JPH04139930A - クロック発生回路 - Google Patents

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】 〔）既習〕 与えられた同！す１タイミングに同１す１ずイ）りｌ−
ノックを発生し、同１υ１タイミング故障時に直前に記
１意した周波数を維持するクロック発生回路に関し、小
型で低コストの構成により高精度のホールド；オーバー
機能を実現することを目的とし、与、えられた同期タイ
ミングに同１朋するクロックを発生ずるクロック発生回
路において、比較手段と、参照値切り替え手段と、参照
り１！ラック数手段と、低域フィルタ手段と、計数記ｔ
、Ｑ手段と、基準クロック発生手段と、電圧制御発振手
段と、出力クロック計数手段とを有し、ｉ箱記Ｊｈ　ｆ
４ｑクロック発η：、′：４′段は基準り１１ツクを発
生し、前記参照クロツク計数手段は、前記同期タイミン
クを与えるために外部から供給される参照クロックを、
前記基準クロックを基準とする時間、計数し、前記出力
クロック計数手段は、前記電圧制御発振手段が発生ずる
クロックを、前記基準クロックを基４１−と覆る時間、
旧赦し、前記参照値切り替え手段は、１１′ｌＩ記参照
クロンクの正常時には、前記参照り「１ツク計数手段の
計数を参照値として前記比較手段に供給し、前記参照り
ＬＪ　、７りの異常■、へには、前記５１故記憶手段が
記憶する旧数を参照値として該比較ｆ段に供給し、前記
比較Ｊ−段は、前記参照値切り替え手段の出力を前記出
力クロンク旧数手段の計数と比較し、該出力クロツク計
数手段の計数の誤差を求め、前記低域フィルタ手段は、
前記比較ｆ段の出力を積分して低周波数成分を求め、前
記電圧制御発振手段は、前記低域フィルタ手段の出力を
制御入力として、該制御入力に応じた周波数のクロック
を発生し、前記計数記憶手段は、前記参照クロックの正
常時にば前記出力りＩコック旧数り段の計数を記憶し、
前記参照り［コックの巽常時に（９↓自らが記憶する計
数を前記参照値として前記参照値切り替え手段に供給す
るように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、与えられた同朋夕・イミングに同期するクロ
ックを発生し、同期タイミンク故障時に面前に記憶した
周波数を維持するり１つツク発生回路に関する。

同朋通（１；ネノトノークに接続して、該ネンＩ・ワー
クから抽出したクロックに同期して動作ずろ装置が０１
１１えろ、り１１ツク発生回路においてむｌ、同期タイ
ミング故障時においても高品質のクロック発生を維持す
ることが要求されている。そのため、同期タイミング故
障時に直前に記憶し７た周波数を維持するホールト・オ
ーバー機能を備えるものがある。

〔従来の技術および発明が解決しようとする課題〕同期
タイミングに同期するクロックを発生ずるクロック発生
回路は、電圧制御水晶発振器（■Ｃ／　　ｒ、　　） ＸＯ）を備え、同期タイミング正常時には、同期タイミ
ングを与える参照クロックと、電圧制御水晶発振器（Ｖ
ＣＸＯ）が発生クロックとをそれぞれ所定の時間計数し
て計数値同士を比較するごとにより、電圧制御水晶発振
器（ＶＣＸＯ）の発生するり【コックの周波数を補正し
て、電圧制御水晶発振器（ＶＣ，ＸＯ）が同期タイミン
グに同ｊｊＪｌするクロックを発生ずるクロックを発生
ずるようにしている。そして、ホールト・オーバー機能
を実現するためには、同期タイミング正常時に」１記の
旧数値を記憶しておき、同期タイミング故障時にｃａｔ
、記憶した周波数を読み出して同期タイミングかり。

