JP2795942B2 - 同期信号選択回路及びそれを用いたpll装置 - Google Patents

同期信号選択回路及びそれを用いたpll装置

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、周波数が入力信号の周波数と同じで位相が
トリガ信号の位相位置と一致する信号を作り出す同期信
号選択回路に関するものである。
背景技術 一般に、トリガに対して周波数及び位相が常に一定の
信号を取出すことは比較的困難である。例えば、水晶発
振器を周波数fで連続して発振させ、トリガ信号を受け
た時そのトリガの立下り時点より水晶発振器の発振出力
を取出すようにした同期信号選択回路では、その出力信
号(同期出力信号)の周波数fは非常に安定となるが、
同期出力信号の位相は、発振出力の1周期内のどの時点
でトリガが入ったかの違いにより、最大で1周期(即ち
1/f)分だけの位相ずれ(ジッタ)を起こす。即ち、こ
の回路の同期出力信号のトリガ信号に対する位相精度は
±180゜である。
但し、取扱う水晶発振器の周波数を同期出力信号の周
波数fの整数倍に上げれば、ジッタはその整数分の1に
減少する。例えば、水晶発振器の出力(基準信号)の周
波数を、必要とする同期出力信号の周波数fの2倍に
し、トリガを受けた時点から上記基準信号(2f)の分周
を開始すれば、位相精度は2倍、即ち±90゜に向上す
る。
しかしながら、能動素子の遮断周波数は有限であり、
使用し得る最高周波数はその制約を受ける。即ち、分周
の動作をコントロールできる周波数、例えば、トリガを
受けてから分周を開始させ、或いは、必要な時間だけ分
周を停止して一定の状態にするといった動作をなすため
の周波数には、おのずと上限があり、あまり高い周波数
とすることができない。よって、ジッタの減少にも限界
がある。
そこで、汎用の能動素子を用いて容易に高い位相精度
及び周波数精度を実現し得るものとして、第39図に示す
同期信号選択回路が知られている(特開昭61−95606
号)。即ち、必要とする同期出力信号の繰返し周波数f
のm倍(mは2以上の整数)の周波数の基準信号SOを
受け、その基準信号の位相を遅延要素DL1,DL2により順
次ずらせることによりn個(nは2以上の整数)の位相
の異なる副基準信号SA,SB,SCをつくり、トリガ信号G
を受けた時からこれらの副基準信号を分周器23,24,25で
分周し始め、それらの分周後の信号を論理回路22で論理
合成し、その出力を同期出力信号として取出す回路であ
る。
この同期信号選択回路は、基準信号として同期出力信
号の周波数fのm倍の周波数の信号を取扱う点は同じで
あるが、位相分割数すなわち副基準信号の数nに対応し
てジッタが減少する。このため、例えば2倍の周波数2f
を取扱ったとき、位相精度は±90゜ではなく更にこれを
1/nにした値に向上する。換言すれば、位相分割しない
場合にはn倍の周波数を取扱って初めて得られる程度の
位相精度が、1/nの周波数を取扱うだけで得られる。従
って、汎用の能動素子を用いて所望の精度を持った出力
信号を、簡単に取出すことができる。
しかし、上記同期信号選択回路においては、基準信号
SOの周波数が、同期出力信号の周波数fのm倍(mは
2以上の整数)という関係になければならないため、取
出される同期出力信号の繰返し周波数(f)は基準信号
SOの繰返し周波数(mf)の半分以下となってしまう。
即ち、基準信号SOが同期出力信号と同じ周波数fでよ
い場合に比べ、回路が正常に動作する周波数の上限が低
くなる。従って、ディジタルオシロスコープの水平同期
信号(1GHz)のように非常に高い周波数を取り出したい
用途には不適当であり、用途が限定される。また数10MH
z以上の周波数では、周波数を上げると消費電力が急激
に増加する点からも不利となる。
また、上記同期信号選択回路は、副基準信号を分周す
る構成であるため、分周比を高くすると、比較的高価な
高速度のフリップフロップをそれだけ多数直列に用いる
必要がある。このフリップフロップ1個は、IC化する
際、通常は2入力NANDゲートの十数個分に相当するた
め、フリップフロップの個数の増加は、LSIの1チップ
中に構築し得るゲート数、即ち位相分割数nを少なくさ
せてしまう。また、素子数が多くなると、物理的に素子
間の距離が離れ、素子間に他の信号ラインが存在するこ
とになるため、各フリップフロップの出力端子の分布容
量や各AND出力端子の分布容量に大きな差を生じ、各フ
リップフロップから回路の出力端子までの遅延時間に大
きな差を生じる。この結果、位相分割数nを多くして多
数のフリップフロップを使用しても、もはや位相精度を
向上させることが出来なくなる。このため、所望する例
えば±5゜程度の位相精度を1チップで実現することが
困難となる。
更にまた、上記同期信号選択回路は、副基準信号を分
周する構成であり、取出す信号は必ずフリップフロップ
を通過しなければならない。このため、分周のスイッチ
ング動作に要する時間が基準信号SOの周波数に対し無
視できない長さで存在することになる。
これに対し、第40図に示すようにDフリップフロップ
から成るラッチ回路123〜126と3入力ゲートから成るAN
D1〜AND4を用いた同期信号選択回路が知られている(特
開昭63−31212号公報)。この同期信号選択回路では、
各ラッチ回路123〜126において、そのクロック入力端子
CKにトリガ信号が入力された時点(第41図C1,C2点)
で、D入力端子に加えられている副基準信号SA,SB,SC,
SDの状態(HまたはLレベル)をラッチする。そして、
AND1〜AND4により、当該各1つのラッチ回路123〜126の
出力と次の位相段のラッチ回路124〜123のQ出力との
論理積をとることで、第41図に示すように、トリガ信号
の後縁に最も近い位相段のANDゲート(AND4)を開き、
これに入力されている副基準信号SAをORゲートを介し
て取出す。
この同期信号選択回路によれば、上記分周のスイッチ
ング動作に要する時間を必要とせずに、直ちに第41図の
如く1つの副基準信号を選択して取出すことができる。
しかし、この回路の場合、選択して取出される副基準信
号SA〜SDは、トリガ信号の後縁に関し、常に時間的に
最も早く立上る副基準信号であるとは限らない。例え
ば、第41図の場合、最初のトリガ信号においてはその後
縁C1に対し最先の副基準信号SAが選択されるが、第2
番目のトリガ信号においてはその後縁C2に対し最先の副
基準信号SAは選択されず、次の位相段の副基準信号SB
が選択される。このため、ORゲートの出力信号は、その
途中のC2の時点の前後において、Lレベル期間yが副基
準信号SAのそれより長くなる。つまり、トリガ信号の
入力されるタイミング如何により、所定の位相精度がダ
ウンしたり回復したりする現象を生じ、しかもこの現象
は本質的なもので付加的回路によっても避けることがで
きない。
また、上記第41図の動作は、副基準信号SA〜SDの遅
延量Tが基準信号SOの1周期T0に対して変動しないこ
とを前提としている。しかし、この副基準信号SA〜SD
は、基準信号SOを遅延要素LDにより順次遅らせて作成
される。遅延要素LDとしてC−MOSインバータを使用し
た場合、この遅延要素LDの個々の遅延量は温度変動(−
55℃〜+125℃)や電源変動(±5%)により最高4倍
程度まで変動する。従って、実際には、副基準信号SA
〜SDの遅延量Tを一定に維持することが困難である。
また、副基準信号SA〜SDの周波数も、発振器の安定度
に応じて多少変動する。このため、基準信号SOの1周
期T0に対する副基準信号SA〜SDの遅延量Tの割合いが
一定でなくなり、相対的なゆらぎが発生する。
第42図は、副基準信号SA〜SDの遅延量T0が基準信号
SOの1周期Tよりも大きくなった場合を例示したもの
である。図から分るように、トリガ信号の後縁C1後から
次のトリガ信号の後縁C2までの第1期間ではAND2のみに
出力が生じるが、C2後の第2期間においてはAND4にも出
力が生じ、両者の出力が合成されてしまう。このため、
ORゲートから得られる出力信号は、第1期間においては
トリガ信号の後縁C1に一致するが、第2期間ではトリガ
信号の後縁C2に一致しなくなり、しかも、第1期間と第
2期間の出力波形は互いに異なったものとなってまう。
本発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、トリガ信号を任意の時刻に入力しても、最先の副
基準信号を選択して取出すことができる同期信号選択回
路を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、基準信号SOの1周期T0と副基
準信号SA〜SDの遅延量Tとの割合いが相対的にゆらい
だ場合にも、トリガ信号の後縁C1に更により一致した同
期出力信号を取出し得る同期信号選択回路を提供するこ
とを目的とする。
発明の開示 本発明の同期信号選択回路の第1の形態は、繰返し周
波数が一定な基準信号を受け相互いに位相のずれたn個
(nは3以上の整数)の副基準信号の位相段をつくる遅
延手段と、これらの位相段の各々に個別に接続したゲー
トと、これらのゲートを制御するため前記位相段の各々
に個別に接続されたフリップフロップと、前記ゲートの
出入を論理合成する論理回路とを有する同期信号選択回
路において、前記各フリップフロップとしてプリセット
端子及びイネーブル端子を有するフリップフロップを用
い、各プリセット端子をトリガ信号入力端子に接続する
と共に、各イネーブル端子を、トリガ信号の到来後から
1つのフリップフロップが応答動作するまでの間のイネ
ーブル信号を発生する停止時間制御回路に接続した構成
のものである。
具体的には、前記各フリップフロップはそのクロック
入力端子が前記位相段に接続され、そのリセット出力端
子に各ANDゲートの一方の入力端子が接続され、そのAND
ゲートの他方の端子は前記位相段に接続される。
副基準信号を通過させるゲートを開くためのフリップ
フロップは、トリガ信号を一定時間だけ遅延して得られ
るイネーブル信号により能動となる。従って、トリガ信
号が消失し且つイネーブル信号が与えられている間のみ
フリップフロップが副基準信号の到来(前縁)を検知
し、ゲートを開く。換言すれば、n個の副基準信号のう
ち、トリガ信号消失後に最先に立上る副基準信号を通過
させ、その後に立上る他の副基準信号がゲートを通過し
得るか否かは、遅延時間によって決定される。そのた
め、トリガ信号消失後、ゲートを通過して得られる出力
信号は、n個の副基準信号のうちの幾つかであり全部で
はない。
具体的には、副基準信号が通過してもよい数の最大値
は、準備する副基準信号の数が奇数の場合には、{(n
+1)/2}未満まで、偶数の場合には(n/2)未満ま
で、許される。
本発明の同期信号選択回路に共通する特長は、副基準
信号の前縁の変化(立上り)を検出するものであるた
め、常にトリガ信号の後縁に対し時間的に最も近い最先
の副基準信号が選択される点にある。従って、取出され
る出力信号は、その発生するタイミングがトリガ信号の
消失時刻に極めて近く、且つ、位相精度が高く、ジッタ
が非常に少ない信号として得られる。
前記停止時間制御回路は、トリガ信号を一定時間だけ
遅延してイネーブル信号を作成する遅延回路であっても
よく、又、トリガ信号の後縁の直後に最初に前縁が生起
した副基準信号に対して1つのフリップフロップが応答
動作した当該フリップフロップの出力を受けて、イネー
ブル信号を消失させる論理回路であってもよい。
本発明の回路の特異な形態としては、前記各フリップ
フロップがクロック入力を負論理で受け、これらフリッ
プフロップの反転出力()によりANDゲートを開く形
態がある。この形態では、フリップフロップの反点時間
が見掛け上ゼロとなり、出力パルスの第1番目のものの
波形が部分的に欠けなくなる。この作用効果は、ANDゲ
ートを通過させる副基準信号として、当該位相段より後
の段のものを使用することによっても得られる。
また、最先の副基準信号を1つだけ出力させる技術と
しては、各ANDゲートと論理回路との間に、それぞれ第2
ANDゲートを設け、この各第2ANDゲートの制御入力端子
を1つ前の位相段に接続する形態がある。また別法とし
て、フリップフロップを位相段の上位から下位に向けて
2つの群に分け、その上位群には、各フリップフロップ
のANDゲートと上記第2ANDゲートの両方を共に副基準信
号が通過するとき出力を生じる第3ANDゲートを設け、他
方の下位群の禁止する形態がある。
更にゲートの遅延量の影響が出力信号に現われないよ
うに補償する形態として、次のものがある。即ち、副基
準信号の位相段をn個(nは4以上の整数)とし、この
n個の位相段のうちr個(rは3以上の整数)の各々に
個別にフリップフロップを接続し、これらのフリップフ
ロップのゲートを、少なくとも1段分だけ同一にずれた
位相段の各々に個別に接続する形態である。この形態の
下でも、前記停止時間制御回路は遅延回路または論理回
路のいずれでも構成できる。また、前記各フリップフロ
ップは負論理で入力を受けることもできる。更に最先の
副基準信号を1つだけ選択させるための第2ANDゲートや
第3ANDゲートを付加することができる。
次に、本発明の回路のうち、時間停止回路を持たない
形態としては、副基準信号の位相段の数をn個(nは4
以上の整数)とし、各フリップフロップとしてデータ入
力端子を有するフリップフロップを用い、これらのフリ
ップフロップのデータ入力端子Dを、前記n個の位相段
の各々に個別に接続し、前記n個の位相段のうち一端側
の1段を除く位相段の各々にANDゲートを個別に接続
し、このANDゲートの第2入力端子を当該位相段のフリ
ップフロップのQ出力に接続し、第3入力端子を当該位
相段の1つ前のフリップフロップの出力に接続し、こ
れらのANDゲートの出力をORゲートから成る論理回路に
接続する形態がある。ここでも、ANDゲートは前の位相
段に接続することができる。
しかし、副基準信号を常に1つだけ選択出力させるた
め、前記ANDゲートを位相段の上位から下位に向けて2
つの群に分け、その上位群の各ANDゲートには、その第
2入力端子と第3入力端子の信号の論理積をとる第2AND
ゲートを設け、他方の下位群の各ANDゲートにはこれを
禁止するための制御ゲートを所属させ、該制御ゲートを
上記第2ANDゲートのいずれかに出力が生じたとき禁止す
る構成とすることが好ましい。
また、時間停止制御回路を持たない別の形態として
は、各フリップフロップとしてプリセット端子を有する
フリップフロップを用い、各プリセット端子をトリガ信
号入力端子に接続し、前記n個の位相段の各々に第1AND
ゲート及び第2ANDゲートを個別に接続し、この第1ANDゲ
ートの第2入力端子を当該位相段のフリップフロップの
出力に接続し、第2ANDゲートの第2入力端子を当該位
相段のフリップフロップのQ出力端子に接続し、これら
の第1ANDゲート及び第2ANDゲートの出力を論理和と論理
積との組み合わせ回路に入力した構成がある。この場合
において、これらの第1ANDゲート及び第2ANDゲートは少
なくとも1段分だけ同一にずれた位相段の各々に個別に
接続した形態とすることもできる。また各フリップフロ
ップは負論理入力で動作する形態とすることもできる。
また、前記各第1ANDゲートと前記論理回路との間にそ
れぞれ第3ANDゲートを設け、この各第3ANDゲートの制御
入力端子を1つ前の位相段のフリップフロップのQ出力
に接続すると共に、前記各第2ANDゲートと前記論理回路
との間にそれぞれ第4ANDゲートを設け、この各第4ANDゲ
ートの制御入力端子を1つ前の位相段のフリップフロッ
プの出力に接続した構成とすることもできる。
前記n個の副基準信号の位相段をつくる遅延手段は、
繰返し周波数が一定な基準信号を順次ずらせる複数の遅
延要素の直列回路から成ってもよいし、繰返し周波数が
一定な基準信号を受け、異なる遅延量で出力する複数の
遅延要素の並列回路から成ってもよい。この場合、前記
複数の遅延要素は、位相段の上位から下位の途中に、遅
延量が他の半分と遅延要素を含み、この途中の遅延要素
により位相段の上位の群と下位の群で遅延量が異なる構
成とすると、同一遅延要素の数で位相段の分割数を見掛
け上増加させることができる。
遅延要素はC−MOS,ECL(エミッタカップルドロジッ
ク)等から成るインバータで構成できるが、途中の遅延
要素を除く遅延要素には、偶数個のインバータを直列に
用いることで、入出力の位相関係を同じにすることが好
ましい。
本発明のPLL装置の形態としては、外部入力信号の或
る位相位置に合致したスタートトリガ信号を作成するタ
イミング抽出回路と、電圧制御発振器の出力信号を基準
信号として受けて相互に位相のずれた副基準信号をつく
り、上記スタートトリガ信号を受けた時から最先に前縁
が到来する副基準信号をフリップフロップで検出し、当
該副基準信号またはこれと一定関係にある副基準信号の
ゲートを選択的に開き、該ゲートの出力を論理合成して
出力すことにより、スタートトリガ信号に位相位置の合
った同期出力信号を取り出す同期信号選択回路と、この
同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と比較
し両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出力する位
相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の高域
成分を除去して前記電圧制御発振器の制御信号として出
力する回路手段とで構成する。
この高速追従形PLL装置の回路は、入力端子に加えら
れる入力信号S1に対し、周波数と位相の精度を高く保ち
ながら、しかし周波数を大幅に変えることなく、最短の
引込み時間で、入力信号S1に対し位相及び周波数が位置
した一定の関係にある出力信号を得るように構成されて
いる。
下記実施例の符号を併記して説明すれば、まずアナロ
グセレクトAS(S14)が生じている間、位相誤差信号S2
を移相器78での位相補正のためのLPF75側に供給し、次
にVCO76の出力周波数補正のためのLPF74側に供給するよ
うにした。このように位相誤差補正のLPF75側への供給
を周波数誤差補正のLPF74側への供給よりも優先させた
のは周波数変動が多くないのにも拘らず位相変動が起る
場合が多いためである。換言すれば、せっかく周波数が
合致しているのであるから、周波数を変えることは最後
まで留保しておくことが望ましいのである。
例えば、フロッピーディスク等のディスク装置或いは
ビデオテープレコーダ等には、モータが使用されてお
り、内部での信号系は水晶等の発振器を使用しているた
めに、周波数が一定であるにもかかわらず、モータのワ
ウフラッター(回転のふらつき)により、どうしても位
相変動が大きくなってしまう。このような場合に、先に
LPF74側へ切換えて周波数を変えてから位相を引込む方
法によると、せっかく周波数が合致しているにも関わら
ず、わざわざ周波数を変えることになり、引込み時間が
長くなる。しかし、上記のように先にLPF75側を切換え
て、位相誤差の微調整を最後まで取り除き、完全に位相
を一致させてから周波数を変えることにすれば、周波数
がもともと一致しているのであれば、周波数調整処理を
経ずして、位相誤差の微調整が終了した段階で直ちに引
込みが完了となり、周波数を先に補正する場合に比べ引
込み時間が大幅に短縮される。
従来のPLL装置は、ジッタ等の時間軸変動の大きい信
号、すなわち周波数変動は少ないにもかかわらず、位相
変動の大きい信号に対しては、位相同期(ロック)が困
難であった。その理由の一つとしては、たとえ周波数は
同一であったとしても、位相同期をとるためには、一度
周波数をずらすことにより相対的な位相を近づけ、さら
に再度周波数を一致させるという作業を行わなければな
らないからである。
本PLL装置は、外部入力信号が現れない間この低域ろ
波器の入力をフローティングとするフローティング回路
を設けることにより、カラーバースト信号のように有限
の長さの連続波の形で間欠的に現われる信号の大きな位
相変動に対しても、引込み時間を短縮することができ
る。
また、前記同期信号選択回路の出力信号を分周する分
周器と、この分周器の出力信号を第1入力端子に受ける
位相比較器であって、第2入力端子に外部入力信号を受
け、前記分周器の出力信号と外部入力信号との位相差を
検出して、両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出
力する位相比較器と、この位相比較器より供給される位
相誤差信号の高域成分を除去して前記電圧制御発振器の
制御信号として出力する低域ろ波器とを設けることによ
り、出力の周波数が入力に対して整数倍だけ高い場合に
も機能させることができる。
従来のPLL装置は、ジッタ等の時間軸変動の大きい信
号、すなわち周波数変動は少ないにもかかわらず、位相
変動の大きい信号に対しては、位相同期(ロック)が困
難であった。その理由の一つとしては、たとえ周波数は
同一であったとしても、位相同期をとるためには、一度
周波数をずらすことにより相対的な位相を近づけ、さら
に再度周波数を一致させるという作業を行わなければな
らないからである。
本PLL装置は、外部入力信号が現れない間この低域ろ
波器の入力をフローティングとするフローティング回路
を設けることにより、カラーバースト信号のように有限
の長さの連続波の形で間欠的に現われる信号の大きな位
相変動に対しても、引込み時間を短縮することができ
る。
また、前記同期信号選択回路の出力信号を分周する分
周器と、この分周器の出力信号を第1入力端子に受ける
位相比較器であって、第2入力端子に外部入力信号を受
け、前記分周器の出力信号と外部入力信号との位相差を
検出して、両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出
力する位相比較器と、この位相比較器より供給される位
相誤差信号の高域成分を除去して前記電圧制御発振器の
制御信号として出力する低域ろ波器とを設けることによ
り、出力の周波数が入力に対して整数倍だけ高い場合に
も機能させることができる。
図面の簡単な説明 第1図は本発明の同期信号選択回路の第1実施例を示
す回路図、第2図はその動作の説明に供するタイムチャ
ート図、第3図は副基準信号の数を増加した例を示す回
