JPH03273709A - Phase control circuit - Google Patents

Phase control circuit

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Publication number
JPH03273709A
JPH03273709A JP2178058A JP17805890A JPH03273709A JP H03273709 A JPH03273709 A JP H03273709A JP 2178058 A JP2178058 A JP 2178058A JP 17805890 A JP17805890 A JP 17805890A JP H03273709 A JPH03273709 A JP H03273709A
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JP
Japan
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signal
phase
selector
counter
input signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP2178058A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kunihiro Yamada
邦博 山田
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH03273709A publication Critical patent/JPH03273709A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To secure the coincidence of frequency stability between a phase control circuit and a source oscillator by selecting a signal of the corresponding phase out of a delay circuit equivalent to one cycle of an input signal to be controlled by means of a selector and an up-down counter of an (n) modulo. CONSTITUTION:The waveform of an input signal SIG to be controlled is sampled by a delay circuit 11 and delayed by an extent equivalent to one cycle. Then each tap of the circuit 11 is set opposite to the value held by an up-down counter 13. A sample of the phase value shown by the counter 13 is taken out of the corresponding tap of the circuit 11 by a selector 12. As the counter 13 serves an n-notation counter, the total (n) pieces of signals, i.e., (n) phases of signals which are delayed every 1/n cyles of the signal SIG are obtained and selected by the selector 12. Thus a signal having the corresponding phase is selected out of the circuit 11 equivalent to one cycle of the signal SIG. As a result, the coincidence of frequency coincidence is secured between a phase control circuit and a source oscillator.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、同期回路、位相変調回路ないしは通信機器に
おける復調、変調等に用いられる位相制御回路に関する
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a synchronization circuit, a phase modulation circuit, or a phase control circuit used for demodulation, modulation, etc. in communication equipment.

従来の技術 従来、この種の技術として、r高周波回路設計ノウハウ
」 (吉田武著、pp、120〜123、CQ出版株式
会社発行、1985)(文献1)に示されるものがある
。これは、バリキャップを使用した電圧制御水晶発振器
(vcxo=ボルテージ・コントロール・クリスタル・
オシレータ)について記載している。水晶発振子のQは
約10“〜10″′と普通のLC共振回路(LCによる
電圧制御発振器)のQに比べて非常に高く、経時変化及
び温度変化による周波数変化が少なく、高安定な発振器
が得られる。
BACKGROUND ART Conventionally, as a technique of this kind, there is a technique shown in "High Frequency Circuit Design Know-how" (by Takeshi Yoshida, pp. 120-123, published by CQ Publishing Co., Ltd., 1985) (Reference 1). This is a voltage controlled crystal oscillator (vcxo) using a varicap.
oscillator). The Q of a crystal oscillator is approximately 10"~10"', which is much higher than that of a normal LC resonant circuit (voltage controlled oscillator using LC), making it a highly stable oscillator with little frequency change due to aging or temperature changes. is obtained.

また、「周波数処理回路とフィルタ回路」 (古賀隆史
著、別冊エレクトロニクスライフ、(入門)AV電子回
路、pp、95〜98、日本放送出版協会発行、198
8年3月1日)(文献2)によれば、−90°位相回路
を使用した電圧制御発振回路が示されている。
Also, "Frequency processing circuits and filter circuits" (Takashi Koga, Bessatsu Electronics Life, (Introduction) AV electronic circuits, pp. 95-98, published by Japan Broadcasting Publishing Association, 198
March 1, 1998) (Reference 2) discloses a voltage controlled oscillation circuit using a -90° phase circuit.

発明が解決しようとする課題 水晶発振子はQが高いため、文献1のようにVCXOと
して用いると、その発振周波数可変範囲を広くすること
が困難になり、かつ、電圧制御をしない通常の水晶発振
器に比べ周波数安定性が悪くなる。これは、文献2記載
のものでも同様である。
Problems to be Solved by the Invention Crystal oscillators have a high Q, so when used as a VCXO as in Reference 1, it is difficult to widen the variable range of the oscillation frequency, and it is difficult to use a normal crystal oscillator without voltage control. Frequency stability is worse than . This also applies to the one described in Document 2.

つまり、vcxoやVCOは本質的に周波数を制御する
ためのものであり、位相を制御するものではない。従っ
て、位相を微妙に制御したい用途4には向いていない。
In other words, VCXO and VCO are essentially for controlling frequency, not for controlling phase. Therefore, it is not suitable for Application 4, where the phase needs to be delicately controlled.

そこで、本発明は、高安定な水晶発振器や原子発振器の
ような源発振器の発振安定性をまったく損なうことなく
、位相を自由に制御できる回路を得ることを目的とする
Therefore, an object of the present invention is to obtain a circuit that can freely control the phase of a highly stable source oscillator, such as a crystal oscillator or an atomic oscillator, without impairing the oscillation stability at all.

