JP5321333B2 - Phase comparator and clock recovery circuit using the phase comparator - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a phase detector which can highly accurately detect a phase of a zero cross point between reception data sampled by a clock. <P>SOLUTION: The phase comparator includes: a timing discriminator which generates a discrimination signal comprising a logic corresponding to a first data value of first reception data and a second data value of the second reception data; a first zero cross extractor for extracting first phase information, which is obtained by interpolation calculation from a sampling time and the first data value of the first reception data and a sampling time and the second data value of the second reception data, relating to a phase relation between a first zero cross time and a clock; a second zero cross extractor for extracting second phase information, which is determined using increment of the data value per unit time based on the first data value and the sampling time of the first reception data, relating to a phase relation between a second zero cross time and the clock; and a selector for selecting either the first phase information or the second phase information in accordance with the logic of the discrimination signal. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

受信データがゼロ点と交差する時点(ゼロクロス点)のサンプリングクロックに対する位相情報を検出する位相比較器、及び、その位相比較器を用いたクロック・リカバリ回路に関する。   The present invention relates to a phase comparator for detecting phase information with respect to a sampling clock at a time point when received data crosses a zero point (zero cross point), and a clock recovery circuit using the phase comparator.

受信器に使用されるクロック・データリカバリ回路は、受信器内部で発生した内部クロックにより、受信データ信号をサンプリングし、受信データ信号のエッジに同期させた復元クロックにより、受信データを出力する回路である。
クロック・データリカバリ回路は、ADC(Analog DigitalConverter)回路、逆多重器、位相比較器、データ判定器、フィルタ、位相補間器、FIFO(First infirst out)から構成されている。
従って、クロック・データリカバリ回路において、受信データ信号のエッジに復元クロックを精度よく同期させるには、位相比較器において、受信データ信号のエッジの位相と内部クロック(サンプリングクロック)の位相の比較を精度よく行う必要がある。復元クロックは、内部クロックから、位相の調整を行って発生させるクロックだからである。
The clock and data recovery circuit used in the receiver is a circuit that samples the received data signal with the internal clock generated inside the receiver and outputs the received data with the recovered clock synchronized with the edge of the received data signal. is there.
The clock / data recovery circuit includes an ADC (Analog Digital Converter) circuit, a demultiplexer, a phase comparator, a data decision unit, a filter, a phase interpolator, and a FIFO (First In First Out).
Therefore, in the clock / data recovery circuit, in order to accurately synchronize the recovered clock with the edge of the received data signal, the phase comparator accurately compares the phase of the edge of the received data signal with the phase of the internal clock (sampling clock). Need to do well. This is because the recovered clock is generated by adjusting the phase from the internal clock.

そこで、いわゆる、ゼロクロス点を利用した、位相誤差算出方法を実行する回路が提案されている(特許文献1:WO2005/027122参照。)。
上記の位相誤差算出方法においては、以下のステップを備える。第1ステップは内部クロックによりサンプリングした複数の受信データの内、符号が異なる連続した2つの受信データを検出するステップである。次いで、第2ステップはその2つの受信データ間において、受信データが負値から正値へ変化した時点又は正値から負値へ変化した時点(ゼロクロス点)を検出するステップである。第3ステップはそのゼロクロス点を基準に、位相誤差を算出するステップである。
Therefore, a circuit that executes a phase error calculation method using a so-called zero-cross point has been proposed (see Patent Document 1: WO 2005/027122).
The phase error calculation method includes the following steps. The first step is a step of detecting two consecutive received data having different signs from among a plurality of received data sampled by the internal clock. Next, the second step is a step of detecting a time point when the received data changes from a negative value to a positive value or a time point (zero cross point) when the received data changes from a positive value to a negative value between the two received data. The third step is a step of calculating a phase error based on the zero cross point.

上記においては、サンプリングした2個の受信データから補間によってゼロクロス点を求めることになる。   In the above, a zero cross point is obtained by interpolation from two sampled received data.

しかし、一方の受信データがゼロレベルに近接している場合、ゼロクロス点を求めるための受信データ双方が、同一のデータ値の立ち上がり状態、又は、立ち下がり状態にあるとは限らない。例えば、クロックに同期して行われるサンプリングの間隔が、受信データ信号の周期の半分程度であると、先のサンプリングが、立ち上がり期間に行われても、後のサンプリングは半周期後のデータ値の立ち下がり状態のときに行われるようになるからである。
その結果、サンプリングされた2個の受信データを用いて補間によって求められるゼロクロス点は、実際のゼロクロス点からは離れたものとなる。後のサンプリングにより得られた受信データの影響により、補間によって求められるゼロクロス点は、後のサンプリングにより得られる受信データ側に位置することになるからである。
However, when one of the received data is close to the zero level, both of the received data for obtaining the zero cross point are not necessarily in the rising state or the falling state of the same data value. For example, if the interval of sampling performed in synchronization with the clock is about half of the period of the received data signal, even if the previous sampling is performed in the rising period, the subsequent sampling is the data value after the half period. This is because it is performed in the falling state.
As a result, the zero cross point obtained by interpolation using the two sampled received data is away from the actual zero cross point. This is because the zero-cross point obtained by interpolation is located on the reception data side obtained by the subsequent sampling due to the influence of the reception data obtained by the later sampling.

国際公開公報WO2005/027122パンフレットInternational Publication WO2005 / 027122 Pamphlet

本発明の課題は、内部クロックによりサンプリングされた受信データ間のゼロクロス点の位相情報を高精度に抽出することが可能な位相検出器を提供することである。   The subject of this invention is providing the phase detector which can extract the phase information of the zero crossing point between the received data sampled with the internal clock with high precision.

第1受信データの第1データ値及び第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器と、
第1受信データのサンプリング時刻及び第1データ値と、第2受信データのサンプリング時刻及び第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロレベルとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相に関する第1位相情報を抽出する第1ゼロクロス抽出器と、
第1データ値及び第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロレベルとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相に関する第2位相情報を抽出する第2ゼロクロス抽出器と、
判別信号の論理に対応して、第1位相情報又は第2位相情報の内の一方を選択するセレクタと、を備える位相比較器。
A timing discriminator for generating a discrimination signal having logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data;
The first zero crossing time when the data value becomes zero level and the sampling clock obtained from the sampling time and first data value of the first received data and the sampling time and second data value of the second received data by interpolation calculation A first zero cross extractor for extracting first phase information relating to the phase of the rise;
The phase between the second zero crossing time when the data value becomes zero level and the rising edge of the sampling clock, which is obtained by using the increment of the data value per unit time based on the sampling time of the first data value and the first received data. A second zero cross extractor for extracting second phase information for
And a selector that selects one of the first phase information and the second phase information in accordance with the logic of the determination signal.

内部クロックによりサンプリングされた受信データ間のゼロクロス点の位相情報を高精度に抽出することが可能な位相検出器を提供することができる。   It is possible to provide a phase detector that can extract phase information of a zero cross point between received data sampled by an internal clock with high accuracy.

図1は実施例1のクロック・データリカバリ回路10を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a clock / data recovery circuit 10 according to the first embodiment. 図2は実施例1の位相比較器40を示す。FIG. 2 shows the phase comparator 40 of the first embodiment. 図3は、実施例1の位相比較器40の動作を説明するフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the phase comparator 40 according to the first embodiment. 図4A、Bは、タイミング判別器41及び判別信号の論理を決定するパラメータについて説明する図である。4A and 4B are diagrams for explaining parameters for determining the logic of the timing discriminator 41 and the discrimination signal. 図5はゼロクロス抽出器42を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the zero cross extractor 42. 図6は、ゼロクロス位相情報選択器424の原理を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of the zero cross phase information selector 424. 図7A、Bは、傾き利用のゼロクロス抽出器44を示す図である。7A and 7B are diagrams showing a zero-cross extractor 44 using inclination. 図8は、傾き利用のゼロクロス位相情報選択器44の原理を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the zero-cross phase information selector 44 using tilt. 図9は、実施例2の位相比較器60を示す。FIG. 9 shows the phase comparator 60 of the second embodiment. 図10A、Bはタイミング判別器61及び判別信号の論理を決定するパラメータについて説明する図である。10A and 10B are diagrams for explaining the timing discriminator 61 and parameters for determining the logic of the discrimination signal. 図11は実施例2のゼロクロス抽出器62を示す。FIG. 11 shows the zero cross extractor 62 of the second embodiment. 図12は実施例3の位相比較器80を示す図である。FIG. 12 is a diagram illustrating a phase comparator 80 according to the third embodiment. 図13はゼロクロス抽出器81の詳細について説明する図である。FIG. 13 is a diagram for explaining the details of the zero-cross extractor 81. 図14は、ゼロクロス抽出回路81の動作原理について説明する図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation principle of the zero-cross extraction circuit 81. 図15は実施例4のゼロクロス抽出器101について説明する図である。FIG. 15 is a diagram illustrating the zero-cross extractor 101 according to the fourth embodiment. 図16は、実施例4の論理判定回路105を示す図である。FIG. 16 is a diagram illustrating the logic determination circuit 105 according to the fourth embodiment.

本発明は、以下に説明する実施例に対し、当業者が想到可能な、設計上の変更が加えられたもの、及び、実施例に現れた構成要素の組み換えが行われたものも含む。また、本発明は、その構成要素が同一の作用効果を及ぼす他の構成要素へ置き換えられたもの等も含み、以下の実施例に限定されない。   The present invention includes the embodiments described below that have been modified by the design that can be conceived by those skilled in the art, and those in which the components shown in the embodiments have been recombined. Further, the present invention includes those in which the constituent elements are replaced with other constituent elements having the same operational effects, and are not limited to the following embodiments.

図1は実施例1のクロック・データリカバリ回路10を示す図である。クロック・データリカバリ回路10はADC(Analog Digital Converter)1、2、DMX(Demux)回路3、位相比較器40、データ判定器5、フィルタ6、FIFO(First in first out)7、位相補間回路8を備える。
ADC1、2は、アナログ信号からなる受信データを内部クロックに応じて、サンプリングして、デジタル信号に変換する回路である。なお、ADC1とADC2とは、内部クロック(サンプリングクロック)の立ち上がり又は立ち下がりに応じて、交互に動作する。
DMX回路3は、ADC1、2から出力されるデジタル信号からなる受信データをビット幅を広げて多重化して、基本周期が長いデジタル信号からなる受信データに変換する回路である。
位相比較器40は、DMX回路3から出力される複数の連続してサンプリングされた、デジタル化した受信データから1次補間により求めた受信データがゼロレベルと交差するゼロクロス点のゼロクロス位相情報46、及び、そのゼロクロス点に対するゼロクロスベクトルphiを生成する回路である。ここで、ゼロクロスベクトルPhiとは、交差点の時間座標から、サンプリングされた第1の受信データの時間座標の差分をとったものである。
ゼロクロス位相情報46とは、サンプルクロックの論理の立ち上がりから立ち下がりまでの間の位相が0から1/8までの第1範囲、1/8から1/4までの第2範囲、1/4から3/8までの第3範囲、3/8から1/2までの第4範囲に分割されたときに、ゼロクロス点の時間座標がどの範囲の位相に属しているかを示す2進数である。図2、3、4A、4B、5、6、及び7を用いて、位相比較器40の詳細動作を説明する。
FIG. 1 is a diagram illustrating a clock / data recovery circuit 10 according to the first embodiment. The clock / data recovery circuit 10 includes ADCs (Analog Digital Converters) 1 and 2, a DMX (Demux) circuit 3, a phase comparator 40, a data determination unit 5, a filter 6, a FIFO (First in first out) 7, and a phase interpolation circuit 8. Is provided.
The ADCs 1 and 2 are circuits that sample received data composed of analog signals according to an internal clock and convert them into digital signals. Note that ADC1 and ADC2 operate alternately in response to rising or falling of the internal clock (sampling clock).
The DMX circuit 3 is a circuit that multiplexes reception data composed of digital signals output from the ADCs 1 and 2 with a wide bit width and converts the data into reception data composed of a digital signal having a long basic period.
The phase comparator 40 includes zero-cross phase information 46 of a zero-cross point at which received data obtained by primary interpolation from a plurality of consecutively sampled digitized received data output from the DMX circuit 3 crosses the zero level. And a circuit for generating a zero-cross vector phi for the zero-cross point. Here, the zero cross vector Phi is obtained by taking the time coordinate difference of the sampled first received data from the time coordinate of the intersection.
The zero-cross phase information 46 is a first range in which the phase from the rising edge to the falling edge of the sample clock logic is 0 to 1/8, a second range from 1/8 to 1/4, and from 1/4. This is a binary number indicating to which phase phase the time coordinate of the zero cross point belongs when divided into a third range up to 3/8 and a fourth range from 3/8 to 1/2. The detailed operation of the phase comparator 40 will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4 A, 4 B, 5, 6, and 7.

フィルタ回路6は、ゼロクロス位相情報46及びゼロクロスベクトルphiを受け、過去のゼロクロス位相情報及びゼロクロスベクトルphiをN個分記憶し、N個のゼロクロス位相情報及びゼロクロスベクトルPhiを加算した後、Nで除して、平均化したゼロクロス位相情報及び平均ベクトルph0を求める回路である。
データ判定器5は、位相比較器40から出力される、ゼロクロス位相情報46及びゼロクロスベクトルphiと、フィルタ6から出力される過去のゼロクロスベクトルPhiの平均ベクトルph0、平均化したゼロクロス位相情報を用いて、複数の連続した、デジタル化した受信データから、ゼロクロス点に対して一定の位相関係にある受信データを選択し、FIFO7に出力する回路である。
そこで、上記の受信データの選択は以下のように行う。まず、サンプリングされた受信データについてのゼロクロス位相情報46を取得した結果、ゼロクロス点が属する位相範囲を特定する。次いで、ゼロクロス点の位相範囲が0から1/8の範囲、或いは、1/8から1/4の範囲であるときには、ゼロクロス位相情報46、ゼロクロスベクトルPhi又は平均ベクトルPh0に1/2位相加算した位置にデータ中心があるとする。一方、ゼロクロス点の位相範囲が1/4から3/4の範囲、或いは、3/4から1/2の範囲であるときには、ゼロクロス位相情報46、ゼロクロスベクトルPhi又は平均ベクトルPh0に1/2位相減算した位置に受信データの中心があるとする。次いで、データ判定器5は、受信データの中心に近い時間座標を有するサンプリングされた受信データを、選択する。次いで、データ判定器5はFIFO7に向けて、選択した受信データを出力する。
位相補間回路8は、内部クロック(サンプリングクロック)を受け、フィルタ6からの出力された平均ベクトルph0に応じて、内部クロックの位相を調整し、復元クロックを発生させる回路である。
FIFO7は、データ判定器5から内部クロックに応じて出力される受信データを受け、受信データを復元クロックにより、復元した受信データとして出力する回路である。すなわち、FIFO7は、受信データを内部クロックから復元クロックに同期させるようにリタイミングする回路である。
The filter circuit 6 receives the zero-cross phase information 46 and the zero-cross vector phi, stores N pieces of past zero-cross phase information and zero-cross vectors phi, adds N pieces of zero-cross phase information and zero-cross vectors Phi, and then divides by N. Thus, the averaged zero-cross phase information and the average vector ph0 are obtained.
The data determination unit 5 uses the zero cross phase information 46 and the zero cross vector phi output from the phase comparator 40, the average vector ph0 of the past zero cross vector Phi output from the filter 6, and the averaged zero cross phase information. This is a circuit that selects received data having a fixed phase relationship with respect to the zero cross point from a plurality of continuous digitized received data, and outputs the selected data to the FIFO 7.
Therefore, the selection of the received data is performed as follows. First, as a result of obtaining the zero-cross phase information 46 on the sampled received data, the phase range to which the zero-cross point belongs is specified. Next, when the phase range of the zero cross point is in the range of 0 to 1/8, or in the range of 1/8 to 1/4, 1/2 phase is added to the zero cross phase information 46, the zero cross vector Phi, or the average vector Ph0. Assume that there is a data center at the position. On the other hand, when the phase range of the zero cross point is in the range of 1/4 to 3/4 or 3/4 to 1/2, the zero cross phase information 46, the zero cross vector Phi or the average vector Ph0 is 1/2 phase. Assume that the center of the received data is at the subtracted position. Next, the data determiner 5 selects the sampled received data having a time coordinate close to the center of the received data. Next, the data determination unit 5 outputs the selected received data to the FIFO 7.
The phase interpolation circuit 8 is a circuit that receives an internal clock (sampling clock), adjusts the phase of the internal clock according to the average vector ph0 output from the filter 6, and generates a restored clock.
The FIFO 7 is a circuit that receives the reception data output from the data determination unit 5 according to the internal clock, and outputs the reception data as the recovered reception data using the recovery clock. That is, the FIFO 7 is a circuit for retiming the received data so as to synchronize with the restored clock from the internal clock.

