JP3277324B2 - ジッタ測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号のジッタ（位
相揺らぎ）を測定するジッタ測定装置において、高い精
度で広い測定範囲を実現するための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ディジタル信号を伝送するディ
ジタル伝送路では、ディジタル信号を再生して出力する
中継器によって伝送路を延長しているが、このような中
継器では、入力信号の位相の揺らぎ（ジッタ）が大きく
なると元の信号を再生することができなくなる。

【０００３】このため、中継器のジッタに対する耐力
や、中継器自身によって発生するジッタ量を予め測定し
ておく必要がある。

【０００４】このような測定を行うために従来からジッ
タ測定装置が用いられている。図７は、従来のジッタ測
定装置１０の構成を示している。

【０００５】このジッタ測定装置１０は、被測定信号Ｓ
を分周比Ｎの分周器１１によって分周し、この分周信号
Ｓ′と水晶発振型の電圧制御発振器１２から制御信号Ｃ
の電圧に応じた周波数で出力される参照信号Ｒとをディ
ジタル型の位相周波数比較器１３で比較し、その出力信
号から分周信号Ｓ′および参照信号Ｒの成分を第１の低
域通過フィルタ１４で除去して測定対象のジッタの周波
数帯域を含む信号成分を誤差信号Ｅｒとして抽出し、誤
差信号Ｅｒから第２の低域通過フィルタ１５によって直
流分を抽出して制御信号Ｃとして電圧制御発振器１２に
入力する。

【０００６】このＰＬＬループの引き込み制御により分
周信号Ｓ′に参照信号Ｒが同期した状態では、第２の低
域通過フィルタ１５からは、参照信号Ｒの位相を分周信
号Ｓ′の中心位相にロックさせるように電圧が変化する
制御信号Ｃが出力される。

【０００７】したがって、同期状態では分周信号Ｓ′の
位相揺らぎに追従して誤差信号Ｅｒの電圧が変化するこ
とになり、誤差信号Ｅｒの振幅を検出すれば分周信号
Ｓ′のジッタ量を検出することができる。

【０００８】なお、分周信号Ｓ′は、被測定信号Ｓを分
周比Ｎの分周器１１で分周したものであるから、被測定
信号Ｓのジッタ量は、分周信号Ｓ′のジッタ量をＮ倍し
たものである。よって分周信号Ｓ′のジッタ量と分周器
１１の分周比Ｎから、被測定信号Ｓのジッタ量を算出す
ることができる。

【０００９】ジッタ量検出回路１６は、誤差信号Ｅｒの
振幅を分周信号Ｓ′のジッタ量として検出し、この検出
したジッタ量に分周比Ｎを乗じた値を被測定信号Ｓのジ
ッタ量としてジッタ量表示器１７に出力する。

【００１０】ところで、このようなジッタ測定装置１０
では、ＰＬＬ構成を用いていることによる２つの誤差要
因がある。

【００１１】その一方は位相周波数比較器１３の位相比
較器としての動作範囲に起因するものであり、他方はル
ープの同期外れに起因するものである。

【００１２】即ち、ディジタル型の位相周波数比較器１
３の位相比較器としての動作範囲は一般に±２πであ
り、これ以上の位相差があると、位相差に対する出力電
圧の関係が１対１でなくなる。したがって、位相周波数
比較器１３に入力される信号の位相差が±２πを越えた
状態では正確なジッタ量は測定できない。また、実際の
位相周波数比較器１３では、図８に示すように、入力信
号の位相差が±２πの手前で非直線動作になることが多
い。したがって、分周信号Ｓ′と参照信号Ｒの位相差
が、位相周波数比較器１３の直線動作範囲Ｌを越えてい
るときに検出したジッタ量は正確でない。

【００１３】また、同期外れ状態、即ち、分周信号Ｓ′
の周波数ｆｓ′と参照信号Ｒの周波数ｆｒとが異なって
いる状態では、その差の周波数の信号成分の影響によ
り、分周信号Ｓ′の位相の位相揺らぎに誤差信号Ｅｒの
電圧が追従せず、この状態で検出したジッタ量も正確で
はない。

