JP3418093B2 - 入力クロック選択回路付きpll回路 - Google Patents

入力クロック選択回路付きpll回路

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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、複数の入力クロッ
クから1つの入力クロックを選択してPLL回路に供給
する選択回路を備えた入力クロック選択回路付きPLL
回路に関する。さらに詳しくは、本発明の入力クロック
選択回路付きPLL回路は、前記選択回路が入力クロッ
クの切換を実行したとき、切換前に入力されていた入力
クロックと切換後に入力された入力クロックに位相差が
存在し、選択回路から出力される入力クロックに余剰ビ
ットが発生する場合、この余剰ビットの影響を無くし、
PLL回路の出力をシステムクロック等として使用する
装置が誤動作するのを有効に防止するようにした入力ク
ロック選択回路付きPLL回路に関する。 【0002】 【従来の技術】従来技術においては、一般的に入力クロ
ックとデータは、信号伝送装置内等において、別の経路
で分配されている。図13は、信号伝送装置等の一般的
な装置内の信号関係を示す図であり、具体的には入力ク
ロックCとPLL出力とデータDとフレーム信号Fとの
関係を示している。図13において、フレーム信号Fは
多重化されたデータDの1周期を識別するための信号で
ある。データDの多重化等の処理は、通常、フレーム信
号F毎に行われる。 【0003】通常の運用時においては、データDとフレ
ーム信号Fは入力クロックCにより同期が取られてい
る。すなわち、ある一定期間、例えば1フレーム期間を
見たとき、データDのビット数と入力クロックCのビッ
ト数は一定である。図14は、入力クロック選択回路付
きPLL回路の従来例を示す図であり、入力クロック選
択回路付きPLL回路は、複数の入力クロックC1〜C
Nから1つの入力クロックCを選択してPLL回路3に
供給する選択回路1を備えている。図14に示すよう
に、PLL回路3は、位相比較器または周波数位相比較
器31とローパスフィルタ(図中、LPFと記載する)
32と電圧制御発振器(図中、VCOと記載する)33
と1/n倍の分周器34から構成されている。また、図
14に示すように、PLL回路3の前段には、複数の入
力クロックC1〜CNから1つの入力クロックCを選択
してPLL回路3に供給する選択回路1が設けられてい
る。 【0004】一般に、図14に示す各入力クロックC1
〜CNは、互いに位相差を持っている。そのため、デー
タがそのままで、入力クロックだけが切り換わった場
合、あるフレーム信号から次のフレーム信号までのクロ
ック数が定常状態のクロック数よりも増えて余剰となっ
たり、減って不足となったりする現象が発生する場合が
ある。したがって、通常は、クロック切換えに起因する
ビットエラーを起こさないようにするため、余分なメモ
リ容量(ビットバッファ)を持つことが行われている。
次に、上記した余分なメモリ容量(ビットバッファ)を
備えたシステムについて、図15を用いて説明する。 【0005】図15は、PLL回路を用いてクロックを
生成している同期網を示す概念図である。図15に示す
同期網は、上位局Aと下位局Bと下位局Cとから構成さ
れ、上位局Aは下位局B,Cに対してクロックf0を分
配している。また、下位局Bは、上位局Aからクロック
f0を受け取り、システムクロックfb=f0+△fb
を形成する。ここで、△fbはクロックの揺らぎ成分で
ある。すなわち、上位局Aから送信されたクロックf0
にはジッタ成分が乗っており、このジッタ成分に起因し
て、△fbの揺らぎが発生する。このシステムクロック
fbは、図示しないPLL回路に入力され、読み出しク
ロックFbrとして出力される。 【0006】同じく、下位局Cは、上位局Aからクロッ
クf0を受け取り、システムクロックfc=f0+△f
cを形成する。ここで、△fcは、△fbと同様に、ク
ロックf0のジッタ成分に起因するシステムクロックの
揺らぎ成分である。このクロックfcは、図示しないP
LL回路に入力され、読み出しクロックFcrとして出
力される。 【0007】さらに、図15に示すように、下位局Bは
クロック抽出回路152とメモリ153とから構成され
る同期伝送装置151を備えている。すなわち、下位局
Bは、図示しない他の下位局から入力されるディジタル
信号DSを受信して、同期伝送装置151のメモリ15
3に順次格納する。この時の書き込みクロックFbw
は、クロック抽出回路152の働きにより、入力された
ディジタル信号DSからクロック抽出することにより形
成される。メモリ153に格納されたディジタル信号D
Sは、前記した読み出しクロックFbrによって順次読