また、時間的に位相を変化し続けることで周波数を変え
ることができるが、この場合も、源発振器の安定性を損
なうことがない。ここでは、高安定な源発振器の周波数
からあるオフセットを持つた高安定な周波数を得ること
も本発明の目的とする。
Furthermore, the frequency can be changed by continuously changing the phase over time, but this also does not impair the stability of the source oscillator. Here, it is also an object of the present invention to obtain a highly stable frequency with a certain offset from the frequency of a highly stable source oscillator.

課題を解決するための手段 請求項1記載の発明では、周期性のある被制御入力信号
が入力されこの被制御入力信号の周期の1/n(nは整
数)おきのn位相の信号を出力する遅延回路と、モジュ
ロnのアップダウンカウンタと、このアップダウンカウ
ンタの出力信号を選択制御信号とし前記遅延回路からの
n位相の出力信号とを被選択信号とするセレクタとを設
けた。
Means for Solving the Problems In the invention as set forth in claim 1, a periodic controlled input signal is input and a signal of n phases every 1/n (n is an integer) of the period of the controlled input signal is outputted. , a modulo n up/down counter, and a selector that uses the output signal of the up/down counter as a selection control signal and the n-phase output signal from the delay circuit as a selected signal.

請求項2又は3記載の発明では、周期性のある被制御入
力信号が入力されこの被制御入力信号の周期の17n(
nは整数)の周期のクロックでシフトされる(n−1)
段又はn段のシフトレジスタと、モジュロnのアップダ
ウンカウンタとを設け、このアップダウンカウンタの出
力信号を選択制御信号とし前記シフトレジスタへの入力
信号と4 前記(n−1)段のシフトレジスタの各段の出力信号と
を被選択信号とし、又はn段のシフトレジスタの各段の
出力信号を被選択信号とするセレクタを設けた。
In the invention according to claim 2 or 3, a periodic controlled input signal is input and the period of the controlled input signal is 17n(
shifted by a clock with a period of (n is an integer) (n-1)
A stage or n-stage shift register and a modulo n up-down counter are provided, and the output signal of the up-down counter is used as a selection control signal, and the input signal to the shift register and the (n-1) stage shift register are provided. A selector is provided that uses the output signal of each stage of the n-stage shift register as the selected signal, or the output signal of each stage of the n-stage shift register as the selected signal.

作用 被制御入力信号の波形は遅延回路によりサンプルされ、
1周期分の遅延が行なわれる。この遅延回路の各タップ
をアップダウンカウンタが保持する値に対応させ、この
カウンタの示す位相値のサンプルをセレクタによって遅
延回路の対応するタップより取出す。ここに、アップダ
ウンカウンタはモジュロn1即ち、n進カウンタである
ので、被制御入力信号の1 / n周期置きに遅延され
た合計n個、つまり、n位相の信号が作られ、このn位
相の信号がセレクタによって選択される。この選択位相
番号はカウンタの値に対応する。このように、被制御入
力信号の1周期分の遅延回路から対応する位相の信号を
選択するようにしたので、周波数安定度は源発振器のそ
れと完全に一致したものとなる。また、周波数を変えず
に任意の位相にロックすることも容易である。
The waveform of the active controlled input signal is sampled by a delay circuit;
A delay of one cycle is performed. Each tap of this delay circuit is made to correspond to a value held by an up/down counter, and a sample of the phase value indicated by this counter is taken out from the corresponding tap of the delay circuit by a selector. Here, since the up/down counter is modulo n1, that is, it is an n-ary counter, a total of n signals, that is, n-phase signals are created by delaying the controlled input signal every 1/n periods, and the n-phase signals are delayed every 1/n periods of the controlled input signal. A signal is selected by a selector. This selected phase number corresponds to the value of the counter. In this way, since the signal of the corresponding phase is selected from the delay circuit for one period of the controlled input signal, the frequency stability completely matches that of the source oscillator. Furthermore, it is easy to lock to an arbitrary phase without changing the frequency.

このため、遅延回路やセレクタをアナログ構成としてア
ナログ信号なる被制御入力信号を扱うこともできる。こ
の他、請求項2又は3記載の発明のように、(n−1)
段又はn段のシフトレジスタを遅延回路として用いた簡
単な構成とし、論理110を示す矩形波専用として構成
してもよい。
Therefore, it is also possible to handle a controlled input signal that is an analog signal by using an analog configuration of the delay circuit and selector. In addition, as in the invention according to claim 2 or 3, (n-1)
A simple configuration using a stage or n-stage shift register as a delay circuit may be used, and the configuration may be configured exclusively for the rectangular wave representing the logic 110.

このような作用を示す本発明の応用について説明する。Applications of the present invention that exhibit such effects will be described.

まず、通信、特に符号伝送の同期について考察すると、
送信側のシンボル伝送速度は一般に十分高安定な水晶発
振器によって決定されている。
First, considering communication, especially the synchronization of code transmission,
The symbol transmission rate on the transmitting side is generally determined by a sufficiently stable crystal oscillator.