路図、第4図は第3図の動作の説明に供るタイムチャー
ト図、第5図は遅延時間の説明に供するタイムチャート
図、 第6図は本発明の第2実施例を示す回路図、第7図はそ
の動作の説明に供するタイムチャート図、 第8図は本発明の第3実施例を示す回路図、第9図はそ
の動作の説明に供するタイムチャート図、 第10図は本発明の第4実施例を示す回路図、第11図はそ
の動作の説明に供するタイムチャート図、 第12図は本発明の第5実施例を示す回路図、第13図はそ
の動作の説明に供するタイムチャート図、 第14図は本発明の第6実施例を示す回路図、第15図はそ
の動作の説明に供するタイムチャート図、 第16図は本発明の第7実施例を示す回路図、第17図は第
16図の回路の動作を示すタイムチャート図、 第18図は本発明の第8実施例を示す回路図、第19図は第
18図の回路の動作を示すタイムチャート図、 第20図は本発明の第9実施例を示す回路図、第21図は第
20図の回路の動作を示すタイムチャート図、 第22図は本発明の第10実施例を示す回路図、第23図は第
22図の回路の動作を示すタイムチャート図、第24図は第
22図の回路の動作が良好でない場合を示すタイムチャー
ト図、 第25図は本発明の第11実施例を示す回路図、第26図は第
25図の回路の動作を示すタイムチャート図、第27図は第
25図の変形例を示す回路図、 第28図は本発明の第12実施例を示す回路図、第29図は第
28図の回路の動作を示すタイムチャート図、第30図は第
28図の副基準信号の数を増加した例を示す回路図、 第33図は直列接続の遅延要素で構成する遅延装置の具体
例を示す回路図、第34図は並列接続の遅延要素で構成す
る遅延装置の具体例を示す回路図、 第35図はレーザプリンタの主走査の動作説明図、第39図
は本発明の同期信号選択回路を適用した高速追従型PLL
装置の構成図、 第36図は本発明のPLL装置の実施例を示す図、第37図はP
LL装置の他の実施例を示す図、第38図は第37図のPLL装
置の動作を示す図、 第39図は従来の分周器を用いた同期信号選択回路例を示
す図、 第40図は従来のラッチ回路を用いた同期信号選択回路例
を示す図、第41図はその動作を示すタイムチャート図、
第42図は遅延装置の動作が不安定な場合の動作例を示す
タイムチャート図である。
発明を実施するための最良の形態 本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
第1実施例…請求項1、請求項2、請求項3に対応 第1図は、請求項1の発明の一実施例を示するもの
で、副基準信号の数nが、n=3の場合の具体的回路を
示す。1は繰返し周波数fの基準信号SOの入力端子、
2はトリガ信号の入力端子、3は同期信号選択出力端子
である。
10は入力端子1に加わる繰返し周波数fの基準信号S
Oを用い、その位相を1/3づつ順次遅らせて第1、第2、
第3の副基準信号SA,SB,SCを作る遅延回路であり、2
つの遅延要素11,12(DL1、DL2)を縦続接続して構成し
てある。これらの遅延要素は、具体的にはC−MOSイン
バータから成る。なお、本明細書では、基準信号SOか
ら各副基準信号を作成する遅延回路において、それぞれ
の副基準信号を出力する部分を位相段と呼ぶ。
20は、3つの副基準信号SA,SB,SCのうちの1または
2の通過を許す選択回路であり、プリセット可能な第1,
第2,第3のフリップフロップ21,22,23(FF1,FF2,FF3)
と、各フリップフロップに接続した第1,第2,第3のAND
ゲート201,202,203とから成る。副基準信号SA,SB,SCの
各ラインは、それぞれ各フリップフロップ21,22,23のク
ロック入力端子CKに接続されると共に、ANDゲート201,2
02,203の一方の入力端子に接続されている。各フリップ
フロップ21,22,23の各反転出力端子はそれぞれANDゲ
ート201,202,203の他方の入力端子に接続されている。
また、各フリップフロップ21,22,23のプリセット端子PR
は、トリガ信号入力端子2に接続されている。
40は選択回路20の動作を停止させるための停止時間制
御回路で、トリガ入力端子2とフリップフロップ21,22,
23のイネーブル(J,K)入力端子との間に挿入した遅延
回路41から成る。なお、フリップフロップ21,22,23は、
この実施例ではJKフリップフロップを用いているが、イ
ネーブル信号で能動とされる制御機能を有するフリップ
フロップであればよく、又、ここに言うフリップフロッ
プには、所謂フリップフロップと称されるものだけでな
く、ラッチ、レジスタ等、他の名称で呼ばれるものも含
まれる。
50は各ANDゲート201,202,203の出力を合成し希望する
波形とするための論理回路であり、ここでは3入力ORゲ
ート51から成る。
なお、負論理のトリガ信号を扱うときは、停止時間制
御回路40は遅延回路と反転回路とを直列接続した回路と
すると共に、フリップフロップのプリセット入力ライン
中に反転回路を設ければよい。
次に、上記構成の同期信号選択回路の動作について説
明する。
第2図の(A)〜(J)に、この第1図の回路の各部
の動作を示す。
水晶発振器から加えられる繰返し周波数f(20MHz)
の基準信号SOは、遅延回路10から、1つはそのままの
形で副基準信号SAとしてフリップフロップ21のクロッ
ク入力端子CKに入力され、他方では、遅延要素DL1、DL2
を経て順次位相がずらされた後、副基準信号SB,SCとし
て、それぞれフリップフロップ22,23のクロック入力端
子CKに入力される。副基準信号SA,SB,SCは、互いに1
周期の1/3づつ位相がずれている(第2図のD)〜
F))。
今、端子2に、第1図の如きパルスとしてトリガ信号
Gが入力され、フリップフロップ21,22,23のプリセット
入力PRに印加されると、各フリップフロップがプリセッ
トされ、その出力端子が全てLレベルとなる(第2図
のa点)。従って、ANDゲート201,202,203は閉じてい
る。このため、これ以前より常時発生されてクロック入
力端子CKに入力されている副基準信号SA,SB,SCは、AND
ゲート201,202,203を通過しない。
プリセットされているトリガ信号Gのパルス幅内の時
刻(b点)にあっては、イネーブル入力端子ENがHレベ
ルに変化しても、出力端子の出力がLレベルのまま変
化しないので、副基準信号SA,SB,SCが立上り或いは立
下っても、その変化はANDゲート201,202,203の出力に現
れない(a点〜c点)。
トリガ信号Gのパルスが立下ると(c点)、フリップ
フロップ21,22,23のプリセットが解除される。また、こ
のプリセット解除までの時間内に、停止時間制御回路40
の遅延回路41の遅延が終了する。このため、時刻c点に
おいては、各フリップフロップ21,22,23がそれぞれの副
基準信号SA,SB,SCを受付ける状態になる。
3つの副基準信号SA,SB,SCは互いに位相が3分の1
づつずれているため、そのうち最も早く立上ったパル
ス、第2図では副基準信号SCが最初にフリップフロッ
プ23のクロック入力端子に到来する。フリップフロップ
23は、この副基準信号SCの立上りで反転動作し、その
出力端子の出力がHレベルとなる(第2図(I))。
このため、ANDゲート203が開き、副基準信号SCがANDゲ
ート203、論理回路50のORゲート51を通って出力端子に
現れる(第2図(J))。
一方、第2図の(B)に示すように、上記時刻a〜c
の間において、停止時間制御回路40の出力には、遅延回
路41によりトリガ信号Gが時間tだけ遅延され出力され
る。この遅延時間tは、詳しくは後述するように、副基
準信号の数nに応じて一定の範囲で定められる。上記時
間tだけ遅延されたトリガ信号Gは、そのパルスの立下
り(パルスの消失)が、時刻cよりも上記遅延分tだけ
遅れて起る(d点)。そして、この遅延されたトリガ信
号Gのパルスの消失が起ると、それ以降、フリップフロ
ップ21,22,23の反転動作が停止してしまう。但し、副基
準信号SA,SB,SCとの関係では、それまでに必ず、少な
くとも副基準信号SA,SB,SCのうちの1つの立上りが起
る関係にある。
従って、最も早く立上りが生じた副基準信号SCによ
る上記フリップフロップ23の反転動作のみが行なわれ、
立上りがそれ以後に生じる副基準信号SA,SBによって
は、対応するフリップフロップ21,22の反転動作が起ら
ない(第2図(F),(H))。ANDゲート201,202は閉
じたままとなり、副基準信号SA,SBの通過を阻止する。
この結果、副基準信号SA,SBのクロックとは無関係にな
り、出力端子3には、上記最も早く立上りが生じた副基
準信号SCのクロックのみが選択されて出力されること
になる(第2図(J))。
このように、出力信号Sの最初の立上りは、3つの副
基準信号SA,SB,SCのうち、トリガ信号Gの消失した時
点(パルスの後縁c点)との時間的関係が最も早い副基
準信号SCを基準にして得られる。
もし、トリガ信号Gの消失した時点cで、或る段のフ
リップフロップの出力と次段のフリップフロップのQ
出力との論理積をとって、論理積の成立したゲートを開
く回路構成(第40図に相当する)であれば、当該ゲート
を通過する副基準信号が必ずしも上記最先のSCのクロ
ックとは言えなくなる。即ち、トリガ信号Gの消失する
時点cが第2図に示すようにずれた場合、の領域では
時点cに関し最先に立上るクロックが選択されるが、
の領域では第2番目に立上るクロックが選択されてしま
う。この領域は交互に現われるため、結果的にこれ
がジッタ変動となって現れる。しかし、第1図の回路で
は、常に立上りの最も早い副基準信号のみを出力するた
め、従来に比べ、極めて位相精度が高くなり且つジッタ
が少なくなる。
第1実施例の変形例…請求項1、請求項2に対応 上記実施例は3つの副基準信号SA,SB,SCに分けた
が、3以上の任意の数nに分けることができる。第3図
は、遅延回路10の遅延要素の数をDL1〜DLnとし、これに
対応してフリップフロップをFF1〜FFnと増設して、3以
上の任意の数nに分けた実施例である。
すなわち、この変形例では、基準信号を受けて、相互
に所定位相だけずれた位相を有するn個の副基準信号S1
〜Snを発生させる遅延手段と、前記n個の副基準信号S1
〜Snに対応して設けられ、プリセット端子にトリガ信号
が入力されると共に、クロック端子に前記n個の副基準
信号S1〜Snがそれぞれ入力されるn個のフリップフロッ
プFF1〜FFnが設けられている。また、該n個のフリップ
フロップのうちのK番目のフリップフロップFF Kの反転
出力信号Kと、該フリップフロップのクロック端子に
入力される副基準信号SKと同位相の副基準信号SKもし
くは該副基準信号SKよりもずれた位相の副基準信号SK
-L(Lは0でない整数)との2つの信号がそれぞれ入力
されるn個のANDゲートが設けられている。これらn個
のANDゲートの出力信号は、論理回路50によって論理合
成され出力される。また、前記トリガ信号が到来してか
ら、n個のフリップフロップのうちいずれかのフリップ
フロップの出力が最初に変化するまでの間イネーブル信
号を発生する停止時間制御回路40を備え、該停止時間制
御回路40が出力するイネーブル信号が前記フリップフロ
ップのイネーブル端子に入力されている。
このようにn個の副基準信号に分けた場合、第4図の
(J)に示すように、nの数が大きくなればなる程、出
力信号の立上りの位置は、第2図の場合よりも更にトリ
ガ信号の立下り位置に近づいて行く。その結果、立上り
位置が早く且つ位相精度が上り、ジッタが少なくなるこ
とになる。但し、立上り位置が早くなることから、停止
回路の遅延回路の遅延時間は、第1図の場合よりも短く
てよく、ここでは第4図の(B)から分かるように、周
期Tの1/n近くまで短くしている。
ここで、この遅延時間について吟味してみる。
まず3つの副基準信号SA,SB,SCのうちの1つSAの立
上り時刻を基準として考え、これをトリガ信号Gの立下
りと一致させてみる。この状態が第5図の実線である。
第5図の実線においてトリガ信号が立下ったとき(c
点)、これと同時に副基準信号SAが立上るため、FF1の
出力が変化できない状態となる。その次に立上る副基
準信号はSBであるが、もしもイネーブル信号ENが副基
準信号SBの立上り時刻(d点)を越えてHレベルのま
ま保持されていれば、その結果副基準信号SBを受けたF
F2の出力が変化でき、副基準信号SBが出力信号とし
て出力されることになろう。しかし、それ以下、即ちイ
ネーブル信号ENのHレベルが副基準信号SBの立上り時
刻(d点)までしか保持されない場合には、FF2の出
力も変化できない。その後に立上る副基準信号SCにつ
いても同様である。このことから、遅延時間は、最小で
もT/nを越えていなければならない。
次に、第5図(A)に破線で示すように、副基準信号
SAの立上り時刻に対しトリガ信号の立上りが若干早く
生じた場合を考える。この場合には、トリガ信号が立下
ったとき、これより少し遅れて副基準信号SAが立上る
ため(c点)、フリップフロップ21の出力が変化でき
る。その次に立上る副基準信号SBであるが、もしもイ
ネーブル信号ENがSBの立上り時刻(d点)を越えてH
レベルのまま保持されていれば、副基準信号SBを受け
たフリップフロップ22の出力が変化できる。この直後
にイネーブル信号ENが立下れば、副基準信号SAとSBの
合成された信号が、出力信号として出力されることにな
ろう。
更に、イネーブル信号ENの立下りが遅れ、副基準信号
SCの立上り時刻(e点)を越えてHレベルのまま保持
されるならば、副基準信号SCを受けたFF3の出力が変
化することになる。しかし、このように遅延時間が遅れ
てしまうと、今度は副基準信号SAとSBだけでなく、副
基準信号SAとSBとSCの3者の合成された信号が、出
力信号として出力されることとなり、結果的に相殺され
て出力信号は現れない。このことから、遅延時間は副基
準信号数nが偶数の場合と奇数の場合で異なり、偶数の
場合には最大T/2より短くなければならず、奇数の場合
には{(n+1)T/(2n)}より短くなければならな
い。
上記を整理すると、遅延時間tは、下記の範囲になけ
ればならない。
偶数の場合 (T/n)<t<(T/2) 奇数の場合 (T/n)<t<{(n+1)T/(2n)} T:副基準信号の繰返し周期 n:副基準信号の数 そして、上記範囲においては、遅延時間tの具体的値
によって、副基準信号SA,SB,SCの1つだけではなく、
そのうち2つの副基準信号が合成されて出力されること
がある。しかし、この場合でも、出力信号が常に立上り
の最も早い副基準信号が出力され、その立下りが遅延量
に対応した分だけ後に伸びるだけであり、やはり従来に
比べ、極めて位相精度が高くなり且つジッタが少なくな
る。
第2実施例…請求項3に対応 上記第1図の回路では、遅延回路41の遅延時間が厳し
く規定される。このため、高い周波数領域になる程、そ
の遅延時間の精度が非常に高くなければならなくなり、
遅延回路41を構成する素子の不安定性、例えば温度変動
による遅延時間の変動が無視できなくなる。
第6図は、かかる不都合をなくした同期信号選択回路
の実施例であり、n個のフリップフロップのうちいずれ
かのフリップフロップの出力が最初に変化するまでの間
イネーブル信号を発生する停止時間制御回路40が遅延回
路41ではなくNORゲート401で構成されている点で、これ
までとは相違している。このNORゲート401の各入力端子
は、各フリップフロップ21〜23(FF1〜FF3)の出力に
接続されており、NORゲート401の出力端子は各フリップ
フロップFF1〜FF3のイネーブル入力端子ENに共通に接続
されている。
今、第7図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが
入力された場合、各FF1〜FF3はトリガ信号Gの立上り
(a点)により一斉にプリセット(遅延時間d2)され、
トリガGの立下り(c点)によりプリセットが解除され
る。この後、副基準信号SA,SB,SCのうちいずれか1つ
(第7図ではSA)が最初に立上る(e点)。これによ
りFF1が反転動作し(遅延時間d1)、その出力がHと
なる。このFF1の出力により、一方ではANDゲート201
が開かれ、他方ではNORゲート401の出力がLレベル(遅
延時間d3)となる。従って、全てのフリップフロップ21
〜23のその後の反転動作が一斉に禁止される。よって、
副基準信号SAのみがANDゲート201及びORゲート51を通
して(2ゲート分の遅延時間d4)、同期出力信号Sとし
て出力端子3に現れる。
再度トリガ信号Gが入力された場合も上記と同じであ
り、各FF1〜FF3のうちで、時間的に最も早く出力がH
となったフリップフロップによりイネーブル信号ENが消
失、その後のフリップフロップ21〜23の反転動作が一斉
に停止される。
この第6図の回路では、停止時間制御回路40を論理ゲ
ートで構成し、遅延回路41そのものを不要としたので、
高い周波数領域においても、確実な動作を行なうことが
できる。
第3実施例…請求項7に対応 第8図は本発明の同期信号選択回路の第3の実施例で
あり、請求項7の発明に対応する。この請求項7の発明
は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1
〜Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロ
ップFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応
して設けられたn−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1
と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を
論理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうち
K番目のフリップフロップFF Kのプリセット端子にトリ
ガ信号が入力されると共に、クロック端子にはK+1番
目の副基準信号SK+1が入力され、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK
番目のANDゲートANDKには、前記フリップフロップFF K
の反転出力信号Kと、該フリップフロップのクロック
端子に入力される該副基準信号SK+1よりも前にずれた
位相の副基準信号SK-L(Lは0以上の整数)との2つ
の信号がそれぞれ入力され、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1の反転
出力信号に基づき、トリガ信号が到来してから、n−1
個のフリップフロップのうちいずれかのフリップフロッ
プの出力が最初に変化するまでの間イネーブル信号を発
生する停止時間制御回路とを備え、該停止時間制御回路
が出力するイネーブル信号を前記フリップフロップFF1
〜FFn−1のイネーブル端子に入力することを特徴とす
る。
このような構成の請求項7の発明では、各ANDゲート2
01〜203とORゲート51により生じる遅延量(遅延時間d
4)をキャンセルし、位相精度を向上させることができ
る。
以下、第8図に基づいて、第3実施例を具体的に説明
する。
遅延回路10は、遅延要素DL1,DL2,DL3により互いに位
相のずれた4つの副基準信号SA,SB,SC,SDを作成する4
つの位相段を有する。これら位相段のうち、第2段目以
降にそれぞれ1個のフリップフロップ21〜23が接続さ
れ、これらのフリップフロップ21〜23により個別に制御
されるANDゲート201〜203には、それぞれ1つ前の位相
段から出力されたの副基準信号SA,SB,SCが入力されて
いる。
詳述するに、第1のフリップフロップ21(FF1)のク
ロック端子CKには、第2段目の副基準信号SBが入力さ
れ、このFF1の検出出力で制御されるANDゲート201に
は、当該位相段〜出力された副基準信号SBではなく、
それより1つ前の位相段から出力された副基準信号SA
が入力されている。
同様に、フリップフロップ22,23(FF1,FF2)のクロッ
ク端子CKには、それぞれ副基準信号SC,SDが入力され、
これらのFF1,FF2で制御されるANDゲート202,203には、
それぞれの副基準信号SC,SDの1つ前の位相段から出力
された副基準信号SB,SCが入力されている。
今、第9図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが
入力された場合、各FF1〜FF3はトリガ信号Gの立上り
(a点)により一斉にプリセット(遅延時間d2)され、
トリガ信号Gの立下り(c点)によりプリセットが解除
される。この後、副基準信号SB,SC,SDのうちいずれか
1つ(第9図ではSC)が最初に立上る(e点)。これ
によりFF2が反転動作し(遅延時間d1)、その出力が
Hとなる。
このFF2の出力により、一方ではANDゲート202が開
かれるが、この時点(g点)では副基準信号SBはLレ
ベルであるので、ANDゲート202の出力もLレベルから始
まる。
他方、FF2の出力により、NOR401の出力がLレベル
(遅延時間d3)となり、全てのフリップフロップ21〜23
のその後の反転動作が一斉に禁止される。
よって、副基準信号SBのみがANDゲート201及びORゲ
ート51を通して(2ゲート分の遅延時間d4)、同期出力
信号Sとして出力端子3に現れる。この副基準信号SB
は、2ゲート分の遅延時間d4に見合うだけ予め位相の進
んだ信号であるため、遅延時間d4は相殺されて、その影
響が出力信号に現れなくなる。
即ち、第6図の回路では同期出力信号Sの最初の出力
パルスS1の波形が部分的に欠けていたが(第7図参
照)、第8図の回路の同期出力信号Sは、そのうちから
上記最初の出力パルスS1が完全に省かれ、第2番目のパ
ルスから出力される姿となる。再度トリガ信号Gが入力
された場合も上記と同じであり、各FF1〜FF3のうちの1
つ(FF1)が、トリガ信号Gの後縁に時間的に最も早い
副基準信号SBを検出したとき、その位相段の1つ前の
位相段から出力された副基準信号SAが出力される。
上記のようにANDゲート201及びORゲート51に固有の遅
延時間(2ゲート分d4)に相当する時間幅だけ前の位相
の副基準信号を取扱うことにより、選択された副基準信