み出され、ディジタル伝送路154を介して下位局Cへ
送信される。 【0008】下位局Cは、下位局Bと同様に、クロック
抽出回路156とメモリ157とから構成される同期伝
送装置155を備え、下位局Bから送信されるディジタ
ル信号DSをディジタル信号伝送路154を介して受信
する。下位局Bのクロック抽出回路156は、入力され
たディジタル信号DSからクロックを抽出し、抽出した
クロックを書き込みクロックFcwとして使用し、メモ
リ157にディジタル信号DSを書き込む。ここで、下
位局Cのクロック抽出回路156から出力される書き込
みクロックFcwは、下位局Bにおいて生成された書き
込みクロックFbrと基本的に同一周波数のクロックで
ある。メモリ153に書き込まれたディジタル信号DS
は、前記した読み出しクロックFcrによってメモリ1
53から読み出されて出力される。 【0009】上記したように、下位局Cは、下位局Bか
ら受信したディジタル信号DSを書き込みクロックFc
w(クロックFbrと同一周波数)により、いったんメ
モリ157に格納する。その後、下位局Cは、上位局A
から供給されるクロックf0に基づいて生成したシステ
ムクロックfを用いて、図示しないPLL回路からの
出力クロックFcrを読み出しクロックとして使用し
て、メモリ157からディジタル信号DSを読み出して
いる。したがって、ディジタル信号伝送路154におい
て発生するジッタや瞬断等のある程度の位相変動は、下
位局Cのメモリ157で吸収することができる。すなわ
ち、図15の回路網においては、メモリ153及び15
7が、前記ビットエラーを起こさないようにするための
余分なメモリ容量(ビットバッファ)としての働きをし
ている。 【0010】しかし、一般に、通信装置においては、信
頼性向上及び運用保守性向上のため、機能を多重化し、
現用の回路と全く同じ構成の保守用の回路を複数用意し
ておき、現用の回路にトラブルがあったときには、保守
用の回路に切換えて、障害を防ぐことが行われている。
このような構成は、一般的に予備切換方式と呼ばれてい
る。 【0011】例えば、図15に示す同期網においては、
下位局B,Cは、上位局Aのみからクロックf0を受信
している。しかし、通信装置においては、通常、下位局
B,Cは複数の局からクロックを受信し、システムの信
頼性、保守性を高めているのが通常である。そのため、
下位局B,C内のPLL回路は、通常、図14に示すよ
うに、PLL回路の前段に複数の入力クロックから1つ
の入力クロックを選択するための選択回路1を備えてい
る。また、一般に、下位局B,Cに入力される各入力ク
ロックは、互いに位相差を持っている。そのため、デー
タがそのままで、入力クロックだけが切り換わった場
合、あるフレーム信号から次のフレーム信号までのクロ
ック数が定常状態のクロック数よりも増えて余剰となっ
たり、減って不足となったりする現象が発生する。そこ
で、前記したように、メモリ153,157を設けて、
ビットエラーを起こさないようにしているのであるが、
メモリ153や157の容量を超えるような位相変動
(位相差吸収用のデータバッファの容量を超える位相変
動)が前記FcwとFcrの間に生じると、書き込みが
行われていないアドレスについて読み出しを行ったり、
あるいは書き込み情報が多すぎてメモリ157がオーバ
ーフローし、ビットエラーとなるスリップという現象を
生じてしまう。特に、入力クロックを切換えた場合に
は、上記位相変動を吸収できない場合が多い。 【0012】 【発明が解決しようとする課題】次に、入力クロックを
切換えた場合に、位相変動をデータバッファで吸収でき
ないという現象について説明する。 【0013】図16は、従来の入力クロック選択回路付
きPLL回路の問題点を説明するための波形図である。
すなわち、図16は、図14に示す入力クロック選択回
路付きPLL回路において、互いに位相の異なる2つの
入力クロック(0系のクロックと1系のクロック)が、
選択回路1によってPLL回路3へ切換え入力されたと
き、PLL回路3に入力される切換時の波形が、切換の
タイミングに応じて変化する状態を示している。 【0014】図16において、(a)は0系の入力クロ
ックを示し、(b)は1系の入力クロックを示してい
る。図16の(a),(b)に示すように、0系から1
系及び1系から0系への切換タイミングとしては、期間
Aから期間Dに示す4通りのパターンがある。図16の
(c)は、期間Aにおいて、0系から1系に切り換わっ
た状態を示している。同じく、図16の(d)は、期間
Bにおいて、0系から1系に切り換わった状態を示し、
図16の(e)は、期間Cにおいて、0系から1系に切
り換わった状態を示し、図16の(f)は、期間Dにお
