JPH023137A - 位相同期回路 - Google Patents

位相同期回路

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Publication number
JPH023137A
JPH023137A JP63140027A JP14002788A JPH023137A JP H023137 A JPH023137 A JP H023137A JP 63140027 A JP63140027 A JP 63140027A JP 14002788 A JP14002788 A JP 14002788A JP H023137 A JPH023137 A JP H023137A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phase
output
waveform
generator
digital
Prior art date
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Pending
Application number
JP63140027A
Other languages
English (en)
Inventor
Masataka Nikaido
正隆 二階堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP63140027A priority Critical patent/JPH023137A/ja
Publication of JPH023137A publication Critical patent/JPH023137A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/099Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop
    • H03L7/0991Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider
    • H03L7/0994Details of the phase-locked loop concerning mainly the controlled oscillator of the loop the oscillator being a digital oscillator, e.g. composed of a fixed oscillator followed by a variable frequency divider comprising an accumulator

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタルオーディオ機器等のディジタルシ
ステムに用いられる位相同期回路に関する。
従来の技術 近年、ディジタル化されたオーディオ機器などでは、デ
ィジタル情報の再生や伝送に位相同期回路(以下PLL
と略す)が、頻繁に使用されている。従来アナログ回路
で構成していたPLLを、回路の安定化や集積化の目的
のためにディジタル回路で構成する試みがなされている
第2図は従来のディジタルPLLの例を示したブロック
図である。第2図において、21は位相比較器、22は
ディジタル積分器、23は基準クロック発生器、24は
可変分周器である。第2図の例では位相比較器21で信
号人力RXとPLLの再生クロックPCKとの位相比較
を行ない、得られた位相誤差信号をディジタル積分器2
2で積分し、この積分値に応じて可変分周器24の分局
数を定めている。この例では再生クロックPCKは基準
クロックMCKの分局となる。提案されているディジタ
ルPLLとしては他に位相比較器や、積分器を工夫した
もの或いはディジタル可変発振器として可変分周器の代
りにシフトレジスタ等でリング発振器を構成して、出力
段を巡回的に変更しているものなどがある。
発明が解決しようとする課題 しかしながら前述の構成では、再生クロックPCKは基
準クロックMCKO分周となるので、再生クロックPC
Kのとシえる周波数は離散的であり、中間の周波数を発
生させる場合はこれら離散的な周波数を切り換えて発生
させるので、ジッタの多いものとなる。従って、再生ク
ロックPCKの精度を必要とする用途には不適切である
という問題点を有していた。
本発明は上記問題点にかんがみ、PLLの主要構成要素
である可変発振器に安定性のあるディジタル回路を用い
てジッタの非常に少ない再生クロックを得る位相同期回
路を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明は上記問題点を解決するため、可変発振器を、積
分器の出力制御信号に応じた差分位相値を出力する差分
位相生成器と、基準クロック発生器と、差分位相値を基
準クロックに応じて累算する位相累算器と、位相累算器
の累算出力に応じて波形を発生する波形発生器と、波形
発生器の出力をアナログ波形に変換するディジタル/ア
ナログ変換器(以下D/A変換器と略す)と、D/A変
換器の出力波形を平滑化する平滑フィルタとて構成した
ことを特徴とするものである。
作   用 本発明は上記の構成によって、可変発振器が時間領域の
情報と振幅方向の情報を有効に利用し、更にD/A変換
器の出力を平滑フィルタで平滑化することでジッタ成分
の非常に少ない再生クロックを得ることができる。即ち
ジッタ量は基準クロックの周波数と、差分位相の語長と
、波形発生器で発生する波形サンプルの語長及び波形1
周期の分割数で決定されるので、ジッタ量を必要なだけ
抑圧することができる。
実施例 以下本発明の一実施例である位相同期回路について、図