図2は実施例1の位相比較器40を示す。位相比較器40は、タイミング判別器41、ゼロクロス抽出器42、傾き利用のゼロクロス抽出器44、セレクタ47から構成されている。
サンプリングした受信データは、その受信データのサンプリング時刻Tと、データ値Sとで表される。
FIG. 2 shows the phase comparator 40 of the first embodiment. The phase comparator 40 includes a timing discriminator 41, a zero-cross extractor 42, a gradient-use zero-cross extractor 44, and a selector 47.
The sampled received data is represented by a sampling time T of the received data and a data value S.

タイミング判別器41は、連続する2個のサンプリングした受信データのデータ値S、Sと、与えられた閾値Vthとの関係に応じた論理を備える判別信号を、出力する回路である。タイミング判別器41の動作の詳細は、図4A、4Bで詳細に説明する。 The timing discriminator 41 is a circuit that outputs a discrimination signal having a logic corresponding to the relationship between the data values S 1 and S 2 of two consecutive sampled received data and a given threshold value Vth. Details of the operation of the timing discriminator 41 will be described in detail with reference to FIGS. 4A and 4B.

ゼロクロス抽出器42は、連続する2個のサンプリングした受信データから線型補間によって求められた第1ゼロクロスデータに関して、2個の受信データのデータ値S及びSとから、第1ゼロクロス位相情報431を生成する回路である。後に、図5、図6により詳細に説明する。 The zero-cross extractor 42 obtains first zero-cross phase information 431 from the data values S 1 and S 2 of the two received data with respect to the first zero-cross data obtained by linear interpolation from two consecutive sampled received data. Is a circuit that generates This will be described in detail later with reference to FIGS.

傾き利用のゼロクロス抽出器44は、連続する2個のサンプリングした受信データ内、データ値が小さい受信データを起点とする直線であって、過去の連続するサンプリングした受信データから得られた、データ値の増分と時刻の増分の割合を備える直線を用いて求められた第2ゼロクロスデータについて、過去の複数の受信データのデータ値Sの平均及び複数のデータ値Sの平均とから、第2ゼロクロス位相情報452を生成する回路である。後に、図7、図8により詳細に説明する。 The zero-cross extractor 44 using the gradient is a straight line starting from received data having a small data value in two consecutive sampled received data, and obtained from the past consecutive sampled received data. The second zero-cross data obtained using a straight line having a ratio of the time increment and the time increment is calculated from the average of the data values S 1 and the average of the plurality of data values S 2 of the plurality of past received data. This is a circuit for generating zero-cross phase information 452. This will be described in detail later with reference to FIGS.

セレクタ47は、タイミング判別器41からの判別信号45の論理が論理”H”であるときに、ゼロクロス抽出器42からの第1のゼロクロス位相情報431をゼロクロス位相情報として選択し、タイミング判別器41からの判別信号45の論理が論理”L”であるときに、傾き利用のゼロクロス抽出器44からの第2のゼロクロス位相情報452を選択し、ゼロクロス位相情報46として選択する。   The selector 47 selects the first zero-cross phase information 431 from the zero-cross extractor 42 as the zero-cross phase information when the logic of the discrimination signal 45 from the timing discriminator 41 is logic “H”, and the timing discriminator 41. 2 is selected as the zero-cross phase information 46, the second zero-cross phase information 452 from the gradient-use zero-cross extractor 44 is selected.

図3は、実施例1の位相比較器40の動作を説明するフローチャートである。
op10:位相比較器40はDMX回路3から3個の受信データを受け取る。そして、3個の受信データの中から、任意の2個の受信データを選択する。
op20:タイミング判別器41は、選択した任意の2個の受信データのデータ値S、Sの積、すなわち、S×Sが0未満(S×S<0)であるかを判断する。S×S<0である場合、受信データの遷移があると判断し、op40へ進む。しかし、S×S<0でない場合、受信データの遷移がないと判断し、op30へ進む。
FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the phase comparator 40 according to the first embodiment.
op10: The phase comparator 40 receives three received data from the DMX circuit 3. Then, arbitrary two received data are selected from the three received data.
op20: The timing discriminator 41 is the product of the data values S 1 and S 2 of any two selected received data, that is, whether S 1 × S 2 is less than 0 (S 1 × S 2 <0) Judging. When S 1 × S 2 <0, it is determined that there is a transition of received data, and the process proceeds to op40. However, if S 1 × S 2 <0 is not satisfied, it is determined that there is no transition of received data, and the process proceeds to op30.

op30:位相比較器40は、op20で扱った受信データとは異なる、他の2個の受信データを選択し、op20へ進む。
op40:タイミング判別器41は、与えられた閾値Vthと、受信データのデータ値S、Sの絶対値それぞれと、大小比較を行う。その結果、データ値S、Sの絶対値がともに閾値Vthより大きい場合、2個の受信データがともにデータの遷移上に存在すると判断し、その後、op50へ進む。
一方、データ値S、Sの絶対値のいずれかが閾値Vthより小さい場合、1個の受信データのみがデータの遷移上に存在すると判断する。なお、データの遷移上に存在する受信データは、データ値が小さい受信データであるとする。その後、op60へ進む。
op30: The phase comparator 40 selects the other two received data different from the received data handled in op20, and proceeds to op20.
op40: The timing discriminator 41 compares the given threshold value Vth with the absolute values of the data values S 1 and S 2 of the received data. As a result, if the absolute values of the data values S 1 and S 2 are both greater than the threshold value Vth, it is determined that both of the two received data are present on the data transition, and then the operation proceeds to op50.
On the other hand, when one of the absolute values of the data values S 1 and S 2 is smaller than the threshold value Vth, it is determined that only one received data exists on the data transition. It is assumed that the reception data existing on the data transition is reception data having a small data value. Then, it progresses to op60.

op50:タイミング判別器41は論理”H”の判別信号45をセレクタ47に出力し、op70へ進む。
op60:タイミング判別器41は論理”L”の判別信号45をセレクタ47に出力し、op70へ進む。
op50: The timing discriminator 41 outputs a discrimination signal 45 of logic “H” to the selector 47, and proceeds to op70.
op60: The timing discriminator 41 outputs a discrimination signal 45 of logic “L” to the selector 47, and proceeds to op70.

op70:ゼロクロス抽出器42が第1のゼロクロス位相情報を生成する。その後、op80へ進む。
op80:セレクタ47は、タイミング判別器41から出力される判別信号45の論理が”H”の場合、第1のゼロクロス位相情報をゼロクロス位相情報として出力し、判別信号45の論理が”L”の場合、第2のゼロクロス位相情報をゼロクロス位相情報として出力する。
op70: The zero cross extractor 42 generates first zero cross phase information. Then, it progresses to op80.
op80: The selector 47 outputs the first zero-cross phase information as the zero-cross phase information when the logic of the discrimination signal 45 output from the timing discriminator 41 is “H”, and the logic of the discrimination signal 45 is “L”. In this case, the second zero cross phase information is output as zero cross phase information.

図4A、Bは、タイミング判別器41及び判別信号45の論理を決定するパラメータについて説明する図である。
図4Aはタイミング判別器41を説明する図である。タイミング判別器41は、連続した2個の受信データ50のデータ値S及びSと、予め与えられた閾値Vthとの関係に応じて、以下の論理を有する判別信号54を出力する回路である。
とSの積(S×S)が0未満であり、且つ、Sの絶対値及びSの絶対値がともに予め与えられた閾値Vth以上であるときは、判定信号の論理は論理”H”である。
とSの積(S×S)が0未満であり、且つ、Sの絶対値又はSの絶対値の内、いずれかが、予め与えられた閾値Vth以下であるときは、判定信号の論理は論理”L”である。
4A and 4B are diagrams illustrating parameters that determine the logic of the timing discriminator 41 and the discrimination signal 45. FIG.
FIG. 4A is a diagram for explaining the timing discriminator 41. The timing discriminator 41 is a circuit that outputs a discriminating signal 54 having the following logic in accordance with the relationship between the data values S 1 and S 2 of two consecutive received data 50 and a predetermined threshold value Vth. is there.
When the product of S 1 and S 2 (S 1 × S 2 ) is less than 0 and both the absolute value of S 1 and the absolute value of S 2 are equal to or greater than a predetermined threshold value Vth, The logic is logic “H”.
When the product of S 1 and S 2 (S 1 × S 2 ) is less than 0, and either the absolute value of S 1 or the absolute value of S 2 is less than or equal to a predetermined threshold value Vth The logic of the determination signal is logic “L”.

図4Bは、判別信号45の論理を決定するパラメータについて説明する図である。すなわち、図4Bは、縦軸にデータ値を表す軸、横軸に点線で表された時間軸を示す図である。判別信号45の論理を決定するパラメータは、(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ51、(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ52、閾値Vth、閾値−Vthである。
(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ51は、受信信号dataを時刻t1にサンプリングすると、データ値はSであることを示す。
(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ52は、受信信号dataを時刻tにサンプリングすると、データ値はSであることを示す。
閾値Vthは、データ値に対して予め設定された正の一定値である。閾値−Vthは、データ値に対して予め設定された負の一定値である。
また、図4Bには、その他に、(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ53、(tx、0)で表されたゼロクロス点、実線かつ曲線で表された受信信号data、点線かつ曲線で表された受信信号の反転信号datax、受信データ51とゼロクロス点との時間座標の差分を表わしたゼロクロスベクトルPhi、データ値の0値上を走る点線が示されている。
(t、S)により表されるサンプリングされた受信データ52は、受信信号dataを時刻t3にサンプリングすると、データ値はS3であることを示す。
(tx、0)で表されたゼロクロス点は、受信データ51と受信データ52とを結ぶ実線の直線と、データ値のゼロレベル上の点線で表された時間軸との交点であり、実際の受信データを表す線と、データ値のゼロレベル上の点線で表された時間軸との交点であると近似される点である。
ゼロクロスベクトルphiは受信データ51がサンプリングされた時刻tから、ゼロクロス点の時刻txとの間で、時間軸上で定義されるベクトルである。ただし、位相比較器40から出力される際は、txとtの差分データとして出力される。
FIG. 4B is a diagram illustrating parameters that determine the logic of the determination signal 45. That is, FIG. 4B is a diagram showing an axis representing data values on the vertical axis and a time axis represented by dotted lines on the horizontal axis. The parameters that determine the logic of the discrimination signal 45 are sampled received data 51 represented by (t 1 , S 1 ), sampled received data 52 represented by (t 2 , S 2 ), threshold Vth, The threshold value is −Vth.
The sampled received data 51 represented by (t 1 , S 1 ) indicates that the data value is S 1 when the received signal data is sampled at time t1.
The sampled received data 52 represented by (t 2 , S 2 ) indicates that the data value is S 2 when the received signal data is sampled at time t 2 .
The threshold value Vth is a positive constant value set in advance with respect to the data value. The threshold value −Vth is a negative constant value set in advance with respect to the data value.
In addition, FIG. 4B also shows the received signal data represented by the sampled received data 53 represented by (t 3 , S 3 ), the zero cross point represented by (tx, 0), a solid line, and a curve. In addition, an inversion signal datax of the received signal represented by a dotted line and a curve, a zero-cross vector Phi representing the difference in time coordinates between the received data 51 and the zero-cross point, and a dotted line running on the 0 value of the data value are shown.
The sampled received data 52 represented by (t 3 , S 3 ) indicates that the data value is S3 when the received signal data is sampled at time t3.
The zero cross point represented by (tx, 0) is the intersection of the solid line connecting the received data 51 and the received data 52 and the time axis represented by the dotted line on the zero level of the data value. This is a point approximated to be an intersection of a line representing received data and a time axis represented by a dotted line on the zero level of the data value.
The zero cross vector phi is a vector defined on the time axis from the time t 1 when the reception data 51 is sampled to the time tx of the zero cross point. However, when the output from the phase comparator 40 is output as difference data for tx and t 1.

図5はゼロクロス抽出器42を示す図である。ゼロクロス抽出器42は、演算器421、423、加算器422、ゼロクロス位相情報選択器424から構成されている。
演算器421は、入力端子425で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
加算器422は、入力端子425、入力端子426から受けた受信データのデータ値Sの絶対値及びデータ値Sの絶対値を加算する回路である。
演算器423は、入力端子426で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
ゼロクロス位相情報選択器424は、データ値S及びデータ値Sに対して、以下の関係式のいずれかが成立する場合に、その関係式に対応する2進数で表現された位相を、ゼロクロス位相情報431として出力する回路である。
関係式1 |S|<|S|かつ 4×|S|<|S|+|S|が成立するときは、2進数(11)で表される位相427をゼロクロス位相情報431として出力する。
関係式2 |S|<|S|かつ 4×|S|>|S|+|S|が成立するときは、2進数(10)で表される位相428をゼロクロス位相情報431として出力する。
関係式3 |S|<|S|かつ 4×|S|>|S|+|S|が成立するときは、2進数(01)で表される位相429をゼロクロス位相情報431として出力する。
関係式4 |S|<|S|かつ 4×|S|<|S|+|S|が成立するときは、2進数(00)で表される位相430をゼロクロス位相情報431として出力する。
入力端子425は、ゼロクロス位相情報選択器424、乗算器421、加算器422に接続する。入力端子426は、ゼロクロス位相情報選択器424、乗算器423、加算器422に接続する。
FIG. 5 is a diagram showing the zero cross extractor 42. The zero-cross extractor 42 includes arithmetic units 421 and 423, an adder 422, and a zero-cross phase information selector 424.
The computing unit 421 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 1 of the received data received at the input terminal 425 by 4.
The adder 422 is a circuit that adds the absolute value of the data value S 1 and the absolute value of the data value S 2 of the received data received from the input terminal 425 and the input terminal 426.
The arithmetic unit 423 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 2 of the received data received at the input terminal 426 by 4.
When one of the following relational expressions is established for the data value S 1 and the data value S 2 , the zero-cross phase information selector 424 converts the phase represented by the binary number corresponding to the relational expression to the zero crossing. It is a circuit that outputs as phase information 431.
When the relational expression 1 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 | <| S 1 | + | S 2 | holds, the phase 427 represented by the binary number (11) is expressed as zero-crossing phase information. 431 is output.
When the relational expression 2 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 |> | S 1 | + | S 2 | holds, the phase 428 represented by the binary number (10) is expressed as zero-cross phase information. 431 is output.
When the relational expression 3 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 |> | S 1 | + | S 2 | holds, the phase 429 represented by the binary number (01) is expressed as zero-crossing phase information. 431 is output.
When the relational expression 4 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 | <| S 1 | + | S 2 | holds, the phase 430 represented by the binary number (00) is expressed as zero-cross phase information. 431 is output.
The input terminal 425 is connected to the zero cross phase information selector 424, the multiplier 421, and the adder 422. The input terminal 426 is connected to the zero cross phase information selector 424, the multiplier 423, and the adder 422.

