JP3367381B2 - Phase locked loop circuit - Google Patents

Phase locked loop circuit

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JP3367381B2 JP13131397A JP13131397A JP3367381B2 JP 3367381 B2 JP3367381 B2 JP 3367381B2 JP 13131397 A JP13131397 A JP 13131397A JP 13131397 A JP13131397 A JP 13131397A JP 3367381 B2 JP3367381 B2 JP 3367381B2
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、入力信号からク
ロック信号を再生する位相ロックループ(以下、PLL
と呼ぶ)回路に関し、特に入力信号と再生クロック信号
との周波数偏差を検出する周波数比較器を備えた位相ロ
ックループ回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a phase-locked loop (hereinafter referred to as PLL) for recovering a clock signal from an input signal.
Circuit), and more particularly to a phase locked loop circuit including a frequency comparator that detects a frequency deviation between an input signal and a recovered clock signal.

【0002】[0002]

【従来の技術】PLL回路は、入力信号と再生クロック
信号との位相比較結果に基づいてVCO(電圧制御発振
器)を制御すべく構成されるが、VCOの周波数可変範
囲を狭くすると引き込みに時間がかかり、周波数可変範
囲を広くすると、サイドロックを起こしやすいという問
題点がある。例えばCDプレーヤのEFM(Eight-Four
teen Modulation)信号の場合、3T〜11T(Tは基
準周期)のパターンが使用されるが、無信号時には特定
の周期、例えば34Tを1周期として比較的単純なパタ
ーンが繰り返される。この場合、34Tの周期の中に再
生クロックが丁度33周期分又は35周期分収まってし
まうと、位相差出力も34T周期の繰り返しとなり、L
PF(ローパスフィルタ)を通した位相差出力の直流成
分が0となってサイドロック状態となってしまう。
2. Description of the Related Art A PLL circuit is configured to control a VCO (voltage controlled oscillator) on the basis of the result of phase comparison between an input signal and a reproduced clock signal. Therefore, if the frequency variable range is widened, there is a problem that side lock is likely to occur. For example, EFM (Eight-Four) of a CD player
In the case of a teen modulation signal, a pattern of 3T to 11T (T is a reference cycle) is used, but when there is no signal, a relatively simple pattern is repeated with a specific cycle, for example, 34T as one cycle. In this case, if the reproduced clock is settled in the period of 34T for exactly 33 periods or 35 periods, the phase difference output also repeats 34T periods, and L
The DC component of the phase difference output that has passed through the PF (low-pass filter) becomes 0, and the side lock state occurs.

【0003】そこで、VCOの周波数可変範囲を広くし
たまま、サイドロックを防止するため、位相比較器と共
に周波数比較器を使用したPLL回路が従来から使用さ
れている。このようなPLL回路では、周波数比較器が
EFM信号のエッジ間隔をカウントし、そのカウント値
から入力信号と再生クロックとの間の周波数偏差を検出
する。例えば、最大反転幅11TをVCOのクロックで
カウントする場合には、カウント値が10.5T以下で
あればVCOの出力周波数を増加させ、11.5T以上
であればVCOの出力周波数を減少させるというように
VCOの発振周波数を制御する。
Therefore, in order to prevent side lock while keeping the variable frequency range of the VCO wide, a PLL circuit using a frequency comparator together with a phase comparator has been conventionally used. In such a PLL circuit, the frequency comparator counts the edge interval of the EFM signal and detects the frequency deviation between the input signal and the reproduction clock from the count value. For example, when the maximum inversion width of 11T is counted by the VCO clock, if the count value is 10.5T or less, the output frequency of the VCO is increased, and if it is 11.5T or more, the output frequency of the VCO is decreased. Control the oscillation frequency of the VCO.

