴ＋Δ
ｔ₁）が１周期（ユニット）Ｔを越えると、図３（ａ）
の拡大図に示すように、遅延後の分周進み位相差信号ｄ
₂における進み量ΔＴの幅を有したハイ（Ｈ）レベルの
パルスが終了しないうちに、被測定信号ａにおける次の
パルスの立上がりが到来する。その結果、このタイミン
グで、第１のフリップフロップ１５ａの出力端子Ｑから
出力される信号値ｈがロー（Ｌ）レベルからハイ（Ｈ）
レベルへ立上がる。

【００４１】遅延後の分周進み位相差信号ｄ₂からさら
に微少時間Δｔ₂だけ遅延された分周進み位相差信号ｄ₃
の立ち下がり時点においては、信号値ｈはロー（Ｌ）レ
ベルからハイ（Ｈ）レベルへ立上った後の状態である。
よって、第２のフリップフロップ１８ａから出力される
信号値ｈ₁はハイ（Ｈ）レベル状態に変化する。

【００４２】第２のフリップフロップ１８ａから出力さ
れる信号値ｈ₁がハイ（Ｈ）レベル状態に変化すると、
各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂは閉鎖状態に変化し、被測
定信号ａ及び参照信号ｂはジッタ復調部２へ入力されず
に、ジッタ復調部２へ入力される被測定信号ａ₂及び参
照信号ｂ₂はハイ（Ｈ）レベルの一定状態に変化する。

【００４３】図２のＣ領域に示ように、被測定信号ａの
参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期（ユニッ
ト）Ｔを越えている状態においては、Ｂ領域と同様に、
遅延後の分周進み位相差信号ｄ₂における進み量ΔＴの
幅を有したハイ（Ｈ）レベルのパルスが終了しないうち
に、被測定信号ａの次のパルスの立上がりが到来する。
したがって、第２のフリップフロップ１８ａから出力さ
れる信号値ｈ₁はハイ（Ｈ）レベル状態を維持する。よ
って、各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂは閉鎖状態を維持
し、ジッタ復調部２へ入力される被測定信号ａ₂及び参
照信号ｂ₂はハイ（Ｈ）レベルの一定状態を維持する。

【００４４】図２のＤ領域に示ように、被測定信号ａの
参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期（ユニッ
ト）Ｔ内に戻ると、図３（ｂ）の拡大図に示すように、
遅延後の分周進み位相差信号ｄ₂における進み量ΔＴの
幅を有したハイ（Ｈ）レベルのパルスが終了した後に、
被測定信号ａにおける次のパルスの立上がりが到来す
る。その結果、このタイミングで、第１のフリップフロ
ップ１５ａの出力端子Ｑから出力される信号値ｈはロー
（Ｌ）レベルを維持する。

【００４５】遅延後の分周進み位相差信号ｄ₂からさら
に微少時間Δｔ₂だけ遅延された分周進み位相差信号ｄ₃
の立ち下がり時点においては、信号値ｈはロー（Ｌ）レ
ベル状態を維持している。よって、第２のフリップフロ
ップ１８ａから出力される信号値ｈ₁はハイ（Ｈ）レベ
ル状態からロー（Ｌ）レベル状態に変化する。

【００４６】被測定信号ａの参照信号ｂに対する位相が
進み状態においては、分周遅れ位相差信号ｕは、ロー
（Ｌ）レベル一定であるので、第２のフリップフロップ
１８ｂから出力される信号値ｉ₁はロー（Ｌ）レベル状
態を維持している。

【００４７】したがって、各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂ
は開放状態に変化し、ジッタ復調部２へ入力される被測
定信号ａ₂及び参照信号ｂ₂は、信号レベルが変化する元
の被測定信号ａ及び参照信号ｂへ変化する。

【００４８】したがって、図２に示すように、被測定信
号ａの参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期
（ユニット）Ｔを越える直前に達した時刻ｔ₃から、位
相の進み量ΔＴが１周期（ユニット）Ｔを越えて、再
度、位相の進み量ΔＴが１周期（ユニット）Ｔ内に戻っ
た時刻ｔ₄までの期間（ｔ₃〜ｔ₄）、被測定信号ａ及び
参照信号ｂは、ジッタ復調部２への入力が禁止される。

【００４９】前述したように、被測定信号ａの参照信号
ｂに対する位相の進み量ΔＴが１周期（ユニット）Ｔを
越えると、ジッタ復調部２内の第２の位相比較器１０
は、正確に位相差を検出できなくて、差動増幅器１１か
ら出力される位相差信号ｅ₁のＨＰＦのみを通した位相
差信号ｅ₂の信号レベルが、図２のＥ特性に示すよう
に、一気に低下する誤動作を発生する。