面を参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例における位相同期回路のブロ
ック図である。第1図に於て1は位相比較器であシ、2
は積分器であり、3は差分位相生成器であり、4は位相
累算器であり、5は基準クロック発生器であシ、6は波
形発生器であシ、7はD/A変換器であシ、8は平滑フ
ィルタである・第3図に位相比較器1、積分器2及び差
分位相生成器3の構成例を示す。第3図において101
及び102はフリップフロップ回路、103は排他的論
理和否定回路(EXNORゲートと略す)、104は排
他的論理和回路(EXORゲートと略す)、1osld
否定回路(INVゲ )と略す)、201及び202は
ダイオード、203〜207は抵抗素子、20Bはコン
デンサ、209は演算増幅器、301はA/D変換器、
302は読出し専用メモIJ (ROMと略す)である
。第3図においてPCKの位相とRXの位相が同期すれ
ば、EXNORゲート103の出力VARとEXORゲ
ート104の出力REFは第4図(a)のようにハツチ
ングを施した部分の面積が概略等しくなる。
即ち抵抗素子203と抵抗素子204の抵抗値は等しく
設定されておシ、VARのローレベル区間にコンデンサ
208から抵抗素子203とダイオード201を介して
ディスチャージされる電荷量と、RE#)ハイレベル[
KiJfKコンデンサ208へダイオード202と抵抗
素子204を介してチヤージされる電荷量とが等しく、
演算増幅器209の出力電圧VFCは固定値となる。P
CKの位相がRCKの位相よりも遅れるとVARとRE
Fの関係は第4図すの様になる。この場合コンデンサ2
08からの電荷移動にアンバランスができ、VARのロ
ーレベル区間にディスチャージされるほうが多くなる。
従ってVFCは僅かに上昇し、これに応じて後段の可変
発振器10は発振周波数を僅かに高め、遅れ位相を回復
する方向に働く。
PCKの位相がRCKの位相よりも進むとVARとRE
Fの関係は第4図Cの様になシ第4図すの場合とは逆に
VFCは僅かに下降し、これに応じて後段の可変発振器
1oは発振周波数を僅かに低め、進み位相を回復すぺ〈
働く。この様にVFCは発振周波数の制御電圧である。
A/Dコンバータ3o1はVFCを16ビツトのディジ
タルデータに変換しROM302にアドレス値として供
給する。ROM302はアドレス値に応じて8ピツトの
差分位相値Δωを出力する。第5図にROM302の内
容をグラフでしめす。ROM302の内容を書き変える
ことでVFCとΔωとの関係を任意に定められるので可
変発振器1oの発振周波数の変調感度を自由に設定でき
る。
位相累算器4は10ビツト加算器401とレジスタ40
2とで構成されている。加算器401は差分位相値Δω
とレジスタ402に記憶されている前回までの位相累算
値ωとを加算し、基準クロック発生器の出力MCKに応
じて加算結果ω+Δωを再びレジスタ402に記憶させ
る。これを繰り返し、10ビツトの最大値を越える値は
Qに戻るモジュロ加算を実行する。従って位相累算値ω
は、第6図の様な鋸歯状波となる。第6図にはMCKの
エツジ毎にΔωが累算され、16進の3FFを越えると
再び0に戻るωの様子を示している。
波形発生器θはROMで構成し、10ビツトのアドレス
に8ピツト幅の振幅を持つ正弦波のサンプル値を記憶し
ている。第7図にこのROMの内容をグラフで示す。第
6図の例では位相ωがQから3FFまで一巡する間に、
4つのアドレス値を出力するので、波形発生器6のRO
Mからは1周期に4サンプルの振幅値を持つディジタル
正弦波が読み出される。基準クロックMCKの周波数を
fMCK とすると、D/A変換器7の出力正弦波のス
ペクトルは第8図の5IN1の様になシ、折り返し成分
として5IN1 が現れる。平滑フィルタ8は、この折
り返し成分を除去するようにカットオフ周波数がおよそ
fMCK/2のローパスフィルタを用いている。第8図
中のLPFはこのローパスフィルタの周波数特性を表し
ている。従って平滑フィルり8の出力波形は滑らかな正
弦波となり再生クロックPCKとしてジッタの非常に少
ない信号が得られる。
PCKの位相がRXの位相に対して遅れている場合、V
FCは僅かに上昇するので、第6図のROMアドレスも
僅かに大きくなり、Δωも僅かに大きくなる。従って位
相の累算のステップ幅が増し波形発生器6のROMから
読み出される正弦波の周波数は僅かに上昇して、第8図
の5IN2の場所に移動する。このようにして、PCK
の遅れ位相は解消される。この場合でも5IN2はLP
Fの通過帯域内なので滑らかでジッタの少ない正弦波が
得られる。PCKの位相が逆にRXに対して進んでいる
場合は、5IN2はS工N1よりも低い位置に現れて、
PCKの進み位相は解消される。
波形発生器6の出力波形としては正弦波に限るものでは
ない。第9図に示すようにハンチングを施した折り返し
雑音部分が平滑フィルタ8で充分抑圧されればよい。そ
のためには基準クロックMCKの周波数と平滑フィルタ
の周波数特性を第9図のような関係になるように設定す
ればよい。
更に、平滑フィルタの出力波形はそのままでは、位相比
較器での位相の比軟動作に支障をきたす場合があるので
、波形整形器9で2値の波形に変換する。波形整形器と
しては、例えば第10図の物が使用できる。第10図a
に於て901はコンデンサであり、902は抵抗素子で
あり、903及び904は工Nvゲートである。コンデ
ンサ901で直流成分を遮断し、INVゲート903お
よび904で増幅している。第10図すに於て906は
電圧比較器であり、908及び907は抵抗素子である
。電圧比較器905は、電源電圧を抵抗素子906及び
907で分圧して得た基準電圧よりも平滑フィルタ8か
らの信号電圧が高い時、高レベルを出力し、平滑フィル