【0004】ところで、図5に示すように、周波数比較
器がEFM信号の最大反転幅11Tを再生クロックCK
によってカウントする場合、再生クロックCKの周期が
EFM信号の基準周期Tに対応したものであれば、同図
(a)に示すように、11Tの長さのパルスを再生クロ
ックCKで11周期分カウントすることになるが、同図
中点線で示したように、再生クロックCKを基準とした
ときEFM信号のパルス幅が10Tから12Tまでを1
1Tであるとカウントする可能性がある。この範囲が周
波数比較器の不感帯となる。また、同図(b)に示すよ
うに、再生クロックCKの周波数を2倍にしてEFM信
号の最大反転幅11Tを再生クロックCKで22周期分
カウントするように設定すると、同図中点線で示すよう
に、周波数比較器の不感帯は先の例よりも狭くなる。
By the way, as shown in FIG. 5, the frequency comparator outputs the maximum inversion width 11T of the EFM signal to the reproduction clock CK.
If the cycle of the reproduction clock CK corresponds to the reference cycle T of the EFM signal, a pulse having a length of 11T is counted by the reproduction clock CK for 11 cycles, as shown in FIG. However, as shown by the dotted line in the figure, when the reproduction clock CK is used as a reference, the pulse width of the EFM signal is 1 from 10T to 12T.
It may be counted as 1T. This range is the dead zone of the frequency comparator. Further, as shown in FIG. 7B, if the frequency of the reproduction clock CK is doubled and the maximum inversion width 11T of the EFM signal is set to count 22 cycles with the reproduction clock CK, it is indicated by a dotted line in the figure. Thus, the dead band of the frequency comparator is narrower than in the previous example.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】このように、周波数比
較器を使用したPLL回路では、周波数比較器に必ず不
感帯が存在し、この不感帯を狭くするためには、高い周
波数のクロック信号や高精度のアナログディレイライン
が必要になる。また、CD、MD、DAT等のEFM信
号には必ずジッタが含まれるため、不感帯をあまり狭く
しすぎると、ロック状態であるにも拘わらず、誤ってV
COの制御信号が頻繁に出力されてフィードバックルー
プが不感帯を挟んで発振してしまうという問題がある。
一方、周波数比較器の不感帯を広げると、その不感帯内
にサイドロックし易い周波数ポイントが存在してしま
い、サイドロック状態が長時間連続して、引き込みに時
間がかかったり、最悪の場合、同期状態に至らないとい
う問題もあった。
As described above, in the PLL circuit using the frequency comparator, the dead band always exists in the frequency comparator, and in order to narrow the dead band, a high frequency clock signal or high accuracy is required. Requires an analog delay line. Further, since EFM signals such as CD, MD, and DAT always include jitter, if the dead zone is made too narrow, it will be erroneously V
There is a problem that the control signal of CO is frequently output and the feedback loop oscillates across the dead zone.
On the other hand, if the dead band of the frequency comparator is widened, there is a frequency point where side lock is likely to occur in the dead band, and the side lock state continues for a long time, it takes time to pull in, or in the worst case, the synchronization state. There was also the problem of not reaching.

【0006】この発明は、このような問題点に鑑みなさ
れたもので、周波数偏差吸収手段の不感帯を多少広く設
定しても、サイドロック状態が長時間連続することがな
く、真の同期に要する時間を短縮することができる位相
ロックループ回路を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and even if the dead band of the frequency deviation absorbing means is set to be slightly wide, the side lock state does not continue for a long time and is required for true synchronization. An object of the present invention is to provide a phase locked loop circuit that can shorten the time.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明は、入力信号と
再生クロック信号との位相差を検出する位相比較器と、
この位相比較器によって検出された位相差をフィルタリ
ング処理するループフィルタと、このループフィルタの
出力に基づいて周波数を制御され前記再生クロック信号
を出力する制御発振器と、この制御発振器から出力され
る再生クロック信号に基づいて前記入力信号のエッジ間
隔をカウントし、そのカウント値が所定の範囲外である
ことをもって前記入力信号と再生クロックとの周波数偏
差を検出し、この検出された周波数偏差を吸収すべく前
記制御発振器の周波数を制御する周波数偏差吸収手段と
を備えた位相ロックループ回路において、引き込み動作
が開始されてから前記周波数偏差吸収手段における周波
数偏差の検出動作よりも長い周期を基準として真のロッ
ク状態となったことを検出するロック検出手段と、この
ロック検出手段が真のロック状態を検出することなく前
記周波数偏差が一定時間検出されないときに前記制御発
振器の周波数をいずれかの方向に強制的に変化させるよ
うに制御するサイドロック防止手段とを備えたことを特
徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention includes a phase comparator for detecting a phase difference between an input signal and a recovered clock signal,
A loop filter for filtering the phase difference detected by the phase comparator, a control oscillator whose frequency is controlled based on the output of the loop filter to output the reproduction clock signal, and a reproduction clock output from the control oscillator. In order to absorb the detected frequency deviation, the edge interval of the input signal is counted based on the signal, the frequency deviation between the input signal and the reproduction clock is detected when the count value is outside a predetermined range. In a phase-locked loop circuit including frequency deviation absorbing means for controlling the frequency of the controlled oscillator, a true lock is made based on a cycle longer than the frequency deviation detecting operation in the frequency deviation absorbing means after the pull-in operation is started. Lock detection means for detecting that the state has been reached, and this lock detection means Side lock preventing means for controlling the frequency of the controlled oscillator to be forcibly changed in either direction when the frequency deviation is not detected for a certain time without detecting the locked state of To do.

