JPH0541039A - タイミングパルス信号発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明の目的は、ノイズ等によりリードデ
ータが乱れても、タイミングパルス信号（ウインドウ信
号）に悪影響が出ることのないタイミングパルス信号発
生装置を提供することである。 【構成】 ワンショットマルチバイブレータ５１と位相
比較器５２′とループフィルタ５３とＶＣＯ５４とでウ
インドウ信号Ｃの位相をリードデータＡの位相に同期さ
せるための位相同期ループが形成される。誤りパルス検
出回路５５は、リードデータＡにノイズ等による誤りパ
ルスが混入されているか否かを検出する。誤りパルス検
出回路５５が誤りパルスの混入を検出すると、位相制御
動作停止回路５６が位相比較器５２′における位相比較
動作を停止する。これによって、リードデータＡに含ま
れている誤りパルスによって誤った位相比較が行なわれ
ることが防止される。したがって、ウインドウ信号Ｃは
リードデータＡの乱れによって影響されることがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、タイミングパルス信
号発生装置に関し、より特定的には、情報記録媒体から
読出されたディジタル信号に同期するタイミングパルス
信号を発生する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、コンピュータの分野のみなならず
様々な分野において、ディジタル信号の記録／再生技術
が実現されている。たとえば、音声情報や映像情報の記
録／再生もディジタル信号を用いて行なわれている。

【０００３】図７は、従来の情報再生装置の一般的な構
成を示すブロック図である。図において、情報記録媒体
の一例としての磁気テープ１には、情報がディジタル信
号の形態で記録されている。磁気ヘッド２は、磁気テー
プ１に記録されたディジタル信号を読取る。磁気ヘッド
２の出力は、プリアンプ３で増幅された後、波形等化回
路４において周波数特性の改善が行なわれる。波形等化
回路４から出力されるリードデータは、位相同期ループ
（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ：以下ＰＬＬと
称す）回路５に与えられるとともに、データセパレータ
６に与えられる。ＰＬＬ回路５は、与えられたリードデ
ータに基づいて、図８に示すようなウインドウ信号（タ
イミングパルス信号）を発生する。このウインドウ信号
は、データセパレータ６に与えられる。データセパレー
タ６は、ウインドウ信号におけるＨレベルの期間中にリ
ードデータがＨレベルに立上がるか否かを検出すること
により、リードデータに含まれている論理情報を検出す
る。図８の例では、リードデータから“１，１，０，
１，１，０”の論理情報が検出されている。すなわちウ
インドウ信号に含まれるＨレベルのパルスは、情報検出
窓として使用される。データセパレータ６が検出した論
理情報は、データパルスとして出力される。また、デー
タセパレータ６は、ウインドウ信号からデータクロック
を作成して出力する。データパルスおよびデータクロッ
クは、図示しない復調回路に与えられる。復調回路は、
データクロックを同期信号として、データパルスを復調
する。また、データクロックは、磁気テープ１の走行系
におけるキャプスタンのサーボ制御のために用いられ
る。

【０００４】図９は、図７におけるＰＬＬ回路５のより
詳細な構成を示すブロック図である。図示のごとく、Ｐ
ＬＬ回路５は、ワンショットマルチバイブレータ５１
と、位相比較器５２と、ループフィルタ５３と、ＶＣＯ
（電圧制御発振器）５４とを含む。

【０００５】図１０は、図９における位相比較器５２の
構成の一例を示す論理ゲート図である。図示のごとく、
位相比較器５２は、ＮＡＮＤゲート５２ａ〜５２ｉとイ
ンバータ５２ｊとによって構成されている。

【０００６】図１１は、図９におけるループフィルタ５
３の構成の一例を示す回路図である。図示のごとく、ル
ープフィルタ５３は、インバータ５３ａ，５３ｂと、ダ
イオード５３ｃ，５３ｄと、抵抗５３ｅ〜５３ｇと、キ
ャパシタ５３ｈと、演算増幅器５３ｉとによって構成さ
れている。