【００５０】しかし、この第１実施形態のジッタ測定器
においては、この誤動作を発生する期間、第２の位相比
較器１０には、被測定信号ａの参照信号ｂは入力されな
いので、第２の位相比較器１０は、誤動作を発生せず
に、位相の進み量ΔＴが１周期（ユニット）Ｔを越える
直前の時刻ｔ₃の出力状態を維持する。その結果、被測
定信号ａ及び参照信号ｂの入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）に
おいては、位相差信号ｅ ₂の信号レベルが、図２のＦ特
性に示すように、一気に低下することなく、一定値を維
持する。そして、再度、位相の進み量ΔＴが１周期（ユ
ニット）Ｔ内に戻った時刻ｔ₄以降は、位相差信号ｅ₂の
信号レベルは、位相の進み量ΔＴに応じた正常な値とな
る。

【００５１】したがって、たとえ位相の進み量ΔＴが第
２の位相比較器１０の検出範囲である１周期（ユニッ
ト）Ｔを一時的に越えたとしても、ジッタの測定を継続
して実施できる。

【００５２】この場合、位相の進み量ΔＴが１周期（ユ
ニット）Ｔを越える検出範囲を外れる期間（ｔ₃〜ｔ₄）
は、正確にはジッタ測定は実施されていないが、ＢＰＦ
１２で、通過周波数帯が２０Hz〜１００ｋHzに制限され
た復調信号ｃから求められた振幅、周波数は前述した勧
告された測定規格を十分に満足していることはいうまで
もない。

【００５３】このジッタ復調部２のＢＰＦ１２の詳細動
作を図４を用いて説明する。図４の上段は、ＢＰＦ１２
内における２０Hz以下の低周波数成分を除去する１次の
ＨＰＦを通過した位相差信号ｅ₂の信号波形である。図
４の上段は、ＢＰＦ１２内にける上述したＨＰＦ、及び
このＨＰＦの後段に位置する１００ｋHz以上の高周波成
分を除去するＬＰＨを通過したジッタの復調信号ｃの信
号波形である。ジッタの復調信号ｃの信号波形は位相差
信号ｅ₂の信号波形を微分した波形となる。

【００５４】図４の右側に示す被測定信号ａ及び参照信
号ｂの入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）を含む位相差信号ｅ₂
の振幅Ｖp-pは、図４の左側に示す被測定信号ａ及び参
照信号ｂの入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）を含まない相差信
号ｅ₂の振幅Ｖp-pに比較して小さい。しかし、位相差信
号ｅ₂の入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）は、微分すると信号
波形の中心部に移動するので、図４の右側に示す被測定
信号ａ及び参照信号ｂの入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）を含
む復調信号ｃの振幅Ｖp-pは、図４の左側に示す被測定
信号ａ及び参照信号ｂの入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）を含
まない復調信号ｃの振幅Ｖp-pに等しくなる。

【００５５】よって、ジッタ復調部２から出力される復
調信号ｃの振幅、周波数は被測定信号ａ及び参照信号ｂ
の入力禁止期間（ｔ₃〜ｔ₄）の存在の影響を受けない。

【００５６】なお、被測定信号ａの参照信号ｂに対する
位相が遅れた場合においても、上述した進んだ場合と同
様である。

【００５７】すなわち、たとえ、被測定信号ａの参照信
号ｂに対する位相の進み量（遅れ量）ΔＴが、第２の位
相比較器１０の検出範囲である１周期（１ユニット）Ｔ
を一時的に越えたとしても、ＢＰＦ１２の通過帯域内の
ジッタが測定範囲内であれば該当ジッタの測定を可能と
し、継続してジッタに対する測定を実施できる。

【００５８】（第２実施形態）図５は本発明の第２実施
形態に係るジッタ測定器の概略構成を示すブロック図で
ある。図１に示す第１実施形態のジッタ測定器と同一部
分には同一符号を付して重複する部分の詳細説明を省略
する。

【００５９】この第２実施形態のジッタ測定器において
は、第１のフリップフロップ１５ａの出力端子Ｑから出
力されて第２のフリップフロップ１８ａのデータ端子Ｄ
へ入力される信号値ｈは、第３の遅延器１９ａとＯＲ回
路２０ａとで構成された延長回路でもって、信号値ｈが
微少時間Δｔ₃だけ延長される。具体的には、第１のフ
リップフロップ１５ａの出力端子Ｑから出力された信号
値ｈは第３の遅延器１９ａで微少時間Δｔ₃だけ遅延さ
れてＯＲ回路２０ａで元の信号値ｈに加算される。

【００６０】同様に、第１のフリップフロップ１５ｂの
出力端子Ｑから出力されて第２のフリップフロップ１８
ｂのデータ端子Ｄへ入力される信号値ｉは、第３の遅延
器１９ｂとＯＲ回路２０ｂとで構成された延長回路でも
って、信号値ｉが微少時間Δｔ₃だけ延長される。その
他の構成は、図１に示す第１実施形態のジッタ測定器と
同じである。