【0008】この発明によれば、引き込み動作が開始さ
れてから真のロック状態となったことをロック検出手段
で検出しない状態で、周波数偏差が一定時間継続して検
出されない場合、サイドロック状態であると判断し、制
御発振器を強制的に制御して、その周波数を変化させる
ようにしているので、サイドロック状態に陥っていた場
合でも、上記一定時間の後にこの状態から抜け出すこと
ができる。このため、周波数偏差吸収手段の不感帯をサ
イドロック周波数を含むように広く設定しても、その状
態が長く続くのを防止して短時間で真のロック状態にな
るように制御発振器を制御することが可能になる。
According to the present invention, when the lock detecting means does not detect that the lock state is the true lock state after the pull-in operation is started and the frequency deviation is not continuously detected for a certain period of time, the side lock state is set. Since it is determined that there is such a situation, the frequency is changed by forcibly controlling the controlled oscillator, so that even if the side-lock state is entered, it is possible to get out of this state after a certain period of time. For this reason, even if the dead band of the frequency deviation absorbing means is set to be wide so as to include the side lock frequency, it is necessary to prevent the state from continuing for a long time and control the control oscillator so that the true lock state is achieved in a short time. Will be possible.

【0009】サイドロック防止手段は、例えば引き込み
動作時に周波数が上昇中であるか下降中であるかを示す
引き込み方向を記憶する引き込み方向記憶手段と、周波
数偏差吸収手段が周波数偏差を検出しない状態が一定期
間継続したことを検出するタイマと、このタイマが、前
記周波数偏差吸収手段で周波数偏差を検出しない状態が
一定時間継続しことを検出したら、前記制御発振器の
周波数を引き込み方向記憶手段に記憶された引き込み方
向に変化させるように強制的に制御する制御手段とによ
り構成することができる。このような構成によれば、サ
イドロックから抜け出す際に、引き込み方向記憶手段に
記憶されている引き込み方向、即ち周波数が上昇中であ
ったのか、下降中であったのかを示す情報に基づいて適
切な方向に制御発振器を制御することができるので、更
に、真の同期に要する時間を短縮することができる。
The side lock preventing means includes, for example, a pull-in direction storing means for storing a pull-in direction indicating whether the frequency is rising or falling during pull-in operation, and a state in which the frequency deviation absorbing means does not detect the frequency deviation. a timer for detecting that a predetermined period has continued, the timer is pre
After detecting that the state of not detecting a frequency deviation continues <br/> predetermined time serial frequency deviation absorbing means, forced to change to the stored retraction direction retraction direction storage means the frequency of the controlled oscillator Control means for controlling the According to such a configuration, when the system is pulled out of the side lock, the pulling direction stored in the pulling direction storage means, that is, based on the information indicating whether the frequency is rising or falling, is appropriate. Since the controlled oscillator can be controlled in any direction, the time required for true synchronization can be further shortened.

【0010】また、ロック検出手段は、例えば入力信号
のフレーム周期毎に発生する同期信号と前記再生クロッ
クから生成された前記フレーム周期に対応する周期のパ
ルスとが同期したことをもって真のロック状態を検出す
るように構成すればよい。
Further, the lock detecting means establishes a true lock state when, for example, a synchronizing signal generated for each frame period of the input signal and a pulse of a period corresponding to the frame period generated from the reproduction clock are synchronized. It may be configured to detect.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の好ましい実施の形態について説明する。図1は、この
発明の一実施例に係る位相ロックループ回路の構成を示
すブロック図である。入力信号であるEFM信号は反転
間隔検出部1に入力され、ここでEFMパルスのエッジ
間隔が、再生クロックCKの周期Tを単位として何Tで
あるか検出される。カウンタ3は、VCO2から出力さ
れる再生クロック信号CKをカウントし、再生クロック
CKのN周期毎にパルスSCKを発生し、そのパルスS
CKを後述する周波数比較器4及びロック検出回路12
の基準信号として使用する。ここで、Nの値は後述する
ように、例えばEFM信号のフレーム周期に対応させて
588に設定される。反転間隔検出部1では、この基準
信号SCKからカウントパルスを生成し、EFM信号の
反転間隔をカウントする。EFM信号は、3T〜11T
までのパターンをとり、反転間隔検出部1は、10.5
T以上の幅のパルス、11.5T以上の幅のパルス及び
11Tの幅のパルスをそれぞれ検出したことを示す信号
を出力する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing the configuration of a phase locked loop circuit according to an embodiment of the present invention. The EFM signal, which is an input signal, is input to the inversion interval detection unit 1, where it is detected what the edge interval of the EFM pulse is, with the cycle T of the reproduction clock CK as a unit. The counter 3 counts the reproduction clock signal CK output from the VCO 2, generates a pulse SCK every N cycles of the reproduction clock CK, and outputs the pulse SCK.
The frequency comparator 4 and the lock detection circuit 12 to be described later
It is used as the reference signal of. Here, the value of N is set to 588, for example, corresponding to the frame period of the EFM signal, as described later. The inversion interval detection unit 1 generates a count pulse from the reference signal SCK and counts the inversion interval of the EFM signal. EFM signal is 3T-11T
Up to 10.5.
A signal indicating that a pulse having a width of T or more, a pulse having a width of 11.5T or more, and a pulse having a width of 11T has been detected is output.