【００１４】この２つの誤差要因から逃れるために、分
周信号Ｓ′と参照信号Ｒの位相差が周波数位相比較器１
３の直線動作範囲Ｌにあるか否かおよび同期が外れてい
るか否かを判定して、その判定結果に応じてジッタ量の
検出や表示を規制したり、エラー表示する必要がある。

【００１５】分周信号Ｓ′と参照信号Ｒの位相差が周波
数位相比較器１３の直線動作範囲Ｌにあるか否かは、誤
差信号Ｅｒの電圧が前記図８の直線動作範囲Ｌに対応し
た電圧範囲±Ｖ１を越えているか否かを判定することに
よって実現できる。

【００１６】一方、同期外れ状態における位相周波数比
較器１３の周波数比較器としての特性は、図９に示すよ
うに、分周信号Ｓ′と参照信号Ｒとの間に周波数差があ
る範囲で電圧Ｖ２または電圧−Ｖ２に沿った平坦なもの
となる。

【００１７】したがって、電圧Ｖ２より僅かに低い電圧
をＶ３、電圧−Ｖ２より僅かに高い電圧を−Ｖ３とし、
誤差信号Ｅｒがこの電圧範囲±Ｖ３を越えているか否か
を判定することによって、ループが同期しているか否か
を判定することができる。

【００１８】ところが、電圧範囲±Ｖ１は電圧範囲±Ｖ
２より広いため、電圧範囲が広い方の動作範囲の判定を
行うとすれば、電圧範囲が狭い方の同期判定を行うこと
はできない。

【００１９】このため、従来のジッタ測定装置１０で
は、電圧範囲が狭い方の同期判定を優先することで動作
範囲の判定を省略している。即ち、図７に示しているよ
うに、同期判定回路１８によって誤差信号Ｅｒと電圧±
Ｖ３とを比較し、誤差信号Ｅｒが電圧範囲±Ｖ３を越え
ているときに同期外れ信号Ｅを制御回路１９に出力し、
同期外れ信号Ｅを受けた制御回路１９からジッタ量表示
器１７に規制信号Ｋを出力して、ジッタ量の表示を規制
している。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記の
ように同期判定を優先した場合、位相周波数比較器１３
の位相比較器としての直線動作範囲Ｌのほぼ半分（±
π）しか利用することができず、ＰＬＬ側でのジッタの
測定範囲が狭くなるという問題があった。

【００２１】これを解決するために、分周器１１の分周
比Ｎを大きくして装置全体としてのジッタの測定範囲を
広げることも可能であるが、分周器１１の分周比Ｎを大
きくすると、位相周波数比較器１３の検出感度が低下
し、測定分解能が低くなるという新たな問題が生じてし
まう。

【００２２】本発明は、これらの問題を解決し、測定分
解能を低下させることなく、広い範囲にわたってジッタ
を測定できるジッタ測定装置を提供することを目的とし
ている。