える計数値の代わりに参照値として用いることにより、
電圧制御水晶発振器（Ｖ　ＣＸ　Ｏ）に列して同期タイ
ミング正常時と同一の制御を加えるよ・うにしている。

しかしながら、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）の制御
を一定にしても、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）自身
のドリフトが大きいと、ボールド・オーバー機能は実現
できない。したがっζ、ホールト・オーバー機能を実現
するため乙こは、電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）自身
を高精度にする必要かあり、そのためには、温度変動お
よび電源電圧変動等を補償するために、電圧制御水晶発
振器（ＶＣＸＯ）の回路規模およびコストが増大すると
いう問題があった。

本発明は、−１−記の問題点に鑑の、なされたもので、
高精度のボールド・オーバー機能を実現する小型で低コ
ストのりＤ　、７り発生回路を提供することを目的とす
るものである。

（課題を解決するだめの手段〕 第１図は本発明の基本構成図である。第１図において、
１は比較手段、２は参照値切り替え手段、３は参照クロ
ック計数手段、４ば低域フィルタ手段、５は計数記憶手
段、６は基準りｌコンク発生手段、７は電圧制御発振手
段、そして、８は出力り１コンク計数手段である。

基準クロック発生手段６は基準りＩ′、コンクを発生ず
る。

参照クロック計数手段３は、同期タイミングを与えろた
めに外部から供給される参照クロックを、前記基準クロ
ックを基準とする時間、計数する。

出力クロツク計数手段８は、電圧制御発振手段７が発生
ずるクロ・ツクを、前記基準クロックを基準とする時間
、計数する。

参照値切り替え手段２は、前記参照りＤ　７りの正常時
には、前記参照クロック計数手段３の計数を参照値とし
て比較手段１に供給し、前記参照クロックの異常時には
、前記計数記憶手段５が記１介する計数を参照値として
比較手段１に供給する。

する。

比較手段１は、前記参照値切り替え手段２の出力を前記
出力クロック旧敵手段８の計数と比較し、該出力クロツ
ク計数手段８の層数の誤差を求める。

低域フィルタ手段４は、ｎＮ記比較手段１の出力を積分
して低周波数成分を求めろ。

電圧制御発振手段７は、前記低域フィルタ手段４の出力
を制御人力として、該制御人力に応じた周波数のクロッ
クを発生する。

計数記１．Ｏ５手段５は、前記参照クロックの１１−１
常時には前記出力クロツク計数手段８の５１数を記憶し
、前記参照り１−コンクの異常時には自らが記憶する計
数を前記参照値として前記参照値切り替え手段２に供給
する。

〔作用〕

同１υ１タイミンクを与えろ参照り「１ツクに異常か生
したときには、参照値切り替え手段２が計数記憶手段５
が記１，０する正常時の出力クロノク副数手段８の計数
を電圧制御発振手段７の出力クロックの周波数を補償す
るだめの参照値として用いるように切り替えるが、この
参照値を計数記憶手段５から読み出すタイミング、およ
び、出力りへ」ツク計数手段８が計数する時間は、電圧
制御発振手段７とは独立に設けた基イトクロック発生手
段６か発生ずる基準クロックに基づいて与えられる。し
たがって、基準クロック発生手段６の精度を高くするこ
とにより、電圧制御発振手段７の精度を高くしなくても
、同期タイミングを与える参照クロックに異常がヰした
ときにおいても、電圧制御発振手段７の出力クロックの
周波数は、高い精度で抽圧され得るので、高い精度のボ
ールド・オーバ機能が実現できる。

一般に、高い精度の発振器は、同じ程度高い粘度の電圧
制御発振器よりも、小型で低−１ストで実現可能である
ので、本発明の構成に、１、す、小型−（低コストで高
い精度のボールド・オーバー機能か実現できるクロック
発生回路が実現できろ。

〔実施例〕

第２図は、本発明の実施例の構成を示すものである。第
２図において、１１は参照りにＪソック検出回路、１２
ば参照りＩ］フッタ数回路、１（３は比較回路、１４は
積分回路、１５は電圧制御水晶発振器（ＶＣＸＯ）、１
６は１．／Ｎ分周回路、Ｉ７は出力クロック計数回路、
■８および２０は１／Ｍ分周回路、１９はメモリ、２１
は基準り１．ｉｌツク発振器、そして、２２は切り替え
スイッチである。