【0012】周波数比較器4は、予め定めた一定期間に
反転間隔検出部1から10.5T以上の幅のパルスを検
出しなかった場合には、入力EFM信号の周波数がVC
O2の出力周波数よりも高いと判断し、VCO2の周波
数を上昇させるためのアップトリガ信号FUSを出力
し、上記一定期間に11.5T以上の幅のパルスを検出
した場合には、入力EFM信号の周波数がVCO2の出
力周波数よりも低いと判断し、VCO2の周波数を低下
させるためのダウントリガ信号FDSを出力する。これ
らのトリガ信号FUS,FDSは、それぞれオアゲート
5,6を介してワンショット回路7に与えられる。ワン
ショット回路7は、トリガ信号FUS,FDSをトリガ
として、各Q出力端子からトリガ信号FUS,FDSよ
りも長い一定のパルス幅のアップパルスFUP及びダウ
ンパルスFDWをそれぞれ出力する。チャージポンプ8
は、ワンショット回路7からアップパルスFUPを入力
した場合には“H”レベルの信号を出力し、ダウンパル
スFDWを入力した場合には“L”レベルの信号を出力
し、そのどちらでもない場合には出力がハイインピーダ
ンスとなる。そして、これら反転間隔検出部1、周波数
比較器4、ワンショット回路7及びチャージポンプ8で
周波数偏差吸収手段が構成されている。
When the frequency comparator 4 does not detect a pulse having a width of 10.5T or more from the inversion interval detector 1 within a predetermined period, the frequency of the input EFM signal is VC.
When it is determined that the frequency is higher than the output frequency of O2, the up-trigger signal FUS for increasing the frequency of VCO2 is output, and when a pulse having a width of 11.5T or more is detected during the above-mentioned fixed period, the input EFM signal It is determined that the frequency is lower than the output frequency of VCO2, and the down trigger signal FDS for lowering the frequency of VCO2 is output. These trigger signals FUS and FDS are given to the one-shot circuit 7 via the OR gates 5 and 6, respectively. The one-shot circuit 7 uses the trigger signals FUS and FDS as a trigger to output an up pulse FUP and a down pulse FDW having a constant pulse width longer than the trigger signals FUS and FDS from the Q output terminals, respectively. Charge pump 8
Outputs an "H" level signal when an up pulse FUP is input from the one-shot circuit 7 and outputs an "L" level signal when a down pulse FDW is input, and when neither of them is input. The output becomes high impedance. The inversion interval detector 1, the frequency comparator 4, the one-shot circuit 7 and the charge pump 8 constitute a frequency deviation absorbing means.

【0013】一方、入力EFM信号とVCO2からの再
生クロック信号CKとは、位相比較器9に入力され、両
者の位相差が検出される。この位相差とチャージポンプ
8の出力とがループフィルタ10に与えられ、位相差と
周波数偏差とに基づく制御電圧VCがVCO2にフィー
ドバックされ、VCO2の出力周波数が制御される。
On the other hand, the input EFM signal and the reproduced clock signal CK from the VCO 2 are input to the phase comparator 9 and the phase difference between them is detected. The phase difference and the output of the charge pump 8 are given to the loop filter 10, the control voltage VC based on the phase difference and the frequency deviation is fed back to VCO2, and the output frequency of VCO2 is controlled.