【００６１】このように構成された第２のジッタ測定器
の動作を図６、図７（ａ）（ｂ）のタイムチャートを用
いて説明する。

【００６２】第１のフリップフロップ１５ａから出力さ
れて第２のフリップフロップ１８ａへ入力される信号値
ｈが微少時間Δｔ₃だけ延長されるのみであるので、前
述したＡ領域、Ｂ領域、Ｄ領域の動作は、図２、図３
（ａ）（ｂ）に示した動作と同じであるので、説明を省
略する。

【００６３】ここでは、図６のＧ領域に示ように、被測
定信号ａの参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが２周
期（ユニット）Ｔを越える直前の状態を説明する。この
状態においては、図７（ａ）の拡大図に示すように、遅
延後の分周進み位相差信号ｄ ₂における進み量ΔＴの幅
を有したハイ（Ｈ）レベルのパルスが終了しないうち
に、被測定信号ａの次のパルスの立上がりが到来する。
したがって、第１のフリップフロップ１５ａから出力さ
れる信号値ｈはハイ（Ｈ）レベル状態に変化する。

【００６４】さらに、被測定信号ａにおける次の次のパ
ルスの立上がり時刻ｔ₅直前に、分周進み位相差信号ｄ₂
における進み量ΔＴの幅を有したハイ（Ｈ）レベルのパ
ルスが終了する。したがって、この時点で信号値ｈはロ
ー（Ｌ）レベルへ低下する筈である。しかし、この信号
値ｈは、微少時間Δｔ₃だけ延長されているので、被測
定信号ａの立上がり時刻ｔ₅から微少時間Δｔ₃経過する
まで第２のフリップフロップ１８ａへ入力される信号値
ｈはハイ（Ｈ）レベルを維持する。

【００６５】よって、分周進み位相差信号ｄ₂をさらに
微少時間Δｔ₂だけ遅延された分周進み位相差信号ｄ₃の
時刻ｔ₅を過ぎた立下がり時刻においては、第２のフリ
ップフロップ１８ａへ入力される信号値ｈはハイ（Ｈ）
レベルを維持しているので、第２のフリップフロップ１
８ａから出力される信号値ｈ₁はハイ（Ｈ）レベル状態
を維持する。よって、各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂは閉
鎖状態を維持し、ジッタ復調部２へ入力される被測定信
号ａ₂及び参照信号ｂ₂はハイ（Ｈ）レベルの一定状態を
維持する。

【００６６】このように、第１のフリップフロップ１５
ａの出力端子Ｑから出力されて第２のフリップフロップ
１８ａのデータ端子Ｄへ入力される信号値ｈは微少時間
Δｔ ₃だけ延長されているので、たとえ、被測定信号ａ
の参照信号ｂに対する位相の進み量ΔＴが２周期（ユニ
ット）Ｔを越える場合であっても、ジッタ復調部２へ被
測定信号ａ及び参照信号ｂの入力が確実に阻止される。

【００６７】すなわち、この第２実施形態のジッタ測定
器においては、被測定信号ａにおける位相の進み量（遅
れ量）ΔＴの許容範囲が拡大される。

【００６８】図７（ｂ）は、第３の遅延器１９ａ、１９
ｂ及びＯＲ回路２０ａ、２０ｂを用いない図１の第１実
施形態のジッタ測定器において、被測定信号ａの参照信
号ｂに対する位相の進み量ΔＴが２周期（ユニット）Ｔ
を越える直前の状態を示すタイムチャートである。

【００６９】この場合、被測定信号ａにおける次の次の
パルスの立上がり時刻ｔ₅直前に、分周進み位相差信号
ｄ₂における進み量ΔＴの幅を有したハイ（Ｈ）レベル
のパルスが終了する。さらに、被測定信号ａにおける一
つ前のパルスの立上でハイ（Ｈ）レベルに立上っている
信号値ｈは延長されずに、そのまま時刻ｔ₅にてロー
（Ｌ）レベルへ低下する。

【００７０】よって、分周進み位相差信号ｄ₂をさらに
微少時間Δｔ₂だけ遅延された分周進み位相差信号ｄ₃の
時刻ｔ₅を越えた立下がり時刻においては、第２のフリ
ップフロップ１８ａへ入力される信号値ｈはロー（Ｌ）
レベルに変化した後であるので、第２のフリップフロッ
プ１８ａから出力される信号値ｈ₁はロー（Ｌ）レベル
に変化する。よって、各ＯＲゲート１４ａ、１４ｂは開
放状態に変化し、ジッタ復調部２へ被測定信号ａ及び参
照信号ｂがそのまま入力する不都合が生じる。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のジッタ測
定器においては、被測定信号の参照信号に対する位相の
進み量（遅れ量）がジッタ復調部内における位相比較器
の検出範囲を外れる期間に被測定信号及び参照信号のジ
ッタ復調部への入力を禁止している。