いて、0系から1系に切り換わった状態を示している。 【0015】また、図16の(g)は、期間Aにおい
て、1系から0系に切り換わった状態を示している。同
じく、図16の(h)は、期間Bにおいて、1系から0
系に切り換わった状態を示し、図16の(i)は、期間
Cにおいて、1系から0系に切り換わった状態を示し、
図16の(j)は、期間Dにおいて、1系から0系に切
り換わった状態を示している。 【0016】図16の(a)〜(f)から明らかなよう
に、0系から1系への切換えでは、0系がハイレベルで
1系がローレベルである期間Aにおける切換え(c)、
及び0系がローレベルで1系がハイレベルである期間C
における切換え(e)において、余剰パルスP1,P2
が発生する。 【0017】また、図16の(a),(b)及び(g)
〜(j)から明らかなように、1系から0系への切換え
では、余剰パルスは全く発生しないことがわかる。図1
7は、従来例による入力クロックが切り換わるときの波
形図である。すなわち、図17に示す波形図は、PLL
回路3に対する入カクロックが、期間Aのタイミングに
おいて、0系から1系に切り換わったときの動作を示し
ている。図17から明らかなように、入力クロックは余
剰パルスP1を発生しており、この余剰パルスP1に起
因して、以下の不都合が生じる。 【0018】すなわち、PLL回路3は、周知のよう
に、入力クロックの位相とPLL出力を分周(1/n分
周)した信号の位相とを一致させる動作をする。また、
従来のPLL回路3は、入カクロックと分周された電圧
制御発振器33からの帰還クロックとの位相比較を周波
数位相比較器31で行っていた。周波数比較器31は、
エッジの立ち上がりで位相の進み遅れを判断するため、
PLL回路3に入力されるクロックに、図17に示すよ
うな余剰パルスP1が生じると、切換えられた本来の1
系の入力クロックは0系の入力クロックよりも位相が遅
れているにもかかわらず、周波数位相比較器31は位相
が一周期進んでいると解釈する。その結果、周波数位相
比較器31は、図17に示すように、分周クロックの位
相を一周期進めるような電圧を出力する。 【0019】特に、ここで問題になるのは、PLLの出
力クロックが、通常、PLL回路において逓倍されてい
ることである。その為、比較周波数の1周期に対してN
倍の周期のずれを起こす。このように、クロックの同期
が入力クロックの1周期分もずれてしまった場合には、
データエラーを吸収するために設けられているビットバ
ッファの容量を越えてしまい、ビット落ちが発生してし
まう。これが第1の問題点である。 【0020】なお、位相比較器1として、FF式位相
比較器(フリップフロップ式位相比較器)を使用した場
合には、図17に示す期間Aにおける余剰パルスP1が
発生しても、FF式位相比較器の感度が低いために1周
期位相がずれる動作は生じない。 【0021】次に、上記第1の問題を解決するため、巨
大なデータバッファを設けた場合でも、0系から1系に
切換えた時と、1系から0系に切換えた時のPLL回路
3の引込み動作が不可逆的である場合には、切換えを繰
り返したときにビットずれが加算されるため、いつかは
データバッファの容量を越えてしまう。これが第2の間
題点である。ここで、不可逆的とは、0系から1系に切
換えた時に生じた位相のずれが1系から0系に切換えた
時に、もとに戻らないことをいう。例えば、図16に示
すように、0から1系への切換えでは余剰ビット(P
1,P2)が発生するにもかかわらず、1系から0系へ
の切換えではそれらが無い場合、不可逆な切換えである
と言える。 【0022】本発明は、上記した従来技術の問題点に鑑
み為されたもので、PLL回路に入力される入力クロッ
クの切換時に、切換えに起因して発生する余剰ビットを
除去した入力クロックをPLL回路に供給することが可
能な入力クロック選択回路付きPLL回路を提供するこ
とを目的としている。 【0023】 【課題を解決するための手段】図1は、請求項1に記載
する発明の原理ブロック図である。 【0024】請求項1に記載の発明は、複数の入力クロ
ックから1つの入力クロックを選択して出力する選択回
路1と、上記選択回路1から出力される入力クロックを
受けて動作するPLL回路3とを備えた入力クロック選
択回路付きPLL回路において、上記選択回路1とPL
L回路3の間に設けられ、上記選択回路1が出力してい
る第1の入力クロックを第2の入力クロックに切換えて
出力するとき、選択回路1から出力される入力クロック
の立ち上がり時を基準にして、選択回路1から出力され
る入力クロックの半周期以上1周期未満の期間をディジ
タルカウンタを用いて定め、入力クロックを前記定めた
期間に亘ってハイレベル(“H”レベル)状態に保持し
て出力するタイマ回路2と、前記タイマ回路2と前記選
択回路1の間に、入力クロックを微分する微分回路28