【０００７】次に、図１２のタイミングチャートを参照
して、図９に示す従来のＰＬＬ回路の動作を説明する。
波形等化回路４（図７参照）から送られてきたリードデ
ータＡは、ワンショットマルチバイブレータ５１に入力
される。ワンショットマルチバイブレータ５１は、リー
ドデータＡの立上りによりトリガされ、時間幅ｔのパル
ス信号Ｂを出力する。位相比較器５２は、上記ワンショ
ットマルチバイブレータ５１の出力信号ＢとＶＣＯ５４
の出力信号Ｃとの位相を比較して、信号ＤおよびＥを出
力する。位相比較器５２におけ位相比較ポイントは、信
号Ｂと信号Ｃとの立下がりエッジである。図１２に示す
タイムチャートでは、信号Ｂと信号Ｃとの立下りエッジ
に位相差が生じていないため、上記位相比較器５２の出
力信号ＤはＨレベル、出力信号ＥはＬレベルとなってい
る。ループフィルタ５３は、位相比較器５２から送られ
てきた信号ＤおよびＥに基づいて、ＶＣＯ５４の制御信
号Ｆを得るための回路である。ＶＣＯ５４は、制御信号
Ｆの電位に比例した周波数のパルス信号Ｃを出力する。
このパルス信号Ｃは、ウインドウ信号としてデータセパ
レータ６（図７参照）に送られるとともに、位相比較器
５２にフィードバックされる。

【０００８】次に、図１３に示すタイミングチャートを
参照して、位相比較器５２の入力信号ＢとＣとの位相に
差が生じている場合の動作を説明する。図１２に示すタ
イミングチャートでは、入力信号Ｂが入力信号Ｃより位
相が進んでいる。その結果、位相比較器５２の出力信号
Ｄが位相進み分だけＬレベルになっている。この信号Ｄ
によりループフィルタ５３は信号Ｃの位相を進めるべく
制御信号Ｆの電位を上げる。ＶＣＯ５４は、制御信号Ｆ
の電位に比例した周波数の信号Ｃを発生する。この結
果、信号Ｂと信号Ｃの位相は揃ってくる。

【０００９】図１４のタイミングチャートは、図１３の
タイミングチャートとは逆の場合を示しており、位相比
較器５２の入力信号Ｂの位相が入力信号Ｃの位相よりも
遅れている。このとき、位相比較器５２の出力信号Ｅ
が、入力信号Ｃに対する入力信号Ｂの位相遅れ分だけＨ
レベルとなる。この信号Ｅによりループフィルタ５３は
信号Ｃの位相を遅らせるべく制御信号Ｆの電位を下げて
後段のＶＣＯ５４を制御する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、波形等化回
路４から送られてくるリードデータＡは、ノイズ等の原
因により乱されてしまう場合があり、いつも図１２〜図
１４に示すような信号となるわけではない。

【００１１】図１５は、ノイズ等によりリードデータＡ
が乱れて入力された場合のタイミングチャートを示して
おり、リードデータＡにおける矢印の部分に誤ったパル
スが混入されている。リードデータＡに誤ったパルスが
混入されていると、ワンショットマルチバイブレータ５
１の出力信号Ｂも誤った信号となる。その結果、後段の
位相比較器５２も長期の誤った信号Ｂと信号Ｃとの位相
比較を行なうことになり、最終的にはＶＣＯ５の制御信
号Ｆも誤ったものとなってしまう。図１５のタイミング
チャートでは、実際にはリードデータＡの位相は変動し
ていないので、信号Ｂと信号Ｃとの位相関係は安定して
いるはずなのであるが、リードデータＡに誤ったパルス
が混入されているために、位相比較器５２において信号
Ｂと信号Ｃとの間に位相差が生じていると誤判断されて
いる。そのため、リードデータＡにおける正規のパルス
が、ウインドウ信号ＣのＨパルス部分すなわち情報検出
窓から外れそうになっている。

【００１２】それゆえに、この発明の目的は、リードデ
ータがノイズ等により乱されて入力されても、常に正し
いタイミングパルス信号（ウインドウ信号）を発生し得
るようなタイミングパルス信号発生装置を提供すること
である。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係るタイミン
グパルス信号発生装置は、情報記録媒体に記録された情
報を再生する情報再生装置において、情報記録媒体から
読出されたディジタル信号に同期するタイミングパルス
信号を発生する装置であって、可変周波数発振手段と、
制御信号発生手段と、検出手段と、動作停止手段とを備
えている。可変周波数発振手段は、与えられる制御信号
に応じた発振周波数で発振してタイミングパルス信号を
出力する。制御信号発生手段は、情報記録媒体から読出
されたディジタル信号と可変周波数発振手段からフィー
ドバックされたタイミングパルス信号との位相差に対応
する制御信号を発生する。可変周波数発振手段および制
御信号発生手段は、タイミングパルス信号の位相を情報
記録媒体から読出されたディジタル信号の位相に同期さ
せるための位相同期ループを形成している。検出手段
は、情報記録媒体から読出されたディジタル信号がタイ
ミングパルス信号とノンオーバーラップなパルスを含ん
でいることを検出する。動作停止手段は、検出手段の検
出出力に応答して、位相同期ループにおける位相制御動
作を停止させる。