【００７２】したがって、たとえ、被測定信号の参照信
号に対する位相の進み量（遅れ量）が参照信号の１周期
（１ユニット）を一時的に越えたとしても、ＢＰＦの通
過帯域内のジッタが測定範囲内であれば該当ジッタの測
定を可能とし、継続してジッタに対する測定を実施でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わるジッタ測定器の
概略構成を示すブロック図

【図２】同第１実施形態のジッタ測定器の動作を示すタ
イムチャート

【図３】同実施形態のジッタ測定器の動作を示すタイム
チャートにおける要部を拡大して示す図

【図４】同実施形態のジッタ測定器におけるジッタ復調
部に組込まれたＢＰＦの動作を示す波形図

【図５】本発明の第２実施形態に係わるジッタ測定器の
概略構成を示すブロック図

【図６】同第２実施形態のジッタ測定器の動作を示すタ
イムチャート

【図７】同実施形態のジッタ測定器の動作を示すタイム
チャートにおける要部を拡大して示す図

【図８】従来のジッタ測定器の概略構成を示すブロック
図

【図９】位相比較器の基本動作を示すタイムチャート

【図１０】従来のジッタ測定器の動作を示すタイムチャ
ート

【符号の説明】

１…参照信号生成部２…ジッタ復調部４、６…分周器５…第１の位相比較器７、１１…差動増幅器８…ＬＰＦ９…電圧制御水晶発振器１０…第２の位相比較器１２…ＢＰＦ１３…位相検出範囲外れ検出部１４ａ、１４ｂ…ＯＲゲート１５ａ、１５ｂ…第１のフリップフロップ１６ａ、１６ｂ…第１の遅延器１７ａ、１７ｂ…第２の遅延器１８ａ、１８ｂ…第２のフリップフロップ１９ａ、１９ｂ…第３の遅延器２０ａ、２０ｂ…ＯＲ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定信号（ａ）の分周信号と参照信号
（ｂ）の分周信号との位相差を示す分周位相差信号を第
１の位相比較器（５）で生成し、この生成された分周位
相差信号を、ジッタ成分を除去したのち電圧制御水晶発
振器（９）に印加し、この電圧制御水晶発振器の出力信
号を参照信号（ｂ）として出力するとともに分周して前
記第１の位相比較器へ帰還させる参照信号生成部（１）
と、前記被測定信号の前記参照信号生成部で生成された参照
信号に対する位相差を示す位相差信号を第２の位相比較
器（１０）で生成し、この生成された位相差信号をバン
ドパスフィルタ（１２）を通して復調信号として出力す
るジッタ復調部（２）とを有するジッタ測定器におい
て、前記参照信号生成部の第１の位相比較器から出力される
分周位相差信号に基づいて、前記ジッタ復調部へ入力さ
れる被測定信号の参照信号に対する位相差が前記第２の
位相比較器の検出範囲を外れる直前に、前記ジッタ復調
部に対する被測定信号及び参照信号の入力を禁止し、前
記位相差が検出範囲に入った直後に前記禁止を解除する
検出範囲外れ検出部（１３）を備えたことを特徴とする
ジッタ測定器。
【請求項２】前記検出範囲外れ検出部（１３）は、前記第１の位相比較器から出力される分周位相差信号を
微少時間遅延する第１の遅延器（１６ａ、１６ｂ）と、この第１の遅延器で遅延された分周位相差信号をさらに
微少時間遅延する第２の遅延器（１７ａ、１７ｂ）と、前記被測定信号、前記参照信号のそれぞれの立上がりに
同期して、その時点で入力端子に印加されている前記第
１の遅延器で遅延された分周位相差信号の信号値を自己
の出力端子からそれぞれ出力する第１のフリップフロッ
プ（１５ａ、１５ｂ）と、前記第２の遅延器で遅延された分周位相差信号の立ち下
がりに同期して、その時点で入力端子に印加されている
前記第１のフリップフロップから出力されている信号値
を、自己の出力端子から出力する第２のフリップフロッ
プ（１８ａ、１８ｂ）と、この第２のフリップフロップから出力されている信号値
に基づいて、前記被測定信号及び参照信号の前記ジッタ
復調部に対する入力をオン／オフ制御するゲート回路
（１４ａ、１４ｂ）とを備えたことを特徴とする請求項
１記載のジッタ測定器。
【請求項３】前記第１のフリップフロップの出力端子
から出力されて前記第２のフリップフロップの入端子へ
印加されている信号値を微少時間延長する延長回路（１
９ａ、１９ｂ、２０ａ、２０ｂ）を備えたことを特徴と
する請求項２記載のジッタ測定器。