JP3146765B2 - データセパレート回路 - Google Patents

データセパレート回路

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JP3146765B2 JP13033293A JP13033293A JP3146765B2 JP 3146765 B2 JP3146765 B2 JP 3146765B2 JP 13033293 A JP13033293 A JP 13033293A JP 13033293 A JP13033293 A JP 13033293A JP 3146765 B2 JP3146765 B2 JP 3146765B2
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は1系統のフィルタ回路で
複数のゲインを持つデータセパレート回路に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年、種々の回路で回路削減、部品点数
の削減が望まれており、データセパレート回路にても同
様である。
【0003】以下に従来のデータセパレート回路につい
て説明する。図4は従来のデータセパレート回路のブロ
ック図を示すものである。図4において、1は位相比較
器である。2はチャージ・ポンプで、3はフィルタ回
路、4は電圧制御発振回路(以下VCOと称す)、5は
分周回路、6はゲイン切り換え回路、7はデータ・セパ
レータ、8は高速用フィルタ回路、9は低速用フィルタ
回路である。
【0004】以上のように構成された従来のデータセパ
レート回路について、以下にその動作について説明す
る。
【0005】フロッピー・ディスク・ドライブより読み
出されたフロッピー・ディスクのデータは非同期の信号
であり、この信号に同期させてリード信号を読みこむた
めのウィンドウ信号が必要となる。このウィンドウ信号
を作り出すためにPLL回路を用い非同期の信号に同期
させる必要があり、位相比較器1、チャージ・ポンプ
2、フィルタ回路3、VCO4、分周回路5でPLLを
構成し、位相比較器1でリード・データとVCO4の分
周回路5にて分周した出力とを比較し、リード・データ
とVCO4の出力の位相がリード・データの方が速けれ
ばチャージ・ポンプ2にUP(アップ)の信号を出力
し、チャージ・ポンプ2ではUPの信号が入力されると
フィルタ回路3に充電をするように電流をはきだす。フ
ィルタ回路3は充電されるとフィルタ回路3の出力電圧
レベルが上昇し、VCO4のコントロール電圧も上昇し
発振周波数も上昇する。また位相比較器1よりDOWN
(ダウン)信号が出力された場合チャージ・ポンプ2で
はフィルタ回路3の電荷を放電するように電流を引き込
み、そのことによりフィルタ回路3の出力電圧レベルが
下がり、VCO4のコントロール電圧も下がるためVC
O4の発振周波数も下がる。
【0006】このようにしてフロッピー・ディスクから
の非同期な信号に同期させるような信号を作り出す。ま
た同期させるまでは、すばやくリード・データに同期さ
せるため1回のUPまたはDOWN信号でのVCO4の
発振周波数の変化を大きくするために高速用フィルタ8
を用い電圧レベルの変化を大きくしている。しかし1度
同期したならばフロッピー・ディスク・ドライブの回転
ムラに起因する変動に対してのみ追従しピーク・シフト
には追従させないために低速用フィルタを用い1回のU
PまたはDOWN信号で変化する電圧レベルを小さくし
VCO4の発振周波数の変化を小さくする必要があり、
高速用フィルタ8、低速用フィルタ9の2種類のフィル
タ回路が必要となる。
【0007】フィルタ回路の切り換えはゲイン切り換え
回路6からの同期した場合に出力されるゲイン切り換え
信号をチャージ・ポンプ2で受け高速用フィルタもしく
は低速用フィルタのどちらの回路を充電または放電する
かを切り換えゲインを切り換えている。データ・セパレ
ータ7はリードデータに同期することによってできるウ
ィンドウ信号をもとにリード・データを出力するととも
に変調のかかったリード・データからクロックパルスを
除去しデータだけのかたちにする。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記の従
来の構成では、VCOの特性が固定であるので、フィル
タ回路が高速用と低速用の2種類必要であるという課題
を有していた。
【0009】本発明は前記従来の課題を解決するもの
で、フィルタ回路を1系統で実現できるデータセパレー
ト回路を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために本発明のデータセパレート回路は、以下のよう
な構成を有している。すなわち、リード・データと電圧