号が出力端子3に現れるまでに要する通過時間を見掛け
上ゼロにすることができる。この遅延時間の補償によ
り、波形の不完全な最初の出力パルスS1は消え去り、第
2番目以降のパルスS2が同期出力信号Sとして出力され
る。この場合、従来の第41図の回路と本質的に異なる点
は、トリガ信号Gの後縁から時間的に最初に出力される
パルスS2の前縁までの時間幅Wが、トリガ信号Gの入力
タイミングの如何に関わらず一定であることである。よ
って、位相誤差が吸収されて位相精度が向上する。
なお、第8図の実施例において、停止時間制御回路40
はNOR401の代りに遅延回路41(第1図)を用いて構成す
ることができる。また、ANDゲート201〜203に1段前の
位相段から出力された副基準信号を通過させるように接
続したが、必要に応じて、2段以上前の位相段から副基
準信号を通過させる構成とすることもできる。
第4実施例…請求項4、請求項11、請求項19に対応 第10図は本発明の同期信号選択回路の第4実施例を示
したものである。回路構成は、外見上は第1図とよく似
ているが、各フリップフロップFF1〜FF3がクロック入力
端子CKに負入力で動作するタイプとなっている点で相違
する。換言すれば、各位相分割段において、そのフリッ
プフロップFF1〜FF3の動作位相とANDゲートAND1〜AND3
との動作位相とは、互いに逆位相になっている。
今、第11図の如くトリガ信号Gが入力されると、その
前縁(a点)で各FF1〜FF3がプリセットされ、その後縁
(c点)でプリセットが解除される。この後、クロック
入力端子CKに入力されている副基準信号SA,SB,SCのう
ち、いずれかが最先に立下る。第11図の場合、副基準信
号SAが最先に立下る。この副基準信号SAの立下りによ
りフリップフロップFF1が反転動作し、固有の遅延時間d
1後に、その出力端子の出力がHレベルとなる。この
ため、ANDゲートAND1が開き、副基準信号SAを受け付け
る状態になる。
この状態下で副基準信号SAが立上る(e点)。副基
準信号SAが立上ると、既にANDゲートAND1は開かれてい
るので、当該副基準信号SAはフリップフロップFF1の反
転動作を伴なうことなく、直ちにANDゲートAND1および
その後段に接続されたORゲートを通って出力端子3に現
れる。
このように、各位相分割段におけるフリップフロップ
FF1〜FF3とANDゲートAND1〜AND3との動作位相を180゜ず
らすと、副基準信号SA,SB,SCが立上る前にフリップフ
ロップFF1〜FF3の反転動作が完了するため、その反転動
作に要する遅延時間d1の影響が同期出力信号Sに現れな
くなる。即ち、第11図から分るように、同期出力信号S
の最初のパルスS1は、その波形が部分的に欠けることな
く完全な形となる。よって、同期出力信号の第1番目の
パルス波形と第2番目以降のパルス波形とを同一にする
ことができ、位相精度の向上に寄与する。
かかる位相精度の向上は、フリップフロップFF1〜FF3
のスイッチング動作に要する遅延時間を、見掛け上ゼロ
とすることができるためである。
この関係は、第1図(請求項1)や第6図(請求項
3),第8図(請求項7)の回路のみならず、後述する
第14図(請求項8),第16図,第18図,第19図,第21
図,第22図,第24図,第34図等の全てに当て嵌るもので
ある。例えば、第16図の回路ではNAND320のクロック入
力CKにインバータを入れればよく。
第5実施例…請求項5に対応 第12図は本発明の同期信号選択回路の第5の実施例で
あり、第4実施例と同様に、クロック入力CKを負論理で
受けて、同期出力信号の最初のパルスが部分的に欠けな
いようにしたものである。すなわち、前記第4実施例
は、停止時間制御回路として第1図と同様に遅延回路を
有する同期信号選択回路において、そのフリップフロッ
プFF1〜FFnに負論理入力のクロック入力端子を有するも
のを使用した。これに対して、この第5実施例は停止時
間制御回路として、前記第6図の第2実施例と同様に、
NORゲート(第12図中ANDゲートAND1の上部に記載されて
いる)使用したことを特徴とする。
第13図はそのタイミングチャートを示す。この図から
判るように、第5実施例において、トリガ信号Gが入力
されると、その前縁で各フリップフロップFF1〜FF3がプ
リセットされる。すると、各フリップフロップFF1〜FF3
からの反転出力端子からの出力が失われ、NORゲート
の出力がHレベルになりイネーブル信号ENが各フリップ
フロップFF1〜FF3の端子J,Kに加わる。その後、トリガ
信号Gの後縁でフリップフロップのプリセットが解除さ
れた状態で、クロック入力端子CKに入力されている副基
準信号SA,SB,SCのうち、いずれかが最先に立下る。第1
3図の場合、副基準信号SAが最先に立下る。この副基準
信号SAの立下りによりフリップフロップFF1が反転動作
し、固有の遅延時間d1後に、その反転出力端子の出力
がHレベルとなる。このため、ANDゲートAND1が開き、
副基準信号SAを受け付ける状態になる。また、この反
転出力端子からの出力がNORゲートに加わることによ
り、イネーブル信号ENが消失し、その後のフリップフロ
ップFF1〜FF3の反転動作が一斉に停止される。
この状態下で副基準信号SAが立上る。副基準信号SA
が立上ると、既にANDゲートAND1は開かれているので、
当該副基準信号SAはフリップフロップFF1の反転動作を
伴なうことなく、直ちにANDゲートAND1およびその後段
に接続されたORゲートを通って出力端子3に現れる。
このように第5実施例によれば、停止時間制御回路と
してNORゲートを使用しつつ、副基準信号SA,SB,SCが立
上る前にフリップフロップFF1〜FF3の反転動作を完了さ
せることができる。そのため、その反転動作に要する遅
延時間の影響が同期出力信号Sに現れなくなり、位相精
度の向上に寄与する。
第6実施例…請求項8に対応 第14図は本発明の同期信号選択回路の第6の実施例で
あり、第8図とは逆に、当該フリップフロップ21〜23の
動作位相とは少し後の位相をAND201〜203の動作位相と
して使用することで、同期出力信号の最初のパルス波形
が部分的に欠けないようにしたものである。第10図で
は、フィリップフロップ21〜23の動作位相とAND201〜20
3の動作位相とを、基本的に逆位相としたが、ここでは
第15図に示すように、その位相量を適切に設定したもの
となっている。
すなわち、この第6実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1
〜Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロ
ップFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応
して設けられたn−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1
と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を
論理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうち
のK番目のフリップフロップFF Kのプリセット端子にト
リガ信号が入力されると共に、クロック端子にはK番目
の副基準信号SKが入力され、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK
番目のANDゲートANDKには、前記フリップフロップFF K
の反転出力信号Kと、該フリップフロップのクロック
端子に入力される該副基準信号SKよりも後にずれた位
相の副基準信号SK+L(Lは1以上の整数)との2つの
信号がそれぞれ入力され、 前記トリガ信号が到来してから、n−1個のフリップ
フロップのうちいずれかのフリップフロップの出力が最
初に変化するまでの間イネーブル信号を発生する停止時
間制御回路とを備え、該停止時間制御回路が出力するイ
ネーブル信号を前記フリップフロップのイネーブル端子
に入力することを特徴とする。
以下、この第6実施例を具体的に説明する。本実施例
において、遅延回路10は、遅延要素DL1,DL2,DL3により
互いに位相のずれた4つの副基準信号SA,SB,SC,SDを作
成する4つの位相段を有する。これらの位相段のうち副
基準信号SDを出力する位相段を除く他の副基準信号S
A,SB,SCを出力する位相段に、それぞれ1個のフリップ
フロップ21〜23が接続され、これらのフリップフロップ
21〜23により個別に制御されるANDゲート201〜203に
は、それぞれ1つ後の位相段が接続され、1つ後の位相
段から出力された副基準信号SB,SC,SDが入力されてい
る。
今、第15図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが
入力された場合、各FF1〜FF3はトリガ信号Gの立上り
(a点)により一斉にプリセット(遅延時間d2)され、
トリガ信号Gの立下り(c点)によりプリセットが解除
される。この後、副基準信号SA,SB,SCのうちのいずれ
か1つ(第9図ではSA)が最初に立上る(e点)。こ
れによりフリップフロップFF1が反転動作し(遅延時間d
1)、その出力がHとなる。
このフリップフロップFF1の出力により、一方ではA
NDゲート201が開かれるが、この時点(g点)では副基
準信号SBはLレベルであるので、ANDゲート202の出力
もLレベルから始まる。他方、フリップフロップFF1の
出力により、NORゲート401の出力がLレベル(遅延時
間d3)となり、全てのフリップフロップ21〜23のその後
の反転動作が一斉に禁止される。
この後に副基準信号SBが立上るが、既にフリップフ
ロップFF1の反転動作は完了しているため、その反転動
作に伴なう遅延時間d1の影響を受けずに、副基準信号S
BがANDゲート202及びORゲート51を通して(2ゲート分
の遅延時間d4)、同期出力信号Sとして出力端子3に現
れる。即ち、第6図の回路では同期出力信号S′の最初
のパルスS1の波形が部分的に欠けていたが(第15図の最
下行参照)、第14図の回路の同期出力信号Sは最初の出
力パルスが完全な波形となる。
上記のようにフリップフロップの反転動作に要する固
有の遅延時間d1以上の時間幅だけ後の位相の副基準信号
を取扱うことにより、同期出力信号Sは最初の出力パル
スの波形が部分的に欠けなくなる。よって、位相誤差が
吸収されて位相精度が向上する。
なお、この、第14図の形態において、停止時間制御回
路40をNORゲート401で構成しているが、第1図のよう
に、遅延回路41を使用しても良いことは明らかである。
第7実施例…請求項5、請求項12に対応 前記第1図の回路では、トリガ信号消失後に最先に立
上る副基準信号を選択することができた。しかし、従来
の第40図の欠点として第42図で説明した副基準信号が2
種類同時に選択されて出力されるという欠点までは修正
できなかった。
第16図に示す第7実施例は、かかる不都合をなくした
同期信号選択回路の実施例である。すなわち、この第7
実施例は、第1図と異なり、ANDゲート201〜203の各出
力のORゲート51の入力との間に、副基準信号を1種類の
み選択するための第2ANDゲート31,32,33が挿入されてい
る。また、各第2ANDゲート31,32,33の他方の入力端子
は、それぞれ1つ前の位相段の副基準信号を入力するフ
リップフロップ21〜23(FF1〜FF3)のQ出力に接続され
ている。従って、当該位相段の第2ANDゲート31,32,33
は、その直前の位相段のフリップフロップFF1〜FF3が副
基準信号の立上りを検出し、そのQ出力がLレベルにな
ったときは、たとえ当該位相段で副基準信号の立上りを
検出しても、その副基準信号の通過を禁止する。
今、第17図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが
入力された場合、各フリップフロップFF1〜FF3はトリガ
信号Gの立上りにより一斉にプリセットされ、各フリッ
プフロップFF1〜FF3のQ出力が全てHレベルとなる。つ
まり、これらにより第2ANDゲート31〜33の全てが開かれ
る。
次いで、トリガ信号の立下り(c点)によりプリセッ
トが解除される。この後、イネーブル信号ENのまだ存在
している期間中に、副基準信号SA,SB,SCのうちの複数
のもの(第17図ではSC,SA)が立上ったとする(e,f
点)。この場合には、FF1〜FF3のQ出力が全てHレベル
の状態(リセット状態)から、まずFF3が反転動作し、
次いでFF1が反転動作することになる。
最初にフリップフロップFF3が反転動作すると(e
点)、フリップフロップFF3の出力(Hレベル)によ
りANDゲート203が開かれる。第2ANDゲート33も、上記プ
リセット状態にあるフリップフロップFF22のQ出力(H
レベル)により既に開かれている。このため、副基準信
号SCがANDゲート203,33及びORゲート51を通過して出力
される。このとき、フリップフロップFF3のQ出力はL
レベルであるため、次の位相段のANDゲート31は閉じら
れた状態となる。次に、フリップフロップFF1が反転動
作すると(f点)、そのフリップフロップFF1の出力
(Hレベル)にやりANDゲート201が開かれて該ゲートを
副基準信号SAが通過する。しかし、第2ANDゲート31は
前の位相段のフリップフロップFF3のQ出力(Lレベ
ル)により閉じられている。このため、副基準信号SA
は第2ANDゲート31で阻止され、ORゲート51へ入力されな
い。
この後、イネーブル信号ENが消失すると(d点)、そ
れ以降のフリップフロップ21〜23の反転動作が一斉に停
止される。従って、2つ続けて立上りが検出された副基
準信号SC,SAのうち、副基準信号SCだけが出力され
る。
要するに、相隣る2つの位相段から出力された副基準
信号の立上りを検出した場合は、それらのうち、副基準
信号の立上りを検出しなかった位相段に続く位相段から
出力された副基準信号のみが有効とされ、他方の位相段
からの出力は無効とされる。
再度トリガ信号Gが入力された場合も上記と同様であ
り、第17図の場合は、g点とh点でそれぞれ立上った副
基準信号SA,SBのうち、副基準信号SAだけが出力され
る。
この第16図の回路では、位相段nの数の多少に関わら
ず、相隣る2以上の位相段が続けて副基準信号の立上り
を検出した場合は、副基準信号の立上りを検出しなかっ
た位相段に続く最初の位相段のみが有効とされ、他の残
りの位相段は全て無効とされる。従って、複数の副基準
信号を選択する可能性を大幅に狭めて、位相精度を高め
ることができる。しかも、イネーブル信号ENの時間幅
は、既に第4図及び第5図で検討した値より広くとるこ
とが可能であり、その設計が極めて容易となる。
第8実施例…請求項6、請求項13に対応 第18図は本発明の同期信号選択回路の第8の実施例で
あり、トリガ信号消失後に最先に立上る副基準信号を選
択することができると共に、2つの副基準信号が同時に
選択されて出力されないように優先回路を付加したもの
である。ここでは遅延要素DL1〜DL4を用いて5つの位相
段SA,SB,SC,SD,SEの5つを用意し、これを上位3つの
位相段SA,SB,SCから成る第1群と、下位2つの位相段
SD,SEから成る第2群とに分ける場合を例示している。
各位相段には、それぞれ1つのフリップフロップ21〜25
と、1つのANDゲート201〜205が接続されている。
第16図と同様に、ANDゲート201〜205の各出力とORゲ
ート51の入力との間には、副基準信号を1種類のみ選択
するための1つの第2ANDゲート31〜35が挿入され、各第
2ANDゲート31〜35の他方の入力端子は、それぞれ1つ前
の位相段のフリップフロップ21〜25(FF1〜FF5)のQ出
力に接続されている。
しかし、第16図の場合と異なり、第1群の位相段のフ
リップフロップ21〜23の各出力には、新たに第3ANDゲ
ート301〜303がそれぞれ接続され、それらの出力はAND
ゲート304に入力されている。このNORゲート304の出力
は他方の第2群の位相段のANDゲート34,35に入力されて
おり、第1群の位相段に関して副基準信号の立上りが検
出されたとき、第2群のANDゲート34,35を禁止して、第
2群の位相段に関しても同時に検出される可能性のある
副基準信号の通過を阻止する役目をする。なお、停止時
間制御回路40には、遅延回路41の代わりに負論理のORゲ
ート402が用いられ、フリップフロップ21〜25の各Q出
力が入力されている。
第1群の位相段における第3ANDゲート301は、第1AND
ゲート201及び第2ANDゲート31の双方が共に副基準信号
SAを通過可能に開いている場合に、Hレベルの出力を
生じる。他の第3ANDゲート302,303も同様であり、第1AN
Dゲート202,205及び第2ANDゲート32,33の双方が共に副
基準信号SAを通過可能に開いている場合に、Hレベル
の出力を生じる。これら第3ANDゲート301〜5の出力が
Hレベルになると、NORゲート304の出力がLレベルにな
り、第2群の第2ANDゲート34,35を禁止する。
今、第19図に示すようなタイミング(a点)でトリガ
信号Gが入力された場合、各フリップフロップFF1〜FF5
はトリガ信号Gの立上りにより一斉にプリセットされ、
各FF1〜FF5のQ出力が全てHレベルとなる。つまり、こ
れらにより第2ANDゲート31〜35の全てが開かれる。
次いで、トリガ信号Gの立下り(c点)によりプリセ
ットが解除される。この後、イネーブル信号ENのまだ存
在している期間中に、副基準信号SA,SB,SC,SD,SEのう
ちの複数のもの(第17図ではSA,SD)が立上ったとする
(e,f点)。この場合には、FF1〜FF5のQ出力が全てH
レベルの状態(リセット状態)から、まずフリップフロ
ップFF1が反転動作し、次いでフリップフロップFF4が反
転動作することになる。
最初にフリップフロップFF1が反転動作すると、フリ
ップフロップFF1の出力(Hレベル)により第1ANDゲ
ート201が開かれる。第2ANDゲート31も、上記プリセッ
ト状態にあるフリップフロップFF5のQ出力(Hレベ
ル)により既に開かれている。このため、副基準信号S
Aが第1及び第2ANDゲート201,31及びORゲート51を通過
して出力される。このとき、フリップフロップFF1のQ
出力はLレベルであるため、次の位相段の第2及び第3A
NDゲート32,302は閉じられた状態となる。更に、第3AND
ゲート301にフリップフロップFF5のQ出力(Hレベル)
及びフリップフロップFF1の出力(Hレベル)が入力
されるため、NORゲート304の出力がLレベルに落ち(g
点)、第2ANDゲート34,35が禁止される。また、イネー
ブル信号ENが消失し、それ以降のフリップフロップ21〜
25の反転動作が一斉に停止される。
次に、フリップフロップFF4が反転動作すると、フリ
ップフロップFF4の出力(Hレベル)により第1ANDゲ
ート204が開かれて、該ゲートを副基準信号SDが通過す
る。しかし、第2ANDゲート34は、第1群の位相段のフリ
ップフロップFF1の検出動作により生じたNORゲート304
の出力(Lレベル)により閉じられている。このため、
副基準信号SDは第2ANDゲート34で阻止され、ORゲート5
1へ入力されない。従って、第1群と第2群の位相段に
関して、2つ続けて立上りが検出された副基準信号SA,
SDのうち、第1群中の副基準信号SAだけが出力され
る。
要するに、2つの群に分割された位相段において、第
1群及び第2群の双方で副基準信号の立上りが検出され
た場合は、第1群での副基準信号の立上りの検出が優先
され、第2群での副基準信号の立上りを検出は無効とさ
れる。従って、複数の副基準信号を選択する可能性を大
幅に狭めて、位相精度を高めることができる。
第9実施例…請求項14に対応 第20図は本発明の同期信号選択回路の第9の実施例を
示したものである。従来の第36図の回路と同様に、3つ
の遅延要素DLにより4つの位相段SA,SB,SC,SDが形成さ
れ、フリップフロップ21〜24にはDフリップフロップが
用いられている。各フリップフロップ21〜24のデータ入
力Dは各副基準信号SA,SB,SC,SDに接続され、またクロ
ック入力端子CKはトリガ信号Gの入力端子に接続されて
いる。
しかし、従来の第36図と異なり、副基準信号SA,SB,S
C,SDを出力する各位相段のうち、最後の位相段SDを除
いた位相段SA,SB,SCにのみANDゲート201〜203が所属し
ている。ANDゲート201の第1入力はフリップフロップ21
の出力に、第2入力は次の位相段のフリップフロップ
22のQ出力に、第3入力は副基準信号SAを出力する位
相段に接続されている。また、他のANDゲート201,203の
3入力も同様に接続されている。そして、これらのAND
ゲート201〜203の出力がORゲート51に接続されている。
すなわち、この第9実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、ク
ロック端子にトリガ信号が入力されると共に、データ端
子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力される
n個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちn−1個
のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応して設けられた
n−1のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を
論理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK
番目のANDゲートANDKには、前記n個のフリップフロッ
プFF1〜FFnのうちのK番目のフリップフロップFF Kの反
転出力信号Kと、K+1番目のフリップフロップFFK+1
の出力端子からの出力信号QK+1と、K番目フリップフ
ロップFF Kに入力されるK番目の副基準信号SKと同位
相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の副基準
信号SK-L(Lは0でない整数)との3つの信号がそれ