0とを備えたことを特徴とする。 【0025】請求項1に記載の発明において、微分回路
280が設けられたいない場合、選択回路1とPLL回
路3の間に設けられたタイマ回路2が次のような基本的
な働きをする。 【0026】すなわち、微分回路280が設けられてい
ない場合、タイマ回路2は、選択回路1から出力される
第1の入力クロックの立ち上がり時を基準にして、第1
の入力クロックの半周期以上1周期未満の期間に亘っ
て、入力クロックをハイレベル状態に保持してPLL回
路3に出力する。したがって、入力クロックの切換時に
おいて、PLL回路3に入力される入力クロックのパル
ス幅を大きく取ることができる。 【0027】ここで、請求項1に記載の発明は、前記タ
イマ回路2をディジタルカウンタで構成し、タイマ回路
2と選択回路1の間に入力クロックを微分する微分回路
を設けため、タイマ回路2がカウントを開始してから終
了するまでの時間を越えるような長い周期の入力クロッ
クが切換回路1から出力される場合においても、PLL
回路3に入力される入力クロックのパルス幅を前記半周
期以上1周期未満の期間に設定することができる。 【0028】これにより、選択回路1において、入力ク
ロックの系切換が行われた時、従来技術で問題となって
いた図16に示すような余剰パルスP1,P2がPLL
回路3に入力されるのを有効に防止することができる。 【0029】なお、ディジタル方式でタイマ回路2を実
現する場合、カウントに用いるクロックは外部より供給
するか又は入力クロックのn倍の周波数であるPLL3
内の電圧制御発振器(VC)の出力を用いることがで
きる。 【0030】 【発明の実施の形態】以下、添付の図面を用いて、本発
明の実施の形態について説明する。 【0031】(1)本発明に関連する第1の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図2は本発明に関連する第1の入力クロック選択回路付
きPLL回路を示す図である。図2において、図14に
示す従来例と同一部分には、同一記号を付している。図
2に示す第1の入力クロック選択回路付きPLL回路
が、図13に示す従来例と異なっている点は、タイマ回
路2が設けられていることである。すなわち、図2にお
いて、211から215はタイマ回路2を構成する回路
部品であり、図2から明らかなように、211と215
はノア回路、212はコンデンサ、213と214は抵
抗である。 【0032】図3は、図2に示す第1の入力クロック選
択回路付きPLL回路の動作を説明するための波形図で
ある。図3において、aからfは、図2に同じ符号(a
〜f)で示されている各ラインの電圧波形を示してい
る。図3に示すように、入力クロックとタイマ回路2の
フィードバック入力が共に“L”レベルの期間において
は(例えば、時刻t0)、ノア回路211は“H”レベ
ルの出力(b)を保持しており、電圧源VDDとの電位
差がないため、コンデンサ22は非充電状態にある。し
たがって、このとき、b,c,dは、それぞれ図3に示
すように、“H”レベルとなっている。さらに、ノア回
路215の2つの入力端子には、“H”レベルと“L”
レベル(アース電位)が入力されるため、出力電圧であ
るf(aと等しい)は“L”レベルとなっている。 【0033】次に、図3に示すように、時刻t1におい
て、入力クロックが立ち上がると、ノア回路211の出
力は、“H”レベルから“L”レベルに変化する。した
がって、bは時刻t1から時刻t2に亘って“H”レベ
ルから“L”レベルに変化する。上記ノア回路211の
出力変化に伴って、c,dの電位は、図3に示すよう
に、時刻t2において、“H”レベルから“L”レベル
に変化する。したがって、図3に示すように、時刻t2
において、ノア回路215の2つの入力端子に共に
“L”レベルが入力されるため、ノア回路215の出力
fは時刻t2において“L”レベルから“H”レベルに
変化する。 【0034】上記ノア回路215が“H”レベルを出力
する期間は、抵抗213の抵抗値Rとコンデンサ212
の容量Cで決まる時定数τ(τ≒1/RC)で定まる。
すなわち、コンデンサ212は、時刻t2から電圧源V
DDによる充電が開始され、図3に示すように、c,d
の電位は徐々に“L”レベルから“H”レベルに回復し
て行く。したがって、上記時定数τが経過して時刻t3
になると、c,dは“H”レベルとなり、ノア回路21
5の出力f(aと等しい)は“H”レベルから“L”レ
ベルに変化する。 【0035】すなわち、図2に示すタイマ回路2によれ
ば、コンデンサ212(容量C)と抵抗213(抵抗
R)とによって決まる時間(τ≒1/RC)だけ、タイ
マ回路2へ入力される入力クロックとは無関係に、出力
(f)を”H”レベルにホールドすることができる。し