【0014】更にこの回路では、サイドロックを防止す
るために、サイドロック防止回路11とロック検出部1
2とが設けられている。サイドロック防止回路11は、
引き込み方向記憶手段としてUPレジスタ21及びDO
WNレジスタ22と、タイマ23と、制御手段としての
デコーダ24と、オアゲート25,26,27とから構
成されている。UPレジスタ21は、VCO2の引き込
み動作が周波数を上昇する方向でなされていることを記
憶するレジスタで、周波数比較器4からのアップトリガ
信号FUSによりセットされ、オアゲート25の出力、
即ち周波数比較器4からのダウントリガ信号FDSによ
ってリセットされ、ロック検出部12がロック状態を検
出している間はリセット状態に保持される。DOWNレ
ジスタ22は、VCO2の引き込み動作が周波数を低下
させる方向でなされていることを記憶するレジスタで、
周波数比較器4からのダウントリガ信号FDSによりセ
ットされ、オアゲート26の出力、即ち周波数比較器4
からのアップトリガ信号FUSによってリセットされ、
ロック検出部12がロック状態を検出している間はリセ
ット状態に保持される。タイマ23は、ロック時には動
作せず、トリガ信号FUS,FDSでリセットされる以
外は常にカウントアップしている。そして、ある値まで
カウントすると、デコーダ24にパルスを出力し、同時
に自分自身をリセットして再度カウントを開始する。こ
れにより、ある一定時間にトリガ信号FUS,FDSが
発生しなかったことを検出する。デコーダ24は、タイ
マ23からパルスを入力したら、レジスタ21,22の
出力に基づいてワンショット回路7にアップトリガ信号
FUST又はダウントリガ信号FDSTを出力する。
Further, in this circuit, in order to prevent side lock, the side lock prevention circuit 11 and the lock detector 1 are provided.
2 and are provided. The side lock prevention circuit 11
The UP register 21 and the DO as the pull-in direction storage means
It comprises a WN register 22, a timer 23, a decoder 24 as control means, and OR gates 25, 26 and 27. The UP register 21 is a register for storing that the pulling operation of the VCO 2 is performed in the direction of increasing the frequency, and is set by the up trigger signal FUS from the frequency comparator 4, and the output of the OR gate 25,
That is, it is reset by the down trigger signal FDS from the frequency comparator 4, and is held in the reset state while the lock detection unit 12 detects the locked state. The DOWN register 22 is a register for storing that the pulling operation of the VCO 2 is performed in the direction of decreasing the frequency,
The output of the OR gate 26 is set by the down-trigger signal FDS from the frequency comparator 4, that is, the frequency comparator 4
Is reset by the up trigger signal FUS from
While the lock detector 12 detects the lock state, the lock state is held in the reset state. The timer 23 does not operate when locked and always counts up except when reset by the trigger signals FUS and FDS. When it reaches a certain value, it outputs a pulse to the decoder 24, resets itself at the same time, and starts counting again. As a result, it is detected that the trigger signals FUS and FDS have not been generated within a certain fixed time. When the pulse is input from the timer 23, the decoder 24 outputs the up trigger signal FUST or the down trigger signal FDST to the one-shot circuit 7 based on the outputs of the registers 21 and 22.

【0015】ロック検出部12は真のロック状態を検出
してサイドロック検出回路11を非動作状態とするため
に設けられている。この実施例では真のロック状態を次
のように検出している。即ち、音楽用CDを例にとる
と、EFM信号は、例えば図2に示すように、12ワー
ドのデータ、4ワードのQパリティ、12ワードのデー
タ及び4ワードのPパリティからなる計32ワードのデ
ータの先頭に同期信号SYNCを付加して1フレームが
構成されている。この1フレームは588Tの周期を有
する。従って、カウンタ3の周期Nを588に設定し、
再生クロックCKの588周期毎にカウンタ3から基準
信号SCKを出力させるようにする。一方、SYNCパ
ターンには11Tのパルスが含まれているので、ロック
検出部11は、反転間隔検出部1から出力される11T
の信号パターンからSYNC信号を検出し、そのSYN
C信号がカウンタ3から出力される基準信号SCKと同
期したことをもって真のロック状態であることを検出す
る。
The lock detector 12 is provided to detect the true lock state and bring the side lock detection circuit 11 into a non-operating state. In this embodiment, the true lock state is detected as follows. That is, taking a music CD as an example, as shown in FIG. 2, the EFM signal has a total of 32 words including 12 words of data, 4 words of Q parity, 12 words of data and 4 words of P parity. One frame is formed by adding a synchronization signal SYNC to the head of data. This one frame has a period of 588T. Therefore, the cycle N of the counter 3 is set to 588,
The reference signal SCK is output from the counter 3 every 588 cycles of the reproduction clock CK. On the other hand, since the SYNC pattern includes 11T pulses, the lock detection unit 11 outputs the 11T pulses output from the inversion interval detection unit 1.
SYNC signal is detected from the signal pattern of
The true lock state is detected when the C signal is synchronized with the reference signal SCK output from the counter 3.