【００２３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１のジッタ測定装置は、制御信号を
受け、該制御信号の電圧に応じて位相、周波数が変化す
る参照信号を出力する電圧制御発振器（１２）と、前記
参照信号と測定対象のジッタを有する被測定信号とを受
け、該両信号の周波数が等しい状態では、両信号の位相
差の変化に対して直流成分の電圧が所定の基準レベル
（０）を中心とする第１の電圧範囲（±Ｖ１）内で直線
的に変化する信号を出力し、前記両信号の周波数が異な
る同期外れ状態で、該周波数差が所定以上のときには、
直流成分の電圧が前記第１の電圧範囲の基準レベルと同
一の基準レベルで該第１の電圧範囲より狭い第３の電圧
範囲（±Ｖ２）の上限または下限に等しい信号を出力す
るディジタル型の位相周波数比較器（１３）と、前記位
相周波数比較器の出力信号に対して、測定対象のジッタ
の周波数帯域以下の信号成分を通過させ、前記参照信号
と被測定信号の周波数が等しいときに前記位相周波数比
較器から出力される信号に対して、前記被測定信号のジ
ッタによる位相変化に追従して電圧が変化する交流分と
前記参照信号の位相と被測定信号の中心位相の差に対応
する直流分とを含む誤差信号を出力し、前記同期外れ状
態で、該周波数差が前記所定以上のときには、直流成分
の電圧が前記第３の電圧範囲の上限または下限に等しい
信号を誤差信号として出力する第１の低域通過フィルタ
（１４）と、前記誤差信号から被測定信号のジッタ量を
検出するジッタ量検出手段（１６）と、前記測定対象の
ジッタの周波数帯域の信号に対する第１の増幅度（Ｇ
ｊ）より、直流分に対する第２の増幅度（Ｇｄ）の方が
高く、且つ前記第１の電圧範囲の上限および下限の電圧
を前記第１の増幅度で増幅して得られる第４の電圧範囲
（±Ｖ１、±ＧｊＶ１）より、前記第３の電圧範囲の上
限および下限の電圧を前記第２の増幅度で増幅して得ら
れる第５の電圧範囲（±Ｖｂ、±ＧｄＶ２）が広くなる
ように設定され、前記誤差信号を増幅した信号を制御信
号として前記電圧制御発振器に出力して、前記参照信号
と被測定信号の周波数および前記参照信号の 位相と被測
定信号の中心位相が一致した同期状態を維持させるアク
ティブ型の第２の低域通過フィルタ（２２）と、前記誤
差信号が前記第１の電圧範囲を越えているか否かを判定
する動作範囲判定手段（２３）と、前記第２の低域通過
フィルタの出力信号が前記第４の電圧範囲より広く、前
記第５の電圧範囲より狭く設定された第２の電圧範囲
（±Ｖ４）を越えているか否かを判定することによっ
て、被測定信号に対して参照信号が同期しているか否か
を判定する同期判定手段（２４）とを備えている。

【００２４】また、本発明の請求項２のジッタ測定装置
は、制御信号を受け、該制御信号の電圧に応じて位相、
周波数が変化する参照信号を出力する電圧制御発振器
（１２）と、前記参照信号と測定対象のジッタを有する
被測定信号とを受け、該両信号の周波数が等しい状態で
は、両信号の位相差の変化に対して直流成分の電圧が所
定の基準レベル（０）を中心とする第１の電圧範囲（±
Ｖ１）内で直線的に変化する信号を出力し、前記両信号
の周波数が異なる同期外れ状態で、該周波数差が所定以
上のときには、直流成分の電圧が前記第１の電圧範囲の
基準レベルと同一の基準レベルで該第１の電圧範囲より
狭い第３の電圧範囲（±Ｖ２）の上限または下限に等し
い信号を出力するディジタル型の位相周波数比較器（１
３）と、前記位相周波数比較器の出力信号に対して、測
定対象のジッタの周波数帯域以下の信号成分を通過さ
せ、前記参照信号と被測定信号の周波数が等しいときに
前記位相周波数比較器から出力される信号に対して、前
記被測定信号のジッタによる位相変化に追従して電圧が
変化する交流分と前記参照信号の位相と被測定信号の中
心位相の差に対応する直流分とを含む誤差信号を出力
し、前記同期外れ状態で、該周波数差が前記所定以上の
ときには、直流成分の電圧が前記第３の電圧範囲の上限
または下限に等しい信号を誤差信号として出力する第１
の低域通過フィルタ（１４）と、前記誤差信号から被測
定信号のジッタ量を検出するジッタ量検出手段（１６）
と、前記誤差信号に含まれる直流成分を抽出し、該抽出
した信号を制御信号として前記電圧制御発振器に出力し
て、前記参照信号と被測定信号の周波数および前記参照
信号の位相と被測定信号の中心位相が一致した同期状態
を維持させる第２の低域通過フィルタ（１５）と、前記
測定対象のジッタの周波数帯域の信号に対する第１の増
幅度（Ｇｊ）より、直流分に対する第２の増幅度（Ｇ
ｄ）の方が高く、且つ前記第１の電圧範囲の上限および
下限の電圧を前記第１の増幅度で増幅して得られる第４
の電圧範囲（±Ｖ１、±ＧｊＶ１）より、前記第３の電
圧範囲の上限および下限の電圧を前記 第２の増幅度で増
幅して得られる第５の電圧範囲（±Ｖｂ、±ＧｄＶ２）
が広くなるように設定され、前記誤差信号を増幅して出
力するアクティブ型の第３の低域通過フィルタ（４１）
と、前記誤差信号が前記第１の電圧範囲を越えているか
否かを判定する動作範囲判定手段（２３）と、前記第３
の低域通過フィルタの出力信号が前記第４の電圧範囲よ
り広く、前記第５の電圧範囲より狭く設定された第２の
電圧範囲（±Ｖ４）を越えているか否かを判定すること
によって被測定信号に対して参照信号が同期しているか
否かを判定する同期判定手段（２４）とを備えている。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施形態を説明する。図１は、本発明の実施形態のジッタ
測定装置２０の構成を示している。なお、図１におい
て、前記図７に示した構成と同一のものについては同一
符号を付して説明する。

