JP2925182B2 - クロック再生装置 - Google Patents
クロック再生装置Info
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Description
ン)等の入力信号に同期して、その入力信号と同一のビ
ットレートのクロックを再生するクロック再生装置に関
する。
振器(以下VCOという)の出力パルスとの位相差を位相
比較器により検出し、この位相差をループフィルタによ
り高周波成分を除去し、これによりVCOを制御して出力
パルスを入力パルスに同期させていた。
ト回路等を用い入力パルスをその立下りを始点とする一
定パルス幅のパルス列に変換し、該パルス列の立上りも
しくは立下りと出力パルスとを比較するか、または、出
力パルスの立上りもしくは立下りと前記パルス列とを比
較することによって位相比較を行っていた。
は、出力パルスの周期の1/2とする必要がある。
は、出力パルスの周波数変化に追従しないため、位相比
較器の位相差検出能力が低下する欠点があった。
によりパルス幅を変化させて出力パルスの周期の1/2に
整え、位相比較器の位相差検出能力の低下を防止してい
た(特開昭58-205337号参照)。
装置を構成する素子のばらつきにより、クロック再生装
置の自走周波数やワンショット回路のパルス幅が大きく
変化してしまう。そこで、幅広い範囲の周波数に対し周
波数同期できて、パルス幅変化できる必要があることか
ら、ループフィルタからの出力によるVCOの可変範囲を
広くとりループフィルタの帯域を広くする必要があっ
た。
含まれると共に、ループフィルタからの制御電圧のわず
かな変動や雑音によりVCOの周波数および位相が大きく
変化するため、出力パルスの周波数および位相の精度・
安定性が悪くなるほか、ワンショット回路の出力パルス
幅も変動してしまい、高精度の位相比較ができないとい
う欠点があった。
ルタによるVCO発振周波数の可変範囲を狭くしても、同
期でき、再生クロックの周波数,位相の精度・安定性の
優れたクロック再生装置を提供することにする。
再生装置は、入力信号のレベル変化を検出するエッジ検
出器と、該エッジ検出器の出力信号から所定幅のパルス
を形成して出力するパルス形成器と、前記入力信号に同
期して、該入力信号のビットレートと同一のクロックパ
ルスを発生する電圧制御発振器と、該発振器の出力位相
と前記パルス形成器の出力位相を比較する位相比較器
と、該比較器の出力信号の高周波成分を除去して該発振
器に制御電圧を出力するループフィルタと、を有するク
ロック再生装置において、前記パルス形成器および前記
電圧制御発振器は、それぞれ制御電圧に従ってコンデン
サに充電される速度が変化することによりパルス幅を制
御する単安定マルチバイブレータおよび非安定マルチバ
イブレータで構成されており、前記エッジ検出器の出力
信号または入力信号のビットレートと同一周波数の基準
クロックと前記電圧制御発振器の出力との間における周
波数差または位相差を検出し、その差が小さくなるよう
に前記電圧制御発振器の出力周期および前記パルス形成
器の出力パルス幅を変化させる第2の制御電圧を前記電
圧制御発振器および前記パルス形成器に供給する更正回
路を備えたものである。
周波数を順次可変させていくため、周波数引き込み範
囲、すなわちループフィルターの出力によるVCOの発振
周波数の可変範囲を狭くできる。さらに、パルス形成器
からの出力パルス幅は、電圧制御発振器の出力信号の周
期の約2分の1になっており、位相比較器が位相比較す
るのに最適な幅に更正され、ループフィルタの出力によ
らないため、精度・安定性の良い位相比較が可能とな
る。
明する。
示す。本図において、〜は信号、20はエッジ検出
器,22はパルス形成器,24は位相比較器,26はループフィ
ルタ,28はVCO(電圧制御発振器),30は更正回路であ
る。
号は電圧比較器32の二つの入力端の電圧差VA−VBで
表わされ、電圧比較器32と立下りエッジ検出部34により
エッジ検出器20が構成され、パルス形成器22は単安定マ
ルチバイブレータで構成され、VCO28は非安定マルチバ
イブレータで構成される。
の位相を比較する位相比較器36と、ループフィルタ26の
出力をさらに直流分に近くまで平滑化するローパスフィ
ルタ42の電圧と基準電圧V1の電圧を比較する電圧比較
器44とを有し、位相比較器36と電圧比較器44の出力信号
に応じてD/Aコンバータ40を制御する制御回路38からな
る。D/Aコンバータ40の出力電圧は、VCO28とパルス形成
器22に出力される。
ッド・マーク・インバージョン)符号復号器において利
用されるクロック再生装置の一例であって、第3図は第
1図および第2図中に示した信号〜の波形を示す。
エッジ検出器20の2つの入力端の電圧差として信号が
入力され、第3図の信号に示すように信号の立ち下
がりで振幅の中心を検出する。信号がパルス形成部22