【0016】次に、このように構成された位相ロックル
ープ回路の動作を説明する。図3は、VCO2の出力周
波数とアップパルスFUP及びダウンパルスFDWの発
生確率との関係を示すグラフである。いま、EFM信号
の規定周波数を4.3218MHzとすると、EFM信
号の11Tのパルスを10.5T以下であると検出する
VCO2の周波数は、規定周波数に対して95.5%
(=10.5T/11T)、即ち4.125MHz以下
の周波数であり、11Tのパルスを11.5T以上であ
ると検出するVCO2の周波数は、規定周波数に対して
104.5%(=11.5T/11T)、即ち4.51
8MHz以上の周波数である。実際には、11Tのパル
スのエッジとVCO2の出力パルスCKの立ち上がりエ
ッジとの位置関係により、アップパルスFUPを出力す
る確率は、−4.5%から徐々に上昇し、−9%でほぼ
100%アップパルスFUPが出力される。同様に、ダ
ウンパルスFDWを出力する確率は、+4.5%から徐
々に上昇し、+9%でほぼ100%ダウンパルスFDW
が出力される。そして、これらの間が周波数比較器4の
不感帯となる。
Next, the operation of the phase-locked loop circuit configured as above will be described. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the output frequency of the VCO 2 and the occurrence probabilities of the up pulse FUP and the down pulse FDW. Now, assuming that the specified frequency of the EFM signal is 4.3218 MHz, the frequency of VCO2 that detects that the 11T pulse of the EFM signal is 10.5T or less is 95.5% of the specified frequency.
(= 10.5T / 11T), that is, a frequency of 4.125 MHz or less, and the frequency of VCO2 that detects a 11T pulse to be 11.5T or more is 104.5% (= 11. 5T / 11T), or 4.51
The frequency is 8 MHz or higher. Actually, due to the positional relationship between the 11T pulse edge and the rising edge of the VCO2 output pulse CK, the probability of outputting the up pulse FUP gradually increases from -4.5% to almost 100 at -9%. % Up pulse FUP is output. Similarly, the probability of outputting the down pulse FDW gradually increases from + 4.5%, and at + 9%, the down pulse FDW is almost 100%.
Is output. The dead zone of the frequency comparator 4 is between them.

【0017】一方、前述したように、34Tの周期に3
3Tや35Tが入ったとき、サイドロックを起こしやす
い。そのときのVCO2の周波数は、4.198MHz
(=4.3218MHz×34T/35T)及び4.4
53MHz(=4.3218MHz×34T/33T)
である。これらの周波数は、図3の不感帯領域に収まっ
ているので、これらの周波数でサイドロックすると、ア
ップパルスFUPもダウンパルスFDWも出力されない
状態が続く。サイドロック防止回路11は、このような
状態が一定時間継続したことを検出し、強制的にアップ
パルスFUP及びダウンパルスFDWを出力してサイド
ロック状態から抜け出すように動作する。
On the other hand, as described above, the period of 34T is 3
Side lock easily occurs when 3T or 35T is entered. The frequency of VCO2 at that time is 4.198 MHz
(= 4.3218 MHz × 34T / 35T) and 4.4
53MHz (= 4.3218MHz x 34T / 33T)
Is. Since these frequencies fall within the dead zone region of FIG. 3, when the side lock is performed at these frequencies, the state in which neither the up pulse FUP nor the down pulse FDW is output continues. The side lock prevention circuit 11 detects that such a state has continued for a certain period of time, forcibly outputs the up pulse FUP and the down pulse FDW, and operates to get out of the side lock state.

【0018】即ち、いまVCO2の周波数がEFM信号
の周波数より低い状態から引き込みを開始したとする
と、図4に示すように、周波数比較器4は、VCO2の
周波数が低いと判断してアップトリガ信号FUSを出力
する。そして、信号FUSをトリガとしてワンショット
回路7からアップパルスFUPが出力され、チャージポ
ンプ8を通じてループフィルタ10の容量Cに電荷が充
電されるので、ループフィルタ10から出力される制御
電圧VCは図示のように上昇する。この動作はVCO2
の周波数が周波数比較器4の不感帯内に到達するまで繰
り返される。VCO2の周波数が不感帯内に到達する
と、もはやアップパルスFUPは出力されない。この
間、位相比較器9の出力に基づきVCO2の周波数は制
御される。
That is, assuming that the pull-in is started from the state where the frequency of VCO2 is lower than the frequency of the EFM signal, the frequency comparator 4 judges that the frequency of VCO2 is low, as shown in FIG. Output FUS. Then, the up pulse FUP is output from the one-shot circuit 7 using the signal FUS as a trigger, and the capacitance C of the loop filter 10 is charged through the charge pump 8. Therefore, the control voltage VC output from the loop filter 10 is illustrated. To rise. This operation is VCO2
Is repeated until the frequency of reaches the dead band of the frequency comparator 4. When the frequency of VCO2 reaches the dead band, the up pulse FUP is no longer output. During this period, the frequency of the VCO 2 is controlled based on the output of the phase comparator 9.