方、受信側ではそのシンボル伝送速度は十分高い精度で
事前に判っているが、そのシンボルの到達位相は事前に
は予想できない。従って、受信側で到達した(即ち、受
信された)シンボルの位相に合わせてそのシンボルをサ
ンプルする必要がある。
On the other hand, on the receiving side, the symbol transmission rate is known in advance with sufficiently high accuracy, but the arrival phase of the symbol cannot be predicted in advance. Therefore, it is necessary to sample the symbol that has arrived (ie, received) at the receiving end in accordance with the phase of the symbol.

これがよく知られたシンボル同期問題である。This is the well-known symbol synchronization problem.

このシンボル同期においては様々な方法が知られている
が、高速度の伝送を行なう分野では、前述したようなV
COないしはvcxoの発振器の周波数を微調整してシ
ンボル同期を行なうのが普通である。この周波数の微調
整のための情報は、通常、受信したシンボルの位相と同
発振器の位相を比較する方法が使用される。この位相比
較は本発明の趣旨に関係ないので詳細は省略するが、受
信したシンボルのサンプル位相が同発振器の位相と合っ
ていなければ同発振器の発振位相を調整する必要がある
。いま、発振位相を進める(又は、遅らせる)必要があ
るとすると、同位相が一致するまで同発振器の発振周波
数を上げる(又は、下げる)ように働き、目的とする位
相、周波数に漸近させる。ここで、問題となるのは、発
振周波数が、例えば高められている時に雑音、瞬断等の
外7− 乱があると、サンプル位相がどんどん早まってしまう現
象が発生することである。本来、このような場合は発振
周波数の変更を一時中止すればよいがVCOやvcxo
では発振精度が十分でないため、周波数変更の一時中止
では効果がない。このような現象は、本来、正確に(十
分な精度で発振できる)発振器の性質を利用していない
ことに端を発している。この点、上述したような作用を
示す本発明を適用すると、送信側のみならず受信側の発
振器の周波数も十分高く維持でき、かつ、受信側ではサ
ンプル位相だけを制御できる。従って、上述したような
外乱があった場合にサンプル位相の修正を中止しさえす
れば、長時間に渡って直前のサンプル位相を維持でき、
極めて性能の高い受信機となる。
Various methods are known for this symbol synchronization, but in the field of high-speed transmission, the V
It is common practice to perform symbol synchronization by finely adjusting the frequency of the oscillator of the CO or VCXO. Information for this fine adjustment of the frequency is usually obtained by comparing the phase of the received symbol with the phase of the oscillator. This phase comparison is not related to the gist of the present invention, so the details will be omitted, but if the sample phase of the received symbol does not match the phase of the oscillator, it is necessary to adjust the oscillation phase of the oscillator. Now, if it is necessary to advance (or delay) the oscillation phase, the oscillation frequency of the oscillator will be raised (or lowered) until the phases match, and the target phase and frequency will be asymptotically approached. The problem here is that when the oscillation frequency is raised, for example, if disturbances such as noise or instantaneous interruptions occur, a phenomenon occurs in which the sample phase becomes progressively faster. Normally, in such a case, you should temporarily stop changing the oscillation frequency, but the VCO or VCXO
In this case, the oscillation accuracy is not sufficient, so temporarily stopping the frequency change has no effect. This phenomenon originally originates from the fact that the properties of the oscillator (which can oscillate with sufficient precision) are not accurately utilized. In this regard, by applying the present invention which exhibits the above-described effects, it is possible to maintain sufficiently high frequencies of the oscillators not only on the transmitting side but also on the receiving side, and only the sampling phase can be controlled on the receiving side. Therefore, if the sample phase correction is stopped in the event of the above-mentioned disturbance, the previous sample phase can be maintained for a long period of time.
It becomes an extremely high performance receiver.

別の応用としては、原子時計や原子発振器への応用があ
る。近年、半導体レーザを励起光源としたルビジウム原
子発振器が多数使用され始めている。もっとも、「“R
b原子発振器のためのレーザ分光および半導体レーザの
周波数制御」 (橋本実他著、電気学会論文誌C0Vo
Q、  l O8−CON。
Another application is in atomic clocks and atomic oscillators. In recent years, many rubidium atomic oscillators using semiconductor lasers as excitation light sources have begun to be used. However, ““R
"Laser spectroscopy and frequency control of semiconductor lasers for b-atomic oscillators" (written by Minoru Hashimoto et al., Journal of the Institute of Electrical Engineers of Japan C0Vo
Q, l O8-CON.

9、I)I)、706〜712.1988)(文献3)
中、特に、その第710〜711にあるように、原子発
振器の基準周波数である°”Rb原子の基底状態の超微
細準位間のマイクロ遷移周波数(約6゜8GHz)は、
ポンピング光の周波数及びパワーによって僅かにシフト
する。この効果は、光シフトと呼ばれ、ルビジウム原子
発振器の周波数確度を制限する。しかし、この光シフト
特性は定量的に求められるものであり、仮に事前に計算
ができなくても安定した値として測定できるものである
9, I) I), 706-712.1988) (Reference 3)
In particular, as stated in Nos. 710 to 711, the reference frequency of the atomic oscillator is the microtransition frequency (approximately 6°8 GHz) between the hyperfine levels of the ground state of the Rb atom.
It shifts slightly depending on the frequency and power of the pumping light. This effect, called optical shift, limits the frequency accuracy of rubidium atomic oscillators. However, this optical shift characteristic can be determined quantitatively, and even if it cannot be calculated in advance, it can be measured as a stable value.