ぞれ入力されることを特徴とする。
このような構成を有する第9実施例において、今、第
21図の如くトリガ信号Gが入力されると、その後縁(c
点)で、データ入力端子に入力されている副基準信号S
A,SB,SC,SDのレベル状態が読み込まれる。第21図の場
合、副基準信号SA,SB,SC,SDがそれぞれL,L,H,Lの状態
にあり、このためフリップフロップ21〜24の出力もL,L,
H,Lの状態になる。従って、当該位相のフリップフロッ
プの出力と次の位相段のQ出力との論理積は、ANDゲ
ート22についてのみ成立し、ANDゲート21,23については
成立しない。このため副基準信号SBがANDゲート22及び
ORゲート51を通して出力される。
問題はトリガ信号が入力されるタイミングであり、従
来の第36図のようにAND4が設けられていた場合には、第
21図のC2点以降に示すように、副基準信号SBの他に別
の副基準信号SDが同時に選択されることがあった。し
かし、第20図の回路によれば、このようなタイミングで
トリガ信号が入力された場合にも、常に同じ副基準信号
SBが選択され出力される。従って、従来よりも位相精
度が向上し、且つ波形もトリガ信号の到来毎に乱れなく
なる。
第10実施例…請求項15に対応 第22図は本発明の同期信号選択回路の第10実施例であ
り、第20図とは、当該フリップフロップ21〜23の動作位
相とは少し前の位相をAND201〜203の動作位相として使
用する点で相違している。遅延回路10は、遅延要素DL1,
DL2,DL3により互いに位相のずれた4つの副基準信号S
O,SA,SB,SC,SDを作成する5つの位相段を有し、これら
位相段のうちSOを除くSA,SB,SC,SDの位相段に、それ
ぞれ1個のフリップフロップ21〜24が接続されている。
すなわち、この第10実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号のうちn−1の副基準信号S1〜
Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロッ
プFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうち
n−2個のフリップフロップFF1〜FFn−2に対応して設
けられたn−2個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2の出力信号を
論理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうち
のK番目のフリップフロップFF Kのクロック端子にトリ
ガ信号が入力されると共に、データ端子にはK+1番目
の副基準信号SK+1の信号がそれぞれ入力され、 前記n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2のうちのK
番目のANDゲートANDKには、前記n−1個のフリップフ
ロップFF1〜FFn−1のうちのK番目のフリップフロップ
FF Kの反転出力信号Kと、K+1番目のフリップフロ
ップFFK+1の出力端子からの出力信号QK+1と、前記K番
目フリップフロップFF Kに入力されるK+1番目の副基
準信号SK+1と同位相もしくは該副基準信号SK+1よりも
ずれた位相の副基準信号SK+1-L(Lは0でない整数)
との3つの信号がそれぞれ入力され、 該n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2の出力信号を
論理合成して出力する論理回路とを有することを特徴と
する。
このような構成を有する第10実施例において、今、第
23図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが入力され
ると、その後縁(C1点)で、データ入力端子Dに入力さ
れている副基準信号SA,SB,SC,SDのレベル状態が読み込
まれる。第23図の場合、副基準信号SA,SB,SC,SDがそれ
ぞれL,H,H,Lの状態にあり、このためフリップフロップ2
1〜24の出力もL,H,H,Lの状態になる。従って、当該位相
段のフリップフロップの出力と次の位相段のQ出力と
の論理積は、LからHへの順序に該当するANDゲート201
についてのみ成立し、ANDゲート202、203については成
立しない。このため唯1つの副基準信号SOがANDゲート2
01(遅延時間d5)及びORゲート51(遅延時間d6)を通し
て出力される。なお、ANDゲート201及びORゲート51の遅
延時間の和は、d4で示してある。
第23図中、※印は、1つ前の位相段の副基準信号を通
過させるようにしないで、当該フリップフロップの属す
る位相段の副基準信号を通過させる場合を示している。
この※印の場合に比べ、第22図の回路では、上記遅延時
間d4が見掛け上ゼロとなっていることが分る。なぜなら
ば、OR出力の最初の立ち上がり位置は副基準信号SAの
立ち上がり位置と同一であるからである。
第11実施例…請求項16に対応 第25図は本発明の同期信号選択回路の第11実施例であ
り、トリガ信号消失後に最初に立上る副基準信号を選択
することができると共に、2つの副基準信号が同時に出
力されないように優先回路を付加したものである。
すなわち、前記第22図の回路では、複数の副基準信号
を同時に選択してしまう場合がある。第24図に、C1から
C2の期間では副基準信号SOとSBとが選択され、C2から
は副基準信号SAとSDとが選択される例を示す。この第
24図の場合、C1からC2の期間では副基準信号SOがそのま
まの波形で出力されず、副基準信号SBが重なることに
原因して、ORゲート51の出力は,最初のトリガ信号の後
縁C1の直後からHレベルとなっている。これに対し、2
度目のトリガ信号の後縁C2の直後においては、副基準信
号SAとSDとが重なるものの、副基準信号SDがLレベ
ルであることに原因して、副基準信号SAの波形がその
ままの形で現れている。両者の相違はジッタの変動とな
って現われる。更に、このC2後の出力波形は、C1からC2
の間の波形とデューテイが異っている。要するに、これ
らジッタ量及びデューテイの値が、トリガ信号の入力の
度に、毎回異なる可能性があるところに問題がある。そ
こで、第25図で示す第11実施例の回路によって以上の問
題点を解決している。
以下、第11実施例の構成並びに作用を説明する。
また、第25図に示すように、第11実施例では、前記第
22図の回路の3つの位相段SA,SB,SCを、SA,SBから成
る第1群と、SCから成る第2群とに分けている。第1
群の位相段のフリップフロップ21〜22の各出力には、
それぞれ、第2ANDゲート301,302が接続され、それらの
出力はNORゲート304に入力されている。更に、このNOR
ゲート304の出力は、第2群のANDゲート203に接続した
第3ANDゲート305に入力されている。
すなわち、この第11実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられたn
個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちn−1個
のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応して設けられた
n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1を備え、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちのK番目
のフリップフロップFF Kのクロック端子にトリガ信号が
入力されると共に、データ端子にはK番目の副基準信号
SKが入力され、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1のうちの
K番目のANDゲートANDKには、前記n個のフリップフロ
ップFF1〜FFnのうちのK番目のフリップフロップFF Kの
反転出力信号Kと、K+1番目のフリップフロップFFK
+1の出力端子からの出力信号QK+1と、前記K番目フリ
ップフロップFF Kに入力されるK番目の副基準信号SK
と同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との3つの信号
がそれぞれ入力され、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnを、各フリップ
フロップに入力する副基準信号の位相の順序に従って上
位と下位の2つの群に分け、 その上位群のh個のフリップフロップFF1〜FFhには、
当該フリップフロップFF1〜FFhの出力端子に接続された
第1ANDゲートAND1〜ANDhに対応して、第2ANDゲートAN
D′1〜AND′hをそれぞれ設け、 これらh個の第2ANDゲートAND′1〜AND′hのうちの
g番目の第2ANDゲートAND′gの入力端子には、対応す
るg番目のフリップフロップFFgの反転出力信号g
と、g番目のフリップフロップFFgよりも1つ後の位相
副基準信号Sg+1を入力するフリップフロップFFg+1
の出力信号Qを入力し、 これらh個の第2ANDゲートAND′1〜AND′hの出力端
子をNORゲートNORに接続し、 前記下位群のフリップフロップFFh−1〜FFn−1に接
続された第2ANDゲートAND′h+1〜AND′n+1の各出
力端子と、前記NORゲートNORの出力端子を第3ANDゲート
AND″の入力端子に接続し、 この第3ANDゲートAND″と、前記上位群の各第1ANDゲ
ートAND1〜ANDhとを、各ゲートの出力信号を論理合成し
て出力する論理回路に接続したことを特徴とする。
このような構成の第11実施例では、今、第26図に示す
ようなタイミングでトリガ信号Gが入力されると、その
後縁(C点)で、データ入力端子Dに入力されている副
基準信号SA,SB,SC,SDのレベル状態が読み込まれる。第
26図の場合、副基準信号SA,SB,SC,SDがそれぞれL,H,L,
Hの状態にあり、このためフリップフロップ21〜24の出
力もL,H,L,Hの状態になる。従って、当該位相段のフリ
ップフロップの出力と次の位相段のQ出力との論理積
は、LからHへの順序に該当する第1ANDゲート201,203
の2個について成立する。このため副基準信号SA,SCが
第1ANDゲート201,203を通過する。しかし、ANDゲート20
3に後続されている第3ANDゲート305は、第1群の位相段
のフリップフロップFF1の検出動作により生じたNORゲー
ト304の出力(Lレベル)により閉じられている。この
ため、副基準信号SCについては第3ANDゲート305で阻止
され、ORゲート51へ入力されない、従って、第1群と第
2群の位相段に関して、2つ続けて立上りが検出された
副基準信号SA,SCのうち、第1群中の副基準信号SAだ
けが出力される。C1及びC2直後のジッタ量およびデュー
テイの値も変動しない。
要するに、2つの群に分割された位相段において、第
1群及び第2群の双方で副基準信号の立上りが検出され
た場合は、第1群での副基準信号の立上りの検出が優先
され、第2群での副基準信号の立上りの検出は無効とさ
れる。従って、複数の副基準信号を選択する可能性を大
幅に狭めて、位相精度を高めることができる。
第27図の回路…請求項17 第27図は第26図の回路の拡張例であり、この拡張例で
は、前記第26図と実施例において、下位群の第2ANDゲー
トAND′h+1〜AND′n−1の各出力端子が、ORゲート
を介して第3ANDゲートAND″の入力端子に接続されてい
ることを特徴とする。すなわち、第27図の回路では、第
26図の位相段数nを、SA,SB,SC,SD,SE,SFの6個(n=
6)に増加し、これと同数のフリップフロップ21〜26
と、n−1個の3入力ANDゲート201〜205とを設けてい
る。SA〜SEの位相段は、上位3個の位相段SA,SB,SCか
ら成る第1群と、下位2個の位相段SD,SEから成る第2
群とに分けられている。
第1群のフリップフロップ21〜23において副基準信号
SA,SB,SCのうちの1つが検出された場合は、その副基
準信号がANDゲート201〜203を通過する。また、第2群
のフリップフロップ24,25において副基準信号SD,SEの
うちの1つが検出された場合は、その副基準信号がAND
ゲート204,205及びORゲート306を通過する。このように
第2群の位相段数が複数のときは、ORゲート306を用い
てまとめられる。
ANDゲート301〜303は、第1群中の1つの副基準信号
がANDゲート201〜203を通過する時点を検出し、NORゲー
ト304を介して、第2群のORゲート306に後続させたAND
ゲート305を禁止する。これにより、第1群中及び第2
群中の双方において1つの副基準信号が同時に検出され
た場合でも、第1群中で検出された副基準信号だけを優
先的に出力させ、第2群中で検出された副基準信号は無
効とする。
第12実施例…請求項18に対応 第28図は、本発明の第12実施例を示したものである。
すなわち、第28図においては、選択回路20が第1図の場
合と同様に3つのフリップフロップ21,22,23を有する
が、イネーブル入力端子を特には有していない。また、
このイネーブル入力端子に接続されるべき停止時間制御
回路40も省かれている。更に、第1図と異なり、第1AND
ゲート201,202,203の他に、第2ANDゲート211,212,213を
有する。この第2ANDゲート211,212,213は、それぞれ、
一方の入力端子が副基準信号SA,SB,SCのラインに、他
方の入力端子が対応するフリップフロップ21,22,23のQ
出力端子に接続されている。論理回路50は、第1のORゲ
ート51の他に上記第2ANDゲート211,212,213の出力を合
成する第2のORゲート501を有すると共にこの第1及第
2のORゲート51,501の出力を2入力とするANDゲート511
を有する。
第29図のA)〜Y)はこの第28図の回路の各部の動作
を示す。
今、第29図のa点で端子に2トリガ信号Gが入力さ
れ、フリップフロップ21,22,23がプリセットされ、それ
らの出力端子がlレベルに、Q出力端子がHレベルと
なる(第2図E〜H)。従って、第1ANDゲート201,202,
203は閉じ、第2ANDゲート211,212,213は開く。このた
め、副基準信号SA,SB,SCは、第2ANDゲート211,212,213
を通過して出力される。
トリガ信号Gのパルスが立下ると(c点)、フリップ
フロップ21,22,23のプリセットが解除される。このプリ
セット解除(c点)以降においては、各フリップフロッ
プ21,22,23の出力は、副基準信号SA,SB,SCの奇数番
目の立上りでHレベルとなり、偶数番目の立上りでLレ
ベルに落る。また、各フリップフロップ21,22,23のQ出
力は、副基準信号SA,SB,SCの偶数番目の立上りでHレ
ベルとなり、奇数番目の立上りでLレベルに落る関係に
ある。
かかる関係を持って、第1ANDゲート201,202,203と第2
ANDゲート211,212,213が、フリップフロップ21,22,23の
反転動作により交互に開閉制御され、開かれた側のAND
ゲートより副基準信号SA,SB,SCが出て行く。この点
で、副基準信号SASBSCの1つを選択して出力させる
第1図の回路とは本質的に異なる。
第1と第2ANDゲートから得られた出力は、論理回路50
のANDゲート511により合成され、出力信号として出力端
子3から取出される。
第29図のY)から分かるように、この出力信号の立上
りは、3つの副基準信号SA,SB,SCのうち、トリガ信号
Gの立下り時点(c点)との時間的関係が最も早い副基
準信号SAの立上り時刻に一致し、出力信号の立下り
は、トリガ信号Gの立下り時点との時間的関係が最も遅
い副基準信号SCの立下り時刻に一致する。つまり、出
力信号としては、c点でトリガ信号Gが立下った後に最
も早く立上る副基準信号SAの信号と、トリガ信号Gの
立下った後に最も遅く立上る副基準信号SC(パルス)
前に存在していた自分自身の信号(パルス)SCとの合
成信号が、出力されることになる。このことから副基準
信号が重ね合せられないと出力されないので、副基準信
号の位相がT/2以上のずれを持たなければ出力されな
い。即ち、準備する位相の数nが3以上でなければなら
ないことを意味する。
準備する位相の数nを4以上とする場合の回路構成を
第30図に示す。この第30図に示すように、本実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プ
リセット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロッ
ク端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力さ
れるn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設け
られたn個の第1ANDゲートAND1〜ANDnと、同じく前記n
個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けられたn
個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nを備え、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnのうちK番目のAN
DゲートANDKには、対応するK番目のフリップフロップF
F Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップFF Kのク
ロック端子に入力される副基準信号SKと同位相の副基
準信号SKもしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号
を入力し、 前記n個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちのK
番目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対応する
K番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、該フリ
ップフロップFF Kのクロック端子に入力される副基準信
号SKと同位相の副基準信号SKもしくは該副基準信号S
Kよりもずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整
数)との2つの信号を入力し、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnの出力端子を第1
のORゲートの入力端子に接続すると共に前記n個の第2A
NDゲートAND′1〜AND′nの出力端子を第2のORゲート
の入力端子に接続し、これら第1及び第2のORゲートの
出力端子を第3ANDゲートAND″の入力端子に接続したこ
とを特徴とする。
しかし、いずれにせよ、出力信号は、その発生するタ
イミングがトリガ信号と立下り時刻に極めて近く、且
つ、位相精度が高く、ジッタが非常に少ない信号として
得られる。なお、この出力の立上りまたは立下りのいず
れを利用するかは自由である。
第12実施例の変形例…請求項19に対応 前記第28図に示す第12実施例を次のように変形するこ
とによっても、同様な作用効果が発揮される。すなわ
ち、第28図においては、第1ANDゲートAND1〜ANDnと、第
2ANDゲートAND′1〜AND′nには、対応するフリップフ
ロップFF Kに入力する副基準信号SKをそれぞれ入力し
ていたが、この変形例では、対応するフリップフロップ
FF Kに入力する副基準信号SKの次の位相の副基準信号
SK+1をそれぞれ入力入力する。
すなわち、この変形例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号S1〜Snのうちn−1個の副基準
信号S1〜Sn−1に対応して設けられ、プリセット端子に
トリガ信号が入力されると共に、クロック端子に前記n
−1個の副基準信号S1〜Sn−1がそれぞれ入力されるn
−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応
して設けられたn−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1
と、同じく前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−
1に対応して設けられたn−1個の第2ANDゲートAND′
1〜AND′n−1を備え、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1のうちK
番目のANDゲートANDKには、対応するK番目のフリップ
フロップFF Kの反転出力信号Kと、該フリップフロッ
プFF Kのクロック端子に入力されるK番目の副基準信号
SKと同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相
の副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信
号が入力され、 前記n−1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1の
うちのK番目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、
対応するK番目のフリップフロップFF Kの出力信号Q
と、該フリップフロップFF Kのクロック端子に入力され
るK番目の副基準信号SKと同位相もしくは該よりも副
基準信号SKずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でな
い整数)との2つの信号が入力され、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1の出力端
子を第1のORゲートの入力端子に接続すると共に、前記
n−1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1の出力端
