JP2019121927A - Clock switching device - Google Patents

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

To provide a clock switching device capable of suppressing variations of an output frequency of a PLL circuit when switching a clock into a second clock due to interruption of an input of a first clock.SOLUTION: A clock switching device provides first and second multiplication circuits 1 and 2 each of multiplying first and second clocks, and switches an output of the first multiplication circuit 1 in to the output of the second multiplication circuit 2 by a selection circuit 5 when detecting interruption of the first clock by a clock detection circuit 4. A divider circuit 6 dividing a clock output from the selection circuit 5 into 1/n, which includes a counter and is based on a counter value counted in a post step of the selection circuit 5.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、第1のクロック及び第2のクロックの一方が断になったときに他方に切り替える装置に関する。 The present invention relates to an apparatus which switches to the other of one of a first clock and a second clock when the clock is cut off.

例えば放送電波を発する基地局では、クロック(クロック信号)により例えばDDS(Direct Digital Synthesizer)を介して搬送波を生成し、例えばOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)などのベースバンド信号により変調を行って情報を送信している。このシステムに用いられるクロックとしては、基地局内の上位システムに設けられている、例えばVCXO(Voltage Controlled Crystal Oscillator:電圧制御発振器)から配信されるクロックを参照クロックとするPLL(Phase Locked Loop)回路の出力信号が用いられる。   For example, in a base station that emits a broadcast wave, a carrier wave is generated by a clock (clock signal) via, for example, DDS (Direct Digital Synthesizer), and modulation is performed by a baseband signal such as OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), for example. It is sending. The clock used in this system is, for example, a PLL (Phase Locked Loop) circuit using a clock distributed from a VCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator) as a reference clock, which is provided in a host system in a base station. An output signal is used.

またVCXOの出力周波数が環境温度により変化すると、送信する映像や音声が歪むなどの不具合が生じるため、基地局の外から配信される極めて周波数が安定しているクロック、例えばRb(ルビジウム)発振器から出力されるクロック(高安定クロック)の周波数とVCXOから出力されるクロックの周波数とを比較し、その周波数差をベースバンド変調部に送信している。ベースバンド変調部では、前記周波数差によりDDSの読み出しクロックを補正し、VCXOの出力周波数の変動の影響を抑えるようにしている。
そしてVCXOから配信される第1のクロックと既述の高安定クロックである第2のクロックとをセレクタ(選択回路)に入力し、第1のクロックが途絶えたとき(断の状態になったとき)には、セレクタにより第2のクロックに切り替えて運用が停止しないようにしている。
Also, if the output frequency of VCXO changes due to the environmental temperature, problems such as distortion of the video and audio to be transmitted will occur, so an extremely stable frequency clock distributed from outside the base station, for example, Rb (rubidium) oscillator The frequency of the output clock (high stability clock) is compared with the frequency of the clock output from the VCXO, and the frequency difference is transmitted to the baseband modulation unit. In the baseband modulation unit, the read clock of the DDS is corrected by the frequency difference to suppress the influence of the fluctuation of the output frequency of the VCXO.
Then, when the first clock distributed from the VCXO and the second clock which is the above-mentioned high stability clock are input to the selector (selection circuit) and the first clock is interrupted (when the circuit is turned off) ) Is switched to the second clock by the selector so that the operation is not stopped.

また前記PLL回路やセレクタなどを含むユニットには、第1のクロック供給用の信号ケーブル及び第2のクロック供給用の信号ケーブルを介して夫々第1のクロック及び第2のクロックが供給される。このためユニットの設置場所を変更するときなどにおいて例えば両ケーブルが抜かれることがあり、その場合には、PLL回路中のVCXOの制御電圧を所定値に固定して、クロックが途絶えないようにしている。なお、ユニットの位置を変更しない場合であっても、オペレータが誤って例えば第1のクロック供給用の信号ケーブルをユニットから抜くと、第1のクロックが途絶えた状態になる。   The first clock and the second clock are supplied to the unit including the PLL circuit, the selector, and the like, respectively, through the signal cable for supplying the first clock and the signal cable for supplying the second clock. For this reason, when changing the installation location of the unit, for example, both cables may be disconnected. In that case, the control voltage of VCXO in the PLL circuit is fixed to a predetermined value so that the clock is not interrupted There is. Even if the position of the unit is not changed, if the operator erroneously unplugs the signal cable for supplying the first clock, for example, the first clock is interrupted.

以上述べたシステムにおいては、次のような課題がある。
第1のクロックが途絶えて第2のクロックに切り替わるまでの一瞬の間、PLL回路への参照クロックの供給が停止し、このためPLL回路の位相比較回路において位相の不一致が発生し、VCXOへ供給する周波数制御信号が大きく変動してしまう。この結果、PLL回路の出力信号である、ベースバンド変調部に供給する動作クロックの周波数も大きく変動し、画像信号や音声信号が著しく劣化してしまう。
また両クロックが途絶えたときに、PLL回路を固定値制御として動作させた場合、どちらかのクロックが復帰してPLL回路がオープンループからクローズループに戻ったときに、固定値とされている電圧値から再度周波数の引き込みが始まる。このためPLL回路の出力周波数が一時的に大きく変動し、同様の問題が起こる。
The above-described system has the following problems.
The moment the first clock is interrupted and switched to the second clock, the supply of the reference clock to the PLL circuit is stopped, which causes a phase mismatch in the phase comparison circuit of the PLL circuit and supplies the VCXO. Frequency control signal greatly fluctuates. As a result, the frequency of the operation clock supplied to the baseband modulation unit, which is the output signal of the PLL circuit, also largely fluctuates, and the image signal and the audio signal are significantly degraded.
Also, when the PLL circuit is operated as fixed value control when both clocks are interrupted, the voltage which is fixed value when either clock recovers and the PLL circuit returns from the open loop to the closed loop Frequency pull-in starts again from the value. As a result, the output frequency of the PLL circuit temporarily fluctuates greatly, causing the same problem.