たがって、図1に示す選択回路1から図16の(c),
(d)に示すような余剰パルスP1,P2の乗った入力
クロックがタイマ回路2へ入力されても、余剰パルスP
1,P2をマスクすることができ、その影響を受けるこ
とがない入力クロック選択回路付きPLL回路を提供す
ることが可能になる。 【0036】上記第1の入力クロック選択回路付きPL
L回路において、タイマ回路2は時定数τで定まる期間
に亘って入力クロックに含まれる余剰パルスをマスクす
るように構成した。ここで、これは、例えば、図16に
示す0系の入力クロックから1系の入力クロックに切換
える例において、図16の(a)に示す0系の入力クロ
ックの期間Aの始まりの時点を1周期の始まりの基準と
し、半周期(期間A,Bから構成される)以上の期間か
ら1周期(期間AからDで構成される)未満の期間に亘
ってマスクすれば、余剰パルスP1,P2の影響を無く
すことができることを意味している。 【0037】(2)本発明に関連する第2の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図4は、本発明に関連する第2の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。図4において、図2に
示す第1の入力クロック選択回路付きPLL回路と同一
部分には、同一符号を付している。図4に示す第2の
力クロック選択回路付きPLL回路が図2に示す第1の
入力クロック選択回路付きPLL回路と異なる点は、タ
イマ回路2がワンショットマルチバイブレータから構成
されていることである。このワンショットマルチバイブ
レータは、図示するように、インバータ221とナンド
回路222とコンデンサ223と抵抗224とナンド回
路225とから構成されている。 【0038】図4において、入力クロックをマスクする
時間は、コンデンサ223と抵抗224で定まる時定数
τ1(τ1=1/R1・C1)で定まる。また、タイマ
回路2が上記入力クロックをマスクする期間は、第1の
実施の形態と同様に、入力クロックの立ち上がり(又は
立ち下がり)を1周期の始まりの基準として、少なくと
も半周期以上の期間から1周期未満の期間であれば良
い。 【0039】(3)本発明に関連する第3の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図5は、本発明に関連する第3の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。図5において、図2に
示す入力クロック選択回路付きPLL回路と同一部分に
は、同一符号を付している。図5に示す第4の入力クロ
ック選択回路付きPLL回路が図2に示す第1の入力ク
ロック選択回路付きPLL回路と異なる点は、タイマ回
路2がOPアンプを用いたワンショットマルチバイブレ
ータから構成されていることである。OPアンプを用い
たワンショットマルチバイブレータは、図示するよう
に、インバータ231とコンデンサ232,238とO
Pアンプ233と抵抗234,235,236とダイオ
ード237とから構成されている。 【0040】図5において、入力クロックをマスクする
時間は、コンデンサ232と抵抗234で定まる時定数
τ(τ2=1/R2・C2)でほぼ定まる。タイマ回路
2が上記入力クロックをマスクする期間は、第1の実施
の形態と同様に、入力クロックの立ち上がり(又は立ち
下がり)を1周期の始まりの基準として、少なくとも半
周期以上の期間から1周期未満の期間であれば良い。 【0041】(4)本発明に関連する第4の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図6は、本発明に関連する第4の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。図6において、図2に
示す入力クロック選択回路付きPLL回路と同一部分に
は、同一符号を付している。図6に示す第4の入力クロ
ック選択回路付きPLL回路が図2に示す第1の入力ク
ロック選択回路付きPLL回路と異なる点は、タイマ回
路2がインバータを用いたワンショットマルチバイブレ
ータから構成されていることである。インバータを用い
たワンショットマルチバイブレータ(タイマ回路2)
は、図示するように、コンデンサ241,243とイン
バータ242,245と抵抗244,246とから構成
されている。また、タイマ回路2の前段には、入力クロ
ックを反転させるインバータ240が設けられている。 【0042】図6において、入力クロックをマスクする
時間は、コンデンサ243と抵抗244で定まる時定数
τ3(τ3=1/R3・C3)でほぼ定まる。タイマ回
路2が上記入力クロックをマスクする期間は、第1の実