子を第2のORゲートの入力端子に接続し、これら第1及
び第2のORゲートの出力端子を第3ANDゲートAND″の入
力端子に接続したことを特徴とする。
このような構成を有する請求項19の発明においても、
第1ANDゲート201,202,203と第2ANDゲート211,212,213
が、フリップフロップ21,22,23の反転動作により交互に
開閉制御され、開かれた側のANDゲートより副基準信号
SA,SB,SCが出て行く。その結果、出力信号は、その発
生するタイミングがトリガ信号の立下り時刻に極めて近
く、且つ、位相精度が高く、ジッタが非常に少ない信号
として得られる。
実施例13…請求項20に対応 第31図は本発明の第13の実施例であり、副基準信号が
2種類同時に選択されるのを防止するようにした回路例
である。この第13実施例は、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を
有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段
と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プ
リセット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロッ
ク端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力さ
れるn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設け
られたn個の第1ANDゲートAND1〜ANDnと、同じくn個の
フリップフロップFF1〜FFnに対応して設けられたn個の
2ANDゲートAND′1〜AND′nと、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnの出力端子に接続
された第3ANDゲートAND″1〜AND″nと、前記n個の第
2ANDゲートAND′1〜AND′nの出力端子に接続された第
4ANDゲートAND1〜ANDnとを備え、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnのうちK番目のAN
DゲートANDKには、対応するK番目のフリップフロップF
F Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップFF Kのク
ロック端子に入力されるK番目の副基準信号SKと同位
相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の副基準
信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号が入力
され、 前記n個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちのK
番目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には対応するK
番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、該フリッ
プフロップFF Kのクロック端子に入力されるK番目の副
基準信号SKと同位相もしくは該副基準信号SKよりもず
れた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との
2つの信号が入力され、 前記第3ANDゲートAND″1〜AND″nのうちのK番目の
第3ANDゲートAND″Kの入力端子には、前記第1ANDゲー
トANDKの出力信号と、前記フリップフロップFF Kの1つ
前の位相フリップフロップFFK−1の出力信号Qを入力
すると共に、前記第4ANDゲートAND1〜ANDnのうち
のK番目の第4ANDゲートANDKの入力端子には、前記
第2ANDゲートAND′Kの出力信号と、前記フリップフロ
ップFF Kの1つ前の位相フリップフロップFFK−1の反
転出力信号を入力し、 前記第3及び第4の各ANDゲートの出力端子をこれら
各ANDゲートの出力信号を合成して出力するORゲートの
入力端子に接続したことを特徴とする。
以下、この第13実施例を第31図により具体的に説明す
る。この実施例の回路構成上は、第28図の第1ANDゲート
201〜203の各出力とORゲート51の入力との間に第3ANDゲ
ート31〜33を挿入し(第1経路)、第2ANDゲート211〜2
13の各出力とORゲート51の入力との間に第4ANDゲート31
1〜313を挿入した(第2経路)ものとなっている。これ
ら各経路に挿入した第3ANDゲート31〜33と第4ANDゲート
311〜313は、副基準信号を1種類のみ選択するためのも
のである。この目的で、第3ANDゲート31,32,33の他方の
入力端子は、それぞれ1つ前の位相段のフリップフロッ
プ21〜23(FF1〜FF3)のQ出力に接続され、第4ANDゲー
ト311,312,313の他方の入力端子は、それぞれ1つ前の
位相段のフリップフロップFF1〜FF3のQ出力に接続され
ている。
今、第32図に示すようなタイミングでトリガ信号Gが
入力された場合、各フリップフロップFF1〜FF3はトリガ
信号Gの立上り(a点)により一斉にプリセットされ、
各FF1〜FF3のQ出力が全てHレベルとなる。つまり、こ
れらにより、第3ANDゲート31〜33及び第2ANDゲート211
〜213の全てが開かれる。
次いで、トリガ信号Gの立下り(c点)によりプリセ
ットが解除される。この後、副基準信号SA,SB,SCが最
先のもの(第17図ではSB)から順次立上る。この場合
には、フリップフロップFF1〜FF3のQ出力が全てHレベ
ルの状態(リセット状態)から、まずFF2,FF3,FF1の順
に反転動作することになる。
最初の副基準信号SBによりフリップフロップFF2が反
転動作すると(e点)、FF2のQ出力(Lレベル)によ
り第2経路の第2ANDゲート212が閉じられるが、出力
(Hレベル)により第1の経路の第1ANDゲート202が開
かれる。第1経路については、第3ANDゲート32も、上記
プリセット状態にあるFF1のQ出力(Hレベル)により
既に開かれている。このため、副基準信号SBが第1、
第3ANDゲート202,32及びORゲート51を通過して出力され
る。なお、フリップフロップFF2のQ出力(Lレベル)
により次の位相段の第3ANDゲート33は閉じられ、出力
(Hレベル)により次の位相段の第4ANDゲート313は開
かれた状態となる。
次に副基準信号SCによりフリップフロップFF3が反転
動作すると(f点)、FF3のQ出力(Lレベル)により
第2経路の第2ANDゲート213は閉じられるが、FF3の出
力(Hレベル)により第1経路の第1ANDゲート203が開
かれる。第1経路の第3ANDゲート33は前の位相段のFF3
のQ出力(Lレベル)により閉じられている。このた
め、副基準信号SCは、第1経路からORゲート51へ入力
されない。なお、フリップフロップFF3のQ出力(Lレ
ベル)により次の位相段の第3ANDゲート31は閉じられ、
出力(Hレベル)により次の位相段の第4ANDゲート31
1は開かれた状態となる。
更に、副基準信号SAによりフリップフロップFF1が反
転動作すると(g点)、FF1の出力(Hレベル)によ
り第1ANDゲート201が開かれる。しかし、第3ANDゲート3
1は前の位相段のFF3のQ出力(Lレベル)により閉じら
れている。このため、副基準信号SAは第3ANDゲート31
で阻止され、ORゲート51へ入力されない。なお、フリッ
プフロップFF1のQ出力(Lレベル)により次の位相段
の第3ANDゲート32は閉じられ、出力(Hレベル)によ
り次の位相段の第4ANDゲート312は開かれた状態とな
る。
ここで、一見不都合なように考えられるのは、フリッ
プフロップFF1のQ出力(Lレベル)により次の位相段
の第3ANDゲート32が閉じられるため、上記最先の副基準
信号SBの通過が一瞬切断されるのではないかという点
である。しかし、この時点というのは、第32図のg点か
ら分るように、フリップフロップFF1が副基準信号SAの
立上りを検出した瞬間であり、必ず副基準信号SBはL
レベルになっているため、通過させている副基準信号S
Bへの影響は皆無である。
結局、順次立上る副基準信号SB,SC,SAのうち、最先
の副基準信号SCだけが出力され、位相段の数が多くな
った場合でも2以上の副基準信号が出力されることはな
い。しかも、この回路の良いところは、停止時間制御回
路40が全く存在せず、フリップフロップ21〜23もイネー
ブル入力端子のないタイプを使用できることであり、IC
化に大きく寄与できる。
なお、上記第28図〜第32図の実施例においても、位相
分割段におけるフリップフロップ21〜23と第1AND201〜2
03動作位相を180゜ずらすことにより、フリップフロッ
プ21〜23のスイッチング動作に要する遅延時間を見掛け
上ゼロとすることができる。(請求項21に対応)この技
術は、第1図や第6図,第8図の回路のみならず、第14
図,第16図,第18図,第28図,第30図,第31図等に幅広
く適用できるものである。
また、第28図〜第32図の実施例において、第1ANDゲー
ト201〜203を1段前の位相段に接続したが、必要に応じ
て、2段以上前の位相段の副基準信号を通過させる構成
とすることもできる。
遅延回路の具体例1…請求項22に対応 第33図は、遅延要素を多数直列に接続して遅延回路10
を構成する場合の具体例である。基準信号SOの一周期を
17nsとするため2nsの遅延量を持つ遅延要素101を計8個
直列に接続し、且つ、その中央の位置(第5番目)に1n
sの遅延量を持つ遅延要素102を直列に挿入している。こ
のため、全体としては、前半4個の遅延要素101から成
る等分割の位相段から成る第1群と、1個の遅延要素10
2及び4個の遅延要素101から成る後半の第2群とに分け
られている。
従って、基準信号SOの一周期は、17nsが前半の第1群
で2nsづつ等分割され、後半の第2群で、その等分割間
隔の丁度中心に位相位置がずれるように、位相がずらさ
れて行く。これは、見掛け上、1nsで位相分割したこと
に相当し、遅延要素の数を全体として少なくすることが
できる。なお、個々の遅延要素としては、温度特性の安
定なECL(エミッタカップルドロジック)やC−MOSイン
バータ等が適当であるが、これに限定されるものではな
く、公知の任意の遅延素子を用いることができる。
この第33図のように、遅延量が偶数的な第1群と奇数
的な第2群の2つに分ける形態は、上記第1図(実施例
1)から第31図(実施例13)の全てに適用できるもので
ある。
遅延回路の具体例2…請求項23,24,25に対応 第34図は、遅延要素を多数並列に接続して遅延回路10
を構成する場合の具体例である。個々の遅延要素とし
て、ここでは4種類の回路103,104,105,106が用いられ
ている。
第1段目の遅延要素回路103は、インバータ2つを直
列に接続して成り、第2段目から中央段の手前の第3段
目までの遅延要素回路104は、RC回路の両側にインバー
タを直列に接続して成る。中央段である第4段目の遅延
要素回路105は1個のインバータから成り、中央段の第
4段目の次から最終段の第6段目までの遅延要素回路10
6は、上記遅延要素回路104の片側に更にインバータを直
列に接続したものから成る。
互いに対称的に配置される2個のインバータは、入力
と出力の極性を同じにする働きをなし、1個単独または
余りのインバータは、180度の位相差を与える働きをす
る。従って、例えば遅延要素回路106の場合、180度の位
置から上記遅延要素回路104のRCに基づく遅延量を減算
するのと等価的な遅延回路要素となっている。なお、RC
の値は、IC化等の実際の製造段階で適切な値に決定する
ことができる。
この第34図の形態も、上記第1図(実施例1)から第
31図(実施例13)の全てに適用できるものである。
上記した同期信号選択回路は、種々の用途に適用する
ことができる。
適用例1 本発明に従った回路はそのまま同期式水晶発振器とな
るものであるから、コンピュータのクロック発生源とし
て使用したり、データ通信の送信側の同期信号の生成用
として使用したり、所謂外部同期可能なシグナルジェネ
レータ或いはワンショットマルチバイブレータの基本要
素として使用できる。
適用例2 本発明に従った回路を、そのままサンプリングオシロ
スコープまたは通常のオシロスコープの水平軸(時間
軸)の偏向回路、或いは又ロジックアナライザに用いれ
ば、時間軸の非常に正確な機器が得られる。
適用例3 上記同期信号選択回路は、レーザプリンタの印字をな
すに当りレーザビームを主走査する場合の同期信号を得
るのに使用できる。即ち、第35図に示すように、半導体
レーザ60からのレーザビーム61を感光体62に対して主走
査するに際し、その主走査開始点を決定する為に主走査
幅の一端に配置されている光センサ63からの信号を、入
力端子2にトリガ信号として入力する。入力端子1に入
力する信号は、水晶発振器から得られる20MHz程度のク
ロックであり、出力端子3から印字用の主走査駆動クロ
ックを得る。
かく構成することにより、印字位置が正確になり、画
数の多い漢字等でも細部まで明瞭に再現でき、印字のに
じみ等が解消される。
適用例4 例えば、非同期データ通信の分野においては受信した
信号がスタートビットであるか否か、同期データ通信の
分野においては受信した信号がSYNCであるか否かの真偽
を判断するために、信号が来たならば、信号の良否の如
何に関わらず、まず最初にトリガ信号を出力するように
なっている。そこで、このトリガ信号を端子2に受ける
一方、入力端子1には必要な精度のクロック信号を入力
しておいて、端子3から、データ信号の良否の確認或い
は解読用として利用可能なクロック信号を取出す。
これにより、非同期データ通信の場合、従来は解読用
クロック信号の周波数を高くすると、逆にそのクロック
信号の周波数が高くできなかったが、本回路によれば、
素子の動作限度まで周波数を上げることができ、その結
果、伝送速度を非常に高くすることができる。また同期
データ通信の場合には、同期引込み時間を長く要してい
たが、本回路によれば、その時間を非常に短くすること
ができ、その結果、伝送速度を非常に高くすることがで
きる。
適用例5 上記同期データ通信の分野の1つとしては、インデク
スホールを有するフロッピーディスクを記録媒体とした
記録装置がある。この記録装置においては、インデクス
センサからの信号をタイミング信号発生回路が受けてリ
セットされ、続いて検出されるシンクロ信号の最初のパ
ルスを受けた時点から、タイミング信号発生回路がトリ
ガ信号を発生するようになっている。
以下、この記録装置に適した高速追従PLL装置の実施
例を、第36図及第37図の回路例に基づいて説明する。
これらの回路は、入力端子に加えられる入力信号S1に
対し、周波数と位相の精度を高く保ちながら、しかし周
波数を大幅に変えることなく、最短の引込み時間で、入
力信号S1に対し周波数及び位相が一定の関係にある出力
信号を得るように構成されている。
PLL装置の実施例1 第36図に示す高速追従形PLL装置は、電圧制御発振器
(VCO)76と、同期信号選択回路77と、位相比較器72
と、フローティング回路73Aを前置した電圧保持回路と
しての機能を兼ねるローパスフィルタ(LPF)74と、タ
イミング抽出回路710とを有する。
入力端子71に加えられる入力信号S1は、カラーバース
ト信号BS(第38図)のように有限の長さの連続波の形で
間欠的に現われる信号であり、出力端子715には、以下
に述べるようにして、最短の引込み時間で、入力信号S1
に対し位相及び周波数が一致した出力信号S15が得られ
る。
タイミング抽出回路710の抜取信号入力端子711には、
信号S11として、上記間欠的に現れる連続波の到来区間
を指示する信号(抜取信号)、色同期回路の場合にはバ
ースト抜取りパルスBT(第38図)が入力される。タイミ
ング抽出回路710は、この抜取信号S11を受けた後、その
抜取信号S11の存続する間に、入力信号S1から2種のタ
イミング信号S12,S13(第38図)を作成する。第1のタ
イミング信号S12は主として処理の最初を、第2タイミ
ング信号S13は処理期間幅を定めるためのものである。
第38図に示すように、第1のタイミング信号S12は、
抜取信号S11を受けた時点で立上り、入力信号S1の或る
位相位置に合致した時点で立下るパルス(リセットパル
スK)から成り、このリセットパルスKが生じている間
は同期信号選択回路77の動作が阻止される。正確には、
このリセットパルスKの前縁が同期信号選択回路77の動
作に対する「ストップトリガ信号S121」として働き、リ
セットパルスKの後縁が「スタートトリガ信号S122」と
して働く。
上記2つのトリガ信号のうち、位相変動をなくす上で
特に重要となるのは、後者のスタートトリガ信号S122の
発生するタイミングである。何故なら、スタートトリガ
信号S122を入力信号S1の位相位置と同期して発生させな
ければ、同期信号選択回路77において位相を合せるべき
基準がなくなってしまうからである。
上記スタートトリガ信号S122を発生させるべき入力信
号S1の位相位置は、上記連続波の波数または半波の数
を、波形状の任意の点を基準として計数することによ
り、判断することができる。しかし、カラーバースト信
号の場合は、1度目の入力信号と2度目の入力信号とで
位相が半波分だけずれる関係をもって順次に入力されて
来る。そこで、この実施例では、このような入力信号の
場合にも処理可能とするため、把握が容易な上記連続波
の波のゼロクロス点を基準として、連続波を1波づつ計
数する。具体的には、タイミング抽出回路710の内部カ
ウンタ(図示せず)で、連続波が正から負にゼロクロス
する点を計数し、所定の計数値、第38図では2カウント
目に至った時点で、スタートトリガ信号S122を発生す
る。即ち、第1のタイミング信号S12がHレベルからL
レベルに落ち、これにより同期信号選択回路77がスター
トする。この第1のタイミング信号S12は、Lレベルに
落てから次の抜取信号S11がタイミング抽出回路710に入
力された時点で、再びHレベルとなり、このとき同期信
号選択回路77の動作がストップする。
なお、スタートトリガ信号S122を発生させるべき入力
信号S1の位相位置は、後述する周波数調整における位相
比較器72の比較時間が長くなるように、できるだけ入力
信号S1たる連続波の前部分に設定するのが好ましい。
第2のタイミング信号S13は、上記第1のタイミング
信号のトリガ信号S122が発生した時点(時刻t11)で立
上り、入力信号S1が存続している期間中の後部分におけ
る所定の位相位置(時刻t11)で立下るパルスの形で発
生される。この所定の位相位置というのは、上記第1の
タイミング信号S12の場合と同様に、タイミング抽出回
路710の別の内部カウンタ(図示せず)が、入力信号S1
のゼロクロス点を所定数だけ計数した時点、第38図では
8カウント目である。
この第2のタイミング信号S13は、フローティング回
路73Aに対し制御信号として与えられ、そのパルスが存
続している区間は、フローティング回路73Aのフローテ
ィング動作を禁止する「フローティング禁止信号FS」と
して働く。このフローティング禁止信号FSが与えられた
場合には、フローティング回路73Aが、その期間だけ、L
PF74の入力端子を位相比較器72の出力端子に接続する状
態に切換わる。また、フローティング禁止信号FSが存在
していないときは、フローティング回路73Aがフローテ
ィング状態となり、LPF74の入力端子が位相比較器72か
ら切離される。
このようにアナログスイッチ73Bの入力端子をフロー
ティング状態とするのは、入力信号S1が間欠的に入力さ
れる形態をとるため、入力信号S1の存在している期間内
のみならず、入力信号S1の現れていない期間中において
も、LPC74に位相比較器72の出力を保持させて、VCO76の
動作を続行させるためである。
(a)位相位置選択 VCO76は、LPF74から与えられる電圧(信号S4)に応じ
て発振周波数が制御されるが、説明の便宜上、ここでは
出力信号S6の周波数はまだ不確定であり、入力信号S1に
一致していないものとする。
同期信号選択回路77は、詳しくは後述するが、このVC
O76の出力信号S6を受け、これを遅延して複数の副基準
信号を作り、上記スタートトリガ信号S122が入力された
時点から上記複数の副基準信号の分周を開始し、それら
の分周されて順次得られる信号を論理合成して出力する
ことで、入力信号S1の位相位置に一致した出力信号S7を
取り出す。
換言すれば、同期信号選択回路77は、上記複数の副基
準信号のうち、スタートトリガ信号S122で規律される入
力信号S1の位相位置(第38図の時刻t11)を基準とし
て、この位相位置に一致した位相位置からまたは極めて
近い位相位置から変化する1つの副基準信号を選択し、
その位相位置より繰返しが開始される出力信号S7を作り
出す。
この同期信号選択回路77の出力信号S7はそのまま出力
端子715に出力信号S15として現れる。従って、同期信号
選択回路77の働きにより、たとえ入力信号S1の位相が大
きく変動した場合でも、瞬時にその位相位置に追従して
位相位置合せをした出力信号S15が出力端子715に出力さ
れる。
但し、同期信号選択回路77はVCO76の出力信号S6に基
づいて出力信号S7を作り出しているため、出力信号S7の
周波数については、専らVCO76の出力周波数によって決
定される。従って、こoVCO76の出力周波数は、本装置全
体が動作する最初から入力信号S1の周波数に近似または
一致していることが望ましいが、本装置は必ずしも最初
からVCO76の出力周波数が入力信号S1の周波数と相関を
持っている必要はない。その理由は、後述する周波数調
整作用によって、すぐにVCO76の出力周波数が入力信号S
1の周波数に一致して来るからである。
(b)周波数調整 上記のようにして出力信号S15の位相位置調整が行わ
れた場合でも、出力信号S15の周波数が入力信号S1の周
波数と異なっているときは、その「周波数誤差」に起因
して、出力信号S15と入力信号S1との間に位相差が生れ
る。そこで、この入力信号S1と出力信号S15間に生じて