特許文献1には、PLL回路の参照クロックである基準クロックが断になったときに、予備の発振器からのクロック信号BCをM分周したクロック信号MCに切り替える技術が記載されている。この技術においては、クロック信号MCは、PLL回路のN分周回路によってN分周されたクロック信号NCに位相制御されている。
しかしながら特許文献1の技術においては、基準クロック信号RCが断になったときに位相比較回路15へのクロック信号の入力が一瞬途絶えるため、N分周されたパルス信号の位相が本来の位相とずれ、結局PLL回路の出力信号の周波数が大きく変動する。
Patent Document 1 describes a technique for switching a clock signal BC from a spare oscillator to a clock signal MC divided by M when a reference clock which is a reference clock of a PLL circuit is cut off. In this technique, the clock signal MC is phase-controlled to the clock signal NC divided by N by the N divider circuit of the PLL circuit.
However, in the technique of Patent Document 1, since the input of the clock signal to the phase comparison circuit 15 is interrupted for a moment when the reference clock signal RC is cut off, the phase of the pulse signal divided by N is out of phase with the original phase. Eventually, the frequency of the output signal of the PLL circuit fluctuates greatly.

特開平6−177754号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-177754

本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、第1のクロックの入力が途絶えたことにより第2のクロックに切替えるときに、クロックの変動を抑えることのできる技術を提供することにある。   The present invention has been made based on such circumstances, and its object is to provide a technique capable of suppressing clock fluctuation when switching to a second clock due to the interruption of the input of the first clock. It is to provide.

本発明のクロック切替え装置は、第1のクロックをn(nは偶数)逓倍する第1の逓倍回路と、
前記第1のクロックが途絶えたときに切り替えて使用される第2のクロックをn逓倍する第2の逓倍回路と、
前記n逓倍される前の第1のクロックの2倍以上の周波数である検出用のクロックを動作クロックとして、前記第1のクロックの有無を検出する検出回路と、
前記検出回路により第1のクロックが途絶えたことを検出したときに出力される検出信号により、第1のクロックが途絶えた後も自走する前記第1の逓倍回路の出力から第2の逓倍回路の出力に切り替える選択回路と、
前記選択回路の後段に配置され、当該選択回路から出力されるパルスをカウントするカウンタを含み、カウントしたカウンタ値に基づいて、前記選択回路から出力されるクロックを1/nに分周する分周回路と、を備えたことを特徴とする。
A clock switching device according to the present invention comprises: a first multiplication circuit that multiplies a first clock by n (n is an even number);
A second multiplication circuit that multiplies by n the second clock that is switched and used when the first clock is interrupted;
A detection circuit that detects the presence / absence of the first clock, using as an operation clock a detection clock having a frequency twice or more that of the first clock before being multiplied by n;
A detection signal output when the detection circuit detects that the first clock is interrupted causes the output of the first multiplier circuit to run freely after the first clock is interrupted according to a detection signal output from the first multiplication circuit. Select circuit to switch to the output of
A divider which is disposed downstream of the selection circuit and includes a counter that counts pulses output from the selection circuit, and divides the clock output from the selection circuit into 1 / n based on the counted counter value. And a circuit.

本発明は、第1のクロック及び第2のクロックを夫々n逓倍する第1の逓倍回路及び第2の逓倍回路を設け、検出回路が第1のクロックの断を検出したときに選択回路により第1の逓倍回路の出力から第2の逓倍回路の出力に切替えるようにしている。第1の逓倍回路は、入力信号である第1のクロックが途絶えた後も自走する(逓倍されたクロックがしばらくの間出力される)ため、自走している間に第2のクロックに切替えることで、クロックが消失することがない。そして選択回路の後段に、カウンタを含むと共にカウントしたカウンタ値に基づいて、選択回路から出力されるクロックを1/nに分周する分周回路を設けているため、クロックの切替え前後のクロックの位相差は、n逓倍されたクロックの1周期分よりも小さく抑えられる。従って第1のクロックが途絶えてクロックが切り替わるときのクロックの変動を抑えることができる。   The present invention is provided with a first multiplication circuit and a second multiplication circuit that respectively multiply the first clock and the second clock by n, and the detection circuit detects the disconnection of the first clock by the selection circuit. The output of the multiplier circuit of 1 is switched to the output of the second multiplier circuit. Since the first multiplier circuit is free-running (the multiplied clock is output for a while) even after the first clock which is the input signal is interrupted, it is possible to use the second clock while being free-running. By switching, the clock does not disappear. Since a divider circuit is provided downstream of the selection circuit to divide the clock output from the selection circuit by 1 / n based on the counted value including the counter and the counter, the clock before and after the clock switching is selected. The phase difference is suppressed to be smaller than one cycle of the clock multiplied by n. Therefore, the fluctuation of the clock when the first clock is interrupted and the clock is switched can be suppressed.