施の形態と同様に、入力クロックの立ち上がり(又は立
ち下がり)を1周期の始まりの基準として、少なくとも
半周期以上の期間から1周期未満の期間であれば良い。 【0043】(5)本発明に関連する第5の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図7は、本発明に関連する第5の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。図7において、図2に
示す第1の入力クロック選択回路付きPLL回路と同一
部分には、同一符号を付している。図7に示す入力クロ
ック選択回路付きPLL回路が、図2から図6示す入力
クロック選択回路付きPLL回路と異なる点は、タイマ
回路2がディジタルタイマ回路で構成されている点であ
る。図7に示すように、タイマ回路(ディジタルタイマ
回路)2は、RSフリップフロップ251と2進カウン
タ252とコンパレータ253から構成されている。ま
た、図8は、図7に示す実施の形態の動作を説明するた
めの波形図である。ここで、図8に示すように、入力ク
ロックは、クロック切換時に発生する余剰パルスP1を
伴っている。以下、図8を用いて、図7に示す第5の
力クロック選択回路付きPLL回路の動作について説明
する。 【0044】図8に示す時刻t1において、入力クロッ
クの立上がりエッジがRSフリップフロップ251のセ
ット端子Sに入力されると、RSフリップフロップ25
1のQ出力は“H”レベルに変化し、2進カウンタ25
2のイネーブル端子に入力される。2進カウンタ252
は、イネーブル端子に“H”レベルが入力されたため、
PLL回路3のVCO33から帰還入力されるPLL出
力の立上がりエッジが入力された時点で、PLL出力の
クロックのカウントを開始する。図8に示す例では、時
刻t2において、2進カウンタ252は、PLL出力の
クロックのカウントを開始する。そして、2進カウンタ
252の計数値Aは、コンパレータ253に入力され
る。 【0045】一方、コンパレータ253には、あらかじ
め定められた設定値Bがセットされており、コンパレー
タ253は2進カウンタ252から入力される計数値A
と設定値Bとを比較する。そして、コンパレータ253
は、両者が一致した時点において、RSフリップフロッ
プ251のリセット端子Rへリセット信号(“H”レベ
ル)を出力する。図8に示す例では、時刻t3において
リセット信号が出力され、2進カウンタ252のカウン
トが終了する。また、SRフリップフロップ251のQ
反転出力が2進カウンタ252のリセット端子Rに入力
されるため、この時点において、2進カウンタ252は
リセットされる。次に、SRフリップフロップ251に
入力クロックの立ち上がりエッジが入力されると(図8
の時刻t4参照)、ディジタル回路で構成されたタイマ
回路2は、上記した動作を繰り返す。 【0046】図7に示す第5の入力クロック選択回路付
きPLL回路において、タイマ回路2が入力クロックを
マスクする時間は、コンパレータ253にあらかじめ設
定される設定値で決まる。また、タイマ回路2が上記入
力クロックをマスクする期間は、第1の実施の形態と同
様に、入力クロックの立ち上がり(又は立ち下がり)を
1周期の始まりの基準として、少なくとも半周期以上の
期間から1周期未満の期間であれば良い。 【0047】(6)本発明に関連する第6の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 図9は、本発明に関連する第6の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図であり、タイマ回路2に相当す
る部分だけを記載したものである。図9に示す第6の
力クロック選択回路付きPLL回路は、図7に示す第5
入力クロック選択回路付きPLL回路におけるタイマ
回路(ディジタルタイマ回路)2が2進カウンタ252
を使用ものであるのに対してプリセッタブルカウンタ2
63を用いた点、ならびに図に示す第入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路はコンパレータ253を備え
ているのに対してコンパレータを備えていない点を特徴
としている。 【0048】すなわち、図9に示すように、ディジタル
回路で構成されているタイマ回路2は、SRフリップフ
ロップ261と微分回路262とプリセッタブルカウン
タ263とから構成されている。図9において、入力ク
ロックの立ち上がりエッジがSRフリップフロップ26
1に入力されると、SRフリップフロップ261のQ出
力が“H”レベルになり、プリセッタブルカウンタ26
3をイネーブルにする。これと同時に、微分回路262
に“H”レベル(Q出力)が入力され、微分回路262