いる位相差を位相比較器72で取り出し、位相誤差がゼロ
となるようにVCO76の周波数を変化させる周波数調整を
行う。
まず、上記同期信号選択回路77の出力信号S7は、その
まま出力端子715に導かれて出力信号S15となる一方で、
位相比較器72の比較入力端子にも導かれる。位相比較器
72は、この出力信号S7と入力信号S1との位相を比較し、
両信号の位相差に対応する位相誤差信号S2を出力する。
フローティング回路73Aは、第2のタイミング信号S13
によるフローティング禁止信号FSの発生している区間
(時刻t11〜t13)に亘って、LPF74の入力端子を位相比
較器72の出力端子に接続する。位相比較器72の出力信号
S2がLPF74に入力され、LPF74は、出力信号S2から高域成
分を除去して直流成分を取り出し、位相誤差に対応する
直流電圧をVCO76ヘ供給する。VCO76は、このLPF74から
与えられた直流電圧の大きさにより発振周波数が制御さ
れ、或る出力周波数で信号S6を出力する。
同期信号選択回路77はこのVCO76の出力周波数に基づ
いて動作し、その出力信号S7の周波数が、入力信号S1の
周波数に一致して来る。即ち周波数調整が行われる。
ここで問題となるのは、入力信号S1としてカラーバー
スト信号のように有限の長さの連続波の形で間欠的に現
われる信号を取り扱っていることであり、入力信号S1が
現れなくなると周波数調整が続行不可能となることであ
る。
しかし、本装置では、入力信号S1が現れなくなる区間
の到来に先立って、第2のタイミング信号S13によるフ
ローティング禁止信号FSが消去し(時刻t13)、これに
よりフローティング回路73AがLPF74の入力端子をフロー
ティング状態にする。これはLPF74がCR回路で構成され
ている場合、その構成要素であるコンデンサにより入力
値が保持されることを意味する。この意味において、LP
F74は電圧保持回路としての機能を兼ねる。従って、こ
の後入力信号S1が現れなくなる区間が到来しても、LPF7
4には、フローティング状態となる直前における電圧が
保持されているため、周波数調整作用が保持され、次の
入力信号S1の到来で再び続行される。
このようにして、出力信号S15の出力周波数も入力信
号S1の周波数に一致される。但し、ここでの周波数一致
は、必ずしも入力信号S1と同じ周波数になることを意味
せず、入力信号S1の周波数と一定の関係、例えば2倍,3
倍等の関係にあれば、周波数の一致となる。これは、出
力周波数としての取扱い良さ及び同期信号選択回路77の
内部構成によって定まるものである。
PLL装置の実施例2 上記同期信号選択回路77により出力信号S15の位相位
置調整が行われた場合でも、同期信号選択回路77の構成
回路素子に遅延時間があるので、その出力信号S7が、上
記スタートトリガ信号S122で規律される入力信号S1の位
相位置(第38図の時刻t11)に完全には一致せずまたは
極めて近い位相位置より取り出され、出力信号S7に「位
相位置誤差」が残る。第38図には、入力信号S1の位相位
置(時刻t11)に対し、僅かにtpだけ位相の異なる出力
信号S15として示してある。一方、既に述べたように、
出力信号S15の周波数が入力信号S1の周波数と異なって
いるときは、その「周波数誤差」が出力信号S15と入力
信号S1との間の別の位相誤差となって現れる。そこで、
この「位相位置誤差」と「周波数誤差」の両者に起因し
て、入力信号S1と出力信号S15間に生じている総合的な
位相差を位相比較器72で取り出し、先に位相位置誤差を
除去したのち、VCO76の周波数を残りの位相誤差がゼロ
となるように変化させる周波数調整を行う。
第37図に示す高速追従形PLL装置は、同期信号選択回
路77と出力端子715との間に設けた移相器78と、出力端
子715から位相比較器72の比較入力端子へのライン中に
設けた分周器79と、フローティング回路73A及びLPF74間
に設けたアナログスイッチ73Bと、アナログスイッチ73B
によりLPF74と二者択一的に選択され移相器78の位相補
正量を制御する電圧保持回路としての機能を兼ねるLPF7
5とを有する。
タイミング抽出回路710は、上記2種のタイミング信
号S12,S13の他に、第3のタイミング信号S14(第38図)
を作成する。この第3タイミング信号S14は、上記第2
のタイミング信号S13が規律する処理期間幅を前半と後
半に分けるためのものである。
即ち、第3タイミング信号S14のパルスは、上記第1
のタイミング信号S12(リセットパルスK)のスタート
トリガ信号S122が生じた時点で立上り、タイミング抽出
回路710の更に別の内部カウンタによる入力信号のゼロ
クロス点の計数が所定数値に達した時点(第38図では5
カウント目)で立下る。この第3タイミング信号S14
は、アナログスイッチ73Bに対し「アナログセレクト信
号AS」として与えられる。アナログスイッチ73Bは、通
常その出力端子をLPF74側に接続しているが、アナログ
セレクト信号ASが与えられるとLPF75に側に接続する状
態に切換わる。
第37図は、入力信号S1として、カラーテレビジョンの
カラーバースト及び搬送色信号(VS)からバースト分離
増幅回路(図示せず)により抽出したカラーバースト信
号(BS)を取扱ったものであり、搬送色信号を復調する
ため必要な基準副搬送波(SBS)を作り出す色同期回
路として機能させた例である。抜取信号入力端子711に
は抜取信号S11としてバーストと抜取りパルス(BT)が
入力される。この第38図には、動作がより安定となる2
度目のバースト信号S1が来てからの状態変化を示してあ
る。
次に、この色同期回路の場合につて第37図の回路の動
作を、第38図を参照しながら説明する。
2度目のバースト信号S1がまだ到来しない間は、タイ
ミング抽出回路710からフローティング禁止信号FS(S1
3)が発生されておらず、その結果フローティング回路7
3Aがフローティング状態にある。また、アナログセレク
ト信号AS(S14)も発生されておらず、その結果アナロ
グスイッチ73BがLPF74側に切換っている。リセットパル
スK(S12)も発生されておらず、第1のタイミング信
号S12はLレベルとなっているため、同期信号選択回路7
7はその禁止が解除された状態にあり、動作を続けてい
る。従って、出力端子715には、1度目のバースト信号S
1に関して同期信号選択回路77により位相位置が合せら
れ且つ周波数調整を受けた出力信号S7が、出力信号S15
として生じている。
(a)ストップ まず、2度目のバースト信号S1に先立ちバースト抜取
パルスBT(S11)が到来する(時刻t10)。これによりタ
イミング抽出回路710のリセットパルスKが発生し、そ
の立上りで発生されるストップトリガ信号S121により、
同期信号選択回路77の動作が禁止され、その出力が停止
する。
次いで、今問題としている2度目のバースト信号S1が
到来する(第38図のP点)。従って、同期信号選択回路
77はその禁止が解除されるのを待機する状態に、位相比
較器72は出力信号S9が入力されるのを待機する状態とな
る。
(b)位相位置選択 タイミング抽出回路710は、バースト信号S1をP点か
ら3カウントした時点(時刻t11)で、リセットパルス
K(S12)を立下げてスタートトリガ信号S122を発生さ
せると共に、フローティング禁止信号FS(S13)及びア
ナログセレクト信号AS(S14)を発生させる。ストップ
トリガ信号S121により、同期信号選択回路77の禁止が解
除されると共に、分周器79が分周機能を開始する。
同期信号選択回路77は、第36図で説明したのと全く同
様にして、スタートトリガ信号S122で規律されるバース
ト信号S1の位相位置(第38図の時刻t11)に一致した位
相位置からまたは極めて近い位相位置から変化する1つ
の副基準信号を選択し、その位相位置より繰返しが開始
される出力信号S7を作り出す。これにより、同期信号選
択回路77の出力信号S7とバースト信号S1との位相関係
は、位相位置誤差がほとんどゼロの状態まで瞬時に合致
させられる。
このように同期信号選択回路77で殆ど位相調整の済ん
だ出力信号S7は、移相器78を経て、出力端子715に出力
信号S15として現れる。
(c)位相位置誤差の除去 本来、同期信号選択回路77の出力信号S7とバースト信
号S1との位相関係は、位相位置誤差がゼロであるはずで
あるが、回路素子に固有の遅延時間があるので、出力信
号S7は本来あるべき位相位置から若干遅れを生じ、極め
て僅かではあるが、第38図にtpで示す如く位相位置のず
れが残る。そこで、このずれを補償すべく、移相器78に
よって、アナログセレクト信号AS(S14)の発生されて
いる区間(時刻t11より時刻t12)内に、この位相誤差を
小さくする。勿論、これ以外にも、電源電圧変動、環境
温度変化等による位相変動が原因となって位相誤差を生
ずるが、長期的に見た場合には、このようなゆるやかな
位相誤差についても、移相器78により、結果的には修正
されることとなる。第38図では、時刻t12で位相誤差が
ゼロとなるように示してあるが、実際には、必ずしもt1
2で位相誤差がなくなるとは限らない。
詳述するに、上記出力信号S15は、そのまま出力端子7
15に導かれる一方で、分周器79に導かれる。分周器79は
この出力信号S15を分周し、その分周後の出力信号S9を
位相比較器72の比較入力に与える。この結果、位相比較
器72は、分周器79の出力信号S9と2度目のバースト信号
S1との位相比較を開始する。
また、フローティング禁止信号FS(S13)によりフロ
ーティング回路73Aが接続状態に切換り、アナログセレ
クト信号AS(S14)によりアナログスイッチ73BがLPF75
側に切換る。従って、位相比較器72の出力は、フローテ
ィング回路73A、アナログスイッチ73Bを通ってLPF75に
供給され、LPF75で高域成分が除去されて取り出された
直流成分が、移相器78の制御入力端子に位相補正信号と
して加わる。
移相器78は、この位相補正信号を受けて、同期信号選
択回路77の出力信号S7を、位相比較器72における信号S9
とバースト信号S1との位相誤差が少なくなる方向に、移
相させる。但し、ここでは分周器79の出力信号S9と2度
目のバースト信号S1との位相誤差は、ゼロまたは90度も
しくは180度等の一定の関係が保たれれば、それで誤差
がないと考える。
(d)周波数調整 タイミング抽出回路710は、バースト信号S1をP点か
らカウントし一定値になったとき、この実施例では5カ
ウントした時点(時刻t12)で、アナログセレクト信号A
S(S14)を消去させる。これによりアナログスイッチ73
BがLPF74側に戻る。上記位相位置選択及び位相位置誤差
の除去により、位相位置は多くの場合まず正確に一致し
ている。従って、今度は、残りの周波数誤差に対応した
位相誤差が出力S2として位相比較器72に取り出され、LP
F74に供給される。周波数誤差に対応したLPF74の直流出
力電流がVCO76に周波数補正信号S4として加わる。VCO76
は、この周波数補正信号S4を受けて、同期信号選択回路
77の出力信号を、分周器79の出力信号S9とバースト信号
S1との周波数誤差が少なくする方向に、その出力周波数
を変化させる。
ところで、アナログスイッチ73BがLPF74側に切換り、
LPF75は切離されるが、それまでのアナログスイッチ73B
が切換る直前の補正量は、LPF75の構成要素であるコン
デンサに記憶保持されている。従って、時刻t12以降に
おいても、移相器78による位相位置誤差の補正は、引続
き行われる。
タイミング抽出回路710は、バースト信号S1をP点か
らカウントし一定値になったとき、この実施例では8カ
ウントした時点(時刻t13)で、第2のタイミング信号S
13をLレベルにする。第2のタイミング信号S13による
フローティング回路73Aがフローティング状態に切換
る。従って、位相比較器72の出力は、フローティング回
路73Aにより切離され、アナログスイッチ73Bには供給さ
れない。この結果、フローティング状態に切換る直前の
補正量は、LPF74の構成要素であるコンデンサに記憶保
持されている。従って、時刻t13以降においても周波数
の補正は、引続き行われる。
フローティング回路73Aは、第2のタイミング信号S13
のフローティング禁止信号が与えられた場合には、その
期間だけ、アナログスイッチ73Bの入力端子を位相比較
器72の出力端子に接続し、それ以外の場合には、アナロ
グスイッチ73Bの入力端子を位相比較器72から切離し、
結果的にLPF74,75の入力端子をフローティング状態とす
る。このフローティング状態は、入力信号S1の現れてい
ない期間や分周器79からの信号S9が消失した場合におい
てなされ、LPF74,75の電圧保持機能によって入力値が保
持される。
(e)動作の繰返 上述した位相と周波数の補正は、第3度目以降の各バ
ースト信号の到来する度に、繰返し行なわれる。この過
程において、周波数が一定で位相変動が生じ、その結果
位相及び周波数が一定関係に保たれなくなった場合に
も、先に周波数を変えることなく、位相を一定関係に保
つことのみによって、全体としての位相引込みが瞬時に
完了できる。従って、周波数変動が多くないのにも関わ
らず位相変動が起る場合、例えば、フロッピーディスク
等のディスク装置或いはビデオテープレコーダ等の情報
信号系に適用すれば、モータ駆動源のワウフラッタが相
当大きくても、これを回路的に瞬時に補正することがで
きる。
変形実施例 移相器78は、出力信号S7の位相が入力信号S1に対する
本来あるべき一定の位相関係からずれた場合には、これ
を正しい位相関係に戻す働きをするものである。従っ
て、移相器78は、位相精度をあまり必要としない場合に
はこれを省くことができる。
また、上記実施例では、フローティング回路73Aをタ
イミング信号S13で切換えたが、分周器79の出力信号S9
または入力信号S1によって、フローティング回路73Aを
切換えることもできる。また、入力端子711を省略し、
入力信号S1から必要なタイミング信号を得ることもでき
る。
更に、上記実施例に別回路を追加し、例えば、フロッ
ピーディスク装置等でのシンクロ信号の検出回路、シン
クロ信号得発生回路並びに、デコード回路にも応用可能
である。更には周波数ホッピング通信方式における同期
信号発生回路、同方式におけるデコード回路等にも応用
できる。これらフロッピーディスク装置や周波数ホッピ
ング通信方式等に応用する場合には、第37図の回路を例
えば次のように修正して適用することができる。
即ち、上記実施例では、位相比較器72の出力は、フロ
ーティング回路73Aのみに接続されているが、位相比較
器72の出力をフローティング回路73Aだけでなく新たに
設けたアイソレーションアンプ(図示ぜず)にも接続
し、このアイソレーションアンプの出力を上記とは別の
ローパスフィルタ(図示せず)に接続し、以って、ロー
パスフィルタの出力がある程度以上の電圧レベルとなっ
た時には、周波数または位相の同期がずれたのとして、
電圧比較器により信号を出力するように構成するのであ
る。
これにより、入力信号S1として入ってる同期信号(情
報信号としては、一般的にはシンクロ信号と呼ばれる)
の状態が変化したことを検出し、この変化点を促えてタ
イミング信号抽出回路710の作動を決定し、誤った同期
信号が到来していることを検出するようにした回路とし
ても使用することが出来る。
なお、上記の同期信号選択回路77にあっては、フリッ
プフロップFF1、FF2、FF3の代りに、プリセット可能な
分周器を使用し、これに所望の値をプセットしておくこ
とにより、トリガ信号からの位相位置を90度、180度、2
70度のように、設定することが可能となる。
他の回路との整合 同期信号選択回路77が入力端子712からのスタートト
リガ信号S122に同期して、VOC76の出力信号S6のm分の
1(mは2以上の整数)の周波数の信号S7(周波数f)
を出力する回路であるとする。
VOC76は、必要とする出力信号S15の周波数をfとする
と、そのm倍の発振周波数mfの信号S6を、同期信号選択
回路77に与えるように設計する。
一方、分周器79については、次のようにする。即ち、
位相比較器72においては、出力信号S15の周波数fに対
し、入力信号S1の周波数が(1/y)fと両者が異なって
いる場合には、位相比較ができない。従って、分周器79
については、両者の周波数が同一になるように、その分
周比を定める。もし、1対1の分周比となる場合には、
分周器79を省略することができる。一般的には、出力信
号S15は入力信号S1よりも高い周波数で取り出す方が、
信号として取扱い易いので、通常の場合は分周器79を挿
入する方が好ましい。
変形実施例 第37図の移相器78は、出力信号S7の位相が入力信号S1
に対する本来あるべき一定の位相関係からずれた場合に
は、これを正しい位相関係に戻す働きをするものであ
る。従って、移相器78は、位相精度をあまり必要としな
い場合にはこれを省くことができる。
また、上記実施例では、フローティング回路73Aをタ
イミング信号S13で切換えたが、分周器79の出力信号S9
または入力信号S1によって、フローティング回路73Aを
切換えることもできる。
更に、入力端子711を省略し、入力信号S1から必要な
タイミング信号を得ることもできる。
また、上記実施例に別回路を追加し、例えば、フロッ
ピーディスク装置等でのシンクロ信号の検出回路、シン
クロ信号得発生回路並びに、デコード回路にも応用可能
である。更には周波数ホッピング通信方式における同期
信号発生回路、同方式におけるデコード回路等にも応用
できる。これらフロッピーディスク装置や周波数ホッピ
ング通信方式等に応用する場合には、第37図の回路を例
えば次のように修正して適用することができる。
即ち、上記実施例では、位相比較器72の出力は、フロ
ーティング回路73Aのみに接続されているが、位相比較
器72の出力をフローティング回路73Aだけでなく新たに
設けたアイソレーションアンプ(図示ぜず)にも接続
し、このアイソレーションアンプの出力を上記とは別の
ローパスフィルタ(図示せず)に接続し、以って、ロー
パスフィルタの出力がある程度以上の電圧レベルとなっ
た時には、周波数または位相の同期がずれたものとし
て、電圧比較器により信号を出力するように構成するの
である。
これにより、入力信号S1として入ってる同期信号(情
報信号としては、一般的にはシンクロ信号と呼ばれる)
の状態が変化したことを検出し、この変化点を促えてタ
イミング信号抽出回路710の作動を決定し、誤った同期
信号が到来していることを検出するようにした回路とし
ても使用することが出来る。
産業上の利用可能性 本発明の同期信号選択回路は、種々の用途に適用する
ことができる。上記実施例では、色同期回路を中心とし
て説明したが、第36図及び第37図に示した本装置は、こ
れ限定されるものではない。例えば、(1)カラー映像
信号の書込み用クロック信号発生回路や、(2)カラー
映像信号の読出し用クロック信号発生回路や、(3)バ
ースト信号用の周波数カウンタや、(4)フロッピーデ
ィスク等の所謂ディスク装置での読出し用または書込み
用のクロック信号発生回路や、(5)ディスク装置での
同期信号検出回路あるいはデコード回路等や、(6)周
波数ホッピング通信方式(周波数を一定時間だけ保持
し、順次その周波数を変化させることにより、必要な情
報を送る通信の1つの方式)での同期信号検出回路また
は同期信号発生回路や、(7)直列データ伝送方式にお
ける同期信号検出回路、解読用同期信号発生回路等にも
適用できるものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03L 7/00 H03K 5/00

Claims (33)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基準信号を受けて、相互に所定位相だけず
    れた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる
    遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プリ
    セット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロック
    端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力され
    るn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けら
    れたn個のANDゲートAND1〜ANDnと、 該n個のANDゲートAND1〜ANDnの出力信号を論理合成し
    て出力する論理回路とを備え、 前記n個のANDゲートAND1〜ANDnのうちのK番目のANDゲ
    ートAND Kには、前記n個のフリップフロップFF1〜FFn
    のうちのK番目のフリップフロップFF Kの反転出力信号
    Kと、該フリップフロップのクロック端子に入力され
    る副基準信号SKと同位相もしくは該副基準信号SKより
    もずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整数)
    との2つの信号が入力され、 前記トリガ信号が到来してから、n個のフリップフロッ
    プのうちいずれかのフリップフロップの出力が最初に変
    化するまでの間イネーブル信号を発生する停止時間制御
    回路とを備え、該停止時間制御回路が出力するイネーブ
    ル信号を前記フリップフロップのイネーブル端子に入力
    することを特徴とする同期信号選択回路。
  2. 【請求項2】前記停止時間制御回路は、トリガ信号を一
    定時間だけ遅延してイネーブル信号を作成する遅延回路
    であることを特徴とする請求の範囲第1項記載の同期信
    号選択回路。
  3. 【請求項3】前記停止時間制御回路は、トリガ信号の後
    縁の直後に最初に前縁が生起した副基準信号に対して1
    つのフリップフロップが応答動作した当該フリップフロ
    ップの出力を受けて、イネーブル信号を消失させる論理
    回路であることを特徴とする請求の範囲第1項または第
    2項記載の同期信号選択回路。
  4. 【請求項4】前記各フリップフロップFF1〜FFnは負論理
