JP3678351B2 - クロック抽出回路 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、クロック抽出回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図3は、従来のクロック抽出回路200を示す図である。
【0003】
従来のクロック抽出回路200において、入力端子1から入力された受信信号は、バッファ回路2に入力され、バッファ回路2は、非反転信号S1と、反転信号S2とを出力する。
【0004】
発振回路OSC11は、論理回路7と、遅延回路D5とによって構成されている。
【0005】
非反転信号S1は、論理回路7に入力され、論理回路7は、入力信号がHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始する。
【0006】
発信回路OSC11の発振の周期Tは、論理回路7の入力信号が、遅延回路D5を通って、論理回路7に再び入力されるまでの時間で決まる。
【0007】
発振回路OSC12は、論理回路8と、遅延回路D6とによって構成されている。
【0008】
反転信号S2は、論理回路8に入力され、論理回路8は、入力信号がHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始する。
【0009】
発信回路OSC12の発振の周期Tは、論理回路8の入力信号が、遅延回路D6を通って、論理回路8に再び入力されるまでの時間で決まる。
【0010】
図4は、従来のクロック抽出回路200における主要部分の信号波形を示す図である。
【0011】
発振回路OSC11の出力信号S11と、発振回路OSC12の出力信号S12とを、論理回路9が論理和演算し、クロック抽出回路200の出力端子10から、図4に示すように、連続的なクロックS13が出力される。
【0012】
このクロック抽出回路200は、符号が変化する度に、同じ符号の連続によって蓄積されたデータとクロックとの位相のズレをキャンセルし、入力信号の位相にあったクロックを生成することができるので、バースト的に受信される信号から瞬時にクロックを抽出する場合に適している。
【0013】
なお、クロック抽出回路200の参考文献として、「M. Banu and E. Dunlop,“Clock recovery circuits with instantaneous locking,” Electron. Lett., vol.28, No.23, pp2127-2130, Nov.1992)」がある。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
送信側で使用しているクロックの周波数、位相と、受信側で使用しているクロックの周波数、位相とは、互いに同じであることが望ましいが、ある程度のズレが必ず存在する。
【0015】
図4に示すように、周波数のズレは、同じ符号が連続した場合に蓄積され、特に、送信側のクロックが、受信側のクロックよりも遅い場合に、図4の信号S12が示すように、切り替えの直前で小さなパルスが生じたときに、発振回路OSC12が切り替わる。
【0016】
理想的な方形波形であれば、図4の信号S13が示す波形W1のように、問題は生じないが、実際の回路では、立ち上がり下がりの時間が有限であるので、図4の信号S13が示す波形W2のように、1つの方形波形が2つに分かれる。この分かれた部分が、後段の回路で応答すると、ビットエラー等が発生し、問題になる。
【0017】
本発明は、送信側クロックが受信側クロックよりも遅い場合に従来発生していた小さなパルスの発生を阻止することができ、したがって、送受信の周波数の差に対する耐性を増すことができるクロック抽出回路を提供することを目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明は、クロック抽出回路における発振回路に使用する論理回路として、2入力論理回路の代わりに3入力論理回路を使用し、受信データを固定的な時間だけ遅らせて発振回路に入力させるクロック抽出回路である。
【0019】
これによって、送信側クロックが受信側クロックよりも遅い場合に従来発生していた小さなパルスの発生を阻止することができる。
【0020】
【発明の実施の形態および実施例】
図1は、本発明の一実施例であるクロック抽出回路100を示す図である。
【0021】
クロック抽出回路100は、入力端子1と、バッファ回路2と、遅延回路D1、D3と、第1の発振回路OSC1と、第2の発振回路OSC2と、論理回路5とを有する。
【0022】
バッファ回路2は、クロック抽出回路100が入力した入力信号の非反転出力信号S1と、反転出力信号S2とを出力する回路である。
【0023】
遅延回路D1は、バッファ回路2が出力した非反転出力信号を、時間τだけ遅らせ、論理回路3に送る回路である。