からプリセッタブルカウンタ263のロード(Loa
d)端子にパルスが入力され、あらかじめ定められてい
る設定値がプリセッタブルカウンタ263に読み込まれ
る。そして、プリセッタブルカウンタ263は、上記設
定値を初期値として、PLL回路3のVCO33から入
力されるPLL出力のカウントを開始する。プリセッタ
ブルカウンタ263のカウント値がオール“1”とな
り、プリセッタブルカウンタ263からSRフリップフ
ロップ261のリセット端子Rにリップル信号が出力さ
れる。これによって、SRフリップフロップ261はリ
セットされ、Q出力が“L”レベルになり、プリセッタ
ブルカウンタ263のイネーブルを解除するとともに、
Q反転出力が“H”レベルとなってプリセッタブルカウ
ンタ263をリセットする。上記した第6の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路においては、図7に示す第5
入力クロック選択回路付きPLL回路と同様に、SR
フリップフロップ261のQ出力が位相比較器1へ出
れる。 【0049】また、図10は、図9に示す微分回路26
2の具体例を示す回路図である。図示するように、微分
回路262は、インバータ263と抵抗264とコンデ
ンサ265とアンド回路266とから構成されている。
なお、微分回路262の構成は、言うまでもなく、図1
0に示す回路構成に限るものではない。図9に示す第6
入力クロック選択回路付きPLL回路において、タイ
マ回路2が入力クロックをマスクする時間は、プリセッ
タブルカウンタ263にロードされる設定値で決まる。
また、タイマ回路2が上記入力クロックをマスクする期
間は、第1の入力クロック選択回路付きPLL回路と同
様に、入力クロックの立ち上がり(又は立ち下がり)を
1周期の始まりの基準として、少なくとも半周期以上の
期間から1周期未満の期間であれば良い。 【0050】(7)本発明に関連する第7の入力クロッ
ク選択回路付きPLL回路 第7の入力クロック選択回路付きPLL回路は、前記し
た第5の入力クロック選択回路付きPLL回路及び第6
入力クロック選択回路付きPLL回路において、カウ
ンタとして2進カウンタ252とプリセッタブルカウン
タ263を用いたが、これらの代わりにアップ/ダウン
カウンタを使用する。 【0051】上記、第5の入力クロック選択回路付きP
LL回路及び第6の入力クロック選択回路付きPLL回
との相違点は、上記第5の入力クロック選択回路付き
PLL回路及ぴ第6の入力クロック選択回路付きPLL
回路において、カウンタがカウント・アップ・モードで
カウント値ゼロになるのに対して、第7の入力クロック
選択回路付きPLL回路ではカウント・ダウン・モード
でカウント値ゼロになることである。 【0052】(8)本発明の第1の実施の形態 図11は、本発明の第の実施の形態を示す図である。
この第の実施の形態は、請求項に記載の発明に対応
する。第の実施の形態は、タイマ回路(ディジタルタ
イマ回路)2の前段に、微分回路280を設けたことを
特徴としている。すなわち、図7に示す第5の入力クロ
ック選択回路付きPLL回路及び図9に示す第6の入力
クロック選択回路付きPLL回路におけるタイマ回路
(ディジタルタイマ回路)2の前段に、微分回路280
を設けた構成である。 【0053】この第1の実施の形態は、次のような動作
をする。すなわち、図7に示すコンパレータ253から
RSフリップフロップ251のリセット端子Rへリセッ
ト信号(“H”レベル)が出力されたとき、入力クロッ
クの1周期が長いため、RSフリップフロップ251の
セット端子Sに入力クロックの“H”レベルが入力され
ているとする。この場合には、2進カウンタ252はリ
セットされず、カウント動作を続行し、誤動作の原因と
なる。上記した事態は、図9に示す第6の実施の形態に
おいても同様に生じる。 【0054】すなわち、第5及び第6の入力クロック選
択回路付きPLL回路では、入力クロックのパルス幅が
カウント動作期間より長いと、カウントが終了しても、
カウン夕のイネーブルに‘H”が入カされるため、カウ
ントを続けて、誤動作してしまう。そこで、図11に示
すように、微分回路280を追加することで、入力クロ
ックのパルス幅を適切な値に調整するものである。 【0055】なお、微分回路280の構成は、言うまで
もなく、図11に示す回路構成に限るものではない。 (9)本発明の第2の実施の形態 図12は、本発明の第の実施の形態を示す図である。
なわち、上記第5から第入力クロック選択回路付
きPLL回路、及び図11に示す本発明の第1の実施の
形態において、カウンタ(252,263)へ入力され
るクロックとして、VC33の出力を用いている。し
かし、図12に示すように外部のクロック源4から供給
