JPH05167440A - 同期外れ検出回路 - Google Patents

同期外れ検出回路

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JPH05167440A
JPH05167440A JP3327939A JP32793991A JPH05167440A JP H05167440 A JPH05167440 A JP H05167440A JP 3327939 A JP3327939 A JP 3327939A JP 32793991 A JP32793991 A JP 32793991A JP H05167440 A JPH05167440 A JP H05167440A
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JP
Japan
Prior art keywords
phase
clock signal
output
flop
input
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3327939A
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English (en)
Inventor
Takeo Kato
武男 加藤
Ken Haniyuda
謙 羽生田
Toshio Iyota
敏雄 井余田
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、位相同期発振器回路における位相
ずれや同期外れを検出する同期外れ検出回路を提供する
ことを目的とする。 【構成】 位相同期発振器回路1において、入力クロッ
ク信号fと分周器5の出力である位相比較クロック信号
0 の何れか一方の位相を移相する移相手段20と、入
力するこれら2つのクロック信号のうち、移相しないク
ロック信号の変化点で移相されたクロック信号を格納す
るフリップフロップ30と、フリップフロップ30でク
ロック信号の位相状態が変化したことを検出する変化検
出手段40とを付加し、入力クロック信号fと位相比較
クロック信号f0 の何れか一方を移相してフリップフロ
ップ30に入力し、移相されないクロック信号の変化点
で移相されたクロック信号を格納し、2つのクロック信
号の間の位相ずれ等により、出力に変化が生ずると、変
化検出手段40で警報を発するように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、位相同期発振器回路に
おける同期外れ及び周波数ずれを検出する回路に関す
る。
【0002】近年ディジタル通信回線が広範囲に使用さ
れるようになって来ているが、データの授受の基本であ
る送信側から送られて来るクロック信号の同期と、受信
側で生成するクロック信号の同期とが完全一致している
ことが不可欠である。そのために、送信側クロック信号
と受信側クロック信号の位相ずれの早期検出と早期安定
化が強く要求されていた。
【0003】
【従来の技術】従来の位相同期発振器回路の異常は入力
クロック信号と、受信側で生成出力するクロック信号と
の周波数ずれを監視するドリフト検出方法で検出する
か、或いはこのドリフト検出が低周波濾過器LPFから
出力される誤差電圧を比較回路にて所定の電圧Esと比
較することでドリフト警報を出しているが、電圧比較の
ため、微妙なドリフトまで検出できないと言う欠点を改
良した図6に示すような電圧制御発振器VCOのドリフ
ト検出方法によって検出していた。
【0004】図6において、1は位相同期発振器回路、
2は位相比較器PC、3は低周波濾過器LPF、4は電
圧制御発振器VCO、5は分周器DIV、51,52は
パルス発生回路PG1,PG2、53,54はD型フリ
ップフロップD−FF1,D−FF2、55は論理和回
路ORである。
【0005】分周器5の出力である位相比較クロック信
号f0 と入力クロック信号fとをそれぞれ第1及び第2
のパルス発生回路51,52に加える。この第1及び第
2のパルス発生回路51,52はモノステーブルマルチ
バイブレータ等で構成し、入力クロック信号f及び分周
器出力位相比較クロック信号f0 の立上り部で、このモ
ノステーブルマルチバイブレータを構成する抵抗器Rと
コンデンサCの時定数で定まる所定幅のパルスを形成す
る。
【0006】第1のパルス発生回路51の出力は第1の
D型フリップフロップ53のD入力端子に与えられ、同
じく第2のパルス発生回路52の出力は第2のD型フリ
ップフロップ54のD入力端子に与えられ、第1のD型
フリップフロップ53のC入力端子には入力クロック信