本発明のクロック切替え装置の実施形態の全体構成を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing an entire configuration of an embodiment of a clock switching device according to the present invention. セレクタに入力されるクロックの有無とセレクタにより選択されるクロックとの関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between the presence or absence of the clock input into a selector, and the clock selected by a selector. 図1に示すクロック切替え装置の各部のタイムチャートである。It is a time chart of each part of the clock switching device shown in FIG. 図3に示すタイムチャートの一部を拡大して示すタイムチャートである。It is a time chart which expands and shows a part of time chart shown in FIG.

図1は、本発明の実施形態に係るクロック切替え装置を含む放送機器を示すブロック図であり、放送機器は例えば放送用の基地局に設けられている。クロック切替え装置は、第1のクロックをn(nは偶数)逓倍する逓倍器を構成する第1の逓倍回路1と、前記第1のクロックが途絶えたときに切り替えて使用される第2のクロックをn逓倍する逓倍器を構成する第2の逓倍回路2と、を備えている。この実施形態においては各逓倍回路1、2はクロックを8逓倍するように構成されている。
第1のクロックは、放送機器の上位装置に設けられているVCXOから出力される信号であり、信号ケーブルを介して放送機器に送られる。第2のクロックは、第1のクロックよりも周波数安定性が高いクロック、例えば基地局の外部に設けられているRb発振器から配信される信号であり、信号ケーブルを介して放送機器に送られる。なお、第1のクロックは以後の説明では、従属同期クロックと呼ぶ場合もある。
FIG. 1 is a block diagram showing a broadcasting apparatus including a clock switching device according to an embodiment of the present invention, and the broadcasting apparatus is provided, for example, in a base station for broadcasting. The clock switching device comprises a first multiplication circuit 1 constituting a multiplier that multiplies the first clock by n (n is an even number), and a second clock that is switched and used when the first clock is interrupted. And a second multiplier circuit 2 that constitutes a multiplier that multiplies n by n. In this embodiment, each multiplier circuit 1, 2 is configured to multiply the clock by eight.
The first clock is a signal output from the VCXO provided in the host apparatus of the broadcast device, and is sent to the broadcast device via the signal cable. The second clock is a signal having a higher frequency stability than the first clock, for example, a signal distributed from an Rb oscillator provided outside the base station, and is sent to a broadcast device via a signal cable. In the following description, the first clock may be called a slave synchronous clock.

図1中の31はTCXOであり、第1のクロック及び第2のクロックが途絶えたことを検出する、即ちクロックの断を検出するための検出用のクロックを出力する。この例では、第1のクロック及び第2のクロックのいずれもが途絶えたときにTCXO31のクロックを後述のPLL回路の参照クロックとして使用することから、TCXO31のクロックは第2のクロックと同じ周波数に設定されている。またこの例では、TCXO31のクロックの環境温度に対する周波数安定性は、第1のクロックの周波数安定性よりも劣っている。
3は、逓倍器を構成する第3の逓倍回路であり、検出用のクロックの周波数を少なくとも第1のクロックの周波数の2倍以上の周波数とするためのものである。この例では、第3の逓倍回路3は、検出用のクロックを8逓倍するように構成されている。なおTCXO31から出力されたクロックは、逓倍前後のいずれにおいても検出用のクロックと呼ぶものとする。
Reference numeral 31 in FIG. 1 denotes a TCXO, which detects that the first clock and the second clock are interrupted, that is, outputs a detection clock for detecting the interruption of the clock. In this example, since the clock of the TCXO 31 is used as a reference clock of the PLL circuit described later when both the first clock and the second clock are interrupted, the clock of the TCXO 31 has the same frequency as the second clock. It is set. Also, in this example, the frequency stability of the clock of the TCXO 31 to the ambient temperature is inferior to the frequency stability of the first clock.
A third multiplier circuit 3 constitutes a multiplier and is for setting the frequency of the detection clock to at least twice the frequency of the first clock. In this example, the third multiplication circuit 3 is configured to multiply the detection clock by eight. The clock output from the TCXO 31 is referred to as a detection clock before or after multiplication.

4は、クロック断検出回路であり、第1の逓倍回路1に入力される第1のクロック及び第2の逓倍回路2に入力される第2のクロックを取り込み、これらのクロックの断を検出する(クロックが途絶えているか否かを判定する)ために設けられている。クロック断検出回路4は、第3の逓倍回路3により8逓倍された検出用のクロックを動作クロックとし、第1のクロック及び第2のクロックの断の有無を判定している。具体的には、動作クロックの5クロック以上の間、第1のクロック(第2のクロック)の「L」レベルが続いた場合、あるいは第1のクロック(第2のクロック)が「L」レベルから「H」レベルに移行した後、動作クロックの4クロック以内に、第1のクロック(第2のクロック)が「H」レベルから「L」レベルに移行した場合にクロック断と判定する。   Reference numeral 4 denotes a clock break detection circuit, which takes in a first clock input to the first multiplier circuit 1 and a second clock input to the second multiplier circuit 2 and detects a break in these clocks. It is provided to determine (whether or not the clock is interrupted). The clock disconnection detection circuit 4 uses the detection clock multiplied by 8 by the third multiplication circuit 3 as an operation clock, and determines whether or not the first clock and the second clock are disconnected. Specifically, when the "L" level of the first clock (second clock) continues for five or more clocks of the operation clock, or the first clock (second clock) is at "L" level When it is determined that the first clock (second clock) transitions from the “H” level to the “L” level within four clocks of the operation clock after the transition from “H” to “H” level, it is determined that the clock is disconnected.