図6は、ゼロクロス位相情報選択器424の原理を示す図である。図6において、横軸は受信データをサンプリングするクロックにおける位相を表す。一方、縦軸は、サンプリングされた受信データのデータ値を表す。なお、クロックの1周期分を位相1としたとすると、受信信号のクロックによるサンプリングは、クロックの立ち上がり及び立ち下がりで行われるため、連続する2個の受信データの時間間隔は、クロックの1/2位相に相当する。   FIG. 6 is a diagram illustrating the principle of the zero cross phase information selector 424. In FIG. 6, the horizontal axis represents the phase in the clock for sampling the received data. On the other hand, the vertical axis represents the data value of the sampled received data. Assuming that one period of the clock is phase 1, sampling of the received signal by the clock is performed at the rising edge and falling edge of the clock, so the time interval between two consecutive received data is 1 / clock of the clock. It corresponds to two phases.

上記の関係式1を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51と受信データ52を結ぶ線は、図6の(1)の右上がりの菱形領域に含まれる。従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相3/8から位相1/2までの範囲内にある。ここで、ゼロクロス点の位相が位相3/8から位相1/2までの範囲内にある場合に、その位相を2進数(11)で表さすこととしたため、ゼロクロス位相情報選択器424はゼロクロス位相情報431として位相427を出力する。
上記の関係式2を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51と受信データ52を結ぶ線は、図6の(2)の菱形領域に含まれる。従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相1/4から位相3/8までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器424は2進数(10)で表されるゼロクロス位相情報431を出力する。
上記の関係式3を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51と受信データ52を結ぶ線は、図6の(3)の菱形領域に含まれる。従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相1/8から位相1/4までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器424は2進数(01)で表されるゼロクロス位相情報431を出力する。
上記の関係式4を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51と受信データ52を結ぶ線は、図6の(4)の菱形領域に含まれる。従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相0から位相1/8までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器424は2進数(00)で表されるゼロクロス位相情報431を出力する。
なお、上記では、Sが負の数値であるときについて記載したが、Sが正の数値であるときには、受信データ51と受信データ52を結ぶ線は、図6の(1)、(2)、(3)、(4)に示す菱形領域とゼロレべルに対して線対象な菱形領域に含まれる。その結果、Sが正の数値であっても、関係式1、2、3、4に対応してゼロクロス位相情報431は(11)、(10)、(01)、(00)で表されるゼロクロス位相情報431を出力する。
すなわち、ゼロクロス位相情報選択器424は、連続する2個の受信データのデータ値に応じて、ゼロクロス点の位相に関するゼロクロス位相情報431を出力する。
Satisfy the above relation 1, when S 1 is a negative number, the line connecting the received data 52 and the received data 51 is included in the upper right of the rhombic region of (1) in FIG. Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 3/8 to phase 1/2. Here, when the phase of the zero cross point is within the range from the phase 3/8 to the phase 1/2, the phase is expressed by the binary number (11). Therefore, the zero cross phase information selector 424 has the zero cross phase. The phase 427 is output as information 431.
Satisfy the above relation 2, when S 1 is a negative number, the line connecting the received data 51 received data 52 is included in the rhombic region of (2) in FIG. Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 1/4 to phase 3/8. Then, similarly to the above, the zero cross phase information selector 424 outputs the zero cross phase information 431 represented by the binary number (10).
Satisfy the above relation 3, when S 1 is a negative number, the line connecting the received data 51 received data 52 is included in the rhombic region of (3) in FIG. Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 1/8 to phase 1/4. Then, similarly to the above, the zero cross phase information selector 424 outputs zero cross phase information 431 represented by a binary number (01).
Satisfy the above relation 4, when S 1 is a negative number, the line connecting the received data 51 received data 52 is included in the rhombic region of (4) in FIG. Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 0 to phase 1/8. Then, similarly to the above, the zero cross phase information selector 424 outputs the zero cross phase information 431 represented by a binary number (00).
In the above description, the case where S 1 is a negative numerical value is described. However, when S 1 is a positive numerical value, the lines connecting the reception data 51 and the reception data 52 are (1) and (2) in FIG. ), (3), and (4) are included in the rhombus region and the rhombus region that is a line object with respect to the zero level. As a result, even if S 1 is a positive numerical value, the zero-cross phase information 431 is expressed by (11), (10), (01), (00) corresponding to the relational expressions 1, 2, 3, and 4. The zero cross phase information 431 is output.
That is, the zero cross phase information selector 424 outputs the zero cross phase information 431 related to the phase of the zero cross point in accordance with the data values of the two consecutive received data.

図7A、Bは、傾き利用のゼロクロス抽出器44を示す図である。図7Aで示す傾き利用のゼロクロス抽出器44は、演算器441、443、平均値生成器442、ゼロクロス位相情報選択器444から構成されている。
演算器441は入力端子445で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
演算器443は入力端子447で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
平均値生成器442は、受信データ51及び受信データ52のサンプリングが行われる以前にサンプリングした受信データを、受信データ51を受ける端子、及び、受信データ52を受ける端子それぞれに対応して、複数個保持している。そして、端子毎に過去に取得した受信データの平均値M1、M2を保持している。そして、判別信号54を受け、判別信号54の論理が”L”のときに動作を行い、平均値M1、M2、データ値Sの絶対値、データ値Sの絶対値から、図7Bで示す式で表される(|S|+|S|)AVGを求める演算を行う。なお、平均値生成器442の論理回路例を、図7Bで示す。
ゼロクロス位相情報選択器444は、データ値S及びデータ値Sに対して、以下の関係式のいずれかが成立する場合に、その関係式に対応する2進数で表現された位相を、ゼロクロス位相情報452として出力する回路である。
関係式5 |S|<|S|かつ 4×|S|<(|S|+|S|)AVGが成立するときは、2進数(11)で表される位相448をゼロクロス位相情報452として出力する。
関係式6 |S|<|S|かつ 4×|S|>(|S|+|S|)AVGが成立するときは、2進数(10)で表される位相449をゼロクロス位相情報452として出力する。
関係式7 |S|<|S|かつ 4×|S|>(|S|+|S|)AVGが成立するときは、2進数(01)で表される位相450をゼロクロス位相情報452として出力する。
関係式8 |S|<|S|かつ 4×|S|<(|S|+|S|)AVGが成立するときは、2進数(00)で表される位相451をゼロクロス位相情報452として出力する。
7A and 7B are diagrams showing a zero-cross extractor 44 using inclination. The slope-utilized zero-cross extractor 44 shown in FIG. 7A includes arithmetic units 441 and 443, an average value generator 442, and a zero-cross phase information selector 444.
The arithmetic unit 441 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 1 of the received data received at the input terminal 445 by 4.
The calculator 443 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 2 of the received data received at the input terminal 447 by 4.
The average value generator 442 includes a plurality of reception data sampled before the reception data 51 and the reception data 52 are sampled, corresponding to a terminal that receives the reception data 51 and a terminal that receives the reception data 52. keeping. The average values M1 and M2 of the received data acquired in the past are held for each terminal. Then, receiving the discrimination signal 54, performs an operation when the logic is "L" of the discrimination signal 54, the average value M1, M2, absolute values of the data values S 1, the absolute value of the data values S 2, in Figure 7B (| S 1 | + | S 2 |) AVG is calculated by the following formula. An example of the logic circuit of the average value generator 442 is shown in FIG. 7B.
When one of the following relational expressions is established for the data value S 1 and the data value S 2 , the zero-cross phase information selector 444 converts the phase represented by the binary number corresponding to the relational expression to the zero crossing. This is a circuit that outputs the phase information 452.
Relational expression 5 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 | <(| S 1 | + | S 2 |) When AVG is established, a phase 448 represented by a binary number (11) is expressed. Output as zero-cross phase information 452.
Relational expression 6 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 |> (| S 1 | + | S 2 |) When AVG is established, a phase 449 represented by a binary number (10) is expressed. Output as zero-cross phase information 452.
Relational Expression 7 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 |> (| S 1 | + | S 2 |) When AVG is established, a phase 450 expressed by a binary number (01) is expressed. Output as zero-cross phase information 452.
Relational Expression 8 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 | <(| S 1 | + | S 2 |) When AVG is established, a phase 451 represented by a binary number (00) is expressed. Output as zero-cross phase information 452.

図7Bは、平均値生成器442の論理図を示す。平均値演算部442は、加算器455、信号ゲート457、記憶回路456、演算器457、スイッチ458から構成されている。
平均値生成器442は、データ値Sとデータ値Sとを受け、データ値Sの絶対値とデータ値Sの絶対値との加算演算をおこなって、その加算値(|S|+|S|)(以下、S加算という)を形成する加算部455と、データ値Sとデータ値S以前に受け取ったデータ値であって、端子445から受けたデータ値Sの過去データに対応する平均値M1、端子445から受けたデータ値Sの過去データに対応する平均値M2、それぞれを記憶する記憶回路456と、下記の関係式9に沿った演算を行う演算器457と、加算部455と演算器457の結果の内どちらを出力するかを判別信号54の論理によって選択するスイッチ458を備える回路である。すなわち、平均値生成器442は下記のような演算値を出力する。
判別信号の論理”H”の場合、(|S|+|S|)AVG=(|S|+|S|)
判別信号の論理”L”の場合、(|S|+|S|)AVG
=K1×K2×M/(s+K1×s+K1×K2)
――――――関係式9
ここで、K1及びK2は、予め決められた定数である。また、sはサンプリングクロックの周波数である。Mは平均値M1と平均値M2の加算値である。
FIG. 7B shows a logic diagram of the average value generator 442. The average value calculation unit 442 includes an adder 455, a signal gate 457, a storage circuit 456, a calculator 457, and a switch 458.
The average value generator 442 receives the data value S 1 and the data value S 2 , performs an addition operation on the absolute value of the data value S 1 and the absolute value of the data value S 2 , and adds the added value (| S 1 | + | S 2 |) (hereinafter referred to as S 1 S 2 addition), data value S 1 and data value received before data value S 2 and data received from terminal 445 average value M1 corresponding to the historical data values S 1, the average value M2 corresponding to the historical data of the data values S 2 received from the terminal 445, a memory circuit 456 for storing the respective operations along the equation 9 below And a switch 458 for selecting which one of the results of the adder 455 and the calculator 457 is to be output according to the logic of the determination signal 54. That is, the average value generator 442 outputs the following calculated value.
In the case of the logic “H” of the determination signal, (| S 1 | + | S 2 |) AVG = (| S 1 | + | S 2 |)
In the case of the logic “L” of the discrimination signal, (| S 1 | + | S 2 |) AVG
= K1 × K2 × M / (s 2 + K1 × s + K1 × K2)
―――――― Relational formula 9
Here, K1 and K2 are predetermined constants. S is the frequency of the sampling clock. M is an added value of the average value M1 and the average value M2.

図8は、傾き利用のゼロクロス抽出器44の原理を示す図である。図8において、横軸は受信データをサンプリングするクロックにおける位相を表す。一方、縦軸は、サンプリングされた受信データのデータ値を表す。なお、クロックの1周期分を位相1としたとすると、受信信号のクロックによるサンプリングは、クロックの立ち上がり及び立ち下がりで行われるため、連続する2個の受信データの時間間隔は、クロックの1/2位相に相当する。図8において、実線は実際の受信データである。また、一点鎖線は受信データ51及び受信データ52を結ぶ一点鎖線である。さらに、点線は、受信データ51を起点とした直線であって、過去にサンプリングした受信データから求めた単位時間あたりのデータ値の増分から求めた傾きを備える直線を表す。なお、過去にサンプリングした受信データから求めた単位時間あたりのデータ値の増分(|M1|+|M2|)/(T2−T1)により求められる。ここで、M1、M2は平均値生成器442に蓄積されたデータ値の平均値であり、T1、T2はそれぞれ、端子445、端子447から取り込まれた受信データのサンプリング時刻の平均値である。
なお、受信データ51と受信データ52とを結ぶ直線(一点鎖線)と、データ値がゼロレベルであることを示す線との交点の時間座標と、上記のゼロクロス点の時間座標を比較すると、上記のゼロクロス点の時間座標のほうが、実際の受信データ(実線)と、データ値がゼロレベルであることを示す線との交点の時間座標に近接していることが図8よりわかる。ゼロレベルに近い方の受信データ51を起点とし、かつ、過去にサンプリングした受信データから求めた、単位時間あたりのデータの増分から求めた傾きを備える直線を用いてゼロクロス点を求めると、受信データ52のデータ値に影響されることがないからである。
FIG. 8 is a diagram illustrating the principle of the zero-cross extractor 44 using inclination. In FIG. 8, the horizontal axis represents a phase in a clock for sampling received data. On the other hand, the vertical axis represents the data value of the sampled received data. Assuming that one period of the clock is phase 1, sampling of the received signal by the clock is performed at the rising edge and falling edge of the clock, so the time interval between two consecutive received data is 1 / clock of the clock. It corresponds to two phases. In FIG. 8, the solid line is the actual received data. A one-dot chain line is a one-dot chain line connecting the reception data 51 and the reception data 52. Furthermore, the dotted line is a straight line starting from the reception data 51 and having a slope obtained from the increment of the data value per unit time obtained from the reception data sampled in the past. In addition, it is calculated | required by the increment (| M1 | + | M2 |) / (T2-T1) of the data value per unit time calculated | required from the received data sampled in the past. Here, M1 and M2 are average values of the data values accumulated in the average value generator 442, and T1 and T2 are average values of the sampling times of the received data fetched from the terminals 445 and 447, respectively.
In addition, when the time coordinate of the intersection of the straight line (dashed line) connecting the reception data 51 and the reception data 52 and the line indicating that the data value is zero level is compared with the time coordinate of the zero cross point, It can be seen from FIG. 8 that the time coordinate at the zero cross point is closer to the time coordinate at the intersection of the actual received data (solid line) and the line indicating that the data value is zero level. When the zero cross point is obtained using a straight line having a slope obtained from the increment of data per unit time, obtained from the reception data 51 closer to the zero level and obtained from the reception data sampled in the past, the reception data This is because the data value of 52 is not affected.