【0024】
第1の発振回路OSC1は、3入力端子を具備する論理回路3と、T/2遅延回路D2とを有する。
【0025】
論理回路3は、遅延回路D1によって時間τだけ遅らされた非反転信号と、バッファ回路2から出力された非反転信号そのままの信号とが、ともにHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始する回路である。
【0026】
T/2遅延回路D2は、論理回路3の出力信号を、T/2だけ遅らせ、論理回路3の入力端子に入力させる。なお、Tは、発信回路OSC1の発振の周期である。
【0027】
遅延回路D3は、バッファ回路2が出力した反転出力信号を、時間τだけ遅らせ、論理回路4に入力する回路である。
【0028】
第2の発振回路OSC2は、3入力端子を具備する論理回路4と、T/2遅延回路D4とを有する。
【0029】
T/2遅延回路D4は、論理回路4の出力信号を、T/2だけ遅らせ、論理回路4の入力端子に入力させる。なお、Tは、発信回路OSC2の発振の周期である。
【0030】
論理回路4は、遅延回路D3によって時間τだけ遅らされた反転信号と、バッファ回路2から出力された反転信号そのままの信号とが、ともにHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始する回路である。
【0031】
論理回路5は、第1の発振回路OSC1の出力信号と第2の発振回路OSC2の出力信号とを合わせて出力するOR回路である。
【0032】
次に、上記実施例の動作について説明する。
【0033】
図2は、上記実施例における主要部分の信号波形を示す図である。
【0034】
クロック抽出回路100の入力端子1から入力された受信信号は、バッファ回路2に入力され、バッファ回路2は、非反転出力信号S1と、反転出力信号S2とを出力する。
【0035】
非反転出力信号S1は、遅延回路D1によって、時間τだけ遅らされ、論理回路3に入力される。
【0036】
反転出力信号S2は、遅延回路D3によって、時間τだけ遅らされ、論理回路4に入力される。
【0037】
論理回路3は、遅延回路D1によって時間τだけ遅らされた非反転信号と、バッファ回路2から出力された非反転信号そのままの信号とが、ともにHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始し、発振信号S5を出力する。
【0038】
論理回路3における発振の周期(発振信号S5の周期)は、論理回路3の出力信号が、遅延回路D2を通って、論理回路3に再び入力されるまでの時間である。一方、論理回路3に入力された2つの信号(遅延回路D1によって時間τだけ遅らされた非反転信号と、バッファ回路2から出力された非反転信号そのままの信号と)の一方が、LowからHighレベルになった時点で発振が止まる。
【0039】
論理回路4は、遅延回路D3によって時間τだけ遅らされた反転信号と、バッファ回路2から出力された反転信号そのままの信号とが、ともにHighからLowレベルに切り替わると同時に、発振を開始し、発振信号S6を出力する。
【0040】
論理回路4における発振の周期(発振信号S6の周期)は、論理回路4の出力信号が、遅延回路D4を通って、論理回路4に再び入力されるまでの時間である。一方、論理回路4に入力された2つの信号(遅延回路D3によって時間τだけ遅らされた非反転信号と、バッファ回路2から出力された反転信号そのままの信号)の一方がLowからHighレベルになった時点で発振が止まる。
【0041】
クロックのズレの蓄積が、時間τよりも小さい範囲内では、小さなパルスが発生しない(信号S6)。第2の発振回路OSC2が出力した信号S6は、論理回路5によって足され、クロック抽出回路100の出力端子6から、連続的なクロック(信号S7)が出力される。
【0042】
上記実施例によれば、発振回路に用いる論理回路を2入力の代わりに3入力のものを用い、受信データを固定的な時間だけ遅らせて発振回路に入力するので、送信側クロックが受信側クロックよりも遅い場合に従来発生していた小さなパルスの発生を阻止することができ、したがって、送受信の周波数の差に対する耐性を増すことができる。
【0043】
つまり、バッファ回路2は、クロック抽出回路の入力信号の非反転信号、反転信号を出力するバッファ回路の例である。
【0044】
遅延回路D1は、バッファ回路の非反転出力信号を、ビットの半周期を超えない所定時間だけ遅延させる第1の遅延手段の例である。遅延回路D3は、バッファ回路の反転出力信号を、ビットの半周期を超えない所定時間だけ、遅延させる第2の遅延手段の例である。
【0045】