クロック断検出回路4は、例えば各々ロジック回路からなる第1のクロックの断検出部、第2のクロックの断検出部を備えており、各断検出部はクロックが有るときには「0」がクロック切替え信号として出力され、クロックが無いとき(断であるとき)には「1」がクロック切替え信号として出力されるように構成されている。従ってクロック断検出回路4からは2ビットの信号線をなす2本のビット線を介して「0、0」(第1のクロック及び第2のクロックのいずれもが入力されているとき)、「1、0」(第1のクロックが断であるとき)、「0、1」(第2のクロックが断であるとき)、「1、1」(第1のクロック及び第2のクロックのいずれもが入力されているとき)のいずれかの信号がクロック切替え信号として出力される。   The clock break detection circuit 4 includes, for example, a first clock break detection unit and a second clock break detection unit, each of which comprises a logic circuit, and each clock break detection unit performs clock switching of “0” when there is a clock. The signal is output as a signal, and when there is no clock (when it is disconnected), “1” is output as a clock switching signal. Therefore, “0, 0” (when both the first clock and the second clock are input) from the clock break detection circuit 4 through two bit lines forming a 2-bit signal line, “ 1, 0 "(when the first clock is disconnected)," 0, 1 "(when the second clock is disconnected)," 1, 1 "(either the first clock or the second clock) Signal is output as a clock switching signal.

5は選択回路(セレクタ)、6は分周回路である。選択回路5は、第1の逓倍回路1〜第3の逓倍回路3の各出力信号路の中から一つを選択して分周回路6の入力端に接続するように、言い換えれば各逓倍回路1〜3から送られる、逓倍された各クロック(第1のクロック、第2のクロック、TCXO31からのクロック)のいずれかを選択して分周回路6に送るように構成されている。選択回路5における前記出力信号路の選択は、クロック断検出回路4から出力される既述のクロック切替え信号に基づいて行われる。   Reference numeral 5 is a selection circuit (selector), and 6 is a frequency dividing circuit. The selection circuit 5 selects one of the output signal paths of the first multiplication circuit 1 to the third multiplication circuit 3 and connects it to the input terminal of the frequency division circuit 6, in other words, each multiplication circuit It is configured to select one of the multiplied clocks (first clock, second clock, clock from TCXO 31) sent from 1 to 3 and send the selected clock to the divider circuit 6. Selection of the output signal path in the selection circuit 5 is performed based on the above-described clock switching signal output from the clock disconnection detection circuit 4.

選択回路5は、第1のクロックが第1の逓倍回路1に入力されている場合、即ちクロック切替え信号が「0、0」あるいは「0、1」であるときには、第1の逓倍回路1の出力端が選択され、第1のクロックが断かつ第2のクロックが第2の逓倍回路2に入力されている場合、即ちクロック切替え信号が「1、0」であるときには、第2の逓倍回路2が選択され、両クロックが断である場合、即ちクロック切替え信号が「1、1」であるときには、第3の逓倍回路3が選択されるように構成されている。
図2は、第1のクロック及び第2のクロックの有無と選択回路5で選択されたクロックとの関係を示している。
When the first clock is input to the first multiplier circuit 1, that is, when the clock switching signal is “0, 0” or “0, 1”, the selection circuit 5 selects the first clock of the first multiplier circuit 1. When the output end is selected and the first clock is disconnected and the second clock is input to the second multiplier circuit 2, that is, when the clock switching signal is "1, 0", the second multiplier circuit When 2 is selected and both clocks are disconnected, that is, when the clock switching signal is "1, 1", the third multiplying circuit 3 is selected.
FIG. 2 shows the relationship between the presence / absence of the first clock and the second clock and the clock selected by the selection circuit 5.

分周回路6は、この例では選択回路5により選択されたクロックをカウントする3ビットのカウンタを備えており、カウンタのカウンタ値のMSB(最上位ビット)を出力するように構成されている。カウンタは、十進法で0から7までの値を出力することから、MSBはカウント値が0〜3までは「0」、カウント値が4〜7までは「1」であり、従ってMSBは、分周回路6に入力されたクロックを1/8に分周されたクロックに相当する。なお、分周回路6においては、カウンタ値のMSBをそのまま出力させてもよいが、反転させて出力させてもよい。反転の有無については、本実施形態の作用、効果に何ら影響を与えるものではないが、後述の図3のタイムチャートでは、MSBを反転させた信号をPLL回路の参照クロックとしている。
分周回路6は、このような構成に限られるものではなく、選択回路5から出力されるクロックの周波数を逓倍前の周波数に、即ち1/n(この例では1/8)に分周する構成であれば、上述の構成に限られるものではない。
In this example, the divider circuit 6 includes a 3-bit counter that counts the clock selected by the selection circuit 5, and is configured to output the MSB (most significant bit) of the counter value of the counter. Since the counter outputs a value from 0 to 7 in decimal system, the MSB is “0” for count values 0 to 3 and “1” for count values 4 to 7, so MSB is a minute. The clock input to the peripheral circuit 6 is equivalent to a clock divided by 1/8. In the divider circuit 6, the MSB of the counter value may be output as it is, or may be inverted and output. The presence or absence of inversion does not affect the operation and effect of the present embodiment at all, but in the time chart of FIG. 3 described later, a signal obtained by inverting the MSB is used as a reference clock of the PLL circuit.
The divider circuit 6 is not limited to such a configuration, and divides the frequency of the clock output from the selection circuit 5 to the frequency before multiplication, that is, 1 / n (1/8 in this example). If it is a structure, it will not be restricted to the above-mentioned structure.