に入力されて一定幅のパルス列信号となり、再生クロ
ックは信号に対し90°遅れた位相で且つ一定周期の
パルスとして再生される。
が2.048MHzの場合、ループフィルタ26によるVCOの周波
数変化は±100kHzとする。さらに、D/Aコンバータ40を
8ビットとし、LSB(最小値ビット)に対しては10kHz変
化する。
し、第5図に更正時におけるVCO28の周波数とパルス形
成器22のパルス幅の遷移状態を示す。本実施例では、更
正回路の制御をゲートの組み合わせにより行なったが、
マイクロ・コンピュータ等を用いてもよい。
の入力を契機として、更正回路が動作を開始する。まず
制御回路38がD/Aコンバータ40をリセットし、D/Aコンバ
ータ40の出力を最小“0"とする(ステップ1)。この結
果、VCO28の出力周波数は最小となり、入力信号の周
波数がクロック再生装置の周波数引き込み範囲をはずれ
るため非同期状態となる。このときパルス形成器22の出
力パルス幅も最大である。
適当な期間、例えば32回サンプルし、位相比較を行なう
(ステップ2)。サンプルされた信号は、非同期状態の
場合、HIGHとLOWが不規則に現れる。
バータ40へ供給するデータを+2として増やし(ステッ
プ3)、VCO28の出力周波数を高くして適当な期間置い
た後、再び位相比較を行なう。32回の連続したサンプル
の結果が全てLOWとなった場合には、同期したと判断す
る。
周波数同期保持範囲の上限付近にあり、定常位相誤差を
有する。従って、ループフィルタ26の出力電圧は、定常
位相誤差の分だけ高くなっている。位相比較器24の入力
位相差が零となったときのループフィルタ26の出力電圧
を基準電圧V1として電圧比較器44に加え、ループフィ
ルタ26の出力電圧が基準電圧V1より高ければ、D/Aコン
バータ40へのデータを増やし、D/Aコンバータ40の出力
電圧を高くする(ステップ4)。
クにより再び同期状態となり、このときループフィルタ
26の出力電圧は低くなる。この動作をループフィルタ26
の出力が基準電圧より小さくなるまで、すなわち、ほぼ
一致するまで繰り返す。一致した時点で更正回路の出力
をロックして動作を終了してもよいし、引き続いて微調
整を行ってもよい。
ており、パルス形成器22は、以下に示す理由により出力
パルス幅を再生クロックの周期の1/2とするように構
成されている。
成を第6図(A)と第7図(A)にそれぞれ示して説明
する。
御電圧を電流に変換するV−I変換部である。いま出力
信号(第6図の信号B)がLOWである時は、PMOS FET5
0はオフ,NMOS FET52はオンし、コンデンサ48は両端が接
地されている。いま、エッジ検出器20の出力であるトリ
ガ信号(第6図の信号C)がフリップフロップ54に入
力されると、出力信号はHIGHになり、PMOS FET50はオ
ン,NMOS FET52はオフし、コンデンサ48はV−I変換部
で発生した電流に比例した速さで充電が行われる(第6
図の信号E)。
GHになり、フリップフロップ54にクロックを出力し、出
力信号はLOWになると共にコンデンサ48は放電され
る。
てパルス幅を可変にすることができる。
8の構成例である。V−I変換部58および60は、第6図
(A)に示したV−I変換部と同じ構成であり、ループ
フィルタ26からの制御電圧および更正回路30からの第2
の制御電圧を電流に変換する。いま再生クロック(第
7図では信号A)がLOWである場合を考えると、PMOS FE
T62はオン、NMOS FET64はオフし、コンデンサ66は前記
電流によって充電され、PMOS FET68はオフ,NMOS FET70
はオンし、コンデンサ72は両端が接地される。
と、電圧比較器74はHIGHになり、フリップフロップ78に
クロックが出力され、信号Aおよび信号Bは共に反転す
る。この時点でPMOS FET62はオフし、NMOS FET64はオン
し、コンデンサ66は放電され、PMOS FET68はオン、NMOS
FET70はオフし、コンデンサ72は充電を開始する。コン
デンサ72の充電電圧Gが基準電圧Verfに達すると、電圧
比較器76の出力はHIGHになり、フリップフロップ78の出
力が反転する。
ンデンサに充電される速度が変化して出力周波数を制御
することができる。
ス形成器22のコンデンサ48の容量を等しくし、かつ、基
準電圧Verfを等しくしたため、パルス形成器22のパルス
幅をVCO28の出力の同期の1/2とすることができた。
安定マルチバイブレータ,非安定マルチバイブレータと
いう類似度の高い回路を利用しているため、再生クロッ
クの1/2周期となり、更正精度を高めることができる。
実施例は第1図に示した実施例と基本的には同じである
が、本クロック再生装置が用いられる符号復号器(図示
せず)内に受信すべき信号のビットレートと同一周波数
の基準クロックが存在している場合を前提としている。