【0019】もし、ここでサイドロック状態になった
ら、サイドロック防止回路11がない場合には、図4
(a)に示すように、制御電圧VCは、一定の電圧を維
持したままとなるが、この実施例の回路によれば、同図
(b)に示すように、タイマ23がリセットされないま
まある一定の値までカウントアップを続けるので、一定
時間経過の後、デコーダ24にパルスが加えられる。ま
た、これに先立ちアップトリガ信号FUSは、VCO2
の引き込み動作が周波数を上昇させる方向になされてい
ることを記憶するUPレジスタ21をセットすると同時
に、タイマ23をリセットする。これにより、デコーダ
24からは、UPレジスタ21がセット状態となってい
るためにアップトリガ信号FUSTが出力され、ワンシ
ョット回路7からアップパルスFUPが出力されてVC
O2がサイドロック状態から抜け出すことになる。ま
た、VCO2の周波数がEFM信号の周波数よりも高い
状態から引き込みを開始した場合でも、同様の動作によ
り、ダウンパルスFDWが出力される。そして、VCO
2の周波数が規定周波数に到達すると、ロック検出部1
2がこれを検出し、レジスタ21,22及びタイマ23
を常時リセット状態にして強制パルスの出力を禁止す
る。
If the side lock state is reached here, and the side lock prevention circuit 11 is not provided, as shown in FIG.
As shown in (a), the control voltage VC remains constant, but according to the circuit of this embodiment, the timer 23 is not reset as shown in (b) of the figure. Since the count-up is continued up to a fixed value, a pulse is applied to the decoder 24 after a fixed time has elapsed. Prior to this, the up trigger signal FUS is VCO2.
The timer 23 is reset at the same time as the UP register 21 which stores that the pull-in operation is being performed in the direction of increasing the frequency is set. As a result, the decoder 24 outputs the up-trigger signal FUST because the UP register 21 is in the set state, and the one-shot circuit 7 outputs the up-pulse FUP to output VC.
O2 will come out of the side lock state. Further, even when the pull-in is started from the state where the frequency of the VCO 2 is higher than the frequency of the EFM signal, the down pulse FDW is output by the same operation. And VCO
When the frequency of 2 reaches the specified frequency, the lock detector 1
2 detects this, registers 21, 22 and timer 23
Is always reset to prohibit the output of the forced pulse.

【0020】この実施例によれば、サイドロック状態に
陥る前にVCO2の周波数が上昇中であった場合にはア
ップパルスFUPを出力し、下降中であった場合にはダ
ウンパルスFDPを出力し、どちらでもない場合にはど
ちらかのパルスを出力することにより、VCO2の周波
数を変動させるようにしているので、適切な方向にVC
O2の周波数を振ることができ、同期に要する時間を大
幅に短縮することができる。
According to this embodiment, the up pulse FUP is output when the frequency of the VCO 2 is rising before falling into the side lock state, and the down pulse FDP is output when it is falling. When neither of them is output, either of the pulses is output to change the frequency of the VCO2, so that the VC is moved in the appropriate direction.
The frequency of O2 can be changed, and the time required for synchronization can be greatly reduced.

【0021】なお、この発明は上述したVCO2の制御
形態に限定されるものではなく、直前の制御方向とは関
係なしに、上昇方向又は下降方向のいずれか一方にVC
O2の周波数を振るようにしてもよい。この場合、規定
周波数に向かう方向とは逆方向に周波数が振られること
もあるが、サイドロック状態が維持されているよりも、
これから抜け出して再同期させる方が同期に至るまでの
時間は圧倒的に短縮できる。
The present invention is not limited to the control mode of the VCO 2 described above, and the VC can be controlled in either the ascending direction or the descending direction regardless of the immediately preceding control direction.
The frequency of O2 may be changed. In this case, the frequency may fluctuate in the direction opposite to the direction toward the specified frequency, but rather than maintaining the side lock state,
The time taken to get out of the process and re-synchronize can be overwhelmingly shortened.

【0022】[0022]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
引き込み動作が開始されてから真のロック状態となった
ことをロック検出手段で検出しない状態で、周波数偏差
が一定時間継続して検出されない場合、サイドロック状
態であると判断し、制御発振器を強制的に制御して、そ
の周波数を変化させるようにしているので、サイドロッ
ク状態に陥っていた場合でも、上記一定時間の後にこの
状態から抜け出すことができ、周波数偏差吸収手段の不
感帯をサイドロック周波数を含むように広く設定して
も、その状態が長く続くのを防止して短時間で真のロッ
ク状態になるように制御発振器を制御することが可能に
なるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention,
If the lock detector does not detect that the lock state has been true since the pull-in operation started, and if the frequency deviation is not detected for a certain period of time, it is determined to be the side-lock state and the control oscillator is forced. The frequency is controlled by changing the frequency, so that even if the user has fallen into the side lock state, it is possible to get out of this state after a certain period of time, and the dead band of the frequency deviation absorbing means is removed from the side lock frequency. Even if it is widely set so as to include, it is possible to prevent the state from continuing for a long time and control the controlled oscillator so as to be in the true lock state in a short time.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 この発明の一実施例に係る位相ロックループ
回路のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of a phase locked loop circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】 同回路に入力されるEFM信号のフレーム構
成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a frame configuration example of an EFM signal input to the same circuit.

【図3】 同回路におけるVCOの周波数とアップ・ダ
ウンパルス発生確率との関係を示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the VCO frequency and the up / down pulse occurrence probability in the same circuit.