制御発振回路の出力を比較する位相比較器と、前記位相
比較器からの信号でフィルタ回路を駆動するチャージ・
ポンプと、前記チャージ・ポンプからの充放電を電圧レ
ベルに変換する1系統のフィルタ回路と、前記リード・
データと前記電圧制御発振回路の出力とが非同期または
同期した場合の特性を切り換えるゲイン切り換え回路
と、前記フィルタ回路の出力の電力レベルに応じた周波
数で発振し、前記ゲイン切り換え回路からのゲイン切り
換え信号により、前記電圧レベルの変動に対する発振周
波数の変動率を切り換えることのできるゲイン切り換え
型電圧制御発振回路とを備えたことを特徴とする。
【0011】
【作用】前記構成によって、同期するまでの高ゲインで
の位相合わせのための高速用フィルタ回路、同期後のピ
ークシフトに追従しないための低ゲインの低速用フィル
タ回路の2種類のフィルタ回路が1系統のゲイン特性の
フィルタ回路で構成することができる。
【0012】
【実施例】以下本発明の一実施例について、図面を参照
しながら説明する。
【0013】図1は本発明の第1の実施例におけるデー
タセパレート回路のブロック図を示すものである。図1
において、10は位相比較器、11はチャージ・ポン
プ、12はフィルタ回路、13はゲイン切り換え型VC
O、14は分周回路、15はゲイン切り換え回路、16
はデータ・セパレータである。
【0014】以上のように構成されたデータセパレート
回路について、以下にその動作を説明する。
【0015】ウィンドウ信号を作り出すために位相比較
器10、チャージ・ポンプ11、フィルタ回路12、ゲ
イン切り換え型VCO13、分周回路14でPLLを構
成し、位相比較器10でリード・データとゲイン切り換
え型VCO13の分周回路14にて分周した出力とを比
較し、リード・データとゲイン切り換え型VCO13の
出力の位相がリード・データの方が速ければチャージ・
ポンプ11にUPの信号を出力し、チャージ・ポンプ1
1ではUPの信号が入力されると電流をはきだしフィル
タ回路12に充電をする。フィルタ回路12は充電され
るとフィルタ回路12の出力電圧レベルが上昇し、ゲイ
ン切り換え型VCO13のコントロール電圧も上昇し発
振周波数も上昇する。また位相比較器10よりDOWN
信号が出力された場合チャージ・ポンプ11では電流を
引き込みフィルタ回路12の電荷を放電することでフィ
ルタ回路12の出力電圧レベルが下がり、ゲイン切り換
え型VCO13のコントロール電圧も下がるためゲイン
切り換え型VCO13の発振周波数も下がる。
【0016】このようにしてフロッピー・ディスクから
の非同期な信号に同期させるような信号を作り出す。ま
た同期させるまでは、すばやくリード・データに同期さ
せるため1回のUPまたはDOWN信号でのゲイン切り
換え型VCO13の発振周波数の変化を大きくするため
に電圧レベルの変化に対してのゲイン切り換え型VCO
13の発振周波数の変化を大きくなるような特性(図2
の17のような特性)を選択する。しかし1度同期した
ならばフロッピー・ディスク・ドライブの回転ムラに起
因する変動に対してのみ追従し、ピーク・シフトには追
従させないために1回のUPまたはDOWN信号で変化
する電圧レベルの変化が同期させる場合と同じでもゲイ
ン切り換え型VCO13の電圧変化に対する発振周波数
の変化を小さくする特性(図2の18のような特性)を
選択することで、従来回路の2種類あったフィルタ回路
が1系統で実現できる。
【0017】このゲインの切り換えは、ゲイン切り換え
回路15からの同期した場合に出力されるゲイン切り換
え信号をゲイン切り換えVCO13で受け、ゲイン切り
換え型VCO13のコントロール電圧に対する発振周波
数の変化の特性を切り換えることで実現する。データ・
セパレータ16はリード・データに同期することによっ
てできるウィンドウ信号をもとにリード・データを出力
するとともに変調のかかったリード・データからクロッ
クパルスを除去しデータだけのかたちにする。
【0018】次に第2の実施例として、前記回路を実現
するゲイン切り換え型VCO13について図面を参照し
ながら説明する。図3はゲイン切り換え型VCO13の
構成を示す図である。
【0019】図3で、Pチャンネルトランジスタ19
と、Nチャンネルトランジスタ20とでインバータ回路
を構成している。Pチャンネルトランジスタ21とNチ
ャンネルトランジスタ22、Pチャンネルトランジスタ
23とNチャンネルトランジスタ24も同様である。ま
たこの3つのインバータでリングオシレータを構成して
いる。サイズの小さいPチャンネルトランジスタ25、
サイズの大きいPチャンネルトランジスタ26は固定ト
ランジスタであり、各インバータに流れる電流をコント
ロール電圧によって制御するためのものであり、Nチャ