号fが、また、第2のD型フリップフロップ54のC入
力端子には位相比較クロック信号f0 が与えられる。第
1及び第2のD型フリップフロップ53,54の出力は
論理和回路55に入力され、出力は警報回路に送られ
る。
【0007】電圧制御発振器4の異常等により、分周器
5の出力である位相比較クロック信号f0 が変動した場
合には、第2のD型フリップフロップ54では入力クロ
ック信号fで、また、入力クロック信号が変動した場合
には分周器5出力の位相比較クロック信号で読み出しを
行い、互いの入出力クロック信号で読み合うために電圧
制御発振器4、または入力側の変動をも検出することが
可能である。すなわち、基準信号fの位相が電圧制御発
振器4の出力位相比較クロック信号f0 と比べ、特定の
時間遅れた場合には第2のD型フリップフロップ54の
出力が”1”となり、入力クロック信号fの位相と比
べ、特定の時間進んだ場合には第1のD型フリップフロ
ップ33の出力が”1”となる。従って、論理和回路5
5の出力はドリフトが検出されると”1”となる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成の電圧制御発振器ドリフト異常検出回路におい
ては、第1及び第2のパルス発生回路51,52として
モノステーブルマルチバイブレータ等を用いるために、
正確なパルス幅が作成できないので、正確な測定が困難
であり、更に抵抗器RとコンデンサCを調整してパルス
幅を定めるために調整に手間がかかる等の欠点がある。
【0009】また、ドリフト検出は、基本的には電圧制
御発振器が経年変化、又はエージングによって、出力周
波数が劣化することを監視するものであるため、同期外
れ周波数に関しては監視していない。
【0010】本発明は、係る問題を解決するもので、位
相同期発振器回路における位相ずれや同期外れを検出す
る同期外れ検出回路を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】図1は、本発明に係わる
同期外れ検出回路の原理構成図の一例で、2つのクロッ
ク信号のうち、位相比較クロック信号を移相した場合を
示す。
【0012】図中、図6と同じ符号は同じものを示し、
20は移相手段、30はフリップフロップ、40は変化
検出手段である。本発明は、一方の入力端子に基準入力
クロック信号fを入力し、他方の入力端子に分周器5の
出力である位相比較クロック信号f0 を入力して、位相
比較を行う位相比較器2と、該位相比較器2に接続され
る低周波濾過器3と、該低周波濾過器3を介して入力さ
れる位相比較器出力に応じて発振周波数が制御される電
圧制御発振器4と、該電圧制御発振器4の出力信号を分
周して、該位相比較器2に送出する分周器5とで構成さ
れ、該位相比較クロック信号f0 と該入力クロック信号
fとの位相差を求め、該位相差が所定値以下となるよう
に該電圧制御発振器4の発振周波数を制御して、該入力
クロック信号fに同期した該電圧制御発振器4の出力を
取り出す位相同期発振器回路1において、該位相比較ク
ロック信号f 0 及び該入力クロック信号fの位相差を所
定値となるように、何れか一方の該クロック信号の位相
を移相する移相手段20と、移相されない該クロック信
号の変化点において移相されたクロック信号の位相状態
を格納し、常に、最新の状態に更新するフリップフロッ
プ30と、該フリップフロップ30に格納されたクロッ
ク信号の位相状態が変化したことを検出したとき、警報
を送出する変化検出手段40を設けることにより、目的
を達成することができる。
【0013】また、上記フリップフロップ30の出力側
に、一定周期毎に変化した出力をカウントし、設定され
たカウント数を越えると、警報を送出するカウント手段
41を上記変化検出手段40の代わりに付加するように
してもよい。
【0014】
【作用】位相同期発振器回路1に移相手段20とフリッ
プフロップ30と変化検出手段40を付加し、分周器5
の出力である位相比較クロック信号f0 か、或いは入力
クロック信号fかの何れか一方の位相を所定値だけ位相
をずらした上、これらの2つの信号をフリップフロップ
30に入力することにより、位相をずらさないクロック
信号の変化点でこれら2つの信号の位相差に変化が生ず
れば、それを検出することができるので、位相同期発振
器回路1において、入力クロック信号fと位相比較クロ
ック信号f0 との間に、位相ずれ等の異常が発生した場
合には、変化検出手段40により異常を検出し、警報を
発出することができる。
【0015】また、変化検出手段40の代わりに、フリ
ップフロップ30の出力に、フリップフロップ30から