【図4】 同回路の動作を説明するためのタイムチャー
トである。
FIG. 4 is a time chart for explaining the operation of the circuit.

【図5】 周波数比較器を備えた位相ロックループ回路
の不感帯を説明するための図である。
FIG. 5 is a diagram for explaining a dead zone of a phase locked loop circuit including a frequency comparator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…反転間隔検出部、2…VCO(電圧制御発振器)、
3…カウンタ、4…周波数比較器、7…ワンショット回
路、8…チャージポンプ、9…位相比較器、10…ルー
プフィルタ、11…サイドロック防止回路、12…ロッ
ク検出部。
1 ... Inversion interval detector, 2 ... VCO (voltage controlled oscillator),
3 ... Counter, 4 ... Frequency comparator, 7 ... One-shot circuit, 8 ... Charge pump, 9 ... Phase comparator, 10 ... Loop filter, 11 ... Side lock prevention circuit, 12 ... Lock detector.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号と再生クロック信号との位相差
を検出する位相比較器と、 この位相比較器によって検出された位相差をフィルタリ
ング処理するループフィルタと、 このループフィルタの出力に基づいて周波数を制御され
前記再生クロック信号を出力する制御発振器と、 この制御発振器から出力される再生クロック信号に基づ
いて前記入力信号のエッジ間隔をカウントし、そのカウ
ント値が所定の範囲外であることをもって前記入力信号
と再生クロックとの周波数偏差を検出し、この検出され
た周波数偏差を吸収すべく前記制御発振器の周波数を制
御する周波数偏差吸収手段とを備えた位相ロックループ
回路において、 引き込み動作が開始されてから前記周波数偏差吸収手段
における周波数偏差の検出動作よりも長い周期を基準と
して真のロック状態となったことを検出するロック検出
手段と、 このロック検出手段が真のロック状態を検出することな
く前記周波数偏差が一定時間検出されないときに前記制
御発振器の周波数をいずれかの方向に強制的に変化させ
るように制御するサイドロック防止手段とを備えたこと
を特徴とする位相ロックループ回路。
1. A phase comparator for detecting a phase difference between an input signal and a recovered clock signal, a loop filter for filtering the phase difference detected by the phase comparator, and a frequency based on the output of the loop filter. A controlled oscillator which outputs the reproduced clock signal controlled by the control oscillator, counts the edge interval of the input signal based on the reproduced clock signal output from the controlled oscillator, and determines that the count value is outside a predetermined range. In the phase locked loop circuit including the frequency deviation absorbing means for detecting the frequency deviation between the input signal and the reproduction clock and controlling the frequency of the controlled oscillator to absorb the detected frequency deviation, the pull-in operation is started. After that, based on a cycle longer than the frequency deviation detecting operation in the frequency deviation absorbing means, Lock detecting means for detecting that the lock state is in a true lock state, and when the frequency deviation is not detected for a certain period of time without the lock detecting means detecting the true lock state, the frequency of the controlled oscillator is set in either direction. And a side lock prevention means for controlling so as to forcibly change the phase lock loop circuit.
【請求項2】 前記サイドロック防止手段は、 引き込み動作時に周波数が上昇中であるか下降中である
かを示す引き込み方向を記憶する引き込み方向記憶手段
と、 前記周波数偏差吸収手段が周波数偏差を検出しない状態
が一定期間継続したことを検出するタイマと、 このタイマが、前記周波数偏差吸収手段で周波数偏差を
検出しない状態が一定時間継続しことを検出したら、
前記制御発振器の周波数を前記引き込み方向記憶手段に
記憶された引き込み方向に変化させるように強制的に制
御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項1記
載の位相ロックループ回路。
2. The side lock prevention means stores a pulling direction indicating whether the frequency is rising or falling during pulling operation, and the frequency deviation absorbing means detects a frequency deviation. A timer that detects that a state in which the frequency deviation is not maintained has continued for a certain period of time, and this timer uses the frequency deviation absorbing means to detect the frequency deviation.
If it detects that the undetected state has continued for a certain period of time,
2. The phase-locked loop circuit according to claim 1, further comprising control means for forcibly controlling the frequency of the controlled oscillator to change in the pull-in direction stored in the pull-in direction storage means.
【請求項3】 前記ロック検出手段は、前記入力信号の
フレーム周期毎に発生する同期信号と前記再生クロック
から生成された前記フレーム周期に対応する周期のパル
スとが同期したことをもって真のロック状態を検出する
ものであることを特徴とする請求項1又は2記載の位相
ロックループ回路。
3. The lock detecting means is in a true lock state when a synchronization signal generated every frame period of the input signal and a pulse of a period corresponding to the frame period generated from the reproduction clock are synchronized. The phase-locked loop circuit according to claim 1 or 2, wherein
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