すなわち、更正回路32には基準クロックが入力されてお
り、VCO28の発振周波数(PLLの自走周波数)が基準クロ
ックの周波数と一致するように、またパルス幅補正器の
レベル検出器からの出力を受けて出力するパルスの幅が
1ビット区間の1/2になるように、更正を行うものであ
る。
べて、更正回路をより簡易に構成することができる。
造時に素子がばらついた場合にも同期保持範囲を狭くで
き、位相比較器が位相比較するのに最適な幅に更正でき
るため、周波数・位相の精度、安定性の良いクロック再
生装置を実現することができる。
図、 第4図は更正回路の動作を示すフローチャート、 第5図は更正時におけるVCOの周波数とパルス形成器の
出力パルスを示す線図、 第6図(A)はVCOおよびパルス形成器の具体的構成を
示す回路図、 第6図(B)は第6図(A)の動作を示す波形図、 第7図(A)はVCOおよびパルス形成器の具体的構成を
示す波形図、 第7図(B)は第7図(A)の動作を示す波形図、 第8図は第2の実施例を示すブロック図である。 20……エッジ検出部、22……パルス形成器、24……位相
比較器、26……ループフィルタ、28……VCO、30……更
正回路、30a……第1の更正回路、30b……第2の更正回
路。
Claims (1)
- 【請求項1】入力信号のレベル変化を検出するエッジ検
出器と、該エッジ検出器の出力信号から所定幅のパルス
を形成して出力するパルス形成器と、前記入力信号に同
期して、該入力信号のビットレートと同一のクロックパ
ルスを発生する電圧制御発振器と、該発振器の出力位相
と前記パルス形成器の出力位相を比較する位相比較器
と、該比較器の出力信号の高周波成分を除去して該発振
器に制御電圧を出力するループフィルタと、を有するク
ロック再生装置において、 前記パルス形成器および前記電圧制御発振器は、それぞ
れ制御電圧に従ってコンデンサに充電される速度が変化
することによりパルス幅を制御する単安定マルチバイブ
レータおよび非安定マルチバイブレータで構成されてお
り、 前記エッジ検出器の出力信号または入力信号のビットレ
ートと同一周波数の基準クロックと前記電圧制御発振器
の出力との間における周波数差または位相差を検出し、
その差が小さくなるように前記電圧制御発振器の出力周
期および前記パルス形成器の出力パルス幅を変化させる
第2の制御電圧を前記電圧制御発振器および前記パルス
形成器に供給する更正回路を備えた ことを特徴とするクロック再生装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1262852A JP2925182B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | クロック再生装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1262852A JP2925182B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | クロック再生装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03125516A JPH03125516A (ja) | 1991-05-28 |
JP2925182B2 true JP2925182B2 (ja) | 1999-07-28 |
Family
ID=17381520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1262852A Expired - Fee Related JP2925182B2 (ja) | 1989-10-11 | 1989-10-11 | クロック再生装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2925182B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3590304B2 (ja) * | 1999-08-12 | 2004-11-17 | 株式会社東芝 | アナログ同期回路 |
KR100849222B1 (ko) * | 2006-04-10 | 2008-07-31 | 삼성전자주식회사 | 직렬 전송 방식에 사용되는 전송주파수 제어 방법, 이를기록한 기록매체 및 장치 |
-
1989
- 1989-10-11 JP JP1262852A patent/JP2925182B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
---|---|
JPH03125516A (ja) | 1991-05-28 |
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