JP2765417B2 - クロック抽出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はクロック抽出回路に関
し、特に一定の周期でデータが離散して送信されてくる
バーストデータ信号からクロック信号を抽出するクロッ
ク抽出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のクロック抽出回路は、図
２に示すように、既知の伝送周波数ｆのバーストデータ
信号Ｓ１に対して、バーストデータ信号Ｓ１の伝送周波
数ｆのｎ倍（ｎは正整数）の周波数ｎｆの標本化信号Ｓ
２を出力する固定発振器９と、固定発振器９の標本化信
号Ｓ２によりバーストデータ信号Ｓ１を標本化する標本
化回路６と、固定発振器９の標本化信号Ｓ２を用いて標
本化回路６が出力する標本化値信号Ｓ４の変化点を検出
する変化点検出回路７と、変化点検出回路７の変化点検
出信号Ｓ５を初期値のロード指示信号として入力し固定
発振器９の標本化信号Ｓ２をカウントしてバーストデー
タ信号Ｓ１の伝送周波数ｆの２倍の周波数２ｆのクロッ
ク信号Ｓ６を出力する分周カウンタ８とから構成されて
いた。

【０００３】このような従来のクロック抽出回路では、
標本化回路６がバーストデータ信号Ｓ１（図３（ａ）参
照）を伝送周波数ｆのｎ倍の周波数ｎｆの標本化信号Ｓ
２（図３（ｂ）参照）で標本化し、変化点検出回路７が
標本化回路６の標本化値信号Ｓ４（図３（ｃ）参照）の
０から１への変化点を検出して、標本化信号Ｓ２の１周
期分の変化点検出信号Ｓ５（図３（ｄ）参照）を出力す
る。分周カウンタ８は、変化点検出回路７の変化点検出
信号Ｓ５を初期値のロード指示信号として入力して初期
設定された後、標本化信号Ｓ２をカウントし、伝送周波
数ｆの２倍の周波数の出力段からバーストデータ信号Ｓ
１のクロック信号Ｓ６（図３（ｅ）参照）を出力する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のクロッ
ク抽出回路では、バーストデータ信号Ｓ１の標本化信号
Ｓ２を固定発振器９から得ているので、固定発振器９の
発振周波数ｎｆを一旦決めてしまうと１つのクロック抽
出回路では唯一の既知の伝送周波数ｆをもつバーストデ
ータ信号Ｓ１からしかクロック信号Ｓ６を抽出すること
ができず、したがってバーストデータ信号Ｓ１の伝送周
波数ｆが未知である場合や、１つのクロック抽出回路を
複数の伝送周波数ｆのバーストデータ信号Ｓ１からのク
ロック信号Ｓ６の抽出に利用する場合に、クロック信号
Ｓ６を抽出できなくなるという問題点があった。

【０００５】本発明の目的は、上述の点に鑑み、伝送周
波数が未知のバーストデータ信号が入力された場合でも
その伝送周波数に応じたクロック信号をバーストデータ
信号自身から抽出できるようにしたクロック抽出回路を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明のクロック抽出回
路は、一定の周期でデータが離散して送信されるバース
トデータ信号からクロック信号を抽出するクロック抽出
回路において、前記バーストデータ信号の伝送周波数を
電圧値に変換する第１の周波数−電圧値変換器と、前記
バーストデータ信号の伝送周波数のｎ（正整数）倍の周
波数の標本化信号を出力する電圧制御型発振器と、この
電圧制御型発振器の標本化信号をｎ分周する分周回路
と、この分周回路の分周信号の周波数を電圧値に変換す
る第２の周波数−電圧値変換器と、前記第１の周波数−
電圧値変換器の出力電圧値と前記第２の周波数−電圧値
変換器の出力電圧値とを比較し大きい方の出力電圧値を
出力することにより前記電圧制御型発振器の出力周波数
を制御する電圧値比較回路と、前記電圧制御型発振器の
標本化信号により前記バーストデータ信号を標本化する
標本化回路と、前記電圧制御型発振器の標本化信号を用
いて前記標本化回路から出力される標本化値信号の変化
点を検出する変化点検出回路と、前記変化点検出回路の
変化点検出信号を初期値のロード指示信号として入力し
前記電圧制御型発振器の標本化信号をカウントして前記
バーストデータ信号のクロック信号を出力する分周カウ
ンタとを有する。

【０００７】

【作用】本発明のクロック抽出回路では、第１の周波数
−電圧値変換器がバーストデータ信号の伝送周波数を電
圧値に変換し、電圧制御型発振器がバーストデータ信号
の伝送周波数のｎ（正整数）倍の周波数の標本化信号を
出力し、分周回路が電圧制御型発振器の標本化信号をｎ
分周し、第２の周波数−電圧値変換器が分周回路の分周
信号の周波数を電圧値に変換し、電圧値比較回路が第１
の周波数−電圧値変換器の出力電圧値と第２の周波数−
電圧値変換器の出力電圧値とを比較し大きい方の出力電
圧値を出力することにより電圧制御型発振器の出力周波
数を制御し、標本化回路が電圧制御型発振器の標本化信
号によりバーストデータ信号を標本化し、変化点検出回
路が電圧制御型発振器の標本化信号を用いて標本化回路
から出力される標本化値信号の変化点を検出し、分周カ
ウンタが変化点検出回路の変化点検出信号を初期値のロ
ード指示信号として入力し電圧制御型発振器の標本化信
号をカウントしてバーストデータ信号のクロック信号を
出力する。