即ち、周波数確度は下がるが、周波数安定度はさほど下
がらないといえる。
In other words, it can be said that although frequency accuracy decreases, frequency stability does not decrease significantly.

本発明を適用すれば、この光シフト特性による周波数確
度の低下を補正できる。例えば、原子周波数からよく知
られた周波数合成方式によって、出力として5 M H
zの信号を合成したとする。合成されたこの5 M H
zの信号は、周波数安定度としては10−”或いは10
− ”を保てるが周波数確度は10−”L、かないとす
る。今、周波数が真の値よりも10−”だけ低いと仮定
すると、10−’だけ周波数が上がるように5 M H
zの信号の位相を連続的に進めればよい。本発明によれ
ばこの位相の制御方法が与えられる。即ち、後述する実
施例では1周期を16サンプルし、1/16周期の分解
能で位相調整できる。具体的には、10−”の周波数誤
差のある5 M Hzの信号が1/8周期だけ真の値か
らずれるのは、(1/16) / (10−″“x5x
lo@)=1250秒後である。即ち、合成された5 
M Hzの信号を、1250秒後に1/16周期分だけ
位相を進めればよい。なお、この場合、1/16周期の
位相がジャンプするから、この位相調整(周波数調整)
された5 M Hzの信号は、最大1/8周期分の位相
の誤差(分解能)を含むことになる。この例では、(1
/16)15XIO″’ =12,5X10−’秒、即
ち、12゜5 n5ecの分解能となる。合成された信
号を10MHzとし、1周期を8サンプルし、1/8周
期の分解能で位相調整するようにした場合も同様である
。もっとも、これらの分解能は、位相調整器の分解能で
あり、自由に設計できる内容である。具体的には、本発
明中にいう整数nの値を必要なだけ大きくすればよい。
By applying the present invention, it is possible to correct the decrease in frequency accuracy due to this optical shift characteristic. For example, by using the well-known frequency synthesis method from atomic frequencies, 5 MH
Suppose that the signals of z are combined. This synthesized 5MH
z signal has a frequency stability of 10-” or 10
-" can be maintained, but the frequency accuracy is 10-"L. Now, assuming the frequency is 10-" lower than the true value, 5 MH
It is only necessary to advance the phase of the z signal continuously. According to the present invention, a method for controlling this phase is provided. That is, in the embodiment described later, one cycle is sampled 16 times, and the phase can be adjusted with a resolution of 1/16 cycle. Specifically, the deviation of a 5 MHz signal with a frequency error of 10-" from its true value by 1/8 period is (1/16) / (10-"x5x
lo@)=1250 seconds later. That is, the synthesized 5
It is sufficient to advance the phase of the MHz signal by 1/16 period after 1250 seconds. In this case, the phase of 1/16 period jumps, so this phase adjustment (frequency adjustment)
The resulting 5 MHz signal includes a phase error (resolution) of a maximum of 1/8 period. In this example, (1
/16) 15XIO"' = 12,5X10-' seconds, that is, the resolution is 12゜5 n5ec. The combined signal is 10MHz, one period is 8 samples, and the phase is adjusted with a resolution of 1/8 period. The same applies if the resolution is the resolution of the phase adjuster, and can be designed freely.Specifically, the value of the integer n referred to in the present invention can be changed as necessary. Just make it bigger.

実施例 本発明の第一の実施例を第1図に基づいて説明する。本
実施例はn=8とした例を示す。まず、高安定な水晶発
振器1が発振器(O20)として設けられている。水晶
発振器1にはカウンタ(CNT)2が接続されている。
Embodiment A first embodiment of the present invention will be explained based on FIG. This embodiment shows an example in which n=8. First, a highly stable crystal oscillator 1 is provided as an oscillator (O20). A counter (CNT) 2 is connected to the crystal oscillator 1 .