してもよい。 【0056】 【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、微分回
路とタイマ回路の働きによって、PLL回路に出力さ
れる入力クロックのパルス幅を、入力パルスの立ち上が
り時を基準にして半周期以上1周期未満の期間に設定す
ることができる。これにより、選択回路において、入力
クロックの切換が行われた時、従来技術で問題となって
いた余剰パルスがPLL回路に入力されてしまうという
事態を防止することができる。 【0057】すなわち、請求項1に記載の発明によれ
ば、入力クロック切換時におけるPLL回路の位相変動
を防止できるため、PLL回路をシステムクロックとし
て用いる装置において、データエラーを吸収するために
設けられている大容量ビットバッファ(メモリ等)の容
量を越えることが無く、ビットエラーの発生が有効に防
止できる。 【0058】また、請求項1に記載の発明によれば、P
LL回路において、大きな位相変動の発生が有効に防止
できるため、入力クロックの切換えを繰り返して実行す
ることによって生じるデータのビットエラー(不可逆性
によるビットエラー)を有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】請求項1に記載の発明の原理ブロック図であ
る。 【図2】本発明に関連する第1の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図3】図2に示す第1の入力クロック選択回路付きP
LL回路の動作を説明するための波形図である。 【図4】本発明に関連する第2の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図5】本発明に関連する第3の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図6】本発明に関連する第4の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図7】本発明に関連する第5の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図8】図7に示す第5の入力クロック選択回路付きP
LL回路の動作を説明するための波形図である。 【図9】本発明に関連する第6の入力クロック選択回路
付きPLL回路を示す図である。 【図10】図9に示す微分回路の具体例を示す回路図で
ある。 【図11】本発明の第の実施の形態を示す図である。 【図12】本発明の第の実施の形態を示す図である。 【図13】一般的な装置内の信号関係を示す図である。 【図14】入力クロック選択回路付きPLL回路の従来
例を示す図である。 【図15】PLL回路を用いてクロックを生成している
同期網を示す概念図である。 【図16】従来の入力クロック選択回路付きPLL回路
の問題点を説明するための波形図である。 【図17】従来例による入力クロックが切り換わるとき
の波形図である。 【符号の説明】 1 選択回路 2 タイマ回路 3 PLL回路 4 クロック源 31 位相比較器 32 ローパスフィルタ(LPF) 33 電圧制御発振器(VCO) 34 分周器 280 微分回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−183430(JP,A) 特開 平7−95059(JP,A) 国際公開92/002986(WO,A1) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03L 7/00 - 7/14

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 複数の入力クロックから1つの入力クロ
    ックを選択して出力する選択回路と、上記選択回路から
    出力される入力クロックを受けて動作するPLL回路と
    を備えた入力クロック選択回路付きPLL回路におい
    て、 上記選択回路とPLL回路の間に設けられ、 上記選択回路が出力している第1の入力クロックを第2
    の入力クロックに切換えて出力するとき、選択回路から
    出力される入力クロックの立ち上がり時を基準にして、
    選択回路から出力される入力クロックの半周期以上1周
    期未満の期間をディジタルカウンタを用いて定め、入力
    クロックを前記定めた期間に亘ってハイレベル状態に保
    持して出力するタイマ回路と、 前記タイマ回路と前記選択回路の間に、入力クロックを
    微分する微分回路と を備えたことを特徴とする入力クロ
    ック選択回路付きPLL回路。
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