上記の関係式5を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51を一方の起点とする直線であって、過去に連続してサンプリングされた受信データから求めた、単位時間あたりのデータ値の増分から求めた傾きを備える直線は、図8の(1)の菱形領域に入る。
従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相0から位相1/8までの範囲内にある。ここで、ゼロクロス点の位相が位相0から位相1/8までの範囲内にある場合に、その位相を2進数(11)で表さすこととしたため、ゼロクロス位相情報選択器444はゼロクロス位相情報452として位相448を出力する。
上記の関係式6を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51を一方の起点とする直線であって、過去にサンプリングした受信データから求めた、単位時間あたりのデータ値の増分から求めた傾きを備える直線は、図8の(2)の菱形領域に入る。
従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相1/8から位相1/4までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器444は2進数(10)で表さすゼロクロス位相情報452を出力する。
上記の関係式7を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51を一方の起点とする直線であって、過去に連続してサンプリングされた受信データから求めた、単位時間あたりのデータ値の増分から求めた傾きを備える直線は、図8の(3)の菱形領域に入る。
従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相1/4から位相3/8までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器444は2進数(01)で表さすゼロクロス位相情報452を出力する。
上記の関係式8を満たし、Sが負の数値であるときは、受信データ51を一方の起点とする直線であって、過去に連続してサンプリングした受信データから求めた、単位時間あたりのデータ値の増分から求めた傾きを備える直線は、図8の(4)の菱形領域に入る。従って、(tx、0)で表されたゼロクロス点の位相は位相3/8から位相1/2までの範囲内にある。そうすると、上記と同様に、ゼロクロス位相情報選択器444は2進数(00)で表さすゼロクロス位相情報452を出力する。
なお、上記では、Sが負の数値であるときについて記載したが、Sが正の数値であるときには、受信データ51を起点とする線は、図8の(1)、(2)、(3)、(4)に示す菱形領域とゼロレバルに対して線対象な菱形領域に含まれる。その結果、Sが正の数値であっても、関係式1、2、3、4に対応してゼロクロス位相情報452は(11)、(10)、(01)、(00)で表されるゼロクロス位相情報431を出力する。
すなわち、ゼロクロス位相情報選択器444は、連続する2個の受信データから、ゼロクロス点の位相範囲に応じた位相情報、すなわちゼロクロス位相情報452を出力する。
Satisfy the relationship 5 above, when S 1 is a negative number, a straight line with one starting point the received data 51, obtained from the received data sampled in succession past per unit of time A straight line having a slope obtained from the increment of the data value falls within the rhombus region of (1) in FIG.
Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 0 to phase 1/8. Here, when the phase of the zero cross point is in the range from phase 0 to phase 1/8, the phase is represented by binary number (11). Therefore, the zero cross phase information selector 444 has zero cross phase information 452. As a result, the phase 448 is output.
Satisfy the above relation 6, when S 1 is a negative number, a straight line with one starting point the received data 51, obtained from the received data sampled in the past, the data value per unit time A straight line having a slope obtained from the increment enters the rhombus region of (2) in FIG.
Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 1/8 to phase 1/4. Then, similarly to the above, the zero-cross phase information selector 444 outputs zero-cross phase information 452 expressed by a binary number (10).
Satisfy the above relation 7, when S 1 is a negative number, a straight line with one starting point the received data 51, obtained from the received data sampled in succession past per unit of time A straight line having a slope obtained from the increment of the data value falls within the rhombus region of (3) in FIG.
Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 1/4 to phase 3/8. Then, similarly to the above, the zero-cross phase information selector 444 outputs zero-cross phase information 452 expressed by a binary number (01).
Satisfy the above relation 8, when S 1 is a negative number, a straight line with one starting point the received data 51, obtained from the received data sampled in succession past per unit of time A straight line having a slope obtained from the increment of the data value falls in the rhombic area of (4) in FIG. Therefore, the phase of the zero cross point represented by (tx, 0) is in the range from phase 3/8 to phase 1/2. Then, similarly to the above, the zero-cross phase information selector 444 outputs zero-cross phase information 452 expressed by a binary number (00).
In the above description, the case where S 1 is a negative numerical value is described. However, when S 1 is a positive numerical value, lines starting from the reception data 51 are represented by (1), (2), and FIG. It is included in the rhombus regions shown in (3) and (4) and the rhombus region that is a line object with respect to the zero level. As a result, even if S 1 is a positive numerical value, the zero-cross phase information 452 is expressed by (11), (10), (01), (00) corresponding to the relational expressions 1, 2, 3, and 4. The zero cross phase information 431 is output.
That is, the zero-cross phase information selector 444 outputs phase information corresponding to the phase range of the zero-cross point, that is, zero-cross phase information 452 from two consecutive received data.

以上より、クロックに同期してサンプリングされた第1受信データ及び第2受信データ間のゼロクロス点の位相を検出する実施例1の位相比較器40は、
前記第1受信データの第1データ値及び前記第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器(タイミング判別器41)と、
前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相に関する第1位相情報を抽出する第1ゼロクロス抽出器(ゼロクロス抽出器42)と、
前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりと前記第2ゼロクロス時刻との位相に関する第2位相情報を抽出する第2ゼロクロス抽出器(ゼロクロス抽出器44)と、
前記判別信号の論理に対応して、前記第1位相情報又は前記第2位相情報の内の一方を選択するセレクタ(セレクタ47)と、を備える位相比較器である。
なお、上記の第1データ値及び第2データ値に対応した論理は、第1データ値と第1閾値との比較結果及び第2データ値と第2閾値との比較結果とから導き出されることを特徴とする。
そうすると、第1受信データのデータ値の絶対値又は第2受信のデータ値の絶対値の一方が、第1閾値又は第2閾値以下或いは未満である場合は、セレクタ47は第2ゼロクロス抽出器44からの結果を選択する。一方、第1受信データのデータ値の絶対値又は第2受信のデータ値の絶対値の双方が、第1閾値又は第2閾値以上或いは閾値を超えたものである場合は、セレクタ47は第1ゼロクロス抽出器42からの結果を選択する。従って、位相比較器は、より、実際のゼロクロス点に近いゼロクロス点に基づいて、位相情報を抽出することができる。
From the above, the phase comparator 40 according to the first embodiment that detects the phase of the zero cross point between the first reception data and the second reception data sampled in synchronization with the clock is as follows.
A timing discriminator (timing discriminator 41) for generating a discriminating signal having a logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data;
A first zero cross time at which the data value becomes zero, which is obtained by interpolation calculation from the sampling time and the first data value of the first received data and the sampling time and the second data value of the second received data; A first zero-cross extractor (zero-cross extractor 42) for extracting first phase information relating to the phase of the rising edge of the sampling clock;
Based on the sampling time of the first data value and the first received data, the second zero crossing time at which the data value becomes zero, the rising edge of the sampling clock, which is obtained by using the increment of the data value per unit time, A second zero cross extractor (zero cross extractor 44) for extracting second phase information relating to the phase with the second zero cross time;
The phase comparator includes a selector (selector 47) that selects one of the first phase information and the second phase information corresponding to the logic of the determination signal.
The logic corresponding to the first data value and the second data value is derived from the comparison result between the first data value and the first threshold value and the comparison result between the second data value and the second threshold value. Features.
Then, when one of the absolute value of the data value of the first received data or the absolute value of the second received data value is less than or less than the first threshold value or the second threshold value, the selector 47 selects the second zero cross extractor 44. Select results from. On the other hand, if both of the absolute value of the first received data value or the absolute value of the second received data value are equal to or greater than the first threshold value, the second threshold value, or exceeded the threshold value, the selector 47 selects the first value. The result from the zero cross extractor 42 is selected. Therefore, the phase comparator can extract the phase information based on the zero cross point closer to the actual zero cross point.

さらに、前記実施例1の位相比較器40において、
前記第1ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1データ値の絶対値と前記第2データ値の絶対値の平均値との比較結果に応じて前記第1位相情報を抽出し、
前記第2ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均値との比較結果に応じて前記第2位相情報を抽出することを特徴とする。
Furthermore, in the phase comparator 40 of the first embodiment,
The first zero cross extractor obtains a result value obtained by doubling the smaller one of the absolute value of the first data value or the absolute value of the second data value, and the absolute value of the first data value. Extracting the first phase information according to a comparison result between a value and an average value of absolute values of the second data values;
The second zero cross extractor is configured to sample a result value obtained by doubling an absolute value of the first data value or a smaller one of the absolute values of the second data value and the first received data. The second phase information is extracted according to a comparison result with time or an average value of third data values of a plurality of third reception data sampled before the sampling time of the second reception data.

以上より、実施例1のクロック・リカバリ回路10は、
複数の受信データをクロックに同期してサンプリングし、受信データのデータ値をアナログ値からデジタル値に変換するアナログデジタル変換回路と、
前記複数の受信データをサンプリング時刻順に連続して並べるデマックス回路と、
デマックス回路から前記複数の受信データを受け取り、その内の2個の受信データ間のゼロクロス点を抽出し、ゼロクロス点と前記クロックとの位相情報を出力する位相比較器40と、
前記位相情報を受け取り、予め決められた数の前記位相情報を蓄積し、蓄積された前記位相情報から平均値を求めて平均位相情報とするフィルタと、
前記位相情報、及び、平均位相情報と、前記複数の受信データをを受け、位相情報と、平均位相情報とに基づいて、前記複数の受信データの内から一つを選択するデータ判定器と、
前記クロックを受け、前記位相情報又は平均位相情報に応じて、前記クロックの位相を調整して、復元クロックを形成する位相補間回路と、
前記クロックに同期して、前記複数の受信データの内から前記データ判定器が選択した受信データを記憶し、前記復元クロックに基づいて、前記データ判定器が選択した受信データを出力するFIFOと、を備えることを特徴とするクロック・リカバリ回路である。
そうすると、クロック・リカバリ回路は、内部クロックによりサンプリングされた受信データ間のゼロクロス点の位相情報を高精度に抽出する位相比較器を備えるため、ゼロクロス点の位相を高精度に把握することができる。従って、クロック・リカバリ回路は、ゼロクロス点を受信データの境目であるとすると、より精度よく、受信データの境目を把握することができる。従って、クロック・リカバリ回路は、より実際のゼロクロス点に近い、位相比較器により推定されたゼロクロス点に基づいて、受信データの中心の位置を抽出することができ、受信データの中心に近い位置でサンプリングした受信データを復元クロックに同期して出力することができる。
From the above, the clock recovery circuit 10 according to the first embodiment is
An analog-digital conversion circuit that samples a plurality of received data in synchronization with a clock and converts the data value of the received data from an analog value to a digital value;
A demax circuit that continuously arranges the plurality of received data in order of sampling time;
A phase comparator 40 for receiving the plurality of received data from a demax circuit, extracting a zero cross point between two of the received data, and outputting phase information between the zero cross point and the clock;
A filter that receives the phase information, accumulates a predetermined number of the phase information, obtains an average value from the accumulated phase information, and sets the average phase information;
A data determination unit that receives the phase information, the average phase information, and the plurality of reception data, and selects one of the plurality of reception data based on the phase information and the average phase information;
A phase interpolation circuit that receives the clock and adjusts the phase of the clock according to the phase information or average phase information to form a recovered clock; and
A FIFO that stores received data selected by the data determiner from the plurality of received data in synchronization with the clock, and outputs the received data selected by the data determiner based on the restored clock; A clock recovery circuit comprising:
Then, since the clock recovery circuit includes the phase comparator that extracts the phase information of the zero cross point between the reception data sampled by the internal clock with high accuracy, the phase of the zero cross point can be grasped with high accuracy. Therefore, the clock recovery circuit can grasp the boundary of the received data with higher accuracy when the zero cross point is the boundary of the received data. Therefore, the clock recovery circuit can extract the position of the center of the received data based on the zero cross point estimated by the phase comparator that is closer to the actual zero cross point. The sampled received data can be output in synchronization with the restoration clock.

実施例1の位相比較器40は、順次、受け取った3個の受信データの内、任意の連続した2個の受信データを選択し、選択した2個の受信データ間にゼロクロス点があるか否かを特定し、特定したゼロクロス点を間に有する2個の受信データからゼロクス位相情報46を出力する位相比較器40である。
そして、実施例1の位相比較器40のタイミング判別器41に、予め与えられた閾値をもとに、タイミング判定器41が受信データの状態を判断させ、位相比較器40は、その受信データの状態に応じて、傾き利用のデータ抽出器44又はゼロクロス抽出器42を動作させて、ゼロクロス位相情報46を出力している。
しかし、実施例2の位相比較器は、連続した4個の受信データに基づいて、予め与えられた閾値を用いることなく、受信データの状態を判断する位相比較器である。
なお、実施例2の位相比較器60においては、通常のゼロクロス抽出器の一部と、傾き利用のゼロクロス抽出器の一部を共通化して、回路の部品数を削減している。
図9は、実施例2の位相比較器60を示す。位相比較器50はタイミング判別器61、ゼロクロス抽出器62を備える。
タイミング判別器61は、4個の受信データ(第0受信データ(t0、S0)、第1受信データ(t、S)、第2受信データ(t、S)、第3受信データ(t、S))を受け取り、各受信データのデータ値が図10Aの関係式で示される状態にあるとき、その状態に対応する論理を備える判別信号を出力する。図10Aの関係式及びそれに対応する判別信号の論理については、図10Aで後述する。
ゼロクロス抽出器62は、判別信号の論理が論理”L”であるときには、実施例1において説明した傾き利用のゼロクロス抽出器44として動作するが、判別信号の論理が論理”H”であるときには、実施例1において説明したゼロクロス抽出器42として動作する回路である。なお、詳細な回路構成については、図11を用いて説明する。
The phase comparator 40 according to the first embodiment sequentially selects any two consecutive received data from the three received data received, and whether there is a zero cross point between the two selected received data. The phase comparator 40 outputs xerox phase information 46 from two received data having the specified zero-cross point in between.
Then, the timing discriminator 41 of the phase comparator 40 according to the first embodiment causes the timing discriminator 41 to determine the state of the received data based on a predetermined threshold, and the phase comparator 40 The zero-cross phase information 46 is output by operating the data extractor 44 or the zero-cross extractor 42 using the slope according to the state.
However, the phase comparator according to the second embodiment is a phase comparator that determines the state of received data based on four consecutive received data without using a predetermined threshold value.
In the phase comparator 60 of the second embodiment, a part of the normal zero cross extractor and a part of the zero cross extractor using the gradient are made common to reduce the number of circuit components.
FIG. 9 shows the phase comparator 60 of the second embodiment. The phase comparator 50 includes a timing discriminator 61 and a zero cross extractor 62.
Timing discriminator 61, four reception data (0th received data (t0, S0), first reception data (t 1, S 1), second reception data (t 2, S 2), third received data (T 2 , S 3 )) is received, and when the data value of each received data is in the state shown by the relational expression in FIG. 10A, a determination signal having a logic corresponding to that state is output. The relational expression in FIG. 10A and the logic of the discrimination signal corresponding thereto will be described later with reference to FIG. 10A.
The zero-cross extractor 62 operates as the gradient-based zero-cross extractor 44 described in the first embodiment when the logic of the determination signal is logic “L”, but when the logic of the determination signal is logic “H”, This is a circuit that operates as the zero-cross extractor 42 described in the first embodiment. The detailed circuit configuration will be described with reference to FIG.

図10A、Bはタイミング判別器61及び判別信号の論理を決定するパラメータについて説明する図である。図10Aに示すタイミング判定器61は、(t、S)で表される受信データ64、(t、S)で表される受信データ65、(t、S)で表される受信データ66、(t3、S3)で表される受信データ67を受けて、受信データ64−67のデータ値それぞれに対して定められた関係に応じて、以下の論理を有する判別信号63を出力する回路である。
条件1(S×Sが0未満であり、かつ、S×Sが0未満であり、かつ、Sの絶対値がSの絶対値より大きい)を満たす、又は、条件2(S×Sが0未満であり、かつ、S×Sが0未満であり、かつ、Sの絶対値よりSの絶対値が大きい)を満たす場合は、判定信号63の論理は論理”L”である。
条件1を満たさず、かつ、条件2を満たさないときに判定信号63の論理は論理”H”である。
「第0受信データのデータ値より、第2受信データのデータ値が大きく、かつ、第1受信データのデータ値より、第3受信データのデータ値が大きい」、という条件により、実施例1における「予め与えられた閾値の絶対値より、第1受信データの受信データと第2受信データのデータ値がともに大きい」という条件と同様な条件を、第1受信データ、第2受信データについて確保している。
そのようにする理由は、データ値0より、第1受信データのデータ値、及び、第2受信データのデータ値の双方が充分に大きな値であることが、通常のゼロクロス抽出器(傾き利用のゼロクロス抽出器ではないゼロクス抽出器)を用いるための条件だからである。
10A and 10B are diagrams for explaining the timing discriminator 61 and parameters for determining the logic of the discrimination signal. The timing determiner 61 shown in FIG. 10A is represented by received data 64 represented by (t 0 , S 0 ), received data 65 represented by (t 1 , S 1 ), and (t 2 , S 2 ). In response to the received data 67 represented by (t3, S3), a determination signal 63 having the following logic is generated according to the relationship defined for each data value of the received data 64-67. It is a circuit to output.
Condition 1 (S 0 × S 1 is less than 0 and S 1 × S 2 is less than 0 and the absolute value of S 2 is greater than the absolute value of S 0 ) or Condition 2 If S 1 × S 2 is less than 0 and S 2 × S 3 is less than 0 and the absolute value of S 1 is larger than the absolute value of S 3 , The logic is logic “L”.
When the condition 1 is not satisfied and the condition 2 is not satisfied, the logic of the determination signal 63 is logic “H”.
In the first embodiment, the condition is that the data value of the second received data is larger than the data value of the zeroth received data and the data value of the third received data is larger than the data value of the first received data. A condition similar to the condition that “the received data value of the first received data and the data value of the second received data are both larger than the absolute value of the predetermined threshold value” is secured for the first received data and the second received data. ing.
The reason for doing so is that both the data value of the first received data and the data value of the second received data are sufficiently larger than the data value 0. This is because the condition is to use a xerox extractor that is not a zero-cross extractor.