【０００８】

【実施例】次に、本発明について図面を参照しながら説
明する。

【０００９】図１は、本発明の一実施例に係るクロック
抽出回路の構成を示す回路ブロック図である。本実施例
のクロック抽出回路は、伝送周波数ｆが未知でかつ一定
の周期で特定の時間だけデータがあるバーストデータ信
号Ｓ１の伝送周波数ｆを出力電圧値Ｖ１に変換する第１
の周波数−電圧値変換器１と、バーストデータ信号Ｓ１
の伝送周波数ｆのｎ倍（ｎは正整数）の周波数ｎｆの標
本化信号Ｓ２を出力する電圧制御型発振器４と、電圧制
御型発振器４の標本化信号Ｓ２をｎ分周する分周回路５
と、分周回路５から出力される分周信号Ｓ３の周波数ｆ
を出力電圧値Ｖ２に変換する第２の周波数−電圧値変換
器２と、第１の周波数−電圧値変換器１の出力電圧値Ｖ
１と第２の周波数−電圧値変換器２の出力電圧値Ｖ２と
を比較し大きい方の出力電圧値Ｖ３を出力することによ
り電圧制御型発振器４の発振周波数ｎｆを制御する電圧
値比較回路３と、電圧制御型発振器４の標本化信号Ｓ２
によりバーストデータ信号Ｓ１を標本化する標本化回路
６と、電圧制御型発振器４の標本化信号Ｓ２を用いて標
本化回路６から出力される標本化値信号Ｓ４の変化点を
検出する変化点検出回路７と、変化点検出回路７の変化
点検出信号Ｓ５を初期値１のロード指示信号として入力
し電圧制御型発振器４の標本化信号Ｓ２をカウントして
バーストデータ信号Ｓ１の伝送周波数ｆの２倍の周波数
２ｆのクロック信号Ｓ６を出力する分周カウンタ８とか
ら構成されている。なお、図２に示した従来のクロック
抽出回路における回路部品と対応する回路部品には同一
符号を付して示している。

【００１０】電圧制御型発振器４は、バーストデータ信
号Ｓ１のデータ部に対応する出力電圧値Ｖ１を入力する
と、バーストデータ信号Ｓ１のｎ倍の周波数ｎｆの標本
化信号Ｓ２を出力するように設定しておく。ここで、ｎ
は大きいほど抽出されるクロック信号Ｓ６のバーストデ
ータ信号Ｓ１に対する位相制御が正確に行われる。通
常、ｎは１０程度に設定される。

【００１１】次に、このように構成された本実施例のク
ロック抽出回路の動作について説明する。

【００１２】いま、初期状態では、第１の周波数−電圧
値変換器１の出力電圧値Ｖ１は０で、第２の周波数−電
圧値変換器２の出力電圧値Ｖ２も０であるので、電圧値
比較回路３の出力電圧値Ｖ３も０となり、この結果、電
圧制御型発振器４は標本化信号Ｓ２を出力していない。

【００１３】この初期状態から、伝送周波数ｆが未知で
あるバーストデータ信号Ｓ１のデータ部Ｔ２（バースト
周期Ｔ１）が入力されてくると、第１の周波数−電圧値
変換器１は、バーストデータ信号Ｓ１の伝送周波数ｆを
出力電圧値Ｖ１（≠０）に変換して、電圧値比較回路３
の第１入力端子に印加する。

【００１４】電圧値比較回路３は、第２入力端子に印加
されている第２の周波数−電圧値変換器２の出力電圧値
Ｖ２が０であるので、第１の周波数−電圧値変換器１の
出力電圧値Ｖ１を出力電圧値Ｖ３として電圧制御型発振
器４に出力する。

【００１５】電圧制御型発振器４は、電圧値比較回路３
の出力電圧値Ｖ３（＝Ｖ１）に応じた発振周波数ｎｆの
標本化信号Ｓ２を出力する。

【００１６】分周回路５は、電圧制御型発振器４から出
力された標本化信号Ｓ２をｎ分周した周波数ｆの分周信
号Ｓ３を第２の周波数−電圧値変換器２に入力する。

【００１７】第２の周波数−電圧値変換器２は、分周回
路５の分周信号Ｓ３の周波数ｆを出力電圧値Ｖ２（＝Ｖ
１）に変換して、電圧値比較回路３の第２入力端子に印
加する。

【００１８】電圧値比較回路３は、第１の周波数−電圧
値変換器１からの出力電圧値Ｖ１と第２の周波数−電圧
値変換器２からの出力電圧値Ｖ２とを比較し、一致する
ので第１の周波数−電圧値変換器１の出力電圧値Ｖ１を
出力電圧値Ｖ３として電圧制御型発振器４に出力し続け
る。