    入力のクロック入力端子を有し、前記副基準信号の負論
    理入力により前記各ANDゲートに対して反転出力信号
    を出力するものであり、前記ANDゲートの動作位相が前
    記フリップフロップの動作位相と180゜異なるものであ
    ることを特徴とする請求の範囲第1項記載の同期信号選
    択回路。
  5. 【請求項5】前記各ANDゲートAND1〜ANDnと前記論理回
    路との間に、前記ANDゲートAND1〜ANDnに対応して、第2
    ANDゲートAND′1〜AND′nをそれぞれ設け、これらn
    個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちの1つの第2A
    NDゲートAND′gの入力端子にそれに対応する前記ANDゲ
    ートANDgから出力された副基準信号を入力し、 前記第2ANDゲートAND′gの制御入力端子を、該第2AND
    ゲートAND′gに入力する副基準信号よりも1つ前の位
    相の副基準信号を入力するフリップフロップFFg−1の
    出力端子Qに接続したことを特徴とする請求の範囲第1
    項または第4項記載の同期信号選択回路。
  6. 【請求項6】前記n個のフリップフロップFF1〜FFnを、
    各フリップフロップに入力する副基準信号の位相の順序
    に従って上位と下位の2つの群に分け、 その上位群のh個のフリップフロップFF1〜FFhには、当
    該フリップフロップFF1〜FFhの出力端子に接続されたAN
    DゲートAND1〜ANDhと前記第2ANDゲートAND′1〜AND′
    hとを共に副基準信号が通過するときに出力を生じる第
    3ANDゲートAND″1〜AND″hを設け、これらh個の第3A
    NDゲートAND″1〜AND″hの出力端子を、これら第3AND
    ゲートAND″1〜AND″hのいずれかに出力が生じたとき
    に禁止する制御ゲートの入力端子に接続し、 他方の下位群のn−h個のフリップフロップFFh+1〜F
    Fnに接続された第2ANDゲートAND′h+1〜AND′nの入
    力端子には、前記制御ゲートの出力端子を接続したこと
    を特徴とする請求の範囲第5項記載の同期信号選択回
    路。
  7. 【請求項7】基準信号を受けて、相互に所定位相だけず
    れた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる
    遅延手段と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1〜
    Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロッ
    プFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応し
    て設けられたn−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうちの
    K番目のフリップフロップFF Kのプリセット端子にトリ
    ガ信号が入力されると共に、クロック端子にはK+1番
    目の副基準信号SK+1が入力され、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記フリップフロップFF Kの
    反転出力信号Kと、該フリップフロップのクロック端
    子に入力される該副基準信号SK+1よりも前にずれた位
    相の副基準信号SK-L(Lは0以上の整数)との2つの
    信号がそれぞれ入力され、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1の反転出
    力信号に基づき、トリガ信号が到来してから、n−1個
    のフリップフロップのうちいずれかのフリップフロップ
    の出力が最初に変化するまでの間イネーブル信号を発生
    する停止時間制御回路とを備え、該停止時間制御回路が
    出力するイネーブル信号を前記フリップフロップFF1〜F
    Fn−1のイネーブル端子に入力することを特徴とする同
    期信号選択回路。
  8. 【請求項8】基準信号を受けて相互に所定位相だけずれ
    た位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅
    延手段と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1〜
    Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロッ
    プFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応し
    て設けられたn−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうちの
    K番目のフリップフロップFF Kのプリセット端子にトリ
    ガ信号が入力されると共に、クロック端子にはK番目の
    副基準信号SKが入力され、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記フリップフロップFF Kの
    反転出力信号Kと、該フリップフロップのクロック端
    子に入力される該副基準信号SKよりも後にずれた位相
    の副基準信号SK+L(Lは1以上の整数)との2つの信
    号がそれぞれ入力され、 前記トリガ信号が到来してから、n−1個のフリップフ
    ロップのうちいずれかのフリップフロップの出力が最初
    に変化するまでの間イネーブル信号を発生する停止時間
    制御回路とを備え、該停止時間制御回路が出力するイネ
    ーブル信号を前記フリップフロップのイネーブル端子に
    入力することを特徴とする同期信号選択回路。
  9. 【請求項9】前記停止時間制御回路は、トリガ信号を一
    定時間だけ遅延してイネーブル信号を作成する遅延回路
    であることを特徴とする請求の範囲第7項または第8項
    記載の同期信号選択回路。
  10. 【請求項10】前記停止時間制御回路は、トリガ信号の
    後縁の直後に最初に前縁が生起した副基準信号に対して
    1つのフリップフロップが応答動作した当該フリップフ
    ロップの出力を受けて、イネーブル信号を消失させる論
    理回路であることを特徴とする請求の範囲第7項または
    第8項記載の同期信号選択回路。
  11. 【請求項11】前記n−1個の各フリップフロップFF1
    〜FFn−1は負論理入力のクロック入力端子を有し、前
    記副基準信号の負論理入力により前記各ANDゲートに対
    して反転出力信号を出力するものであり、前記ANDゲ
    ートの動作位相が前記フリップフロップの動作位相と18
    0゜異なるものであることを特徴とする請求の範囲第7
    項または第8項記載の同期信号選択回路。
  12. 【請求項12】前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−
    1と前記論理回路との間に、前記各ANDゲートAND1〜AND
    n−1に対応して、第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1
    をそれぞれ設け、これらn個の第2ANDゲートAND′1〜A
    ND′n−1のうちのg番目のANDゲートAND′gの入力端
    子にそれに対応する前記ANDゲートANDgから出力された
    副基準信号を入力し、 前記第2ANDゲートAND′gの制御入力端子を、該第2AND
    ゲートAND′gに入力する副基準信号よりも1つ前の位
    相の副基準信号を入力するg−1番目のフリップフロッ
    プFFg−1の出力端子Qに接続したことを特徴とする請
    求の範囲第7項または第8項記載の同期信号選択回路。
  13. 【請求項13】前記n−1個のフリップフロップFF1〜F
    Fn−1を、各フリップフロップに入力する副基準信号の
    位相の順序に従って上位と下位の2つの群に分け、 その上位群のh個のフリップフロップFF1〜FFhには、当
    該フリップフロップFF1〜FFhの出力端子に接続されたAN
    DゲートAND1〜ANDhと前記第2ANDゲートAND′1〜AND′
    hとを共に副基準信号が通過するときに出力を生じる第
    3ANDゲートAND″1〜AND″hを設け、これらh個の第3A
    NDゲートAND″1〜AND″hの出力端子を、これら第3AND
    ゲートAND″1〜AND″hのいずれかに出力が生じたとき
    に禁止する制御ゲートの入力端子に接続し、 他方の下位群のn−1−h個のフリップフロップFFh+
    1〜FFn−1に接続された第2ANDゲートAND′h+1〜AN
    D′n−1の入力端子には、前記制御ゲートの出力端子
    を接続したことを特徴とする請求の範囲第12項記載の同
    期信号選択回路。
  14. 【請求項14】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、クロ
    ック端子にトリガ信号が入力されると共に、データ端子
    に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力されるn
    個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちn−1個の
    フリップフロップFF1〜FFn−1に対応して設けられたn
    −1個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を論
    理合成し出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記n個のフリップフロップF
    F1〜FFnのうちのK番目のフリップフロップFF Kの反転
    出力信号Kと、K+1番目のフリップフロップFFK+1の
    出力端子からの出離位信号QK+1と、前記K番目フリッ
    プフロップFF Kに入力されるK番目の副基準信号SKと
    同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の副
    基準信号SK-L(Lは0でない整数)との3つの信号が
    それぞれ入力されることを特徴とする同期信号選択回
    路。
  15. 【請求項15】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1〜
    Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロッ
    プFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうちn
    −2個のフリップフロップFF1〜FFn−2に対応して設け
    られたn−2個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうちの
    K番目のフリップフロップFF Kのクロック端子にトリガ
    信号が入力されると共に、データ端子にはK+1番目の
    副基準信号SK+1の信号がそれぞれ入力され、 前記n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記n−1個のフリップフロ
    ップFF1〜FFn−1のうちのK番目のフリップフロップFF
    Kの反転出力信号Kと、K+1番目のフリップフロッ
    プFFK+1の出力端子からの出力信号QK+1と、前記K番目
    フリップフロップFF Kに入力されるK+1番目の副基準
    信号SK+1と同位相もしくは該副基準信号SK+1よりもず
    れた位相の副基準信号SK+1-L(Lは0でない整数)と
    の3つの信号がそれぞれ入力され、 該n−2個のANDゲートAND1〜ANDn−2の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを有することを特徴とす
    る同期信号選択回路。
  16. 【請求項16】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられたn個
    のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちn−1個の
    フリップフロップFF1〜FFn−1に対応して設けられたn
    −1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1を備え、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちのK番目の
    フリップフロップFF Kのクロック端子にトリガ信号が入
    力されると共に、データ端子にはK番目の副基準信号S
    Kが入力され、 前記n−1個の第1のANDゲートAND1〜ANDn−1のうち
    のK番目のANDゲートANDKには、前記n個のフリップフ
    ロップFF1〜FFnのうちのK番目のフリップフロップFF K
    の反転出力信号Kと、K+1番目のフリップフロップF
    FK+1の出力端子からの出力信号QK+1と、前記K番目フ
    リップフロップFF Kに入力されるK番目の副基準信号S
    Kと同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
    副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との3つの信号
    がそれぞれ入力され、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnを、各フリップフ
    ロップに入力する副基準信号の位相の順序に従って上位
    と下位の2つの群に分け、 その上位群のh個のフリップフロップFF1〜FFhには、当
    該フリップフロップFF1〜FFhの出力端子に接続された第
    1ANDゲートAND1〜ANDhに対応して、第2ANDゲートAND′
    1〜AND′hをそれぞれ設け、 これらh個の第2ANDゲートAND′1〜AND′hのうちのg
    番目の第2ANDゲートAND′gの入力端子には、対応する
    g番目のフリップフロップFFgの反転出力信号gと、
    g番目のフリップフロップFFgよりも1つ後の位相の副
    基準信号Sg+1を入力するフリップフロップFFg+1の
    出力信号Qを入力し、 これらh個の第2ANDゲートAND′1〜AND′hの出力端子
    をNORゲートNORに接続し、 前記下位群のフリップフロップFFh+1〜FFn−1に接続
    された第2ANDゲートAND′h+1〜AND′n−1の各出力
    端子と、前記NORゲートNORの出力端子を第3ANDゲートAN
    D′の入力端子に接続し、 この第3ANDゲートAND″と、前記上位群の各第1ANDゲー
    トAND1〜ANDhとを、各ゲートの出力信号を論理合成して
    出力する論理回路に接続したことを特徴とする同期信号
    選択回路。
  17. 【請求項17】前記下位群の第2ANDゲートAND′h+1
    〜AND′n−1の各出力端子が、ORゲートを介して第3AN
    DゲートAND″の入力端子に接続されていることを特徴と
    する請求項16記載の同期信号選択回路。
  18. 【請求項18】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プリ
    セット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロック
    端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力され
    るn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けら
    れたn個の第1ANDゲートAND1〜ANDnと、同じく前記n個
    のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けられたn個
    の第2ANDゲートAND′1〜AND′nを備え、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnのうちK番目のAND
    ゲートANDKには、対応するK番目のフリップフロップFF
    Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップFF Kのク
    ロック端子に入力される副基準信号SKと同位相の副基
    準信号SKもしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
    副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号
    を入力し、 前記n個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちのK番
    目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対応するK
    番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、該フリッ
    プフロップFF Kのクロック端子に入力される副基準信号
    SKと同位相の副基準信号SKもしくは該副基準信号SK
    よりもずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整
    数)との2つの信号を入力し、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnの出力端子を第1の
    ORゲートの入力端子に接続すると共に、前記n個の第2A
    NDゲートAND′1〜AND′nの出力端子を第2のORゲート
    の入力端子に接続し、これら第1及び第2のORゲートの
    出力端子を第3ANDゲートAND″の入力端子に接続したこ
    とを特徴とする同期信号選択回路。
  19. 【請求項19】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snのうちn−1個の副基準信
    号S1〜Sn−1に対応して設けられ、プリセット端子にト
    リガ信号が入力されると共に、クロック端子に前記n−
    1個の副基準信号S1〜Sn−1がそれぞれ入力されるn−
    1個のフリップフロップFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応し
    て設けられたn−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1
    と、同じく前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−
    1に対応して設けられたn−1個の第2ANDゲートAND′
    1〜AND′n−1を備え、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1のうちK番
    目のANDゲートANDKには、対応するK番目のフリップフ
    ロップFF Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップF
    F Kのクロック端子に入力されるK番目の副基準信号SK
    と同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
    副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号
    が入力され、 前記n−1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1のう
    ちのK番目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対
    応するK番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、
    該フリップフロップFF Kのクロック端子に入力されるK
    番目の副基準信号SKと同位相もしくは該よりも副基準
    信号SKずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整
    数)との2つの信号が入力され、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1の出力端子
    を第1のORゲートの入力端子に接続すると共に、前記n
    −1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1の出力端子
    を第2のORゲートの入力端子に接続し、これら第1及び
    第2のORゲートの出力端子を第3ANDゲートAND″の入力
    端子に接続したことを特徴とする同期信号選択回路。
  20. 【請求項20】基準信号を受けて、相互に所定位相だけ
    ずれた位相を有するn個の副基準信号S1〜Snを発生させ
    る遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プリ
    セット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロック
    端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力され