出力される入力クロック信号fと位相比較クロック信号
0 との位相差に対応した出力信号をカウントするカウ
ンタト手段41を付加することにより、周波数差に相当
するパルスが一定時間に予め設定された値をカウントす
ると警報を発生するようにしておくことにより、任意の
精度で電圧制御発振器4で発振する周波数について、監
視することができる。
【0016】
【実施例】次に、実施例について、図2、図3、図4及
び図5を用いて説明する。図2は本発明の第1の実施例
を示す図で、図1と同じ符号は同じものを示し、21は
1/2π遅延回路、30はD型フリップフロップ、41
は変化検出器である。図3は図2の同期外れ検出回路の
波形説明図であり、図中、〜は図2の回路上の〜
と同じ場所を示す。
【0017】また、図4は本発明の第2の実施例を示す
図で、図1と同じ符号は同じものを示し、43はタイマ
ー、42は保護カウンター、44は警報信号発生器であ
る。図5は図4の同期外れ検出回路の波形説明図であ
り、図中、〜は図4の回路上の〜と同じ場所を
示す。
【0018】図2において、位相同期発振器回路1が同
期状態にある場合は、入力クロック信号fと分周器5の
出力である位相比較クロック信号f0 は或る位相が確定
している。この位相比較クロック信号を1/2π遅延回
路21により、1/2π位相を遅らせた信号をD型フリ
ップフロップ30のD端子に入力し、入力クロック信号
fをD型フリップフロップ30のC端子に入力する。こ
の同期状態にある時はD型フリップフロップ30の出力
には信号が”0”が出力される。図3の〜にそれぞ
れの波形を示す。
【0019】しかしながら、位相同期発振器回路1に同
期外れ等の異常が発生すると、同期状態から外れ、図3
のの波形のパルス幅が変化する結果、波形と波形
の位相関係が変化し、D型フリップフロップ30の出力
に信号”1”が出力される。この変化を後段の変化検出
器41で検出し、警報を発するようにする。
【0020】また、図4はD型フリップフロップ30の
出力に図1のカウント手段40として、D型フリップフ
ロップ30の出力信号をカウンとする保護カウンター回
路42と、この保護カウンター回路42に或る一定時間
周期毎にクリア信号を送信し、保護カウンター回路42
のカウント数をクリアにするタイマー43と、保護カウ
ンター回路42がカウントアップしたとき、保護カウン
ター回路42のカウント数をクリアにするクリア信号を
送出する警報信号発生器44とを設ける。ここでタイマ
ー43の入力クロック信号は、送信側のクロック信号の
代わりに自装置内で生成する別のクロック信号でもよ
い。
【0021】ここで、位相同期発振器回路1に同期外れ
が発生し、例えば、図5の(1)のに示すように、分
周器5の出力位相比較クロック信号f0 の周波数が高く
なった場合、或いは図5の(2)のに示すように、分
周器5の出力位相比較クロック信号f0 の周波数が低く
なった場合、D型フリップフロップ30の出力には”
0”と”1”が交互に周期的に出力される。
【0022】タイマー43より保護カウンター回路42
にクリアー信号を一定時間毎定期的に送出し、保護カウ
ンター回路42に蓄積されているD型フリップフロップ
30からの出力信号のカウント数をクリアーにする。
【0023】ここで、タイマー43からのクリアー信号
が保護カウンター回路42に入力される前にカウントア
ップが終了すれば、警報として出力される。この場合、
保護カウンター回路42のカウント数は、2つの信号の
位相変化量となり、タイマー43のクリア信号送出周期
の間に、位相がどれだけ移動したかを表すことになる。
周波数差は、位相/時間で表せるので、タイマー43の
クリア信号送出時間周期を変えることによって、任意の
周波数差が発生した場合に警報を発生させることができ
る。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
位相同期発振器回路の同期外れを簡単に検出できる他、
入力信号と出力信号の周波数差がある値となった場合、
かつ、周波数差を任意に設定できるため、位相同期発振
器回路の性能向上に対して大きな効果が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係わる同期外れ検出回路の原理構成図
の一例である。
【図2】本発明の第1の実施例である。
【図3】図2の同期外れ検出回路の波形を説明する図で
ある。
【図4】本発明の第2の実施例である。
【図5】図4の同期外れ検出回路の波形を説明する図で
ある。
【図6】従来の位相同期発振器回路例を示す図である。
【符号の説明】