【００１９】一方、標本化回路６は、バーストデータ信
号Ｓ１のデータ部Ｔ２（図３（ａ）参照）を伝送周波数
ｆのｎ倍の周波数ｎｆの標本化信号Ｓ２（図３（ｂ）参
照）で標本化し、標本化値信号Ｓ４（図３（ｃ）参照）
を出力する。

【００２０】変化点検出回路７は、標本化回路６から出
力される標本化値信号Ｓ４の０から１への変化点を検出
して、標本化信号Ｓ２の１周期分の変化点検出信号Ｓ５
（図３（ｄ）参照）を出力する。

【００２１】分周カウンタ８は、変化点検出回路７から
出力される変化点検出信号Ｓ５をロード指示信号として
入力し、ロード時から標本化値信号Ｓ２の（ｎ／２−
１）周期後にバーストデータ信号Ｓ１を打ち抜くクロッ
ク信号Ｓ６の立上りがくるように初期値１を設定する。

【００２２】分周カウンタ８は、標本化信号Ｓ２をｎ／
２周期分カウントすると出力段を１に反転させ、ｎ周期
分カウントすると出力段を０に反転させる。上記初期設
定とｎ／２周期毎の出力段の反転とを繰り返すことによ
り、分周カウンタ８はバーストデータ信号Ｓ１の伝送周
波数ｆの２倍の周波数２ｆのクロック信号Ｓ６を出力す
る。

【００２３】このような状態から、バーストデータ信号
Ｓ１が無データ部Ｔ３になると、第１の周波数−電圧値
変換器１は、出力電圧値Ｖ１を０とする。

【００２４】電圧値比較回路３は、第１の周波数−電圧
値変換器１の出力電圧値Ｖ１が０になるので、第２の周
波数−電圧値変換器２の出力電圧値Ｖ２を出力電圧値Ｖ
３として電圧制御型発振器４に出力する。

【００２５】電圧制御型発振器４は、電圧値比較回路３
の出力電圧値Ｖ３に応じた発振周波数ｎｆの標本化信号
Ｓ２を出力し続ける。

【００２６】このように、本実施例のクロック抽出回路
によれば、伝送周波数ｆが未知のバーストデータ信号Ｓ
１が入力された場合でも、バーストデータ信号Ｓ１の伝
送周波数ｆに応じたクロック信号Ｓ６をバーストデータ
信号Ｓ１自身から得ることができる。また、１つのクロ
ック抽出回路を複数の伝送周波数ｆのバーストデータ信
号Ｓ１からのクロック信号Ｓ６の抽出に利用することが
できる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、従来の固
定発振器の代わりに、第１の周波数−電圧値変換器，第
２の周波数−電圧値変換器，電圧値比較回路，電圧制御
型発振器および分周回路を用いることにより、バースト
データ信号からその伝送周波数に応じたクロック信号を
抽出できるので、伝送周波数が未知のバーストデータ信
号が入力された場合でも、伝送周波数の異なるバースト
データ信号を受信する場合でも、バーストデータ信号に
同期したクロック信号を確実に得ることができるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るクロック抽出回路の構
成を示す回路ブロック図である。

【図２】従来のクロック抽出回路の一例を示す回路ブロ
ック図である。

【図３】従来および本実施例のクロック抽出回路の動作
を示すタイミングチャートである。

【符号の説明】

１ 第１の周波数−電圧値変換器 ２ 第２の周波数−電圧値変換器 ３ 電圧値比較回路 ４ 電圧制御型発振器 ５ 分周回路 ６ 標本化回路 ７ 変化点検出回路 ８ 分周カウンタ Ｓ１ バーストデータ信号 Ｓ２ 標本化信号 Ｓ３ 分周信号 Ｓ４ 標本化値信号 Ｓ５ 変化点検出信号 Ｓ６ クロック信号 Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３ 出力電圧値

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の周期でデータが離散して送信され
   るバーストデータ信号からクロック信号を抽出するクロ
   ック抽出回路において、 前記バーストデータ信号の伝送周波数を電圧値に変換す
   る第１の周波数−電圧値変換器と、 前記バーストデータ信号の伝送周波数のｎ（正整数）倍
   の周波数の標本化信号を出力する電圧制御型発振器と、 この電圧制御型発振器の標本化信号をｎ分周する分周回
   路と、 この分周回路の分周信号の周波数を電圧値に変換する第
   ２の周波数−電圧値変換器と、 前記第１の周波数−電圧値変換器の出力電圧値と前記第
   ２の周波数−電圧値変換器の出力電圧値とを比較し大き
   い方の出力電圧値を出力することにより前記電圧制御型
   発振器の出力周波数を制御する電圧値比較回路と、 前記電圧制御型発振器の標本化信号により前記バースト
   データ信号を標本化する標本化回路と、 前記電圧制御型発振器の標本化信号を用いて前記標本化
   回路から出力される標本化値信号の変化点を検出する変
   化点検出回路と、 前記変化点検出回路の変化点検出信号を初期値のロード
   指示信号として入力し前記電圧制御型発振器の標本化信
   号をカウントして前記バーストデータ信号のクロック信
   号を出力する分周カウンタとを有することを特徴とする
   クロック抽出回路。