このカウンタ2はモジュロ8のカウンタであり、具体的
にはテキサスインスツルメント社製のICである5N7
4LS163なる同期型4ビツトカウンタが用いられて
1 2 いる。ここに、本実施例では4ビツトの内、下位3ビツ
トのみを使用することになる。このカウンタ2にはシフ
トレジスタ(SR7)3が接続されている。さらに、そ
の後段には(n−1)=7段のシフトレジスタ (SR
6〜5RO)4〜10が接続され、遅延回路11が形成
されている。各シフトレジスタ3〜10は何れもD型フ
リップフロップ構成のもので、8個使用により8ビツト
シフトレジスタ構成とされている。これらのシフトレジ
スタ (SR7〜5RO)3〜1oは前記カウンタ2か
らの出力信号SIGを被制御入力信号とするもので、各
段の出力信号P1〜P0は被選択信号としてセレクタ1
2に入力されている。一方、このセレクタ12には選択
制御信号Q。−QAを入力するアップダウンカウンタ1
3が接続されている。
This counter 2 is a modulo 8 counter, specifically a 5N7 IC manufactured by Texas Instruments.
A synchronous 4-bit counter called 4LS163 is used. Here, in this embodiment, only the lower three bits of the four bits are used. A shift register (SR7) 3 is connected to this counter 2. Furthermore, in the subsequent stage, there is a (n-1)=7 stage shift register (SR
6-5RO) 4-10 are connected to form a delay circuit 11. Each of the shift registers 3 to 10 has a D-type flip-flop configuration, and by using eight of them, an 8-bit shift register configuration is obtained. These shift registers (SR7 to 5RO) 3 to 1o use the output signal SIG from the counter 2 as a controlled input signal, and the output signals P1 to P0 of each stage are input to the selector 1 as selected signals.
2 is entered. On the other hand, this selector 12 receives a selection control signal Q. -Up/down counter 1 that inputs QA
3 is connected.

このアップダウンカウンタ13にはD型フリップフロッ
プ構成のシフトレジスタ(SRADV)14、  (S
RRET)15が接続されている。また、前記セレクタ
12の出力側にはD型フリップフロップ構成のシフトレ
ジスタ(SROUT)16が接続されている。
This up/down counter 13 includes a shift register (SRADV) 14 having a D-type flip-flop configuration, (S
RRET) 15 is connected. Further, a shift register (SROUT) 16 having a D-type flip-flop configuration is connected to the output side of the selector 12.

ここに、位相が制御されるべき被制御入力信号は前記カ
ウンタ2から出力される信号SIGである。この信号S
IGは周期性を持つもので、その周期をTsとすると、
クロックCLKの周期はTs / 8  (= T s
 / n )となる。従って、シフトレジスタ(SR7
〜5RO)3〜10は被制御入力信号SIGを1周期に
渡って記憶・遅延する遅延線として働き、ここに、遅延
回路11が形成される。即ち、シフトレジスタ (SR
7〜5RO)3〜10の各タップ間の遅延時間はT s
 / 8である。
Here, the controlled input signal whose phase is to be controlled is the signal SIG output from the counter 2. This signal S
IG has periodicity, and if its period is Ts,
The period of the clock CLK is Ts/8 (= Ts
/n). Therefore, the shift register (SR7
~5RO) 3 to 10 function as delay lines that store and delay the controlled input signal SIG over one period, and a delay circuit 11 is formed here. That is, the shift register (SR
7-5RO) The delay time between each tap of 3-10 is Ts
/ 8.

シフトレジスタ(SR7〜5RO)3〜10の各出力P
7〜P。はT s / 8の時間ずつ位相がずれており
、これらの出力P、〜P0がセレクタ12の被選択信号
端子り、〜D。に入力される。このセレクタ12として
は例えばテキサスインスツルメント社製のICである5
N74LS251なるデータセレクタ/3状態出力マル
チプレクサが用いられる。ここに、セレクタ12のA、
B、C端子につき、AをLSB (最下位桁ビット)、
CをMSB(最上位桁ビット)とすると、C,B、Aの
示すバイナリ入力値iは被選択信号端子D1〜D。の内
のDi を選択し、Yへ出力する。このバイナリ入力値
lが被制御入力信号SIGの位相番号を示すものとなる
。セレクタ12を制御するためのアップダウンカウンタ
13は例えばテキサスインスツルメント社製のICであ
る5N74LS192なる同期型4ビツトアツプダウン
カウンタが用いられる。ここでは、モジュロ8のカウン
タとして使用しているので、4ビツトの内、下位3ビツ
トのみを使用する。アップダウンカウンタ13のアップ
カウント端子又はダウンカウント端子に立上りパルスが
入力される度に、各々カウントアツプ又はカウントダウ
ン動作を行なう。このアップダウンカウンタ13が保持
するカウント値1が前述した被制御入力信号SIGの位
相番号iに対応しているので、このカウンタ13がカウ
ントアツプ又はカウントダウンする度にセレクタ12の
出力YはT s / 8の時間だけ位相が進んだ又は遅
れた信号となって出力される。ここでは、ADVANC
E又はRERARDがシフトレジスり14,15を通じ
て間接的にアップダウンカウンタ13をアップ又はダウ
ン動作させるようにしている。即ち、これらのシフトレ
ジスタ14.15は必ずしも必要不可欠なものではない
が、アップダウンカウンタ13の動作タイミングをクロ
ックCLKに同期させるために使用している。また、出
力用のシフトレジスタ16はセレクタ12の制御入力(
A、B、C)が変化したときに発生しゃすいグリッチを
消去するためのものである。ここに、回路構成を厳格に
すればグリッチの発生は防止できるので、このシフトレ
ジスタ16はなくてもよい。
Each output P of shift register (SR7-5RO) 3-10
7-P. are shifted in phase by a time of Ts/8, and these outputs P, ~P0 are the selected signal terminals of the selector 12, ~D. is input. This selector 12 is, for example, an IC 5 manufactured by Texas Instruments.
A N74LS251 data selector/three-state output multiplexer is used. Here, A of selector 12,
For B and C terminals, A is LSB (least significant bit),
If C is MSB (most significant bit), the binary input values i indicated by C, B, and A are selected signal terminals D1 to D. Di is selected and output to Y. This binary input value l indicates the phase number of the controlled input signal SIG. As the up/down counter 13 for controlling the selector 12, a synchronous 4-bit up/down counter such as 5N74LS192, which is an IC manufactured by Texas Instruments, is used, for example. Here, since it is used as a modulo 8 counter, only the lower three bits of the four bits are used. Each time a rising pulse is input to the up-count terminal or down-count terminal of the up-down counter 13, a count-up or count-down operation is performed, respectively. Since the count value 1 held by this up/down counter 13 corresponds to the phase number i of the controlled input signal SIG mentioned above, each time this counter 13 counts up or down, the output Y of the selector 12 becomes T s / A signal whose phase is advanced or delayed by a time of 8 is output. Here, ADVANC
E or RERARD indirectly causes the up/down counter 13 to operate up or down through the shift registers 14 and 15. That is, although these shift registers 14 and 15 are not necessarily essential, they are used to synchronize the operation timing of the up/down counter 13 with the clock CLK. In addition, the output shift register 16 is connected to the control input of the selector 12 (
This is to eliminate glitches that tend to occur when the parameters A, B, and C) change. Here, since the occurrence of glitches can be prevented by making the circuit configuration stricter, this shift register 16 may be omitted.