分周回路6の後段には、PLL回路7が設けられている。PLL回路7は、分周回路6から出力されるクロックを参照クロックとして、VCXO71の出力信号の周波数を分周回路72にて1/Nに分周した信号と参照クロック(参照信号)との位相を位相比較部73にて比較し、その比較量に応じた制御電圧によりVCXO71の出力周波数を制御するように構成されている。   A PLL circuit 7 is provided at the subsequent stage of the divider circuit 6. The PLL circuit 7 uses the clock output from the divider circuit 6 as a reference clock, and the phase of the signal obtained by dividing the frequency of the output signal of the VCXO 71 into 1 / N by the divider circuit 72 and the reference clock (reference signal) Are compared by the phase comparison unit 73, and the output frequency of the VCXO 71 is controlled by the control voltage corresponding to the comparison amount.

81は、ベースバンド変調部であり、PLL回路7から出力される出力信号をクロックとして、このクロックに対応する搬送波にベースバンド送信信号を載せて高周波変調部82を介して送信するための回路部である。ベースバンド変調部81には、クロックをアナログ波として出力するために例えば「背景技術」の項目にて述べたようにDDSが設けられている。
第1のクロックに説明を戻すと、第1のクロックは第2のクロックに比べて周波数の安定性が低いことから、例えば環境温度により周波数が変動することから、補正値算出回路83にて第1のクロックと第2のクロックとの周波数差を検出し、検出した周波数差を用いてDDSの動作を補正している。具体的には、PLL回路7から出力されたクロックの周波数を前記周波数差に対応する補正値により補正して、即ち第1のクロックの周波数が第2のクロックの周波数よりも高い場合(低い場合)には補正値だけ差し引いて(加算して)、DDSの動作を安定化させ、送信信号の劣化を抑えている。
またこの例では、第1のクロック及び第2のクロックが断になったときに(途絶えたときに)、TCXO31の出力信号をクロックとして使用することから、TCXO31の出力信号を第1のクロックに同期させるための周波数同期回路32が設けられている。周波数同期回路32は、例えばTCXO31と共にPLL回路を構成するように、TCXO31の出力を分周する分周器、当該分周器からの周波数信号と第1のクロックとの位相を比較する位相比較器などを備えている。なお、周波数同期回路32は、設けなくともよい。
Reference numeral 81 denotes a baseband modulation unit, which uses the output signal output from the PLL circuit 7 as a clock, carries the baseband transmission signal on a carrier wave corresponding to this clock, and transmits the carrier via the high frequency modulation unit 82 It is. The baseband modulation unit 81 is provided with a DDS, for example, as described in the "Background Art" section, in order to output a clock as an analog wave.
Returning to the first clock, since the first clock is less stable in frequency than the second clock, for example, the frequency fluctuates due to the environmental temperature. The frequency difference between the first clock and the second clock is detected, and the detected frequency difference is used to correct the operation of the DDS. Specifically, the frequency of the clock output from the PLL circuit 7 is corrected by the correction value corresponding to the frequency difference, that is, when the frequency of the first clock is higher than the frequency of the second clock (lower case) In addition, only the correction value is subtracted (added) to stabilize the operation of the DDS and suppress the deterioration of the transmission signal.
Also, in this example, when the first clock and the second clock are cut off (when the clock is cut off), the output signal of the TCXO 31 is used as a clock, so the output signal of the TCXO 31 is used as the first clock. A frequency synchronization circuit 32 for synchronization is provided. The frequency synchronization circuit 32 divides a frequency of an output of the TCXO 31 so as to form a PLL circuit together with, for example, the TCXO 31, and a phase comparator which compares the phase of the frequency signal from the frequency divider with the first clock. And so on. The frequency synchronization circuit 32 may not be provided.