【００２６】このジッタ測定装置２０では、前記ジッタ
測定装置１０と同様に、被測定信号Ｓを分周器１１によ
ってＮ分周した分周信号Ｓ′と、水晶発振型の電圧制御
発振器１２から制御信号Ｃの電圧に応じた周波数で出力
された参照信号Ｒとを、ディジタル型の位相周波数比較
器１３に入力する。

【００２７】位相周波数比較器１３の出力は第１の低域
通過フィルタ１４に入力される。第１の低域通過フィル
タ１４は、図２に示す周波数特性Ｐを有しており、位相
周波数比較器１３の出力信号から分周信号Ｓ′の周波数
ｆｓ′および参照信号Ｒの周波数ｆｒ以上の信号成分を
除去し、分周信号Ｓ′のジッタ信号の周波数帯域Ｆｊ
（ｆａ〜ｆｂ）以下の信号成分を抽出し、この抽出した
信号を電圧制御発振器１２に与える制御信号Ｃの基にな
る誤差信号Ｅｒとして、第２の低域通過フィルタ２２、
ジッタ量検出回路１６および動作範囲判定回路２３に出
力する。

【００２８】第２の低域通過フィルタ２２は、例えば図
３に示すように、演算増幅器２２ａと抵抗２２ｂ、２２
ｃおよびコンデンサ２２ｄからなるアクティブ型のフィ
ルタであり、図４に示す周波数特性Ｑを有している。こ
の周波数特性Ｑは、測定対象のジッタの周波数帯域Ｆｊ
（ｆａ〜ｆｂ）については低利得（例えば０ｄＢ）、周
波数帯域Ｆｊより低い直流を含む領域では高利得（直流
で数１０ｄＢ）となるように設定されている。

【００２９】このため、誤差信号Ｅｒに含まれる直流成
分が測定対象のジッタの周波数帯域Ｆｊの信号成分より
大きな電圧に増幅されて出力される。

【００３０】第２の低域通過フィルタ２２の出力信号
は、参照信号Ｒを分周信号Ｓ′に同期させるための制御
信号Ｃとして電圧制御発振器１２に入力される。

【００３１】ジッタ量検出回路１６は、誤差信号Ｅｒの
振幅を分周信号Ｓ′のジッタ量として検出し、このジッ
タ量に分周器１１の分周比Ｎを乗じた値を被測定信号Ｓ
のジッタ量Ｊとしてジッタ量表示器１７に出力する。

【００３２】ジッタ量表示器１７は、ジッタ量検出回路
１６から出力される被測定信号Ｓのジッタ量Ｊを数字や
バーコード等で表示するが、後述する制御回路２５から
の規制信号Ｋを受けている間はこの表示を消す。

【００３３】なお、制御回路２５からの規制信号Ｋをジ
ッタ量検出回路１６に出力して、ジッタ量の検出動作を
規制してもよい。

【００３４】動作範囲判定回路２３は、誤差信号Ｅｒと
位相周波数比較器１３の直線動作範囲Ｌに対応した電圧
±Ｖ１（図８参照）と比較して、誤差信号Ｅｒが位相周
波数比較器１３の直線動作範囲Ｌに対応した電圧範囲±
Ｖ１（第１の電圧範囲）を越えているときには、分周信
号Ｓ′と参照信号Ｒの位相差が、位相周波数比較器１３
の直線動作範囲Ｌを越えたものとして動作範囲外信号Ｄ
を制御回路２５に出力する。