5 さらに、本実施例ではカウンタ2に同期型のカウンタを
用いているので、最初のシフトレジスタ3も省略可であ
ることは明らかである。即ち、(nl)段のシフトレジ
スタでよい。
5 Furthermore, since a synchronous counter is used as the counter 2 in this embodiment, it is clear that the first shift register 3 can also be omitted. That is, it may be a (nl) stage shift register.

もっとも、カウンタとして非同期型のもの、例えば5N
74LS93のようなリップルキャリーによる従属型カ
ウンタを使用した場合には、カウンタの出力信号、即ち
被制御入力信号SIGが僅かな遅延を持つので、シフト
レジスタ (SR7)3を省略しこれを直接シフトレジ
スタ (SR6)4の入力とすると(P、とP、とが同
一となる)、シフト動作が異常になることが生じ得る。
However, asynchronous counters, such as 5N
When using a dependent counter with ripple carry such as 74LS93, the output signal of the counter, that is, the controlled input signal SIG, has a slight delay, so shift register (SR7) 3 is omitted and this is directly transferred to the shift register. If (SR6) is input as 4 (P and P are the same), the shift operation may become abnormal.

よって、この場合には、誤動作を避けるため、シフトレ
ジスタ(SR7)を必要不可欠とし、8段(n段)のシ
フトレジスタ構成とすればよい。
Therefore, in this case, in order to avoid malfunctions, the shift register (SR7) may be made indispensable, and an eight-stage (n-stage) shift register configuration may be used.

なお、本実施例では発振器1の出力CLKを1/n分周
して被制御入力信号SIGを生成するようにしたが、第
2図に示すように、被制御入力値16 号SIGを直接出力する発振器17を設け、n逓倍器1
8によりこれをn逓倍してクロックCLKを生成するよ
うにしてもよい。n逓倍する方法としては、入力信号を
歪ませてその高調波を共振回路で取出すという一般的な
方法でよく、又は、PLLを用いた周波数合成方式等で
あってもよい。
In this embodiment, the output CLK of the oscillator 1 is divided by 1/n to generate the controlled input signal SIG, but as shown in FIG. 2, the controlled input value No. 16 SIG is directly output. An oscillator 17 is provided, and an n multiplier 1
The clock CLK may be generated by multiplying this by n by 8. The n-multiplying method may be a general method of distorting the input signal and extracting its harmonics using a resonant circuit, or a frequency synthesis method using a PLL.

このような逓倍方法でクロックCLKを発生させた場合
は、被制御入力信号SIGとクロックCLKとの位相関
係が複雑になるため、遅延回路11を構成するシフトレ
ジスタ段数はn段とするのがよい。
When the clock CLK is generated using such a multiplication method, the phase relationship between the controlled input signal SIG and the clock CLK becomes complicated, so it is preferable that the number of shift register stages constituting the delay circuit 11 be n stages. .