次に上述の実施形態の作用について説明する。今、例えば基地局内の上位装置に設けられたVCXOから送られる第1のクロック(従属同期クロック)、Rb発振器から送られる第2のクロック、及び図1に示す放送機器の近くに設置されているTCXO31から送られる第3のクロックが夫々逓倍回路1〜3に入力されているものとする。この場合には、クロック断検出回路4の2ビットのクロック切替え信号は、「0、0」であることから、選択回路5では、第1の逓倍回路1にて8逓倍された第1のクロックが選択されている。そして第1のクロックが分周回路6に送られ、8分周されて逓倍前の元の周波数に戻り、PLL回路7の位相比較器73に参照クロックとして入力される。
そしてPLL回路7から出力された周波数信号がクロックとしてベースバンド変調部81に入力され、このクロックの周波数が補正値算出回路83から得られる補正値により補正され、補正後のクロックに基づいて生成された搬送波にベースバンド送信信号が載せられて送信される。
Next, the operation of the above-described embodiment will be described. Now, for example, it is installed near the first clock (dependent synchronous clock) sent from the VCXO provided in the upper apparatus in the base station, the second clock sent from the Rb oscillator, and the broadcast equipment shown in FIG. It is assumed that the third clocks sent from the TCXO 31 are input to the multiplying circuits 1 to 3, respectively. In this case, since the 2-bit clock switching signal of the clock disconnection detection circuit 4 is “0, 0”, the first clock multiplied by 8 in the first multiplication circuit 1 is selected in the selection circuit 5. Is selected. Then, the first clock is sent to the divider circuit 6, divided into eight to return to the original frequency before multiplication, and input to the phase comparator 73 of the PLL circuit 7 as a reference clock.
Then, the frequency signal output from the PLL circuit 7 is input as a clock to the baseband modulation unit 81, the frequency of this clock is corrected by the correction value obtained from the correction value calculation circuit 83, and is generated based on the corrected clock. The baseband transmission signal is placed on the carrier wave and transmitted.

続いて第1のクロックが断になったときのクロックの切替えの様子を図3及び図4を参照しながら説明する。図3において、各信号のタイムチャートごとに付した符号(a)、(b)等は、図1に示した符号(a)、(b)等に対応しており、また図3の下部に信号の説明を記載している。図4は、クロックの切替わりのタイミング付近を拡大して示したタイムチャートである。
時刻t0にて第1のクロックが断になったとすると、クロック断検出回路4では、例えば第1のクロックを8逓倍した周波数に相当する第3の逓倍回路3からの検出用クロックの5個分に対応する時間以上の間、第1のクロックの信号ラインのレベルが「L」レベルとなっているため、第1のクロックが断になったと判断する。なお、図3の例では、クロック断の検出に対してマージンをとっており、検出用クロックが9個入力される間、第1のクロックの信号ラインのレベルが「L」レベルとなっていることにより、時刻t1にてクロック切替え信号が「1、0」に切り替わる。なお、図3の(e)では便宜上、切り替え前を「L」レベル、切り替え後を「H」レベルで表している。
一方、第1の逓倍回路1はクロックの入力が途絶えた後、しばらく自走しており(8逓倍のクロックが出力され)、従ってクロック切替え信号が「1、0」に切り替わるタイミング(時刻t1)の直前においても、選択回路5には、第1の逓倍回路1にて8逓倍された第1のクロックが入力されている。既述のように分周回路6内のカウンタのカウンタ値が「0」または「7」になったときに分周回路6の出力信号のレベルが「L」レベルから「H」レベルに変わるため、図3の例において、カウンタ値が「5」のときに、クロック切替え信号が「1、0」に切り替わったとすると、このタイミングでは、(i)に示すようにPLL回路7に入力される参照クロックのレベルは「L」である。
そして時刻t1にて選択回路5にて選択されるクロックは、第1のクロックから第2のクロックに切り替わり、時刻t1以降に初めて分周回路6に入力されたクロックにより、分周回路6内のカウンタのカウンタ値が「5」から「6」にカウントアップされ、続く第2のクロックによりカウンタ値が、「7」になって、分周回路6の出力信号のレベルが「L」レベルから「H」レベルに変わる。
Subsequently, how the clock is switched when the first clock is disconnected will be described with reference to FIGS. 3 and 4. In FIG. 3, symbols (a), (b), etc. attached to each time chart of each signal correspond to the symbols (a), (b), etc. shown in FIG. A description of the signal is given. FIG. 4 is a time chart showing the vicinity of the switching timing of the clock in an enlarged manner.
Assuming that the first clock is cut off at time t0, the clock cut detection circuit 4 has, for example, five detection clocks from the third multiplication circuit 3 corresponding to a frequency obtained by multiplying the first clock by 8. Since the level of the signal line of the first clock is at the “L” level for the time corresponding to or longer than the time t1, it is determined that the first clock has become disconnected. In the example of FIG. 3, a margin is taken for the detection of the clock disconnection, and the level of the signal line of the first clock is “L” while nine detection clocks are input. Thus, the clock switching signal is switched to “1, 0” at time t1. In FIG. 3E, for convenience, the state before switching is represented by the “L” level, and the state after switching is represented by the “H” level.
On the other hand, the first multiplier circuit 1 runs for a while after the input of the clock is interrupted (the clock of 8 multiplication is output), and therefore the timing when the clock switching signal switches to "1, 0" (time t1) The first clock multiplied by eight by the first frequency multiplier circuit 1 is input to the selection circuit 5 immediately before immediately before. As described above, the level of the output signal of divider circuit 6 changes from "L" level to "H" level when the counter value of the counter in divider circuit 6 becomes "0" or "7". In the example of FIG. 3, assuming that the clock switching signal is switched to "1, 0" when the counter value is "5", at this timing, the reference input to the PLL circuit 7 as shown in (i) The clock level is "L".
The clock selected by the selection circuit 5 at time t1 is switched from the first clock to the second clock, and the clock in the divider circuit 6 is selected by the clock input to the divider circuit 6 for the first time after time t1. The counter value of the counter is counted up from “5” to “6”, and the counter value becomes “7” by the subsequent second clock, and the level of the output signal of the divider circuit 6 is “L” level Change to the “H” level.