【００３５】一方、同期判定回路２４は、第２の低域通
過フィルタ２２から出力される制御信号Ｃを所定の電圧
±Ｖ４と比較し、制御信号Ｃの電圧が電圧範囲±Ｖ４
（第２の電圧範囲）を越えているときに、同期外れ信号
Ｅを制御回路２５に出力する。

【００３６】ここで、第２の低域通過フィルタ２２の出
力から同期外れを検出できる理由について説明する。

【００３７】図９で説明したように、ループの同期が外
れている状態では、誤差信号Ｅｒの出力電圧は、分周信
号Ｓ′の周波数ｆｃ′が参照信号Ｒの周波数ｆｒより高
いときに電圧Ｖ２に保持され、分周信号Ｓ′の周波数ｆ
ｃ′が参照信号Ｒの周波数ｆｒより低いときには電圧−
Ｖ２に保持される。

【００３８】この一定電圧に保持された直流成分に対し
第２の低域通過フィルタ２２は前記したように非常に高
い利得を有しているため、この直流成分が入力されると
第２の低域通過フィルタ２２は飽和状態となり、その出
力電圧は、図５のように、分周信号Ｓ′の周波数ｆｃ′
が参照信号Ｒの周波数ｆｒより高いときには電源電圧Ｖ
ｂとほぼ等しくなり、分周信号Ｓ′の周波数ｆｃ′が参
照信号Ｒの周波数ｆｒより低いときには電源電圧−Ｖｂ
とほぼ等しくなる（なお、第２の低域通過フィルタ２２
の出力に対して電圧制限回路を設けて出力電圧を電源電
圧Ｖｂより低い電圧Ｖｂ′または電源電圧−Ｖｂより高
い電圧−Ｖｂ′に制限する場合もある）。

【００３９】一方、測定対象のジッタの周波数帯域Ｆｊ
の信号成分に対する第２の低域通過フィルタ２２の利得
は低く、これを例えば０ｄＢとすれば、第１の低域通過
フィルタ１４から入力されるジッタの周波数帯域Ｆｊの
信号は、そのまま第２の低域通過フィルタ２２から出力
されることになる。

【００４０】つまり、ジッタの周波数帯域Ｆｊの信号成
分に対する第２の低域通過フィルタ２２の出力電圧範囲
は前記した電圧範囲±Ｖ１となり、この電圧範囲±Ｖ１
は、直流成分に対する第２の低域通過フィルタ２２の出
力電圧範囲±Ｖｂ（または制限電圧範囲±Ｖｂ′）より
狭い。

【００４１】したがって、同期判定回路２４において、
図５に示しているように、電圧Ｖ４を電圧Ｖ１と電源電
圧Ｖｂ（または制限電圧Ｖｂ′）の間に設定し、電圧−
Ｖ４を電圧−Ｖ１と電源電圧−Ｖｂ（または制限電圧−
Ｖｂ′）の間に設定し、第２の低域通過フィルタ２２の
出力信号が電圧範囲±Ｖ４を越えているか否かを判定す
ることにより、同期外れを確実に検出することができ
る。

【００４２】動作範囲判定回路２３からの動作範囲外信
号Ｄおよび同期判定回路２４からの同期外れ信号Ｅは、
制御回路２５に入力される。

【００４３】制御回路２５は、動作範囲外信号Ｄまたは
同期外れ信号Ｅを受けている間、ジッタ量表示器１７に
規制信号Ｋを出力して、歪による誤差を含むジッタ量あ
るいは同期外れ状態に検出したジッタ量の表示を消させ
て、同期状態で且つ分周信号Ｓ′と参照信号Ｒの位相差
が位相周波数比較器１３の直線動作範囲Ｌ内にあるとき
に検出された正確なジッタ量のみを表示させる。

【００４４】以上のように、このジッタ測定装置２０で
は、第１の低域通過フィルタ１４から出力される誤差信
号Ｅｒが位相周波数比較器１３の直線動作範囲Ｌに対応
する第１の電圧範囲±Ｖ１を越えたときに動作範囲外と
判定し、誤差信号Ｅｒに含まれる直流成分をアクティブ
型の第２の低域通過フィルタ２２によって測定対象のジ
ッタの周波数帯域Ｆｊの信号成分より大きい電圧に増幅
し、その出力信号が、周波数帯域Ｆｊの信号成分の電圧
範囲（即ち、位相周波数比較器１３の直線動作範囲に対
応する第１の電圧範囲±Ｖ１）より広く設定された第２
の電圧範囲±Ｖ４を越えたときに同期外れと判定してい
る。