図10Bは、判定信号63の論理を決定するパラメータについて説明する図である。図4Bにおいて、縦軸はデータ値を表す軸、横軸は点線で示された時間軸を示す図である。判定信号63の論理を決定するパラメータは(t0、S0)で表される受信データ64、(t、S)で表される受信データ65、(t、S)で表される受信データ66、(t、S)で表される受信データ67であり、実線で表された受信信号dataを時刻t、t、t、tに内部クロックによってサンプリングして得た受信データである。なお、点線の曲線は、受信信号dataに対して反転論理を有する信号である。(tx、0)で表されるゼロクロス点は、受信データ65と受信データ66とを結ぶ実線の直線とデータ値0上の点線で表された時間軸との交点であり、実際の受信データを表す線と、データ値0上の点線で表された時間軸との交点であると推定される点である。
ゼロクロスベクトルphiは受信データ51がサンプリングされた時刻t1から、ゼロクロス点の時刻txとの間で、時間軸上で定義されるベクトルである。ただし、位相比較器60から出力される際は、txとt1の差分データとして出力される。
FIG. 10B is a diagram illustrating parameters that determine the logic of the determination signal 63. In FIG. 4B, the vertical axis represents the data value, and the horizontal axis represents the time axis indicated by the dotted line. Received data 64 parameter represented by (t0, S0) to determine the logic of the determination signal 63, (t 1, S 1 ) received data 65 represented by the received expressed by (t 2, S 2) Received data 67 represented by data 66, (t 3 , S 3 ), and obtained by sampling the received signal data represented by a solid line at time t 0 , t 1 , t 2 , t 3 with an internal clock. Received data. Note that the dotted curve is a signal having inverted logic with respect to the received signal data. The zero cross point represented by (tx, 0) is the intersection of the solid line connecting the received data 65 and the received data 66 and the time axis represented by the dotted line on the data value 0, and the actual received data is This is a point that is estimated to be the intersection of the line represented and the time axis represented by the dotted line on the data value 0.
The zero cross vector phi is a vector defined on the time axis from the time t1 when the reception data 51 is sampled to the time tx of the zero cross point. However, when it is output from the phase comparator 60, it is output as difference data between tx and t1.

図11は実施例2のゼロクロス抽出器62を示す。ゼロクロス抽出器62は、演算器621、625、加算器622、セレクタ623、平均値生成器624、ゼロクロス位相情報選択器633から構成されている。
演算器621は、入力端子626で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
加算器622は、入力端子628、入力端子628から受けた受信データのデータ値Sの絶対値及びデータ値Sの絶対値を加算する回路である。
演算器625は、入力端子628で受けた受信データのデータ値Sの絶対値と、4とを乗算する回路である。
平均値生成器624は、判別信号63を受け、判別信号63の論理が”L”のときに動作を行い、データ値Sの絶対値、データ値Sの絶対値から、図7Bで示す式で表される(|S|+|S|)AVGを求める演算を行う。なお、平均値生成器624は、平均値生成器442と同様に関係式9の演算を行う機能を有する回路である。
セレクタ623は、判別信号63の論理が”H”であるときには、加算器622の演算結果を選択し、数値Aを表す信号として出力する。一方、セレクタ623は、判別信号63の論理が”L”であるときには、平均値生成器624の演算結果を選択し、数値Aを表す信号として出力する。
ゼロクロス位相情報選択器633は、データ値S及びデータ値Sに対して、以下の関係式のいずれかが成立する場合に、その関係式に対応する2進数で表現された位相を、ゼロクロス位相情報64として出力する回路である。
関係式10 |S|<|S|かつ 4×|S|<Aが成立するときは、2進数(11)で表される位相629をゼロクロス位相情報64として出力する。
関係式11 |S|<|S|かつ 4×|S|>Aが成立するときは、2進数(10)で表される位相630をゼロクロス位相情報64として出力する。
関係式12 |S|<|S|かつ 4×|S|>Aが成立するときは、2進数(01)で表される位相631をゼロクロス位相情報64として出力する。
関係式13 |S|<|S|かつ 4×|S|<Aが成立するときは、2進数(00)で表される位相632をゼロクロス位相情報64として出力する。
入力端子626は、平均値生成器624、乗算器621、加算器622、ゼロクロス位相情報選択器633に接続する。入力端子428は、平均値生成器624、乗算器625、加算器622、ゼロクロス位相情報選択器424に接続する。入力端子627は判別信号63を受け、平均生成器624、セレクタ623に接続する。
FIG. 11 shows the zero cross extractor 62 of the second embodiment. The zero-cross extractor 62 includes computing units 621 and 625, an adder 622, a selector 623, an average value generator 624, and a zero-cross phase information selector 633.
The calculator 621 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 1 of the received data received at the input terminal 626 by 4.
The adder 622 is a circuit that adds the absolute value of the data value S 1 and the absolute value of the data value S 2 of the received data received from the input terminal 628 and the input terminal 628.
The arithmetic unit 625 is a circuit that multiplies the absolute value of the data value S 2 of the received data received at the input terminal 628 by 4.
The average value generator 624 receives the discrimination signal 63 and operates when the logic of the discrimination signal 63 is “L”. From the absolute value of the data value S 1 and the absolute value of the data value S 2 , the average value generator 624 is shown in FIG. 7B. (| S 1 | + | S 2 |) AVG represented by the equation is calculated. Note that the average value generator 624 is a circuit having a function of performing the calculation of the relational expression 9 similarly to the average value generator 442.
The selector 623 selects the operation result of the adder 622 and outputs it as a signal representing the numerical value A when the logic of the determination signal 63 is “H”. On the other hand, when the logic of the discrimination signal 63 is “L”, the selector 623 selects the calculation result of the average value generator 624 and outputs it as a signal representing the numerical value A.
When one of the following relational expressions is established for the data value S 1 and the data value S 2 , the zero-cross phase information selector 633 converts the phase expressed by the binary number corresponding to the relational expression to the zero crossing. This is a circuit that outputs the phase information 64.
When the relational expression 10 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 | <A holds, the phase 629 represented by the binary number (11) is output as the zero-cross phase information 64.
When the relational expression 11 | S 2 | <| S 1 | and 4 × | S 2 |> A holds, the phase 630 represented by the binary number (10) is output as the zero-cross phase information 64.
When the relational expression 12 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 |> A holds, the phase 631 represented by the binary number (01) is output as the zero-cross phase information 64.
When the relational expression 13 | S 1 | <| S 2 | and 4 × | S 1 | <A holds, the phase 632 represented by the binary number (00) is output as the zero-cross phase information 64.
The input terminal 626 is connected to the average value generator 624, the multiplier 621, the adder 622, and the zero cross phase information selector 633. The input terminal 428 is connected to the average value generator 624, the multiplier 625, the adder 622, and the zero cross phase information selector 424. The input terminal 627 receives the discrimination signal 63 and is connected to the average generator 624 and the selector 623.

以上より、実施例2の位相比較器60は、
前記第1受信データの第1データ値及び前記第2受信データの第2データ値に対応した、論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器(タイミング判別器61)と、
前記第1データ値と前記第2データ値との平均を求め第1平均値とする第1平均値生成器と、
前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均を求め第2平均値とする第2平均値生成器と、
前記判別信号の論理に応じて、第1平均値又は第2平均値を選択するセレクト回路と、
前記セレクト回路から第1平均値が出力されたときは、前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相に関する第1位相情報を、前記第1平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出し、
前記セレクト回路から第2平均値が出力されてときは、前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりと前記第2ゼロクロス時刻との位相に関する第2位相情報を、前記第2平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出する論理判別回路と、を備える位相比較器である。
ただし、実施例2の位相比較器60は、タイミング判別器(タイミング判別器61)が、連続してサンプリングされた、第0受信データの第0データ値(第1受信データより以前にサンプリングされた受信データ)と第1受信データの第1データ値との比較結果、第1受信データの第1データ値と第2受信データの第2データ値との比較結果、第2受信データの第2データ値と第3受信データの第3データ値(第2受信データより以後にサンプリングされた受信データ)との比較結果、及び、第3受信データの第3データ値と前記第0受信データの前記第0データ値との比較結果とから導き出された、前記第0データ値、前記第1データ値、前記第2データ値、及び、前記第3データ値の状態に対応した、論理を備える判別信号を発生することを特徴とする。
実施例2のゼロクロス抽出器62は、演算器621、625、加算器622、セレクタ623、平均値生成器624、ゼロクロス位相情報選択器633から構成されている回路である。ここで、ゼロクロス位相情報選択器633は、セレクタ623から出力される数値Aに応じて、実施例1のゼロクロス抽出器42としても実施例1の傾き利用のゼロクロス抽出器44としても動作する回路である。そうすると、実施例2のゼロクロス抽出器62と実施例1のゼロクロス抽出器42と同様な機能を有する回路である。
また、実施例2の位相比較器60においては、タイミング判別器61において、予め与えられた閾値を使用することがなく、第1受信データ又は第2受信データがゼロレベルに近接しているか否かをその前後の第0受信データ及び第3受信データを使用することにより検出することができる。
From the above, the phase comparator 60 of the second embodiment is
A timing discriminator (timing discriminator 61) for generating a discrimination signal having logic corresponding to the first data value of the first reception data and the second data value of the second reception data;
A first average value generator that obtains an average of the first data value and the second data value as a first average value;
A second average value generator that obtains an average of the third data values of a plurality of third received data sampled before the sampling time of the first received data or the sampling time of the second received data and sets it as a second average value; ,
A select circuit for selecting the first average value or the second average value according to the logic of the determination signal;
When the first average value is output from the select circuit, an interpolation calculation is performed from the sampling time and the first data value of the first reception data, and the sampling time and the second data value of the second reception data. First phase information relating to the phase between the first zero cross time when the data value becomes zero and the rising edge of the sampling clock is obtained, the first average value, the absolute value of the first data value, or the second data value. According to the comparison result with the result value obtained by doubling the smaller one of the absolute values of
When the second average value is output from the select circuit, the data value obtained using the increment of the data value per unit time based on the sampling time of the first data value and the first received data The second phase information regarding the phase of the second zero cross time when the zero becomes zero, the rising edge of the sampling clock and the second zero cross time, the second average value, the absolute value of the first data value, or the second data value And a logic discriminating circuit that extracts in accordance with a comparison result with a result value obtained by doubling the smaller one of the absolute values of the phase comparator.
However, in the phase comparator 60 of the second embodiment, the timing discriminator (timing discriminator 61) continuously samples the 0th data value of the 0th received data (sampled before the first received data). Received data) and the first data value of the first received data, the comparison result of the first data value of the first received data and the second data value of the second received data, the second data of the second received data A comparison result between the value and the third data value of the third received data (received data sampled after the second received data), and the third data value of the third received data and the first value of the zeroth received data A determination signal having logic corresponding to the states of the zeroth data value, the first data value, the second data value, and the third data value, which is derived from the comparison result with the zero data value; To occur The features.
The zero-cross extractor 62 according to the second embodiment is a circuit including calculators 621 and 625, an adder 622, a selector 623, an average value generator 624, and a zero-cross phase information selector 633. Here, the zero-cross phase information selector 633 is a circuit that operates as both the zero-cross extractor 42 of the first embodiment and the zero-cross extractor 44 using the gradient of the first embodiment according to the numerical value A output from the selector 623. is there. Then, the circuit has the same function as the zero-cross extractor 62 of the second embodiment and the zero-cross extractor 42 of the first embodiment.
In the phase comparator 60 of the second embodiment, the timing discriminator 61 does not use a predetermined threshold value, and whether or not the first reception data or the second reception data is close to the zero level. Can be detected by using the 0th received data and the 3rd received data before and after.

実施例1の位相比較器40は、順次、受け取った3個の受信データの内、任意の連続した2個の受信データを選択し、選択した2個の受信データ間にゼロクロス点があるか否かを特定し、特定したゼロクロス点を間に有する2個の受信データからゼロクス位相情報46を出力する位相比較器40である。
一方、実施例3の位相比較器は受け取った3個の受信データすべてから、ゼロクロス点を特定し、ゼロクロス情報を出力する位相比較器である。
図12は実施例3の位相比較器80を示す図である。位相比較器80は3個のサンプリングされた受信データ((ta、Sa)で表される受信データa、(tb、sb)で表される受信データb、(tc、Sc)で表される受信データcを受け、どの受信データの間にゼロクロス点があり、そのゼロクロス点についてのゼロクロス位相情報96を出力する回路である。位相比較器80はゼロクロス抽出器81、82、加算器84、85、2進コードデータ記憶回路83、86、演算回路89、91、1加算回路90、92、最上ビット設定回路87、88、セレクタ94、モード回路93、及び、4ビットラッチ回路95から構成されている。
The phase comparator 40 according to the first embodiment sequentially selects any two consecutive received data from the three received data received, and whether there is a zero cross point between the two selected received data. The phase comparator 40 outputs xerox phase information 46 from two received data having the specified zero-cross point in between.
On the other hand, the phase comparator according to the third embodiment is a phase comparator that specifies a zero cross point from all three received data and outputs zero cross information.
FIG. 12 is a diagram illustrating a phase comparator 80 according to the third embodiment. The phase comparator 80 receives three sampled received data (received data a represented by (ta, Sa), received data b represented by (tb, sb), and received by (tc, Sc). This is a circuit that receives data c, has a zero-cross point between any received data, and outputs zero-cross phase information 96 for the zero-cross point, and a phase comparator 80 includes zero-cross extractors 81 and 82, adders 84, 85, It consists of binary code data storage circuits 83 and 86, arithmetic circuits 89 and 91, 1 addition circuits 90 and 92, most significant bit setting circuits 87 and 88, a selector 94, a mode circuit 93, and a 4-bit latch circuit 95. .