参照クロック断検出回路１１は、同期タイミングを与え
るために外部から供給される参照クロックの異常を検出
する。参照クロック断検出回路１１は異常を検出し、Ｉ
／Ｍ分周回路１日からのメモリ書き込み制御信号の出力
を停止させ、参照値切り替えスイッチ２２を接点２２−
　２側に切り替えるように制御するインヒビソト信号を
出力する。

基準クロック発振器２１は基準クロックを発生する。

１／Ｍ分周回路１８および２０は、基準クロック発振器
２１が発振する基準クロックを１／Ｍ分周する。１／Ｍ
分周回路１８の分周出力は、出力クロック計数回路１７
および参照りｔｌツク計数回路１２の計数をリセットす
るタイミングを与え、１７Ｍ分周回路２０の分周出力は
、出力クロック計数回路１７の計数出力をメモリ１９に
書き込むタイミング（書き込み制御信号）を与える。

参照クロック計数回路１２は、同期タイミングを与える
ために外部から供給される参照クロック（または、該参
照クロックを適当な分周比で分周（］１） したクロック）を、前記１／Ｍ分周回路１８の分周出力
が万える、計数をリセットするタイミングの１周期間、
計数する。

］／Ｎ分周回路１６は、電圧制御発振回路１５が発生ず
るクロックを１／Ｎ分周する。出力クロック計数回路１
７は、１７Ｎ分周回路１６の分周出力を、前記１７Ｍ分
周回路１８０分周出力が−５える、計数をリセッ；−す
るタイミングの１周期間、計数する。

参照値切り替えスイッチ２２は、前記参照りし１ツク断
検出回路１１の出力の制御の下に、前記参照クロックの
正常時には、前記参照り１コック計数回路１２の計数を
参照値として比較回路１３に供給するように接点２２−
１側に切り替わり、前記参照クロックの異常時には、前
記メモリ１９が記憶する計数を参照値として比較回路１
３に供給するように接点２２−２側に切り替わる。

比較回路１３は、前記参照値切り替えスイッチ２２の出
力を前記出力クロック計数回路１７の計数と比較し、該
出力クロック計数回路１７の計数の誤差を求める。

積分回路１４ば、前記比較手段１の出力を積分して低周
波数成分を求める。

電圧制御水晶発振回路１５は、前記積分回路１４の出力
を制御入力として、該制御入力に応じた周波数のクロッ
クを発生する。

メモリ１９は、前記参照クロックの正常時には前記１／
Ｍ分周回路２０の分周出力のタイミングで前記出力クロ
ック旧数回路１７の８１数を記憶し、前記参照クロック
の異常時には自らが記憶する計数を前記参照値として前
記参照値切り替えスイッチ２２に供給する。

上記の構成により、同期タイミングを与える参照クロッ
クが正常であるときは、１７Ｍ分周回路１８の分周出力
によってリセソ１〜される周期毎に、出力クロック計数
回路１７は、１／Ｎ分周回路１６によって１／Ｎ分周さ
れた電圧制御水晶発振回路１５の出力クロックを旧敵し
、参照りＩコ・ンク計数回路１２は、同期タイミングを
与える参照クロックを計数する。出力クロック計数回路
１７の８１数出力は、上記の１７Ｍ分周回路１８の分周
出力のタイミング毎にメモリ１９に書き込まれると共に
、比較回路１３に供給される。また、上記の参照クロッ
ク計数回路１２の出力は、参照値切り替えスイッチ２２
の接点２２−１を介して比較回路２２へ参照値として供
給される。こうして、電圧制御水晶発振回路１５の出力
クロックの周波数は、参照クロックに同期するように制
御される。