【００４５】このため、位相周波数比較器１３が直線動
作範囲で動作しているか否かおよび同期しているか否か
をそれぞれ独立に判定できる。

【００４６】したがって、位相周波数比較器１３の位相
比較器としての直線動作範囲Ｌの全域をジッタの測定範
囲として使用することができ、広い測定範囲を確保でき
る。また、位相周波数比較器側の測定範囲が拡大したこ
とにより、分周器１１の分周比Ｎを従来のほぼ１／２に
しても従来と同じ測定範囲が得られるので、位相周波数
比較器１３の検出感度が高くなり、測定分解能が高くな
る。

【００４７】なお、このジッタ測定装置２０では、誤差
信号Ｅｒに含まれる直流成分に対して高い増幅度を有し
ているので、ＰＬＬのループゲインが直流成分に対して
非常に大きくなり、同期外れ状態における引き込み動作
を高速化できる。

【００４８】また、第２の低域通過フィルタ２２の特性
は、直流成分に対する増幅度をＧｄ、周波数帯域Ｆｊの
信号に対する増幅度をＧｊとすると、次の関係、 Ｇｄ・Ｖ２＞Ｇｊ・Ｖ１ を満たせばよい。

【００４９】つまり、同期外れ状態に第１の低域通過フ
ィルタ１４から出力される直流電圧Ｖ２をＧｄ倍した電
圧が、同期状態におけるジッタの最大電圧Ｖ１をＧｊ倍
した電圧より大きければよく、この電圧間に同期外れ判
定用の電圧Ｖ４を設定すればよい。

【００５０】また、この実施形態では、被測定信号Ｓを
分周器１１によって分周し、分周信号Ｓ′と参照信号Ｒ
とを位相周波数比較器１３に入力していたが、分周器１
１を省略して（あるいは分周器１１の分周比Ｎを１とし
て）、被測定信号Ｓを位相周波数比較器１３に直接入力
してもよい。

【００５１】また、この実施形態では、動作範囲判定回
路２３で動作範囲外と判定されたとき、または同期判定
回路２４で同期外れと判定されたときにジッタ量の表示
を規制するようにしていたが、前記したように、動作範
囲外または同期外れと判定されたときにジッタ量検出回
路１６による検出動作そのものを規制してもよく、ま
た、このような規制を行わずに、単に動作範囲外や同期
外れと判定されたときに、制御回路２５によってブザー
やランプを駆動して音や光で報知してもよい。

【００５２】また、前記実施形態では、誤差信号から制
御信号を抽出するための第２の低域通過フィルタ２２の
直流に対する利得を大きくし、この第２の低域通過フィ
ルタ２２の出力電圧に基づいて同期外れを判定していた
が、図６に示すジッタ測定装置４０のように、第１の低
域通過フィルタ１４から出力される誤差信号を第２の低
域通過フィルタ１５と、アクティブ型の第３の低域通過
フィルタ４１に入力し、第２の低域通過フィルタ１５に
よって誤差信号Ｅｒから制御信号Ｃを抽出して電圧制御
発振器１２に入力してＰＬＬのループを形成させ、第３
の低域通過フィルタ４１によって誤差信号Ｅｒの直流成
分を誤差信号に含まれるジッタの周波数帯域の信号成分
より大きな電圧に増幅して同期判定回路２４に入力し
て、同期外れを検出してもよい。