つづいて、本発明の第二の実施例を第3図により説明す
る。本実施例は、n=16とした例を示す。まず、高安
定な水晶発振器21には1周期分の遅延を行うためのn
=16個の遅延回路(DL15〜DLO)22,23.
〜,35,36.37が順に接続されている。よって、
これらの遅延回路22〜37は、位相が制御されるべき
被制御入力信号SIGの1周期分をn=16等分したn
16位相の信号を出力するものである。即ち、被制御入
力信号SIGの周期をTsとすると、各遅延回路22〜
37の遅延時間はTs/16(=T s / n )で
ある。従って、遅延回路22〜37は被制御入力信号S
IGを1周期に渡って記憶・遅延する遅延線として働く
。遅延回路22〜37の各出力P15〜P0 はT s
 / 16なる時間ずつ位相がずれており、これらの出
力P1.〜P0がセレクタ38の被選択信号端子S1.
〜S0に入力される。このセレクタ38はアナログセレ
クタであり、例えばアナログデバイス社製のICである
AD7506  (16チヤネルアナログマルチプレク
サ)が用いられる。ここに、セレクタ38のA 6 H
A @ gA、、 A、端子につき、AoをLSB (
最下位桁ビット)、A、をMSB (最上位桁ビット)
とすると、A、、 A、、 A、、 A、の示すバイナ
リ入力値iは被選択信号端子S I B〜S0の内のS
iを選択し、OUTへ出力する。このバイナリ入力値l
が被制御入力信号SIGの位相番号を示すものとなる。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example in which n=16. First, the highly stable crystal oscillator 21 has n
=16 delay circuits (DL15 to DLO) 22, 23 .
, 35, 36, and 37 are connected in order. Therefore,
These delay circuits 22 to 37 are constructed by dividing one period of the controlled input signal SIG whose phase is to be controlled into n=16 equal parts.
It outputs 16 phase signals. That is, if the period of the controlled input signal SIG is Ts, each delay circuit 22 to
The delay time of 37 is Ts/16 (=Ts/n). Therefore, the delay circuits 22 to 37 are connected to the controlled input signal S
It functions as a delay line that stores and delays IG over one cycle. Each output P15 to P0 of the delay circuits 22 to 37 is Ts
/16 times, and these outputs P1. ~P0 is the selected signal terminal S1.
~Input to S0. This selector 38 is an analog selector, and for example, AD7506 (16 channel analog multiplexer), which is an IC manufactured by Analog Devices, is used. Here, A 6 H of selector 38
A @ gA,, A, per terminal, Ao is LSB (
MSB (most significant bit), A,
Then, the binary input value i indicated by A,, A,, A,, A is S of the selected signal terminals S I B to S0.
Select i and output to OUT. This binary input value l
indicates the phase number of the controlled input signal SIG.

セレクタ38を制御するためのアップダウンカウンタ3
9は前記実施例と同様に例えばテキサスインスツルメン
ト社製のICである5N74LS192なる同期型4ビ
ツトアツプダウンカウンタが用いられる。アップダウン
カウンタ39のアップカウント端子又はダウンカウント
端子に立上りパルスが入力される度に、各々カウントア
ツプ又はカウントダウン動作を行なう。このアップダウ
ンカウンタ39が保持するカウント値iが前述した被制
御入力信号SIGの位相番号lに対応しているので、こ
のカウンタ39がカウントアツプ又はカウントダウンす
る度にセレクタ38の出力OUTはT s / 16の
時間だけ位相が進んだ又は遅れた信号となって出力され
る。ここでは、ADVANCE又はRERARDがアッ
プダウンカウンタ39をアップ又はダウン動作させるよ
うにしてい9− る。
Up/down counter 3 for controlling selector 38
Similarly to the previous embodiment, reference numeral 9 uses a synchronous 4-bit up-down counter such as 5N74LS192, which is an IC manufactured by Texas Instruments. Each time a rising pulse is input to the up-count terminal or down-count terminal of the up-down counter 39, a count-up or count-down operation is performed, respectively. Since the count value i held by this up/down counter 39 corresponds to the phase number l of the controlled input signal SIG mentioned above, the output OUT of the selector 38 is T s / every time this counter 39 counts up or counts down. A signal whose phase is advanced or delayed by 16 times is output. Here, ADVANCE or RERARD causes the up/down counter 39 to operate up or down.

ところで、本実施例における遅延回路22〜37として
は、典型的な同軸ケーブルやストリップライン等の伝播
遅延を用いてもよく、また、低周波域であれば、これら
と等偏曲なLC回路によるいわゆる遅延線を使用しても
よい。また、SAWフィルタと同様に表面弾性波を用い
た遅延回路を使用してもよい。さらに、CODに代表さ
れるアナログ遅延回路も使用でき、この場合にはCOD
の転送りロック速度で遅延時間を正確に制御することが
できる。この方法では、転送りロック速度を08C21
のn倍にとることで容易にn位相が作り出せる。なお、
O20の出力信号をn逓倍して転送りロック周波数を作
り出す方法としては、その信号を歪ませてその高調波を
共振回路で作り出す方法がよく知られている。また、P
LLを用いた周波数合成方式もよく知られている。
By the way, as the delay circuits 22 to 37 in this embodiment, typical propagation delays such as coaxial cables and strip lines may be used, and in the low frequency range, LC circuits having equal polarization may be used. So-called delay lines may also be used. Furthermore, a delay circuit using surface acoustic waves may be used like a SAW filter. Furthermore, analog delay circuits such as COD can also be used; in this case, COD
The transfer lock speed allows you to precisely control the delay time. In this method, the transfer lock speed is set to 08C21
By multiplying by n, it is possible to easily create n phases. In addition,
A well-known method for generating a locked frequency by multiplying the output signal of O20 by n is to distort the signal and generate its harmonics using a resonant circuit. Also, P
A frequency synthesis method using LL is also well known.