第1の発振回路OSC1は、3入力端子を持ち、上記3入力端子のうちの1つ目の入力端子は、自出力信号が、受信すべきデータの1ビットの半周期だけ遅らされて、再入力する端子であり、上記3入力端子のうちの2つ目の入力端子は、上記第1の遅延手段の出力信号を入力する端子であり、上記3入力端子のうちの3つ目の入力端子は、上記バッファ回路の非反転出力信号を入力する端子であり、上記2つ目の入力端子と上記3つ目の入力端子とに入力される受信データ符号レベルに応じて、発振と停止とを繰り返す第1の発振回路の例である。
【0046】
第2の発振回路OSC2は、3入力端子を持ち、上記3入力端子のうちの1つ目の入力端子は、自出力信号が、受信すべきデータの1ビットの半周期だけ遅らされて、再入力する端子であり、上記3入力端子のうちの2つ目の入力端子は、上記第2の遅延手段の出力信号を入力する端子であり、上記3入力端子のうちの3つ目の入力端子は、上記バッファ回路の反転出力信号を入力する端子であり、上記2つ目の入力端子と上記3つ目の入力端子とに入力される受信データ符号レベルに応じて、発振と停止とを繰り返す第2の発振回路の例である。
【0047】
上記実施例によれば、上記第1、2の発振回路は、上記2つ目の入力端子、上記3つ目の入力端子における信号の符号レベルがともにLowに転じると同時に、発振を開始し、上記2つ目の入力端子、上記3つ目の入力端子における信号の一方がHighに転じた瞬間に発振を停止し、また、上記第1、2の発振回路は、互いに補完するように、発振と停止とを繰り返し、上記第1、2の発振回路の出力信号を合わせることによって、連続的なクロックを出力し、伝達時間に差をつけた2入力の一方がHighに転じた時点で、上記第1、2の発振回路の発振を停止するので、発振回路の切り替えに伴う不必要な小パルスの発生を抑圧することができる。
【0048】
【発明の効果】
本発明によれば、送信側クロックが受信側クロックよりも遅い場合に従来発生していた小さなパルスの発生を阻止することができ、したがって、送受信の周波数の差に対する耐性を増すことができるという効果を奏する
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例であるクロック抽出回路100を示す図である。
【図2】上記実施例における主要部分の信号波形を示す図である。
【図3】従来のクロック抽出回路200を示す図である。
【図4】従来のクロック抽出回路200における主要部分の信号波形を示す図である。
【符号の説明】
100…クロック抽出回路、
1…入力端子、
2…バッファ回路、
3、4、5…論理回路、
D1、D2、D3、D4…遅延回路、
OSC1…第1の発振回路、
OSC2…第2の発振回路。

Claims (2)

  1. 受信回路に設けられるクロック抽出回路において、
    上記クロック抽出回路の入力信号の非反転信号、反転信号を出力するバッファ回路と;
    上記バッファ回路の非反転出力信号を、ビットの半周期を超えない所定時間だけ遅延させる第1の遅延手段と;
    上記バッファ回路の反転出力信号を、ビットの半周期を超えない所定時間だけ、遅延させる第2の遅延手段と;
    3入力端子を持ち、上記3入力端子のうちの1つ目の入力端子は、自出力信号が、受信すべきデータの1ビットの半周期だけ遅らされて、再入力する端子であり、上記3入力端子のうちの2つ目の入力端子は、上記第1の遅延手段の出力信号を入力する端子であり、上記3入力端子のうちの3つ目の入力端子は、上記バッファ回路の非反転出力信号を入力する端子であり、上記2つ目の入力端子と上記3つ目の入力端子とに入力される受信データ符号レベルに応じて、発振と停止とを繰り返す第1の発振回路と;
    3入力端子を持ち、上記3入力端子のうちの1つ目の入力端子は、自出力信号が、受信すべきデータの1ビットの半周期だけ遅らされて、再入力する端子であり、上記3入力端子のうちの2つ目の入力端子は、上記第2の遅延手段の出力信号を入力する端子であり、上記3入力端子のうちの3つ目の入力端子は、上記バッファ回路の反転出力信号を入力する端子であり、上記2つ目の入力端子と上記3つ目の入力端子とに入力される受信データ符号レベルに応じて、発振と停止とを繰り返す第2の発振回路と;
    上記第1の発振回路の出力信号と上記第2の発振回路の出力信号とを合わせて出力するOR回路と;
    を有することを特徴とするクロック抽出回路。
  2. 請求項1において、
    上記第1、2の発振回路は、上記2つ目の入力端子、上記3つ目の入力端子における信号の符号レベルがともにLowに転じると同時に、発振を開始し、上記2つ目の入力端子、上記3つ目の入力端子における信号の一方がHighに転じた瞬間に発振を停止し、
    また、上記第1、2の発振回路は、互いに補完するように、発振と停止とを繰り返し、上記第1、2の発振回路の出力信号を合わせることによって、連続的なクロックを出力し、伝達時間に差をつけた2入力の一方がHighに転じた時点で、上記第1、2の発振回路の発振を停止することを特徴とするクロック抽出回路。
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