【００５３】この場合、第３の低域通過フィルタ４１の
特性は、図４の破線で示す特性Ｉのようにジッタの周波
数帯域Ｆｊにおける利得を０ｄＢより小さくしてもよ
い。

【００５４】このように周波数帯域Ｆｊを減衰させるこ
とで第２の低域通過フィルタ４１の出力に現れるジッタ
信号成分を小さくでき、同期判定のための電圧Ｖ４、−
Ｖ４の設定の自由度が大きくなり、同期外れの検出がよ
り容易になる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のジッタ測
定装置は、誤差信号が位相周波数比較器の直線動作範囲
Ｌに対応する第１の電圧範囲±Ｖ１を越えたときに動作
範囲外と判定するとともに、アクティブ型の第２の低域
通過フィルタまたはアクティブ型の第３の低域通過フィ
ルタによって誤差信号に含まれる直流成分を測定対象の
ジッタの周波数帯域の信号成分より大きい電圧に増幅
し、この出力が位相周波数比較器の直線動作範囲に対応
する第１の電圧範囲より広く設定された第２の電圧範囲
を越えたときに同期外れと判定している。

【００５６】このため、動作範囲の判定と同期判定とを
それぞれ独立に行うことができ、位相周波数比較器の位
相比較器としての直線動作範囲の全域をジッタの測定範
囲として使用することができ、広い測定範囲を確保でき
る。また、位相周波数比較器側の測定範囲が拡大したこ
とにより、被測定信号を分周して位相周波数比較器に入
力する場合でも、その分周比を従来のほぼ１／２にする
ことができ、位相周波数比較器の検出感度が高くなり、
測定分解能が高くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の構成を示すブロック図

【図２】実施形態の要部の特性図

【図３】実施形態の要部の回路例

【図４】実施形態の要部の特性図

【図５】実施形態の要部の出力電圧特性

【図６】他の実施形態の構成を示すブロック図

【図７】従来装置の構成を示すブロック図

【図８】ディジタル型の位相周波数比較器の位相比較器
としての特性図

【図９】ディジタル型の位相周波数比較器の周波数比較
器としての特性図

【符号の説明】

１１ 分周器 １２ 電圧制御発振器 １３ 位相周波数比較器 １６ ジッタ量検出回路 １７ ジッタ量表示器 ２１ 第１の低域通過フィルタ ２２ 第２の低域通過フィルタ ２３ 動作範囲判定回路 ２４ 同期判定回路 ２５ 制御回路 ４１ 第３の低域通過フィルタ