ゼロクロス抽出器81は、2個の受信データa、受信データbを受け、ゼロクロス点が2個の受信データa、b間にあるか、及び、そのゼロクロス点の位相範囲がどの範囲にあるかを検出し、2進コードで表す回路であり、その詳細について図13、14を用いて説明する。なお、ゼロクロス抽出器81、82は、それぞれ、ゼロクロス点位相範囲を示す位相範囲2進コードu−ab、u−bcと、ゼロクロス点が存在することを示す移行2進コードtran−ab、tran−bcを出力する。なお、ゼロクロス抽出器82は、2個の受信データb、cを受けて、ゼロクロス抽出器81と同様な動作をする。
加算器84は、ゼロクロス抽出器81から出力される2進コードu−abと、ゼロクロス抽出器82から出力される2進コードu−bcを加算し、加算後の2進コードu−abcを出力する回路である。
加算器85は、加算器84から出力される2進コードu−abcと2進コードデータ記憶回路86から出力される(1101)で表される2進コード97との加算を行う回路である。
演算回路89、最上位ビット設定回路87、1加算回路90は、ゼロクロス抽出器81から出力される2進コードu−abに対して、2倍する演算を行い、最上位ビットに0を設定し、その結果得られた2進コードに1を加算する回路である。
演算回路91、最上位ビット設定回路88、1加算回路92は、ゼロクロス抽出器82から出力される2進コードu−bcに対して、2倍する演算を行い、最上位ビットに0を設定し、その結果得られた2進コードに1を加算する回路である。
モード回路93は、加算器85から出力される2進コード99について、モード16演算、すなわち、下位4ビットを切り出す演算を行う回路である。
セレクタ94はゼロクロス抽出器81からの2進コードtran−abの論理値と、ゼロクロス抽出器82からの2進コードtran−bcの論理値の組合せにより4つの入力信号から一つを選択して、選択した信号を出力する回路である。具体的には、セレクタ94は、2進コードtran−ab、2進コードtran−bcが(00)のときには2進コード記憶回路83からの信号を出力する。セレクタ94は、2進コードtran−ab、2進コードtran−bcが(10)のときには1加算回路90からの信号を出力する。セレクタ94は、2進コードtran−ab、2進コードtran−bcが(01)のときには1加算回路92からの信号を出力する。セレクタ94は、2進コードtran−ab、2進コードtran−bcが(11)のときにはモード回路93からの信号を出力する。
The zero-cross extractor 81 receives the two received data a and the received data b, and determines whether the zero-cross point is between the two received data a and b and the range of the phase range of the zero-cross point. This circuit is detected and represented by a binary code, and details thereof will be described with reference to FIGS. Note that the zero-cross extractors 81 and 82 respectively include phase-range binary codes u-ab and u-bc indicating the zero-cross point phase range and transition binary codes tran-ab and tran- indicating that the zero-cross point exists. bc is output. The zero-cross extractor 82 receives the two pieces of received data b and c, and performs the same operation as the zero-cross extractor 81.
The adder 84 adds the binary code u-ab output from the zero cross extractor 81 and the binary code u-bc output from the zero cross extractor 82, and outputs the binary code u-abc after the addition. Circuit.
The adder 85 is a circuit that adds the binary code u-abc output from the adder 84 and the binary code 97 represented by (1101) output from the binary code data storage circuit 86.
The arithmetic circuit 89, the most significant bit setting circuit 87, and the 1 addition circuit 90 perform an operation of doubling the binary code u-ab output from the zero cross extractor 81, and set the most significant bit to 0. The circuit adds 1 to the binary code obtained as a result.
The arithmetic circuit 91, the most significant bit setting circuit 88, and the 1 addition circuit 92 perform an operation of doubling the binary code u-bc output from the zero cross extractor 82, and set the most significant bit to 0. The circuit adds 1 to the binary code obtained as a result.
The mode circuit 93 is a circuit that performs a mode 16 operation, that is, an operation of cutting out the lower 4 bits, on the binary code 99 output from the adder 85.
The selector 94 selects one of the four input signals by combining the logical value of the binary code tran-ab from the zero-cross extractor 81 and the logical value of the binary code tran-bc from the zero-cross extractor 82, This circuit outputs a selected signal. Specifically, the selector 94 outputs a signal from the binary code storage circuit 83 when the binary code tran-ab and the binary code tran-bc are (00). The selector 94 outputs a signal from the 1 addition circuit 90 when the binary code tran-ab and the binary code tran-bc are (10). The selector 94 outputs a signal from the 1 addition circuit 92 when the binary code tran-ab and the binary code tran-bc are (01). The selector 94 outputs a signal from the mode circuit 93 when the binary code tran-ab and the binary code tran-bc are (11).

図13はゼロクロス抽出器81の詳細について説明する図である。ゼロクロス抽出器81は、演算回路811、813、引算回路812、814、加算回路815、816、論理判定回路817から構成されている。なお、ゼロクロス抽出器82はゼロクロス抽出器82と同様な構成の回路である。
演算回路811は入力された受信データaのデータ値Saを4倍する回路である。引算回路812は、+端子から入力された受信データaのデータ値Saから、−端子から入力された受信データbのデータ値Sbを引算する回路である。引算回路814は、+端子から入力された演算回路811からのデータ値4×Saから、−端子から入力された引算回路812からのデータ値(Sa−Sb)を引算し、その結果、データ値(3Sa+Sb)を出力する回路である。
加算回路815は、データ値Saとデータ値Sbを加算し、データ値(Sa+Sb)を出力する回路である。
演算回路813は入力された受信データbのデータ値Sbを4倍する回路である。加算回路816は、演算回路813からのデータ値4×Sbから、引算回路812からのデータ値(Sa−Sb)を引算し、その結果、データ値(Sa+3×Sb)を出力する回路である。
論理判定回路817は、データ値Sa、引算回路814からのデータ値(3Sa+Sb)、加算回路815からのデータ値(Sa+Sb)、加算回路816からのデータ値(Sa+3×Sb)を受け、次の関係式14、15、16、17、18を満たすか否かを判定する回路である。そして、論理判定回路817は、関係式14、15、16、17を満たす場合、それぞれの関係式に対応した、ゼロクロス点位相範囲を示す位相範囲2進コードu−abを出力する。また、関係式18を満たす場合、その関係式に対応する2進コードtran−abを出力する。具体的には、関係式14、15、16、17、及び、その関係式に対応する2進コードu−abは以下である。また、関係式18及びその関係式に対応する2進コードtran−abを出力する。
FIG. 13 is a diagram for explaining the details of the zero-cross extractor 81. The zero-cross extractor 81 includes operation circuits 811 and 813, subtraction circuits 812 and 814, addition circuits 815 and 816, and a logic determination circuit 817. The zero cross extractor 82 is a circuit having the same configuration as the zero cross extractor 82.
The arithmetic circuit 811 is a circuit that quadruples the data value Sa of the input received data a. The subtraction circuit 812 is a circuit that subtracts the data value Sb of the reception data b input from the − terminal from the data value Sa of the reception data a input from the + terminal. The subtraction circuit 814 subtracts the data value (Sa−Sb) from the subtraction circuit 812 input from the −terminal from the data value 4 × Sa input from the arithmetic circuit 811 input from the + terminal, and the result , A circuit for outputting a data value (3Sa + Sb).
The adder circuit 815 is a circuit that adds the data value Sa and the data value Sb and outputs a data value (Sa + Sb).
The arithmetic circuit 813 is a circuit that quadruples the data value Sb of the input received data b. The adder circuit 816 is a circuit that subtracts the data value (Sa−Sb) from the subtraction circuit 812 from the data value 4 × Sb from the arithmetic circuit 813 and outputs the data value (Sa + 3 × Sb) as a result. is there.
The logic determination circuit 817 receives the data value Sa, the data value (3Sa + Sb) from the subtraction circuit 814, the data value (Sa + Sb) from the addition circuit 815, and the data value (Sa + 3 × Sb) from the addition circuit 816. This is a circuit for determining whether or not the relational expressions 14, 15, 16, 17, 18 are satisfied. When the relational expressions 14, 15, 16, and 17 are satisfied, the logic determination circuit 817 outputs the phase range binary code u-ab indicating the zero-cross point phase range corresponding to each relational expression. If the relational expression 18 is satisfied, the binary code tran-ab corresponding to the relational expression is output. Specifically, the relational expressions 14, 15, 16, 17 and the binary code u-ab corresponding to the relational expression are as follows. Further, the relational expression 18 and the binary code tran-ab corresponding to the relational expression are output.

関係式14 IF((Sa>=0)&(3Sa+Sb<0))OR((Sa<=0)&(3Sa+Sb>0))=1 を満たす場合、2進コードu−abとして、2進コード00を出力する。
関係式15 IF((3Sa+Sb>=0)&(Sa+Sb<0))OR((3Sa+Sb<=0)&(Sa+Sb>0))=1 を満たす場合、2進コードu−abとして、2進コード01を出力する。
関係式16 IF((Sa+Sb>=0)&(Sa+3×Sb<0))OR((Sa+Sb<=0)&(Sa+3Sb>0))=1 を満たす場合、2進コードu−abとして、2進コード10を出力する。
関係式17 IF((Sa+3Sb>=0)&(Sb<0))OR((Sa+3Sb<=0)&(Sb>0))=1 を満たす場合、2進コードu−abとして、2進コード11を出力する。
関係式18 IF((Sa>=0)XOR((Sb>=0)を満たす場合、2進コードtran−abとして、2進コード1を出力する。
When the relational expression 14 IF ((Sa> = 0) & (3Sa + Sb <0)) OR ((Sa <= 0) & (3Sa + Sb> 0)) = 1 is satisfied, the binary code u-ab is used as the binary code. 00 is output.
When the relational expression 15 IF ((3Sa + Sb> = 0) & (Sa + Sb <0)) OR ((3Sa + Sb <= 0) & (Sa + Sb> 0)) = 1 is satisfied, a binary code u-ab is used as a binary code 01 is output.
When the relational expression 16 IF ((Sa + Sb> = 0) & (Sa + 3 × Sb <0)) OR ((Sa + Sb <= 0) & (Sa + 3Sb> 0)) = 1 is satisfied, the binary code u−ab is 2 The decimal code 10 is output.
When the relational expression 17 IF ((Sa + 3Sb> = 0) & (Sb <0)) OR ((Sa + 3Sb <= 0) &(Sb> 0)) = 1 is satisfied, the binary code u-ab is used as the binary code. 11 is output.
When the relational expression 18 IF ((Sa> = 0) XOR ((Sb> = 0) is satisfied, the binary code 1 is output as the binary code tran-ab.

図14は、ゼロクロス抽出回路81の動作原理について説明する図である。図14において、縦軸はデータ値、横軸は位相を示す。
図14において、時刻0においてサンプリングされた受信データaのデータ値はデータ値Saであり、クロックの半周期後にサンプリングされた受信データbのデータ値はデータ値Sbである。ここで、クロックの立ち上がりを位相0とすると、クロックの半周期は位相1/2にあたる。また、位相0から位相1/8の範囲は(00)で表される2進数で示され、位相1/8から位相1/4の範囲は(01)で表される2進数で示され、位相1/4から位相3/8の範囲は(10)で表される2進数で示され、位相3/8から位相1/2の範囲は(11)で表される2進数で示される。
図14において、受信データaのデータ値Saは正の値、受信データbのデータ値Sbは負の値である。また、受信データaのデータ値Saは正の値であるが、(3Sa+Sb)/4は負の値である。
そこで、動作原理について以下に説明する。まず、ゼロクロス抽出回路81はデータ値Saの正負とデータ値Sb正負の組合せにおいて、関係式18の条件を満たすときには、ゼロクロス点が受信データaと受信データbとの間にあると判断し、2進コードtran−abとして「1」を出力する。例えば、図14においては、関係式18の条件を満たす状態(すなわち、受信データaのデータ値Saは正であり、受信データbのデータ値Sbは負の数である状態)であり、受信データaと受信データbとの間にゼロクロス点が存在し、ゼロクロス抽出回路81は2進コードtran−abとして「1」を出力する。
次いで、ゼロクロス抽出回路81は、値Saと値Sbとから得られる演算結果(すなわち、値Sa、値(3Sa+Sb)/4、値(Sa+Sb)/2、値(Sa+3Sb)/4)と値0を比較することにより、ゼロクロス点が存在する位相範囲を決定することができる。その理由は、値Sa、値(3×Sa+Sb)/4、値(Sa+Sb)/2、値(Sa+3Sb)/4は、座標(0、Sa)と座標(1/2、Sb)とを結ぶ直線が、それぞれ、位相0、位相1/8、位相1/4、位相3/8、位相1/2と交差する点のデータ値座標に相当するからである。例えば、図14においては、関係式15の条件を満たす状態(すなわち、データ値Saが正の値且つ(3Sa+Sb)が負値、又は、データ値Saが負の値且つ(3Sa+Sb)が正値の状態)であり、ゼロクロス抽出回路81は2進コードu−abとして「00」を出力する。
FIG. 14 is a diagram for explaining the operation principle of the zero-cross extraction circuit 81. In FIG. 14, the vertical axis represents the data value, and the horizontal axis represents the phase.
In FIG. 14, the data value of the reception data a sampled at time 0 is the data value Sa, and the data value of the reception data b sampled after a half cycle of the clock is the data value Sb. Here, assuming that the rising edge of the clock is phase 0, the half cycle of the clock corresponds to phase 1/2. The range from phase 0 to phase 1/8 is indicated by a binary number represented by (00), and the range from phase 1/8 to phase 1/4 is indicated by a binary number represented by (01). The range from phase 1/4 to phase 3/8 is represented by a binary number represented by (10), and the range from phase 3/8 to phase 1/2 is represented by a binary number represented by (11).
In FIG. 14, the data value Sa of the reception data a is a positive value, and the data value Sb of the reception data b is a negative value. Further, the data value Sa of the received data a is a positive value, but (3Sa + Sb) / 4 is a negative value.
Therefore, the operation principle will be described below. First, the zero-cross extraction circuit 81 determines that the zero-cross point is between the received data a and the received data b when the relation 18 is satisfied in the combination of the positive and negative data values Sa and the positive and negative data values Sb. “1” is output as the hexadecimal code tran-ab. For example, in FIG. 14, the condition of the relational expression 18 is satisfied (that is, the data value Sa of the received data a is positive and the data value Sb of the received data b is a negative number), and the received data A zero cross point exists between a and the received data b, and the zero cross extraction circuit 81 outputs “1” as the binary code tran-ab.
Next, the zero-cross extraction circuit 81 calculates a calculation result (that is, a value Sa, a value (3Sa + Sb) / 4, a value (Sa + Sb) / 2, a value (Sa + 3Sb) / 4) and a value 0 obtained from the value Sa and the value Sb. By comparison, the phase range in which the zero cross point exists can be determined. The reason is that the value Sa, the value (3 × Sa + Sb) / 4, the value (Sa + Sb) / 2, and the value (Sa + 3Sb) / 4 are straight lines connecting the coordinates (0, Sa) and the coordinates (1/2, Sb). This corresponds to the data value coordinates of the points intersecting with phase 0, phase 1/8, phase 1/4, phase 3/8, and phase 1/2, respectively. For example, in FIG. 14, the condition that satisfies the relational expression 15 is satisfied (that is, the data value Sa is a positive value and (3Sa + Sb) is a negative value, or the data value Sa is a negative value and (3Sa + Sb) is a positive value. The zero-cross extraction circuit 81 outputs “00” as the binary code u-ab.

以上より、実施例3の位相比較器80は、
第1受信データ(受信データa)の第1データ値が正かつ第2受信データ(受信データb)の第2データ値が負であるとき、又は、第1受信データの第1データ値が負、かつ、第2受信データの第2データ値が正であるときは、第1ゼロクロス点が第1受信データと第2受信データの間にあると判断し、第1ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第1データ値と前記第2データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第1ゼロクロス点の第1位相範囲を決定する第1ゼロクロス抽出器と、
前記第2受信データ(受信データb)の第2データ値が正かつ第3受信データ(受信データc)の第3データ値が負であるとき、又は、第2受信データの第2データ値が負、かつ、第3受信データの第3データ値が正であるときは、第2ゼロクロス点が第2受信データと第3受信データの間にあると判断し、第2ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第2データ値と前記第3データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第2ゼロクロス点の第2位相範囲を決定する第2ゼロクロス抽出器と、
第1ゼロクロス存在信号の論理、及び、第2ゼロクロス存在信号の論理とに応じて、第1位相範囲又は第2位相範囲の内の一つを選択するセレクタと、を備える位相比較器である。
実施例3の位相比較器80は、第1受信データ、第2受信データとの間のゼロクロス点の抽出と、第2受信データ、第3受信データとの間のゼロクロス点の抽出とを行い、抽出されたゼロクロス点の位相範囲を出力する回路である。
なお、実施例3の第1ゼロクロス抽出器の第1位相情報及び第2のゼロクロス抽出器の第2位相情報は位相0から位相1/8までの第1位相範囲、位相1/8から位相1/4までの第2位相範囲、位相1/4から位相3/8までの第3位相範囲、位相3/8から位相1/2までの第4位相範囲の内の一つを示す情報を含むことを特徴とする。
From the above, the phase comparator 80 of the third embodiment is
When the first data value of the first received data (received data a) is positive and the second data value of the second received data (received data b) is negative, or the first data value of the first received data is negative When the second data value of the second received data is positive, it is determined that the first zero cross point is between the first received data and the second received data, and a first zero cross presence signal is output,
A first zero cross extractor for determining a first phase range of the first zero cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the first data value and the second data value;
When the second data value of the second received data (received data b) is positive and the third data value of the third received data (received data c) is negative, or the second data value of the second received data is When negative and the third data value of the third received data is positive, it is determined that the second zero cross point is between the second received data and the third received data, and the second zero cross presence signal is output. ,
A second zero cross extractor that determines a second phase range of the second zero cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the second data value and the third data value;
And a selector that selects one of the first phase range and the second phase range according to the logic of the first zero-cross presence signal and the logic of the second zero-cross presence signal.
The phase comparator 80 according to the third embodiment performs extraction of a zero cross point between the first reception data and the second reception data, and extraction of a zero cross point between the second reception data and the third reception data. This circuit outputs the phase range of the extracted zero cross point.
The first phase information of the first zero-cross extractor and the second phase information of the second zero-cross extractor according to the third embodiment are the first phase range from phase 0 to phase 1/8, and from phase 1/8 to phase 1 Information indicating one of the second phase range up to / 4, the third phase range from phase 1/4 to phase 3/8, and the fourth phase range from phase 3/8 to phase 1/2 It is characterized by that.