従って、各々8逓倍された第1のクロックと第2のクロックとの位相差の分だけ、カウント値が「5」を維持する時間がこの例では短くなる。このため本来の参照クロック(第1のクロックの断がない場合の参照クロック)と実際の参照クロック(第1のクロックの断が発生して第2のクロックに切り替わった場合の参照クロック)との間で位相差Δtが生じる。しかしながらこの位相差Δtは、逓倍前の第2のクロックの1/8の位相差以内に抑えられ、従ってPLL回路7の出力周波数の変動が抑えられる。   Therefore, the time for which the count value is maintained at "5" is shortened in this example by the phase difference between the first clock and the second clock which are each multiplied by eight. Therefore, the original reference clock (the reference clock when the first clock is not interrupted) and the actual reference clock (the reference clock when the first clock is interrupted and switched to the second clock) There is a phase difference Δt between them. However, this phase difference Δt is suppressed within 1/8 of the phase difference of the second clock before multiplication, so that the fluctuation of the output frequency of the PLL circuit 7 is suppressed.

また、第2のクロックに切り替わって運用している間であって、第1のクロックが未だ復帰していないときに、第2のクロックの断が発生すると、クロック断検出回路4から出力されるクロック切替え信号は「1、1」となるので、選択回路5は、TCXO31から出力される検出用クロックであって、第3の逓倍回路3にて8逓倍されたクロックが選択される。この場合においても第2のクロックが断になった後も第2の逓倍回路2が自走することから、同様にして分配回路6のカウントの対象となるクロックが第2のクロックから検出用のクロックに切り替わり、分周回路6の出力レベルがカウンタ値に応じて「H」レベルまたは「L」となる。従って同様にPLL回路7の出力周波数の変動が抑えられ、第1のクロック及び第2のクロックのいずれもが断になったときにPLL回路7を「背景技術」の項目にて述べた固定電圧制御モードとする場合に比べて、格段に有利である。
なお第3の逓倍回路3はの逓倍数は「8」に限られるものではなく、2倍以上の周波数に逓倍するものであればよい。
In addition, when the second clock is disconnected while the first clock is not yet recovered while the second clock is being switched and operated, the clock disconnection detection circuit 4 is output. Since the clock switching signal is “1, 1”, the selection circuit 5 is a detection clock output from the TCXO 31 and a clock multiplied by 8 by the third multiplication circuit 3 is selected. Also in this case, since the second multiplication circuit 2 is free running even after the second clock is cut, the clock to be counted by the distribution circuit 6 is similarly detected from the second clock for detection. The clock is switched to the clock, and the output level of the divider circuit 6 becomes “H” level or “L” according to the counter value. Accordingly, the fluctuation of the output frequency of PLL circuit 7 is suppressed similarly, and when both the first clock and the second clock are cut off, the fixed voltage described in the item of "Background Art" This is much more advantageous than the control mode.
The multiplication number of the third multiplication circuit 3 is not limited to "8", and any multiplication number may be used as long as it doubles or more.

以上述べたように上述実施の形態によれば、第1のクロック及び第2のクロックを夫々n逓倍すると共に、逓倍回路1(2)の入力が途絶えた後も自走することを利用し、分周回路6のカウンタ値に基づいて選択回路5から出力されるクロックを1/nに分周しているため、クロックの切替え前後のクロックの位相差を小さく抑えられる。クロックが切り替わるときのクロックの変動を極力抑えることが要請されている、例えば放送電波を発する基地局におけるベースバンド変調を行う場合に使用するクロックの切替えにあたって本発明を適用することは極めて有用である。   As described above, according to the above-described embodiment, the first clock and the second clock are each multiplied by n, and using self-running even after the input of the multiplying circuit 1 (2) is interrupted, Since the clock output from the selection circuit 5 is divided into 1 / n based on the counter value of the divider circuit 6, the phase difference between the clocks before and after the clock switching can be reduced. It is required to minimize the fluctuation of the clock when the clock is switched. For example, it is extremely useful to apply the present invention to the switching of the clock used when performing baseband modulation in a base station that emits broadcast radio waves. .

1〜3 逓倍回路
31 TCXO
4 クロック断検出回路
5 選択回路
6 分周回路
7 PLL回路
71 VCXO
73 位相比較器
81 ベースバンド変調部
1 to 3 multiplication circuit 31 TCXO
4 Clock break detection circuit 5 Selection circuit 6 Divider circuit 7 PLL circuit 71 VCXO
73 Phase Comparator 81 Baseband Modulator

Claims (6)