1 位相同期発振器回路(PLL) 2 位相比較器(PC) 3 低周波濾過器(LPF) 4 電圧制御発振器(VCO) 5 分周器(DIV) 20 移相手段 21 1/2π遅延回路 30,53,54 フリップフロップ(D−FF) 40 カウント手段 41 変化検出器 42 保護カウンター 43 タイマー 44 警報信号発生器 51,52 パルス発生回路(PG) 55 論理和回路(OR)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方の入力端子に基準の入力クロック信
    号fを入力し、他方の入力端子に分周器(5)の出力で
    ある位相比較クロック信号f0 を入力して、位相比較を
    行う位相比較器(2)と、該位相比較器(2)に接続さ
    れる低周波濾過器(3)と、該低周波濾過器(3)を介
    して入力される該位相比較器(2)の出力に応じて発振
    周波数が制御される電圧制御発振器(4)と、該電圧制
    御発振器(4)の出力信号を分周して位相比較クロック
    信号f0 として該位相比較器(2)に送出する分周器
    (5)とで構成され、該位相比較クロック信号f0 と該
    入力クロック信号fとの位相差を求め、該位相差が規定
    値以下となるように該電圧制御発振器(4)の発振周波
    数を制御して、該入力クロック信号fに同期した該電圧
    制御発振器(4)の出力を取り出す位相同期発振器回路
    (1)において、 該位相比較クロック信号f0 及び該入力クロック信号f
    の位相差を所定値となるように、何れか一方の該クロッ
    ク信号の位相を移相する移相手段(20)と、 移相されない該クロック信号の変化点において移相され
    た該クロック信号の位相状態を格納し、常に、最新の状
    態に更新するフリップフロップ(30)と、 該フリップフロップ(30)に格納された該クロック信
    号の位相状態が変化したことを検出したとき、警報を送
    出する変化検出手段(40)とを有することを特徴とす
    る同期外れ検出回路。
  2. 【請求項2】 上記フリップフロップ(30)の出力側
    に、一定周期毎に変化した出力をカウントし、設定され
    たカウント数を越えると、警報を送出するカウント手段
    (41)を上記変化検出手段(40)の代わりに付加し
    た請求項1の同期外れ検出回路。
JP3327939A 1991-12-12 1991-12-12 同期外れ検出回路 Withdrawn JPH05167440A (ja)

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JP3327939A JPH05167440A (ja) 1991-12-12 1991-12-12 同期外れ検出回路

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1199807A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-24 Nec Corporation Out-of-sync detector, receiver and optical receiver
JP2005277472A (ja) * 2004-03-22 2005-10-06 Nec Electronics Corp Pll試験装置
JP2010088071A (ja) * 2008-10-03 2010-04-15 Furuno Electric Co Ltd 基準信号発生装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1199807A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-24 Nec Corporation Out-of-sync detector, receiver and optical receiver
JP2005277472A (ja) * 2004-03-22 2005-10-06 Nec Electronics Corp Pll試験装置
JP2010088071A (ja) * 2008-10-03 2010-04-15 Furuno Electric Co Ltd 基準信号発生装置

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Legal Events

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Effective date: 19990311