実施例3の位相比較器80においては、受信データと受信データ間のゼロクロス点の位相範囲を、受信データそれぞれのデータ値から補間により求めた位相0、位相1/8、位相1/4、位相3/8、位相1/2に相当するデータ値と、「0」との比較によって、求めている。しかし、ゼロクロス点の位相範囲をさらに詳細に設定することもできる。
実施例4の位相比較器は、ゼロクロス点の位相範囲が、位相0から位相1/16、位相1/16から位相1/8、位相1/8から位相3/16、位相3/16から位相1/4、位相1/4から位相5/16、位相3/16から位相7/16、位相7/16から位相1/2の内、どの範囲にあるかを特定することができるゼロクロス抽出器101、110が、実施例3の位相比較器において、ゼロクロス抽出器81、82に替わって配置されている位相比較器である。ただし、ゼロクロス抽出器101は3ビットの2進数コードを出力することから、演算回路89、91及び1加算回路90、92は不要となる。
In the phase comparator 80 of the third embodiment, the phase range of the zero crossing point between the received data and the received data is obtained by interpolation from the data values of the received data, phase 0, phase 1/8, phase 1/4, phase It is obtained by comparing a data value corresponding to 3/8 and phase 1/2 with “0”. However, the phase range of the zero cross point can be set in more detail.
In the phase comparator of the fourth embodiment, the phase range of the zero cross point is from phase 0 to phase 1/16, phase 1/16 to phase 1/8, phase 1/8 to phase 3/16, and phase 3/16 to phase. Zero cross extractor that can specify the range of 1/4, phase 1/4 to phase 5/16, phase 3/16 to phase 7/16, phase 7/16 to phase 1/2 Reference numerals 101 and 110 denote phase comparators arranged in place of the zero-cross extractors 81 and 82 in the phase comparator of the third embodiment. However, since the zero cross extractor 101 outputs a 3-bit binary code, the arithmetic circuits 89 and 91 and the 1 adder circuits 90 and 92 are not necessary.

図15は実施例4のゼロクロス抽出器101について説明する図である。ゼロクロス抽出器101は、実施例3のゼロクロス抽出器81の変形例である。ゼロクロス抽出器101は、引算回路102、加算回路103、シフター&アダー104、論理判定回路105を備える。
引算回路102は、受信データaのデータ値Saから受信データbのデータ値Sbを引算する回路である。
加算回路103は、データ値Saとデータ値Sbの加算を行う回路である。
シフター&アダー104は、加算回路103の計算結果(Sa+Sb)、引算回路102の計算結果(Sa−Sb)、及び、データ端子からのデータ値Sa、データ値Sbを用いて、A=(7×Sa+b)、B=(3×Sa+Sb)、C=(5×Sa+3×Sb)、D=(3×Sa+5×Sb)、E=(Sa+3×Sb)、F=(Sa+7×Sb)を求める回路である。ただし、計算結果(Sa+Sb)、(Sa−Sb)を用いて、以下のように変形した計算式に従って、加算はアダー、掛け算はシフターを使用してAからFまでを求める。
A=7×Sa+b=8×Sa−(Sa−Sb)、B=3×Sa+Sb=4×Sa−(Sa−Sb)、C=5×Sa+3×Sb=4×(Sa+Sb)+(Sa−Sb)、D=3×Sa+5×Sb=4×(Sa+Sb)−(Sa−Sb)、E=Sa+3×Sb=4×Sb+(Sa−Sb)、F=Sa+7×Sb=8×Sb+(Sa−Sb)
論理判定回路105は、後に図16に示す関係式19、20、21、22が満たされるか否かに応じて、3ビットの2進コード(u−ab(2)、2進コードu−ab(1)、2進コードu−ab(0))及び1ビットの2進コードtranを出力する。
FIG. 15 is a diagram illustrating the zero-cross extractor 101 according to the fourth embodiment. The zero cross extractor 101 is a modification of the zero cross extractor 81 of the third embodiment. The zero-cross extractor 101 includes a subtraction circuit 102, an addition circuit 103, a shifter & adder 104, and a logic determination circuit 105.
The subtraction circuit 102 is a circuit that subtracts the data value Sb of the reception data b from the data value Sa of the reception data a.
The adder circuit 103 is a circuit that adds the data value Sa and the data value Sb.
The shifter & adder 104 uses the calculation result (Sa + Sb) of the addition circuit 103, the calculation result (Sa−Sb) of the subtraction circuit 102, the data value Sa and the data value Sb from the data terminal, and A = (7 × Sa + b), B = (3 × Sa + Sb), C = (5 × Sa + 3 × Sb), D = (3 × Sa + 5 × Sb), E = (Sa + 3 × Sb), F = (Sa + 7 × Sb) It is. However, using calculation results (Sa + Sb) and (Sa-Sb), addition is performed using adder, and multiplication is performed using shifter to calculate A to F according to the following modified formula.
A = 7 × Sa + b = 8 × Sa− (Sa−Sb), B = 3 × Sa + Sb = 4 × Sa− (Sa−Sb), C = 5 × Sa + 3 × Sb = 4 × (Sa + Sb) + (Sa−Sb) ), D = 3 × Sa + 5 × Sb = 4 × (Sa + Sb) − (Sa−Sb), E = Sa + 3 × Sb = 4 × Sb + (Sa−Sb), F = Sa + 7 × Sb = 8 × Sb + (Sa−Sb) )
The logic determination circuit 105 determines whether a 3-bit binary code (u-ab (2), binary code u-ab) depends on whether relational expressions 19, 20, 21, and 22 shown in FIG. (1) A binary code u-ab (0)) and a 1-bit binary code tran are output.

図16は、実施例4の論理判定回路105を示す図である。論理判定回路105は上記AからFまでの入力を受け、関係式19から22までが満たされるかを判断し、どの関係式が満たされるかに応じて3ビットの2進コード(u−ab106(2)、2進コードu−ab106(1)、2進コードu−ab106(0))及び1ビットの2進コードtran107を出力する。
関係式19 u−ab(2)=(Sa+Sb>=0)AND(Sb<0)+(Sa+Sb<=0)AND(Sb>0)
関係式20 u−ab(1)=[(3×Sa+Sb>=0)AND(Sa+Sb<0)+(3×Sa+Sb<=0)AND(Sa+Sb>0)]OR[(Sa+3×Sb>=0)AND(Sb<0)+(Sa+3×Sb<=0)AND(Sb>0)]
関係式21 u−ab(0)=[(7×Sa+Sb>=0)AND(3×Sa+Sb<0)+(7×Sa+Sb<=0)AND(3×Sa+Sb>0)]OR[(5×Sa+3×Sb>=0)AND(Sa+Sb<0)+(5×Sa+3×Sb<=0)AND(Sa+Sb>0)]OR[(3×Sa+5×Sb>=0)AND(Sa+3×Sb<0)+(3×Sa+5×Sb<=0)AND(Sa+3×Sb>0)]OR[(Sa+7×Sb>=0)AND(Sb<0)+(Sa+7×Sb<=0)AND(Sb>0)]
関係式22 tran=(Sa>=0)XOR(Sb>=0)
ゼロクロス抽出回路105は値Sa、値(7×Sa+Sb)/8、値(3×Sa+Sb)/4、値(5×Sa+3×Sb)/8、値(Sa+Sb)/2、値(3×Sa+5×Sb)/8、値(Sa+3×Sb)/4、値(Sa+7×Sb)/8、値Sbと値0を比較することにより、ゼロクロス点が存在する位相範囲を決定することができる。その理由は、値Sa、値(7×Sa+Sb)/8、値(3×Sa+Sb)/4、値(5×Sa+3×Sb)/8、値(Sa+Sb)/2、値(3×Sa+5×Sb)/8、値(Sa+3×Sb)/4、値(Sa+7×Sb)/8、値Sbは、座標(0、Sa)と座標(1/2、Sb)とを結ぶ直線が、それぞれ、位相0、位相1/16、位相1/8、位相3/16、位相1/4、位相5/16、位相3/8、位相7/16、位相1/2と交差する点のデータ値座標に相当するからである。
FIG. 16 is a diagram illustrating the logic determination circuit 105 according to the fourth embodiment. The logic determination circuit 105 receives the inputs A to F and determines whether the relational expressions 19 to 22 are satisfied. Depending on which relational expression is satisfied, a 3-bit binary code (u-ab106 ( 2) A binary code u-ab 106 (1), a binary code u-ab 106 (0)) and a 1-bit binary code tran 107 are output.
Relational Expression 19 u-ab (2) = (Sa + Sb> = 0) AND (Sb <0) + (Sa + Sb <= 0) AND (Sb> 0)
Relational expression 20 u−ab (1) = [(3 × Sa + Sb> = 0) AND (Sa + Sb <0) + (3 × Sa + Sb <= 0) AND (Sa + Sb> 0)] OR [(Sa + 3 × Sb> = 0 ) AND (Sb <0) + (Sa + 3 × Sb <= 0) AND (Sb> 0)]
Relational expression 21 u−ab (0) = [(7 × Sa + Sb> = 0) AND (3 × Sa + Sb <0) + (7 × Sa + Sb <= 0) AND (3 × Sa + Sb> 0)] OR [(5 × Sa + 3 × Sb> = 0) AND (Sa + Sb <0) + (5 × Sa + 3 × Sb <= 0) AND (Sa + Sb> 0)] OR [(3 × Sa + 5 × Sb> = 0) AND (Sa + 3 × Sb <0) ) + (3 × Sa + 5 × Sb <= 0) AND (Sa + 3 × Sb> = 0)] OR [(Sa + 7 × Sb> = 0) AND (Sb <0) + (Sa + 7 × Sb <= 0) AND (Sb> 0)]
Relational expression 22 tran = (Sa> = 0) XOR (Sb> = 0)
The zero-cross extraction circuit 105 has a value Sa, a value (7 × Sa + Sb) / 8, a value (3 × Sa + Sb) / 4, a value (5 × Sa + 3 × Sb) / 8, a value (Sa + Sb) / 2, and a value (3 × Sa + 5 × By comparing Sb) / 8, value (Sa + 3 × Sb) / 4, value (Sa + 7 × Sb) / 8, value Sb and value 0, the phase range in which the zero cross point exists can be determined. The reasons are: value Sa, value (7 × Sa + Sb) / 8, value (3 × Sa + Sb) / 4, value (5 × Sa + 3 × Sb) / 8, value (Sa + Sb) / 2, value (3 × Sa + 5 × Sb ) / 8, value (Sa + 3 × Sb) / 4, value (Sa + 7 × Sb) / 8, and value Sb are respectively the straight lines connecting coordinates (0, Sa) and coordinates (1/2, Sb). 0, phase 1/16, phase 1/8, phase 3/16, phase 1/4, phase 5/16, phase 3/8, phase 7/16, and the data value coordinate at the point where phase 1/2 is crossed It is because it corresponds.

以上より、実施例4の位相比較器は、
第1受信データ(受信データa)の第1データ値が正かつ第2受信データ(受信データb)の第2データ値が負であるとき、又は、第1受信データの第1データ値が負、かつ、第2受信データの第2データ値が正であるときは、第1ゼロクロス点が第1受信データと第2受信データの間にあると判断し、第1ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第1データ値と前記第2データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第1ゼロクロス点の第1位相範囲を決定する第1ゼロクロス抽出器(ゼロクロス抽出器101)と、
前記第2受信データ(受信データb)の第2データ値が正かつ第3受信データ(受信データc)の第3データ値が負であるとき、又は、第2受信データの第2データ値が負、かつ、第3受信データの第3データ値が正であるときは、第2ゼロクロス点が第2受信データと第3受信データの間にあると判断し、第2ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第2データ値と前記第3データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第2ゼロクロス点の第2位相範囲を決定する第2ゼロクロス抽出器(ゼロクロス抽出器110)と、
第1ゼロクロス存在信号の論理、及び、第2ゼロクロス存在信号の論理とに応じて、第1位相範囲又は第2位相範囲の内の一つを選択するセレクタと、を備える位相比較器である。
実施例4のゼロクロス抽出器の位相情報は位相0から位相1/16までの第1位相範囲、位相1/16から位相1/8までの第2位相範囲、位相1/8から位相3/16までの第3位相範囲、位相3/16から位相1/4までの第4位相範囲、位相1/4から位相5/16までの第5位相範囲、位相5/16から位相3/8までの第6位相範囲、位相3/8から位相7/16までの第7位相範囲、位相7/16から位相1/2までの第8位相範囲の内の一つを示す情報を含むことを特徴とする。
From the above, the phase comparator of Example 4 is
When the first data value of the first received data (received data a) is positive and the second data value of the second received data (received data b) is negative, or the first data value of the first received data is negative When the second data value of the second received data is positive, it is determined that the first zero cross point is between the first received data and the second received data, and a first zero cross presence signal is output,
A first zero cross extractor (zero cross extractor 101) that determines a first phase range of the first zero cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the first data value and the second data value. )When,
When the second data value of the second received data (received data b) is positive and the third data value of the third received data (received data c) is negative, or the second data value of the second received data is When negative and the third data value of the third received data is positive, it is determined that the second zero cross point is between the second received data and the third received data, and the second zero cross presence signal is output. ,
A second zero-cross extractor (zero-cross extractor 110) that determines a second phase range of the second zero-cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the second data value and the third data value. )When,
And a selector that selects one of the first phase range and the second phase range according to the logic of the first zero-cross presence signal and the logic of the second zero-cross presence signal.
The phase information of the zero-cross extractor of the fourth embodiment includes the first phase range from phase 0 to phase 1/16, the second phase range from phase 1/16 to phase 1/8, and the phase 1/8 to phase 3/16. 3rd phase range up to, 4th phase range from phase 3/16 to phase 1/4, 5th phase range from phase 1/4 to phase 5/16, 5th phase range from phase 5/16 to 3/8 Including information indicating one of a sixth phase range, a seventh phase range from phase 3/8 to phase 7/16, and an eighth phase range from phase 7/16 to phase 1/2. To do.

以下に本発明の特徴を付記する。
(付記1)
第1受信データの第1データ値及び第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器と、
前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロレベルとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第1位相情報を抽出する第1ゼロクロス抽出器と、
前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロレベルとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第2位相情報を抽出する第2ゼロクロス抽出器と、
前記判別信号の論理に対応して、前記第1位相情報又は前記第2位相情報の内の一方を選択するセレクタと、を備える位相比較器。
The features of the present invention are described below.
(Appendix 1)
A timing discriminator for generating a discrimination signal having logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data;
A first zero cross time at which the data value is zero level, obtained by interpolation calculation from the sampling time and the first data value of the first received data, and the sampling time and the second data value of the second received data. A first zero-cross extractor that extracts first phase information related to a phase relationship between the sampling clock and the rising edge of the sampling clock;
Based on the sampling time of the first data value and the first received data, the second zero crossing time at which the data value becomes zero level and the rising edge of the sampling clock, which are obtained by using the increment of the data value per unit time, A second zero cross extractor for extracting second phase information relating to the phase relationship of
And a selector that selects one of the first phase information and the second phase information corresponding to the logic of the determination signal.