ンネルトランジスタ27,28、Nチャンネルトランジ
スタ29〜31とでカレントミラー回路を構成してお
り、各トランジスタに流れる電流を同じにするためであ
る。Pチャンネルトランジスタ32とPチャンネルトラ
ンジスタ33〜35でもカレントミラー回路を構成して
いる。コンデンサ36〜41はリングオシレータの各イ
ンバータの負荷容量であり、遅延値を調整する。Pチャ
ンネルトランジスタ42、Nチャンネルトランジスタ4
3は固定トランジスタのサイズを選択するためのスイッ
チとしてのトランジスタである。Nチャンネルトランジ
スタ44〜46はリングオシレータの負荷容量を変化さ
せるためのスイッチングトランジスタである。
【0020】前記構成にてリード・データに同期するま
でのゲインの高い特性を用いる場合はゲイン切り換え信
号が“L”であり、Pチャンネルトランジスタ42がオ
ンし、固定トランジスタはサイズの小さいPチャンネル
トランジスタ25が選択され、リングオシレータの負荷
容量は、Nチャンネルトランジスタ44〜46がオフ状
態となるために、コンデンサ36〜38だけとなり、図
2に示す高速時特性17のような特性となる。またリー
ド・データに同期したあとの低速時の動作はゲイン切り
換え信号が“H”となり、Pチャンネルトランジスタ4
2がオフし、かわりにNチャンネルトランジスタ43が
オンとなって、固定トランジスタはサイズの大きいPチ
ャンネルトランジスタ26が選択され、リングオシレー
タの負荷容量はNチャンネルトランジスタ44〜46が
オン状態となるために、コンデンサ36〜41の各コン
デンサの容量値が付加され、図2に示す低速時特性18
となり、ゲイン切り換え信号により、コントロール電圧
に対する発振周波数の変化の特性を選択でき、図1に示
す回路が構成できるものである。
【0021】以上のように本実施例によれば、ゲイン切
り換え型VCOを設けることにより、高速用と低速用の
2種類のフィルタ回路を用いずとも、1系統のフィルタ
回路でデータセパレート回路を実現することができ、デ
ータセパレート回路を半導体装置に集積する場合には特
に有益となる。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明はゲイン切り換え型
VCOを設けることにより、フィルタ回路を1系統で実
現することができる優れたデータセパレート回路を実現
できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるデータセパレート回
路のブロック図
【図2】本発明の一実施例におけるゲイン切り換え型V
COの特性図
【図3】本発明の一実施例におけるゲイン切り換え型V
COの回路図
【図4】従来のデータセパレート回路のブロック図
【符号の説明】
1 位相比較器 2 チャージ・ポンプ 3 フィルタ回路 4 電圧制御発振回路(VCO) 5 分周回路 6 ゲイン切り換え回路 7 データ・セパレータ 8 高速用フィルタ回路 9 低速用フィルタ回路 10 位相比較器 11 チャージ・ポンプ 12 フィルタ回路 13 ゲイン切り換え型VCO 14 分周回路 15 ゲイン切り換え回路 16 データ・セパレータ 17 高速時特性 18 低速時特性 25 サイズの小さいPチャンネルトランジスタ 26 サイズの大きいPチャンネルトランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G11B 20/14 H03L 7/00 - 7/14

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 リード・データと電圧制御発振回路の出
    力を比較する位相比較器と、前記位相比較器からの信号
    でフィルタ回路を駆動するチャージ・ポンプと、前記チ
    ャージ・ポンプからの充放電を電圧レベルに変換する1
    系統のフィルタ回路と、前記リード・データと前記電圧
    制御発振回路の出力とが非同期または同期した場合の特
    性を切り換えるゲイン切り換え回路と、前記フィルタ回
    の出力の電圧レベルに応じた周波数で発振し、前記ゲ
    イン切り換え回路からのゲイン切り換え信号により、前
    記電圧レベルの変動に対する発振周波数の変動率を切り
    換えることのできるゲイン切り換え型電圧制御発振回路
    と、を備えたことを特徴とするデータセパレート回路。
  2. 【請求項2】 ゲイン切り換え型電圧制御発振回路は、
    ゲイン切り換え信号により、複数種類のトランジスタか
    ら選択的に接続するよう構成したことを特徴とする請求
    項1記載のデータセパレート回路。
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