タ8からの信号電圧が低い時、低レベルを出力する。第
11図に波形整形器9の効果を示す。第11図aは波形
整形器9への入力信号、第11図すは波形整形器9から
の出力信号である。入力信号の基準レベルを越える部分
は高レベル(+5ボルト)、基準レベルより低い部分は
低レベル(0ポルト)となる。
このようにして、得られた矩形波の再生クロックPCK
は再び位相比較器1に帰還される。
発明の効果 以上の様に本発明は、可変発振器を、積分器の出力制御
信号に応じた差分位相値を出力する差分位相生成器と、
基準クロック発生器と、差分位相値を基準クロックに応
じて累算する位相累算器と、位相累算器の累算出力に応
じて波形を発生する波形発生器と、波形発生器の出力を
アナログ波形に変換するディジタル/アナログ変換器(
以下D/A変換器と略す)と、D/A変換器の出力波形
を平滑化する平滑フィルタとで構成しているのでPLL
の主要構成要素である可変発振器を安定性に優れたディ
ジタル回路で構成しながら、ジッタの非常に少ない再生
クロックを得ることができる。さらに積分器をアナログ
回路で構成し、発振周波数の制御電圧をA/D変換器で
再びディジタルデータにすることでディジタル回路の簡
略化も図っている。さらにディジタルデータ化された制
御電圧VFCをアドレスとしてROMに記憶された差分
位相値を読み出すので、ROMの内容を書き変えること
でVFCとΔωとの関係を任意に定められ、可変発振器
の発振周波数の変調感度に自由に設定できる。更に可変
発振器には波形整形器を含むため正確な位相動1作を行
なわせることができる。
尚、波形発生器としてはROMばかシでなく、他の記憶
手段や関数発生回路も用いることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における位相同期回路のブロ
ック図、第2図は従来の位相同期回路のブロック図、第
3図は位相比較器1.積分器2及び差分位相発生器3の
構成を示すブロック図、第4図は位相比較器1の動作説
明に用いた波形図、第6図はROM302の特性図、第
6図は位相累算器4の動作説明に用いた特性図、第7図
は波形発生器6の特性図、第8図及び第9図はD/A変
換器7の出力波形と平滑フィルり8の周波数領域位相生
成器、4・・・・・・位相累算器、6・・・・・・基準
クロック発生器、6・・・・・・波形発生器、7・・・
・・・D/A変換器、8・・・・・・平滑フィルタ、9
・・・・・・波形整形器、1o・・・・・・可変発振器
。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名信 (cン 図 EF 第 図 θθθθ ROMアドンス FFF 第 図 第 図 屓λ敦 簗 図 +、l> 図 徨硝W 第10図 :11図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)位相比較器と、前記位相比較器の出力を積分して
    制御信号を生成する積分器と、前記制御信号に応じて発
    振周波数を変化させる可変発振器とを有し、前記可変発
    振器が、 (a)前記積分器の出力制御信号に応じた差分位相値を
    出力する差分位相生成器と、 (b)基準クロック発生器と、 (c)前記差分位相値を前記基準クロックに応じて累算
    する位相累算器と、 (d)前記位相累算器の累算出力に応じて波形を発生す
    る波形発生器と、 (e)前記波形発生器の出力をアナログ波形に変換する
    ディジタル/アナログ変換器と、(f)前記ディジタル
    /アナログ変換器の出力波形を平滑化する平滑フィルタ
    とで構成したことを特徴とする位相同期回路。
  2. (2)可変発振器は、更に平滑フィルタの出力を、所定
    の振幅値を越えるか否かで高レベル又は低レベルの2値
    波形に変換する波形整形器を含むことを特徴とする特許
    請求の範囲第1項記載の位相同期回路。
  3. (3)差分位相生成器は、積分器からのアナログ制御信
    号をディジタルデータに変換するアナログ/ディジタル
    変換器を有し、前記アナログ/ディジタル変換器の出力
    に応じた差分位相を出力する様にした特許請求の範囲第
    1項又は第2項記載の位相同期回路。
JP63140027A 1988-06-07 1988-06-07 位相同期回路 Pending JPH023137A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0678172A (ja) * 1992-08-28 1994-03-18 Nec Corp テレビジョン信号処理回路
US6125089A (en) * 1997-04-09 2000-09-26 Ricoh Company, Ltd. Recording timing control circuit for optical disk driving device
US6314151B1 (en) 1997-10-08 2001-11-06 Nec Corporation Phase comparator operable at half frequency of input signal
JP2008236567A (ja) * 2007-03-23 2008-10-02 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> デューティ検出回路
JP2009253733A (ja) * 2008-04-08 2009-10-29 Nippon Dempa Kogyo Co Ltd タイミングリカバリー回路

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