第1のクロックをn(nは偶数)逓倍する第1の逓倍回路と、
前記第1のクロックが途絶えたときに切り替えて使用される第2のクロックをn逓倍する第2の逓倍回路と、
前記n逓倍される前の第1のクロックの周波数の2倍以上の周波数である検出用のクロックを動作クロックとして、前記第1のクロックの有無を検出する検出回路と、
前記検出回路により第1のクロックが途絶えたことを検出したときに出力される検出信号により、第1のクロックが途絶えた後も自走する前記第1の逓倍回路の出力から第2の逓倍回路の出力に切り替える選択回路と、
前記選択回路の後段に配置され、当該選択回路から出力されるパルスをカウントするカウンタを含み、カウントしたカウンタ値に基づいて、前記選択回路から出力されるクロックを1/nに分周する分周回路と、を備えたことを特徴とするクロック切替え装置。
A first multiplication circuit that multiplies the first clock by n (n is an even number);
A second multiplication circuit that multiplies by n the second clock that is switched and used when the first clock is interrupted;
A detection circuit that detects the presence or absence of the first clock using, as an operation clock, a detection clock that has a frequency twice or more the frequency of the first clock before being multiplied by n;
A detection signal output when the detection circuit detects that the first clock is interrupted causes the output of the first multiplier circuit to run freely after the first clock is interrupted according to a detection signal output from the first multiplication circuit. Select circuit to switch to the output of
A divider which is disposed downstream of the selection circuit and includes a counter that counts pulses output from the selection circuit, and divides the clock output from the selection circuit into 1 / n based on the counted counter value. A clock switching device comprising: a circuit.
前記第2のクロックは、第1のクロックよりも周波数の安定性が高いことを特徴とする請求項1記載のクロック切替え装置。   The clock switching device according to claim 1, wherein the second clock has higher frequency stability than the first clock. 前記検出用のクロックは、前記第1のクロックよりも周波数安定性が劣ることを特徴とする請求項1または2記載のクロック切替え装置。   3. The clock switching device according to claim 1, wherein the clock for detection has lower frequency stability than the first clock. 前記検出用のクロックを出力する発振器を備えていることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載のクロック切替え装置。   The clock switching device according to any one of claims 1 to 3, further comprising an oscillator that outputs the clock for detection. 前記検出回路は、前記第1のクロックの有無を検出することに加えて、前記第第2のクロックの有無を検出するように構成され、
前記検出用のクロックは、前記選択回路に入力され、
前記選択回路は、前記検出回路が前記第1のクロック及び第2のクロックが途絶えていることを検出したときに出力される検出信号により、前記検出用のクロックを選択して前記分周回路に出力することを特徴とする請求項1ないし4のいずれか一項に記載のクロック切替え装置。
The detection circuit is configured to detect the presence or absence of the second clock in addition to detecting the presence or absence of the first clock;
The clock for detection is input to the selection circuit.
The selection circuit selects the clock for detection according to a detection signal output when the detection circuit detects that the first clock and the second clock are interrupted, and selects the clock for the division. The clock switching device according to any one of claims 1 to 4, wherein the clock switching device outputs the clock.
前記検出用のクロックを出力する発振器を備え、
前記第1のクロックに前記検出用のクロックを同期させるための回路を備えたことを特徴とする請求項5記載のクロック切替え装置。
An oscillator for outputting the clock for detection;
6. The clock switching device according to claim 5, further comprising a circuit for synchronizing the detection clock with the first clock.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11749358B2 (en) 2020-12-17 2023-09-05 Kioxia Corporation Semiconductor integrated circuit, semiconductor storage device, and control method

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287206A (en) * 1987-05-20 1988-11-24 Mitsubishi Electric Corp Clock signal hit preventive circuit
JPH04113718A (en) * 1990-09-04 1992-04-15 Fujitsu Ltd Hitless clock switching device
JPH0918306A (en) * 1995-06-27 1997-01-17 Hitachi Commun Syst Inc Clock abnormality detection circuit
JPH0964731A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Oki Electric Ind Co Ltd Phase locked loop circuit
JP2000101464A (en) * 1998-09-24 2000-04-07 Alps Electric Co Ltd Signal receiver
JP2000148281A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Nec Commun Syst Ltd Clock selecting circuit
JP2001044981A (en) * 1999-08-03 2001-02-16 Mitsubishi Electric Corp Clock no-hit switching device
JP2006287736A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Nec Electronics Corp Detection circuit and semiconductor device
JP2007228327A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd Synchronizing signal generator, and radio communication apparatus and radio communication system using same

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63287206A (en) * 1987-05-20 1988-11-24 Mitsubishi Electric Corp Clock signal hit preventive circuit
JPH04113718A (en) * 1990-09-04 1992-04-15 Fujitsu Ltd Hitless clock switching device
JPH0918306A (en) * 1995-06-27 1997-01-17 Hitachi Commun Syst Inc Clock abnormality detection circuit
JPH0964731A (en) * 1995-08-29 1997-03-07 Oki Electric Ind Co Ltd Phase locked loop circuit
JP2000101464A (en) * 1998-09-24 2000-04-07 Alps Electric Co Ltd Signal receiver
JP2000148281A (en) * 1998-11-12 2000-05-26 Nec Commun Syst Ltd Clock selecting circuit
JP2001044981A (en) * 1999-08-03 2001-02-16 Mitsubishi Electric Corp Clock no-hit switching device
JP2006287736A (en) * 2005-04-01 2006-10-19 Nec Electronics Corp Detection circuit and semiconductor device
JP2007228327A (en) * 2006-02-24 2007-09-06 Matsushita Electric Works Ltd Synchronizing signal generator, and radio communication apparatus and radio communication system using same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11749358B2 (en) 2020-12-17 2023-09-05 Kioxia Corporation Semiconductor integrated circuit, semiconductor storage device, and control method

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