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−174799（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−15350（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−9026（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−18815（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−66780（ＪＰ，Ａ) 特開2000−230953（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−28753（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01R 29/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】制御信号を受け、該制御信号の電圧に応じ
   て位相、周波数が変化する参照信号を出力する電圧制御
   発振器（１２）と、 前記参照信号と測定対象のジッタを有する被測定信号と
   を受け、該両信号の周波数が等しい状態では、両信号の
   位相差の変化に対して直流成分の電圧が所定の基準レベ
   ル（０）を中心とする第１の電圧範囲（±Ｖ１）内で直
   線的に変化する信号を出力し、前記両信号の周波数が異
   なる同期外れ状態で、該周波数差が所定以上のときに
   は、直流成分の電圧が前記第１の電圧範囲の基準レベル
   と同一の基準レベルで該第１の電圧範囲より狭い第３の
   電圧範囲（±Ｖ２）の上限または下限に等しい信号を出
   力するディジタル型の位相周波数比較器（１３）と、 前記位相周波数比較器の出力信号に対して、測定対象の
   ジッタの周波数帯域以下の信号成分を通過させ、前記参
   照信号と被測定信号の周波数が等しいときに前記位相周
   波数比較器から出力される信号に対して、前記被測定信
   号のジッタによる位相変化に追従して電圧が変化する交
   流分と前記参照信号の位相と被測定信号の中心位相の差
   に対応する直流分とを含む誤差信号を出力し、前記同期
   外れ状態で、該周波数差が前記所定以上のときには、直
   流成分の電圧が前記第３の電圧範囲の上限または下限に
   等しい信号を誤差信号として出力する第１の低域通過フ
   ィルタ（１４）と、 前記誤差信号から被測定信号のジッタ量を検出するジッ
   タ量検出手段（１６）と、前 記測定対象のジッタの周波数帯域の信号に対する第１
   の増幅度（Ｇｊ）より、直流分に対する第２の増幅度
   （Ｇｄ）の方が高く、且つ前記第１の電圧範囲の上限お
   よび下限の電圧を前記第１の増幅度で増幅して得られる
   第４の電圧範囲（±Ｖ１、±ＧｊＶ１）より、前記第３
   の電圧範囲の上限および下限の電圧を前記第２の増幅度
   で増幅して得られる第５の電圧範囲（±Ｖｂ、±ＧｄＶ
   ２）が広くなるように設定され、前記誤差信号を増幅し
   た信号を制御信号として前記電圧制御発振器に出力し
   て、前記参照信号と被測定信号の周波数および前記参照
   信号の位相と被測定信号の中心位相が一致した同期状態
   を維持させるアクティブ型の第２の低域通過フィルタ
   （２２）と、 前記誤差信号が前記第１の電圧範囲を越えているか否か
   を判定する動作範囲判定手段（２３）と、 前記第２の低域通過フィルタの出力信号が前記第４の電
   圧範囲より広く、前記第５の電圧範囲より狭く設定され
   た第２の電圧範囲（±Ｖ４）を越えているか否かを判定
   することによって、被測定信号に対して参照信号が同期
   しているか否かを判定する同期判定手段（２４）とを備
   えたジッタ測定装置。
2. 【請求項２】制御信号を受け、該制御信号の電圧に応じ
   て位相、周波数が変化する参照信号を出力する電圧制御
   発振器（１２）と、 前記参照信号と測定対象のジッタを有する被測定信号と
   を受け、該両信号の周波数が等しい状態では、両信号の
   位相差の変化に対して直流成分の電圧が所定の基準レベ
   ル（０）を中心とする第１の電圧範囲（±Ｖ１）内で直
   線的に変化する信号を出力し、前記両信号の周波数が異
   なる同期外れ状態で、該周波数差が所定以上のときに
   は、直流成分の電圧が前記第１の電圧範囲の基準レベル
   と同一の基準レベルで該第１の電圧範囲より狭い第３の
   電圧範囲（±Ｖ２）の上限または下限に等しい信号を出
   力するディジタル型の位相周波数比較器（１３）と、 前記位相周波数比較器の出力信号に対して、測定対象の
   ジッタの周波数帯域以下の信号成分を通過させ、前記参
   照信号と被測定信号の周波数が等しいときに前記位相周
   波数比較器から出力される信号に対して、前記被測定信
   号のジッタによる位相変化に追従して電圧が変化する交
   流分と前記参照信号の位相と被測定信号の中心位相の差
   に対応する直流分とを含む誤差信号を出力し、前記同期
   外れ状態で、該周波数差が前記所定以上のときには、直
   流成分の電圧が前記第３の電圧範囲の上限または下限に
   等しい信号を誤差信号として出力する第１の低域通過フ
   ィルタ（１４）と、 前記誤差信号から被測定信号のジッタ量を検出するジッ
   タ量検出手段（１６）と、 前記誤差信号に含まれる直流成分を抽出し、該抽出した
   信号を制御信号として前記電圧制御発振器に出力して、
   前記参照信号と被測定信号の周波数および前記 参照信号
   の位相と被測定信号の中心位相が一致した同期状態を維
   持させる第２の低域通過フィルタ（１５）と、前 記測定対象のジッタの周波数帯域の信号に対する第１
   の増幅度（Ｇｊ）より、直流分に対する第２の増幅度
   （Ｇｄ）の方が高く、且つ前記第１の電圧範囲の上限お
   よび下限の電圧を前記第１の増幅度で増幅して得られる
   第４の電圧範囲（±Ｖ１、±ＧｊＶ１）より、前記第３
   の電圧範囲の上限および下限の電圧を前記第２の増幅度
   で増幅して得られる第５の電圧範囲（±Ｖｂ、±ＧｄＶ
   ２）が広くなるように設定され、前記誤差信号を増幅し
   て出力するアクティブ型の第３の低域通過フィルタ（４
   １）と、 前記誤差信号が前記第１の電圧範囲を越えているか否か
   を判定する動作範囲判定手段（２３）と、 前記第３の低域通過フィルタの出力信号が前記第４の電
   圧範囲より広く、前記第５の電圧範囲より狭く設定され
   た第２の電圧範囲（±Ｖ４）を越えているか否かを判定
   することによって被測定信号に対して参照信号が同期し
   ているか否かを判定する同期判定手段（２４）とを備え
   たジッタ測定装置。