(付記2)
前記第1受信データの前記第1データ値及び前記第2受信データの前記第2データ値に対応した前記論理は、前記第1データ値と第1閾値との比較結果及び前記第2データ値と第2閾値の比較結果とから導き出されることを特徴とする付記1記載の位相比較器。
(Appendix 2)
The logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data is a comparison result between the first data value and a first threshold value and the second data value. The phase comparator according to appendix 1, wherein the phase comparator is derived from a comparison result of the second threshold value.

(付記3)
前記第1ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1データ値の絶対値と前記第2データ値の絶対値の平均値との比較結果に応じて前記第1位相情報を抽出し、
前記第2ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均値との比較結果に応じて前記第2位相情報を抽出することを特徴とする付記1記載の位相比較器。
(Appendix 3)
The first zero cross extractor obtains a result value obtained by doubling the smaller one of the absolute value of the first data value or the absolute value of the second data value, and the absolute value of the first data value. Extracting the first phase information according to a comparison result between a value and an average value of absolute values of the second data values;
The second zero cross extractor is configured to sample a result value obtained by doubling an absolute value of the first data value or a smaller one of the absolute values of the second data value and the first received data. The second phase information is extracted according to a comparison result with a time or an average value of the third data values of a plurality of third reception data sampled before the sampling time of the second reception data. The phase comparator according to 1.

(付記4)
第1受信データの第1データ値及び第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器と、
前記第1データ値と前記第2データ値との平均を求め第1平均値とする第1平均値生成器と、
前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均を求め第2平均値とする第2平均値生成器と、
前記判別信号の論理に応じて、第1平均値又は第2平均値を選択するセレクト回路と、
前記セレクト回路から第1平均値が出力されたときは、前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第1位相情報を、前記第1平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出し、
前記セレクト回路から第2平均値が出力されてときは、前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第2位相情報を、前記第2平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出する論理判別回路と、を備える位相比較器。
(Appendix 4)
A timing discriminator for generating a discrimination signal having logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data;
A first average value generator that obtains an average of the first data value and the second data value as a first average value;
A second average value generator that obtains an average of the third data values of a plurality of third received data sampled before the sampling time of the first received data or the sampling time of the second received data and sets it as a second average value; ,
A select circuit for selecting the first average value or the second average value according to the logic of the determination signal;
When the first average value is output from the select circuit, an interpolation calculation is performed from the sampling time and the first data value of the first reception data, and the sampling time and the second data value of the second reception data. First phase information relating to the phase relationship between the first zero crossing time when the data value becomes zero and the rising edge of the sampling clock is obtained, the first average value, the absolute value of the first data value, or the second data. Extracted according to the comparison result with the result value obtained by doubling the smaller value of the absolute values,
When the second average value is output from the select circuit, the data value obtained using the increment of the data value per unit time based on the sampling time of the first data value and the first received data Second phase information relating to the phase relationship between the second zero crossing time when the zero becomes zero and the rising edge of the sampling clock, the second average value and the absolute value of the first data value or the absolute value of the second data value A phase comparator comprising: a logic discriminating circuit that extracts in accordance with a comparison result with a result value obtained by doubling the smaller value.

(付記5)
前記第1受信データの前記第1データ値及び前記第2受信データの前記第2データ値に対応した前記論理は、前記第1データ値と前記第1受信データより以前にサンプリングされた受信データの第0データ値との比較結果、前記第1データ値と前記第2データ値との比較結果と、前記第2データ値と前記第2受信データより以後にサンプリングされた受信データの第3データ値との比較結果、及び、前記第3データ値と前記第0受信データとの比較結果から導き出されることを特徴とする付記4記載の位相比較器。
(Appendix 5)
The logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data is calculated based on the first data value and the received data sampled before the first received data. The comparison result with the 0th data value, the comparison result between the first data value and the second data value, the third data value of the received data sampled after the second data value and the second received data The phase comparator according to claim 4, wherein the phase comparator is derived from a comparison result between the third data value and the zeroth received data.

(付記6)
第1受信データの第1データ値が正かつ第2受信データの第2データ値が負であるとき、又は、前記第1データ値が負、かつ、前記第2データ値が正であるときは、第1ゼロクロス点が前記第1受信データと前記第2受信データの間にあると判断し、第1ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第1データ値と前記第2データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第1ゼロクロス点の第1位相範囲を決定する第1ゼロクロス抽出器と、
前記第2データ値が正かつ第3受信データの第3データ値が負であるとき、又は、前記第2データ値が負、かつ、前記第3データ値が正であるときは、第2ゼロクロス点が前記第2受信データと前記第3受信データの間にあると判断し、第2ゼロクロス存在信号を出力し、
前記第2データ値と前記第3データ値とから演算により求めた結果と、ゼロを比較することにより、前記第2ゼロクロス点の第2位相範囲を決定する第2ゼロクロス抽出器と、
第1ゼロクロス存在信号の論理、及び、第2ゼロクロス存在信号の論理とに応じて、第1位相範囲又は第2位相範囲の内の一つを選択するセレクタと、を備える位相比較器。
(Appendix 6)
When the first data value of the first received data is positive and the second data value of the second received data is negative, or when the first data value is negative and the second data value is positive , Determining that the first zero cross point is between the first received data and the second received data, and outputting a first zero cross presence signal,
A first zero cross extractor for determining a first phase range of the first zero cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the first data value and the second data value;
When the second data value is positive and the third data value of the third received data is negative, or when the second data value is negative and the third data value is positive, the second zero crossing Determining that a point is between the second received data and the third received data, and outputting a second zero cross presence signal;
A second zero cross extractor that determines a second phase range of the second zero cross point by comparing zero with a result obtained by calculation from the second data value and the third data value;
A phase comparator comprising: a selector that selects one of the first phase range or the second phase range according to the logic of the first zero-cross presence signal and the logic of the second zero-cross presence signal.

(付記7)
複数の受信データをクロックに同期してサンプリングし、受信データのデータ値をアナログ値からデジタル値に変換するアナログデジタル変換回路と、
前記複数の受信データをサンプリング時刻順に連続して並べるデマックス回路と、
デマックス回路から前記複数の受信データを受け取り、その内の2個の受信データ間のゼロクロス点を抽出し、ゼロクロス点と前記クロックとの位相情報を出力する位相比較器と、
前記位相情報を受け取り、予め決められた数の前記位相情報を蓄積し、蓄積された前記位相情報から平均値を求めて平均位相情報とするフィルタと、
前記位相情報、及び、平均位相情報と、前記複数の受信データをを受け、位相情報と、平均位相情報とに基づいて、前記複数の受信データの内から一つを選択するデータ判定器と、
前記クロックを受け、前記位相情報又は平均位相情報に応じて、前記クロックの位相を調整して、復元クロックを形成する位相補間回路と、
前記クロックに同期して、前記複数の受信データの内から前記データ判定器が選択した受信データを記憶し、前記復元クロックに基づいて、前記データ判定器が選択した受信データを出力するFIFOと、を備えることを特徴とするクロック・リカバリ回路。
(Appendix 7)
An analog-digital conversion circuit that samples a plurality of received data in synchronization with a clock and converts the data value of the received data from an analog value to a digital value;
A demax circuit that continuously arranges the plurality of received data in order of sampling time;
A phase comparator that receives the plurality of received data from a demax circuit, extracts a zero cross point between two of the received data, and outputs phase information between the zero cross point and the clock;
A filter that receives the phase information, accumulates a predetermined number of the phase information, obtains an average value from the accumulated phase information, and sets the average phase information;
A data determination unit that receives the phase information, the average phase information, and the plurality of reception data, and selects one of the plurality of reception data based on the phase information and the average phase information;
A phase interpolation circuit that receives the clock and adjusts the phase of the clock according to the phase information or average phase information to form a recovered clock; and
A FIFO that stores received data selected by the data determiner from the plurality of received data in synchronization with the clock, and outputs the received data selected by the data determiner based on the restored clock; A clock recovery circuit comprising:

内部クロックによりサンプリングされた受信データ間のゼロクロス点の位相情報を高精度で検出することが可能な位相検出器を提供することができる。   It is possible to provide a phase detector capable of detecting phase information of a zero cross point between received data sampled by an internal clock with high accuracy.

1、2 ADC
3 DMX回路
5 データ判定器
6 フィルタ
7 FIFO
8 位相補間回路
10 クロック・データリカバリ回路
40、60、80 位相比較器
41 タイミング判別器
42、81、101 ゼロクロス抽出器
44 傾き利用のゼロクロス抽出器
45 判別信号
46 ゼロクロス位相情報
47 セレクタ

1, 2 ADC
3 DMX circuit 5 Data decision unit 6 Filter 7 FIFO
8 Phase Interpolation Circuit 10 Clock / Data Recovery Circuit 40, 60, 80 Phase Comparator 41 Timing Discriminator 42, 81, 101 Zero Cross Extractor 44 Inclined Zero Cross Extractor 45 Discrimination Signal 46 Zero Cross Phase Information 47 Selector

Claims (5)

前記第1受信データの第1データ値及び前記第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器と、
前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロレベルとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第1位相情報を抽出する第1ゼロクロス抽出器と、
前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロレベルとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第2位相情報を抽出する第2ゼロクロス抽出器と、
前記判別信号の論理に対応して、前記第1位相情報又は前記第2位相情報の内の一方を選択するセレクタと、を備える位相比較器。
A timing discriminator for generating a discrimination signal having logic corresponding to a first data value of the first received data and a second data value of the second received data;
A first zero cross time at which the data value is zero level, obtained by interpolation calculation from the sampling time and the first data value of the first received data, and the sampling time and the second data value of the second received data. A first zero-cross extractor that extracts first phase information related to a phase relationship between the sampling clock and the rising edge of the sampling clock;
Based on the sampling time of the first data value and the first received data, the second zero crossing time at which the data value becomes zero level and the rising edge of the sampling clock, which are obtained by using the increment of the data value per unit time, A second zero cross extractor for extracting second phase information relating to the phase relationship of
And a selector that selects one of the first phase information and the second phase information corresponding to the logic of the determination signal.
前記第1受信データの前記第1データ値及び前記第2受信データの前記第2データ値に対応した前記論理は、前記第1データ値と第1閾値との比較結果及び前記第2データ値と第2閾値の比較結果とから導き出されることを特徴とする請求項1に記載した位相比較器。   The logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data is a comparison result between the first data value and a first threshold value and the second data value. The phase comparator according to claim 1, wherein the phase comparator is derived from a comparison result of the second threshold value. 前記第1ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1データ値の絶対値と前記第2データ値の絶対値の平均値との比較結果に応じて前記第1位相情報を抽出し、
前記第2ゼロクロス抽出器は、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値と、前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均値との比較結果に応じて前記第2位相情報を抽出することを特徴とする請求項1に記載した位相比較器。
The first zero cross extractor obtains a result value obtained by doubling the smaller one of the absolute value of the first data value or the absolute value of the second data value, and the absolute value of the first data value. Extracting the first phase information according to a comparison result between a value and an average value of absolute values of the second data values;
The second zero cross extractor is configured to sample a result value obtained by doubling an absolute value of the first data value or a smaller one of the absolute values of the second data value and the first received data. The second phase information is extracted according to a comparison result with time or an average value of third data values of a plurality of third reception data sampled before a sampling time of the second reception data. Item 2. The phase comparator according to Item 1.
第1受信データの第1データ値及び第2受信データの第2データ値に対応した論理を備える判別信号を発生するタイミング判別器と、
前記第1データ値と前記第2データ値との平均を求め第1平均値とする第1平均値生成器と、
前記第1受信データのサンプリング時刻又は前記第2受信データのサンプリング時刻以前にサンプリングされた複数の第3受信データの第3データ値の平均を求め第2平均値とする第2平均値生成器と、
前記判別信号の論理に応じて、第1平均値又は第2平均値を選択するセレクト回路と、
前記セレクト回路から第1平均値が出力されたときは、前記第1受信データのサンプリング時刻及び前記第1データ値と、前記第2受信データのサンプリング時刻及び前記第2データ値とから補間計算により求めらる、データ値がゼロとなる第1ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第1位相情報を、前記第1平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出し、
前記セレクト回路から第2平均値が出力されてときは、前記第1データ値及び前記第1受信データのサンプリング時刻に基づいて、単位時間当たりのデータ値の増分を用いて求められた、データ値がゼロとなる第2ゼロクロス時刻とサンプリングクロックの立ち上がりとの位相関係に関する第2位相情報を、前記第2平均値と、前記第1データ値の絶対値又は前記第2データ値の絶対値内の小さいほうの値を2倍して得られた結果値との比較結果に応じて抽出する論理判別回路と、を備える位相比較器。
A timing discriminator for generating a discrimination signal having logic corresponding to the first data value of the first received data and the second data value of the second received data;
A first average value generator that obtains an average of the first data value and the second data value as a first average value;
A second average value generator that obtains an average of the third data values of a plurality of third received data sampled before the sampling time of the first received data or the sampling time of the second received data and sets it as a second average value; ,
A select circuit for selecting the first average value or the second average value according to the logic of the determination signal;
When the first average value is output from the select circuit, an interpolation calculation is performed from the sampling time and the first data value of the first reception data, and the sampling time and the second data value of the second reception data. First phase information relating to the phase relationship between the first zero crossing time when the data value becomes zero and the rising edge of the sampling clock is obtained, the first average value, the absolute value of the first data value, or the second data. Extracted according to the comparison result with the result value obtained by doubling the smaller value of the absolute values,
When the second average value is output from the select circuit, the data value obtained using the increment of the data value per unit time based on the sampling time of the first data value and the first received data Second phase information relating to the phase relationship between the second zero crossing time when the zero becomes zero and the rising edge of the sampling clock, the second average value and the absolute value of the first data value or the absolute value of the second data value A phase comparator comprising: a logic discriminating circuit that extracts in accordance with a comparison result with a result value obtained by doubling the smaller value.
複数の受信データをクロックに同期してサンプリングし、受信データのデータ値をアナログ値からデジタル値に変換するアナログデジタル変換回路と、
前記複数の受信データをサンプリング時刻順に連続して並べるデマックス回路と、
デマックス回路から前記複数の受信データを受け取り、その内の2個の受信データ間のゼロクロス点を抽出し、ゼロクロス点と前記クロックとの位相情報を出力する位相比較器と、
前記位相情報を受け取り、予め決められた数の前記位相情報を蓄積し、蓄積された前記位相情報から平均値を求めて平均位相情報とするフィルタと、
前記位相情報、及び、平均位相情報と、前記複数の受信データをを受け、位相情報と、平均位相情報とに基づいて、前記複数の受信データの内から一つを選択するデータ判定器と、
前記クロックを受け、前記位相情報又は平均位相情報に応じて、前記クロックの位相を調整して、復元クロックを形成する位相補間回路と、
前記クロックに同期して、前記複数の受信データの内から前記データ判定器が選択した受信データを記憶し、前記復元クロックに基づいて、前記データ判定器が選択した受信データを出力するFIFOと、を備えることを特徴とするクロック・リカバリ回路。






An analog-digital conversion circuit that samples a plurality of received data in synchronization with a clock and converts the data value of the received data from an analog value to a digital value;
A demax circuit that continuously arranges the plurality of received data in order of sampling time;
A phase comparator that receives the plurality of received data from a demax circuit, extracts a zero cross point between two of the received data, and outputs phase information between the zero cross point and the clock;
A filter that receives the phase information, accumulates a predetermined number of the phase information, obtains an average value from the accumulated phase information, and sets the average phase information;
A data determination unit that receives the phase information, the average phase information, and the plurality of reception data, and selects one of the plurality of reception data based on the phase information and the average phase information;
A phase interpolation circuit that receives the clock and adjusts the phase of the clock according to the phase information or average phase information to form a recovered clock; and
A FIFO that stores received data selected by the data determiner from the plurality of received data in synchronization with the clock, and outputs the received data selected by the data determiner based on the restored clock; A clock recovery circuit comprising:






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