何れにしても、本実施例によれば、遅延回路20 2〜37やセレクタ38をアナログ構成することにより
、被制御入力信号SIGとしてアナログ信号を使用でき
、矩形波や正弦波に限らず、周期的であれば任意の波形
の信号の位相を自由に制御できる。
In any case, according to this embodiment, by configuring the delay circuits 202 to 37 and the selector 38 in an analog manner, an analog signal can be used as the controlled input signal SIG, and it is possible to use not only a rectangular wave or a sine wave but also a periodic signal. The phase of a signal with any waveform can be freely controlled as long as it is suitable.

発明の効果 本発明は、上述したように被制御入力信号の1周期分の
遅延回路からセレクタ、nモジュロのアップダウンカウ
ンタを用いて対応する位相の信号を選択するように構成
したので、周波数安定度を源発振器の周波数安定度と完
全に一致させることができ、かつ、周波数を変えずに任
意の位相に容易にロックさせることもでき、遅延回路や
セレクタをアナログ構成することにより被制御入力信号
としてアナログ信号を用いることにより、矩形波等はも
ちろん、それ以外の周期性のある任意波形の信号の位相
を自由に制御することができ、対象を矩形波等とする場
合であれば、請求項2又は3記載の発明のように、(n
−1)段又は0段のシフトレジスタを遅延回路として用
いた簡単な構成で実現できるものとなる。
Effects of the Invention As described above, the present invention is configured to select a signal of a corresponding phase from a delay circuit for one period of a controlled input signal using a selector and an n modulo up/down counter, so that frequency stability can be achieved. It is possible to completely match the frequency stability of the source oscillator, and it is also possible to easily lock to any phase without changing the frequency, and by configuring the delay circuit and selector in analog, the controlled input signal By using an analog signal as a signal, it is possible to freely control the phase of not only rectangular waves but also other periodic arbitrary waveform signals, and if the target is a rectangular wave etc., the claim Like the invention described in 2 or 3, (n
-1) It can be realized with a simple configuration using a stage or zero stage shift register as a delay circuit.

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

第1図は本発明の第一の実施例を示すブロック図、第2
図は変形例を示すブロック図、第3図は本発明の第二の
実施例を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
The figure is a block diagram showing a modification, and FIG. 3 is a block diagram showing a second embodiment of the invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、周期性のある被制御入力信号が入力されこの被制御
入力信号の周期の1/n(nは整数)おきのn位相の信
号を出力する遅延回路と、モジュロnのアップダウンカ
ウンタと、このアップダウンカウンタの出力信号を選択
制御信号とし前記遅延回路からのn位相の出力信号とを
被選択信号とするセレクタとよりなることを特徴とする
位相制御回路。 2、周期性のある被制御入力信号が入力されこの被制御
入力信号の周期の1/n(nは整数)の周期のクロック
でシフトされる(n−1)段のシフトレジスタと、モジ
ュロnのアップダウンカウンタと、このアップダウンカ
ウンタの出力信号を選択制御信号とし前記シフトレジス
タへの入力信号と前記シフトレジスタの各段の出力信号
とを被選択信号とするセレクタとよりなることを特徴と
する位相制御回路。 3、周期性のある被制御入力信号が入力されこの被制御
入力信号の周期の1/n(nは整数)の周期のクロック
でシフトされるn段のシフトレジスタと、モジュロnの
アップダウンカウンタと、このアップダウンカウンタの
出力信号を選択制御信号とし前記シフトレジスタの各段
の出力信号とを被選択信号とするセレクタとよりなるこ
とを特徴とする位相制御回路。
[Claims] 1. A delay circuit that receives a periodic controlled input signal and outputs a signal of n phases every 1/n (n is an integer) of the period of the controlled input signal, modulo n 1. A phase control circuit comprising: an up/down counter; and a selector using an output signal of the up/down counter as a selection control signal and an n-phase output signal from the delay circuit as a selection signal. 2. An (n-1) stage shift register to which a periodic controlled input signal is input and which is shifted by a clock having a period of 1/n (n is an integer) of the period of the controlled input signal, modulo n and a selector that uses an output signal of the up-down counter as a selection control signal and an input signal to the shift register and an output signal of each stage of the shift register as selected signals. phase control circuit. 3. An n-stage shift register into which a periodic controlled input signal is input and which is shifted with a clock having a period of 1/n (n is an integer) of the period of the controlled input signal, and an up/down counter modulo n. and a selector which uses the output signal of the up-down counter as a selection control signal and the output signal of each stage of the shift register as a selection signal.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06338783A (en) * 1993-05-31 1994-12-06 Nec Corp Dpll circuit
JP2001177396A (en) * 1999-11-13 2001-06-29 Koninkl Philips Electronics Nv Electrical communication apparatus including clock generating unit

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