同期タイミングを与えるために外部から供給される参照
クロックが異常となると、参照クロック断検出回路１１
は異常を検出し、Ｉ／Ｍ分周回路１８からのメモリ書き
込み制御卸信号の出力を停止させ、参照値切り替えスイ
ッチ２２を接点２２２側に切り替えるように制御するイ
ンヒビット信号を出力するので、比較回路１３へは、メ
モリ１９に記憶された、正常時の出力クロック計数回路
１７の計数が参照値として供給され、電圧制御水晶発振
回路１５の出力クロックの周波数は、正常時の出力クロ
ック計数回路１７の計数に基づいて制御される。ここで
、基準クロック発振器２１が（１Ａ） 発生ずる基準クロックが高精度（ａ　ｐ　ｐｍ）のもの
であれば、Ｅ記の正常時の出力クロック計数回路１７の
計数は高精度の参照値を与えるので、電圧制御水晶発振
回路１５自体は比較的低精度（ｂｐｐｍ、ｂ＞ａ）のも
のであっても、電圧制御水晶発振回路１５の出力クロッ
クの周波数の制御は、同期タイミングを与えるために外
部から供給される参照り［１７りが異常となっても、高
精度（，１ｐｐ　ｍ　）で行われる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、高）山皮のボールド・オーバー機能を
実現する小型で低コストのりＩＪノック生回路が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本構成図、そして、第２図は本発明
の実施例の構成図である。 〔符号の説明〕 Ｉ　比較手段、２　参照値切り（）え手段、３−参照ク
ロック計数手段、４　低域フィルタ手段、５−計数記憶
手段、６−基準クロック発生手段、７−電圧制御発振手
段、８−出力クロックｄＩ数手段、１１−参照クロック
断検出回路、１２−参照クロック計数回路、１３−比較
回路、１４−積分回路、１５−電圧制御水晶発振器（Ｖ
ＣＸＯ）、１６−１　／Ｎ分周回路、１７−出力クロッ
ク計数回路、１８　、　２０−４　／Ｍ分周回路、１９
−メモリ、２１−基準クロック発振器、２２−切り替え
スイッチ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、与えられた同期タイミングに同期するクロックを発
   生するクロック発生回路において、比較手段（１）と、
   参照値切り替え手段（２）と、参照クロック計数手段（
   ３）と、低域フィルタ手段（４）と、計数記憶手段（５
   ）と、基準クロック発生手段（６）と、電圧制御発振手
   段（７）と、出力クロック計数手段（８）とを有し、前
   記基準クロック発生手段（６）は基準クロックを発生し
   、 前記参照クロック計数手段（３）は、前記同期タイミン
   グを与えるために外部から供給される参照クロックを、
   前記基準クロックを基準とする時間、計数し、 前記出力クロック計数手段（８）は、前記電圧制御発振
   手段（７）が発生するクロックを、前記基準クロックを
   基準とする時間、計数し、 前記参照値切り替え手段（２）は、前記参照クロックの
   正常時には、前記参照クロック計数手段（３）の計数を
   参照値として前記比較手段（１）に供給し、前記参照ク
   ロックの異常時には、前記計数記憶手段（５）が記憶す
   る計数を参照値として該比較手段（１）に供給し、 前記比較手段（１）は、前記参照値切り替え手段（２）
   の出力を前記出力クロック計数手段（８）の計数と比較
   し、該出力クロック計数手段（８）の計数の誤差を求め
   、 前記低域フィルタ手段（４）は、前記比較手段（１）の
   出力を積分して低周波数成分を求め、前記電圧制御発振
   手段（７）は、前記低域フィルタ手段（４）の出力を制
   御入力として、該制御入力に応じた周波数のクロックを
   発生し、 前記計数記憶手段（５）は、前記参照クロックの正常時
   には前記出力クロック計数手段（８）の計数を記憶し、
   前記参照クロックの異常時には自らが記憶する計数を前
   記参照値として前記参照値切り替え手段（２）に供給す
   ることを特徴とするクロック発生回路。 ２、前記参照クロックの異常を監視し、参照クロックの
   状態に応じて、前記前記参照値切り替え手段（２）およ
   び前記前記計数記憶手段（５）を制御する参照クロック
   監視手段（１１）を有する請求項１記載のクロック発生
   回路。