    るn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けら
    れたn個の第1ANDゲートAND1〜ANDnと、同じく前記n個
    のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けられたn個
    の第2ANDゲートAND′1〜AND′nと、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnの出力端子に接続さ
    れた第3ANDゲートAND″1〜AND″nと、前記n個の第2A
    NDゲートAND′1〜AND′nの出力端子に接続された第4A
    NDゲートAND1〜ANDnとを備え、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnのうちK番目のAND
    ゲートANDKには、対応するK番目のフリップフロップFF
    Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップFF Kのク
    ロック端子に入力されるK番目の副基準信号SKと同位
    相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の副基準
    信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号が入力
    され、 前記n個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちのK番
    目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対応するK
    番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、該フリッ
    プフロップFF Kのクロック端子に入力されるK番目の副
    基準信号SKと同位相もしくは該副基準信号SKよりもず
    れた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との
    2つの信号が入力され、 前記第3ANDゲートAND″1〜AND″nのうちのK番目の第
    3ANDゲートAND″Kの入力端子には、前記第1ANDゲートA
    NDKの出力信号と、前記フリップフロップFF Kの1つ前
    の位相フリップフロップFFK−1の出力信号Qを入力す
    ると共に、前記第4ANDゲートAND1〜ANDnのうちK
    番目の第4ANDゲートANDKの入力端子には、前記第2AN
    DゲートAND′Kの出力信号と、前記フリップフロップFF
    Kの1つ前の位相フリップフロップFFK-1の反転出力信
    号を入力し、 前記第3及び第4の各ANDゲートの出力端子をこれら各A
    NDゲートの出力信号を合成して出力するORゲートの入力
    端子に接続したことを特徴とする同期信号選択回路。
  21. 【請求項21】前記各フリップフロップFF1〜FFnは負論
    理入力のクロック入力端子を有し、前記副基準信号の負
    論理入力により前記各ANDゲートに対して反転出力信号
    を出力するものであり、前記ANDゲートの動作位相が
    前記フリップフロップの動作位相と180゜異なるもので
    あることを特徴とする請求の範囲第18項、第19項または
    第20項記載の同期信号選択回路。
  22. 【請求項22】前記n個の副基準信号の位相段をつくる
    遅延手段は、繰返し周波数が一定な基準信号を順次ずら
    せる複数の遅延要素の直列回路から成ることを特徴とす
    る請求の範囲第1項から第21項のいずれかに記載の同期
    信号選択回路。
  23. 【請求項23】前記n個の副基準信号の位相段をつくる
    遅延手段は、繰返し周波数が一定な基準信号を受け、異
    なる遅延量で出力する複数の遅延要素の並列回路から成
    ることを特徴とする請求の範囲第1項から第21項のいず
    れかに記載の同期信号選択回路。
  24. 【請求項24】前記複数の遅延要素は、位相段の上位か
    ら下位の途中に、遅延量が他の半分の遅延要素を含み、
    この途中の遅延要素により位相段の上位の群と下位の群
    で遅延量が異なることを特徴とする請求の範囲第22項ま
    たは第23項記載の同期信号選択回路。
  25. 【請求項25】前記遅延要素はインバータを含み、途中
    の遅延要素を除く遅延要素には、偶数個のインバータを
    直列に用いることを特徴とする請求の範囲第24項記載の
    同期信号選択回路。
  26. 【請求項26】外部入力信号の或る位相位置に合致した
    スタートトリガ信号を作成するタイミング抽出回路と、 電圧制御発振器の出力信号を基準信号として受けて相互
    に位相のずれた副基準信号をつくり、上記スタートトリ
    ガ信号を受けた時から最先に前縁が到来する副基準信号
    をフリップフロップで検出し、当該副基準信号またはこ
    れと一定関係にある副基準信号のゲートを選択的に開
    き、該ゲートの出力を論理合成して出力することによ
    り、スタートトリガ信号に位相位置の合った同期出力信
    号を取り出す同期信号選択回路と、 この同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と
    比較し両信号の位相差に対応する位相差信号を出力する
    位相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の高
    域成分を除去して前記電圧発振器の制御信号として出力
    する回路手段とを備えたPLL装置において、 前記同期信号選択回路が、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を有
    するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プリ
    セット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロック
    端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力され
    るn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けら
    れたn個のANDゲートAND1〜ANDnと、 該n個のANDゲートAND1〜ANDnの出力信号を論理合成し
    て出力する論理回路とを備え、 前記n個のANDゲートAND1〜ANDnのうちのK番目のANDゲ
    ートANDKには、前記n個のフリップフロップFF1〜FFnの
    うちのK番目のフリップフロップFF Kの反転出力信号
    Kと、該フリップフロップのクロック端子に入力される
    副基準信号SKと同位相もしくは副基準信号SKよりもず
    れた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との
    2つの信号が入力され、 前記トリガ信号が到来してから、n個のフリップフロッ
    プのうちいずれかのフリップフロップの出力が最初に変
    化するまでの間イネーブル信号を発生する停止時間制御
    回路とを備え、該停止時間制御回路が出力するイネーブ
    ル信号を前記フリップフロップのイネーブル端子に入力
    するものであることを特徴とするPLL装置。
  27. 【請求項27】外部入力信号の或る位相位置に合致した
    スタートトリガ信号を作成するタイミング抽出回路と、 電圧制御発振器の出力信号を基準信号として受けて相互
    に位相のずれた副基準信号をつくり、上記スタートトリ
    ガ信号を受けた時から最先に前縁が到来する副基準信号
    をフリップフロップで検出し、当該副基準信号またはこ
    れと一定関係にある副基準信号のゲートを選択的に開
    き、該ゲートの出力を論理合成して出力することによ
    り、スタートトリガ信号に位相位置の合った同期出力信
    号を取り出す同期信号選択回路と、 この同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と
    比較し両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出力す
    る位相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の
    高域成分を除去して前記電圧制御発振器の制御信号とし
    て出力する回路手段とを備えたPLLそうちにおいて、 前記同期信号選択回路が、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を有
    するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段と、 前記n個の副基準信号のうちn−1個の副基準信号S1〜
    Sn−1に対応して設けられたn−1個のフリップフロッ
    プFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応し
    て設けられたn−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1のうちの
    K番目のフリップフロップFF Kのプリセット端子にトリ
    ガ信号が入力されると共に、クロック端子にはK番目の
    副基準信号SKが入力され、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記フリップフロップFF Kの
    反転出力信号Kと、該フリップフロップのクロック端
    子に入力される該副基準信号SKよりも後にずれた位相
    の副基準信号SK+L(Lは1以上の整数)との2つの信
    号がそれぞれ入力され、 前記トリガ信号が到来してから、n−1個のフリップフ
    ロップのうちいずれかのフリップフロップの出力が最初
    に変化するまでの間イネーブル信号を発生する停止時間
    制御回路とを備え、該停止時間制御回路が出力するイネ
    ーブル信号を前記フリップフロップのイネーブル端子に
    入力するものであることを特徴とするPLL装置。
  28. 【請求項28】外部入力信号の或る位相位置に合致した
    スタートトリガ信号を作成するタイミング抽出回路と、 電圧制御発振器の出力信号を基準信号として受けて相互
    に位相のずれた副基準信号をつくり、上記スタートトリ
    ガ信号を受けた時から最先に前縁が到来する副基準信号
    をフリップフロップで検出し、当該副基準信号またはこ
    れと一定関係にある副基準信号のゲートを選択的に開
    き、該ゲートの出力を論理合成して出力することによ
    り、スタートトリガ信号に位相位置の合った同期出力信
    号を取り出す同期信号選択回路と、 この同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と
    比較し両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出力す
    る位相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の
    高域成分を除去して前記電圧制御発振器の制御信号とし
    て出力する回路手段とを備えたPLLそうちにおいて、 前記同期信号選択回路が、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を有
    するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、クロ
    ック端子にトリガ信号が入力されると共に、データ端子
    に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力されるn
    個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnのうちn−1個の
    フリップフロップFF1〜FFn−1に対応して設けられたn
    −1個のANDゲートAND1〜ANDn−1と、 該n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1の出力信号を論
    理合成して出力する論理回路とを備え、 前記n−1個のANDゲートAND1〜ANDn−1のうちのK番
    目のANDゲートANDKには、前記n個のフリップフロップF
    F1〜FFnのうちのK番目のフリップフロップFF Kの反転
    出力信号Kと、K+1番目のフリップフロップFF K+
    1の出力端子からの出力信号QK+1と、前記K番目フリ
    ップフロップFF Kに入力されるK番目の副基準信号SK
    と同位相もしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
    副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との3つの信号
    がそれぞれ入力されるものであることを特徴とするPLL
    装置。
  29. 【請求項29】外部入力信号の或る位相位置に合致した
    スタートトリガ信号を作成するタイミング抽出回路と、 電圧制御発振器の出力信号を基準信号として受けて相互
    に位相のずれた副基準信号をつくり、上記スタートトリ
    ガ信号を受けた時から最先に前縁が到来する副基準信号
    をフリップフロップで検出し、当該基準信号またはこれ
    と一定関係にある副基準信号のゲートを選択的に開き、
    該ゲートの出力を論理合成して出力することにより、ス
    タートトリガ信号に位相位置の合った同期出力信号を取
    り出す同期信号選択回路と、 この同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と
    比較し両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出力す
    る位相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の
    高域成分を除去して前記電圧制御発振器の制御信号とし
    て出力する回路手段とを備えたPLLそうちにおいて、 前記同期信号選択回路が、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を有
    するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snに対応して設けられ、プリ
    セット端子にトリガ信号が入力されると共に、クロック
    端子に前記n個の副基準信号S1〜Snがそれぞれ入力され
    るn個のフリップフロップFF1〜FFnと、 前記n個のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けら
    れたn個の第1ANDゲートAND1〜ANDnと、同じく前記n個
    のフリップフロップFF1〜FFnに対応して設けられたn個
    の第2ANDゲートAND′1〜AND′nを備え、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnのうちK番目のAND
    ゲートANDKには、対応するK番目のフリップフロップFF
    Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップFF Kのク
    ロック端子に入力される副基準信号SKと同位相の副基
    準信号SKもしくは該副基準信号SKよりもずれた位相の
    副基準信号SK-L(Lは0でない整数)との2つの信号
    を入力し、 前記n個の第2ANDゲートAND′1〜AND′nのうちのK番
    目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対応するK
    番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、該フリッ
    プフロップFF Kのクロック端子に入力される副基準信号
    SKと同位相の副基準信号SKもしくは該副基準信号SK
    よりもずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整
    数)との2つの信号を入力し、 前記n個の第1ANDゲートAND1〜ANDnの出力端子を第1の
    ORゲートの入力端子に接続すると共に、前記n個の第2A
    NDゲートAND′1〜AND′nの出力端子を第2のORゲート
    の入力端子に接続し、これら第1及び第2のORゲートの
    出力端子を第3ANDゲートAND″の入力端子に接続したも
    のであることを特徴とするPLL装置。
  30. 【請求項30】外部入力信号の或る位相位置に合致した
    スタートトリガ信号を作成するタイミング抽出回路と、 電圧制御発振器の出力信号を基準信号として受けて相互
    に位相のずれた副基準信号をつくり、上記スタートトリ
    ガ信号を受けた時から最先に前縁が到来する副基準信号
    をフリップフロップで検出し、当該基準信号またはこれ
    と一定関係にある副基準信号のゲートを選択的に開き、
    該ゲートの出力を論理合成して出力することにより、ス
    タートトリガ信号に位相位置の合った同期出力信号を取
    り出す同期信号選択回路と、 この同期信号選択回路の出力信号を上記外部入力信号と
    比較し両信号の位相差に対応する位相誤差信号を出力す
    る位相比較器と、この位相比較器からの位相誤差信号の
    高域成分を除去して前記電圧制御発振器の制御信号とし
    て出力する回路手段とを備えたPLL装置において、 前記同期信号選択回路が、 基準信号を受けて、相互に所定位相だけずれた位相を有
    するn個の副基準信号S1〜Snを発生させる遅延手段と、 前記n個の副基準信号S1〜Snのうちn−1個の副基準信
    号S1〜Sn−1に対応して設けられ、プリセット端子にト
    リガ信号が入力されると共に、クロック端子に前記n−
    1個の副基準信号S1〜Sn−1がそれぞれ入力されるn−
    1個のフリップフロップFF1〜FFn−1と、 前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−1に対応し
    て設けられたn−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1
    と、同じく前記n−1個のフリップフロップFF1〜FFn−
    1に対応して設けられたn−1個の第2ANDゲートAND′
    1〜AND′n−1を備え、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1のうちK番
    目のANDゲートANDKには、対応するK番目のフリップフ
    ロップFF Kの反転出力信号Kと、該フリップフロップF
    F Kのクロック端子に入力されるK番目の副基準信号SK
    よりもずれた位相の副基準信号SK-L(Lは0でない整
    数)との2つの信号が入力され、 前記n−1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1のう
    ちのK番目の第2ANDゲートAND′Kの入力端子には、対
    応するK番目のフリップフロップFF Kの出力信号Qと、
    該フリップフロップFF Kのクロック端子に入力されるK
    番目の副基準信号SKよりもずれた位相の副基準信号SK
    -L(Lは0でない整数)との2つの信号が入力され、 前記n−1個の第1ANDゲートAND1〜ANDn−1の出力端子
    を第1のORゲートの入力端子に接続すると共に、前記n
    −1個の第2ANDゲートAND′1〜AND′n−1の出力端子
    を第2のORゲートの入力端子に接続し、これら第1及び
    第2のORゲートの出力端子を第3ANDゲートAND″の入力
    端子に接続したものであることを特徴とするPLL装置。
  31. 【請求項31】前記各フリップフロップFF1〜FFnは負論
    理入力のクロック入力端子を有し、前記副基準信号の負
    論理入力により前記各ANDゲートに対して反転出力信号
    を出力するものであり、前記ANDゲートの動作位相が
    前記フリップフロップの動作位相と180゜異なるもので
    あることを特徴とする特許請求の範囲第26項から第30項
    のいずれかに記載のPLL装置
  32. 【請求項32】前記回路手段が低域ろ波器から成り、外
    部入力信号が現れない間この低域ろ波器の入力をフロー
    ティングとするフローティング回路を設けたことを特徴
    とする請求の範囲第26項から第31項のいずれかに記載の
    PLL装置。
  33. 【請求項33】前記同期信号選択回路の出力信号を分周
    する分周器と、この分周器の出力信号を第1入力端子に
    受ける位相比較器であって、第2入力端子に外部入力信
    号を受け、前記分周器の出力信号と外部入力信号との位
    相差を検出して、両信号の位相差に対応する位相誤差信
    号を出力する位相比較器と、 この位相比較器より供給される位相誤差信号の高域成分
    を除去して前記電圧制御発振器の制御信号として出力す
    る低域ろ波器とを設けたことを特徴とする請求の範囲第
    32項記載のPLL装置。
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