【００１４】

【作用】この発明においては、情報記録媒体から読出さ
れたディジタル信号がタイミングパルス信号とノンオー
バーラップなパルス（誤ったパルス）を含んでいること
が検出されたときに、位相同期ループにおける位相制御
動作を停止させることにより、ノイズ等によってリード
データ（情報記録媒体から読出されたディジタル信号）
が乱れても、位相同期ループは安定状態を保ち続けるこ
とができる。したがって、可変周波数制御発振手段から
出力されるタイミングパルス信号の位相がリードデータ
に含まれる誤ったパルスによって影響されることがなく
なり、常に正確なタイミングパルス信号を得ることがで
きる。

【００１５】

【実施例】図１は、この発明の一実施例の構成を示すブ
ロック図である。図において、この実施例のＰＬＬ回路
は、ワンショットマルチバイブレータ５１，位相比較器
５２′，ループフィルタ５３，ＶＣＯ５４，誤りパルス
検出回路５５および位相制御動作停止回路５６を含む。
ワンショットマルチバイブレータ５１，ループフィルタ
５３およびＶＣＯ５４の構成は、図９に示す従来のＰＬ
Ｌ回路におけるそれらの構成と同様である。

【００１６】図１における誤りパルス検出回路５５は、
インバータ５５ａおよびＡＮＤゲート５５ｂを含む。Ｖ
ＣＯ５４の出力信号Ｃは、インバータ５５ａを介してＡ
ＮＤゲート５５ｂの一方入力端に与えられる。ＡＮＤゲ
ート５５ｂの他方入力端には、リードデータＡが与えら
れる。ＡＮＤゲート５５ｂの出力信号Ｇは、位相制御動
作停止回路５６に与えられる。

【００１７】図１における位相制御動作停止回路５６
は、ワンショットマルチバイブレータ５６ａおよびＡＮ
Ｄゲート５６ｂを含む。ワンショットマルチバイブレー
タ５６ａには、上記誤りパルス検出回路５５におけるＡ
ＮＤゲート５５ｂの出力信号Ｇがトリガ信号として与え
られる。ワンショットマルチバイブレータ５６ａの出力
信号Ｈは、ＡＮＤゲート５６ｂの一方入力端に与えられ
る。ＡＮＤゲート５６ｂの他方入力端には、リセット信
号Ｉが与えられる。ＡＮＤゲート５６ｂの出力信号Ｊ
は、位相比較動作を停止させるためのマスク信号とて位
相比較器５２′に与えられる。

【００１８】図２は、図１に示す位相比較器５２′の構
成の一例を示す論理ゲート図である。図示のごとく、位
相比較器５２′は、ＮＡＮＤゲート５２ａ〜５２ｉとＮ
ＯＲゲート５２ｍ，５２ｎとによって構成されている。
ＮＡＮＤゲート５２ａ〜５２ｈについては、図１０に示
す位相比較器５２の構成と同様である。ＮＯＲゲート５
２ｍ，５２ｎは、それぞれ、位相制御動作停止回路５６
から与えられる信号ＪがＬレベルのときにＮＡＮＤゲー
ト５２ｇ，５２ｈの反転信号を信号Ｅ，Ｄとして出力す
る。一方、信号ＪがＨレベルのときは、ＮＯＲゲート５
２ｍ，５２ｎは閉じた状態となり、信号Ｅ，Ｄはいずれ
もＬレベルとなる。

【００１９】上記のように構成される図１のＰＬＬ回路
では、リードデータＡにノイズ等による誤ったパルスが
混入している場合、その誤ったパルスが誤りパルス検出
回路５５によって検出され、その検出出力に応答して位
相制御動作停止回路５６が位相比較器５２′における位
相比較動作を停止させる。これにより、ＶＣＯ５４の出
力信号Ｃの周波数が自動的に固定される。

【００２０】次に、図３のタイミングチャートを参照し
て、図１に示す実施例の動作を説明する。図３に示すリ
ードデータＡは、ノイズ等の原因により矢印で示す部分
に誤ったパルスが混入されている。図９に示す従来のＰ
ＬＬ回路では、リードデータＡの乱れが位相比較器５２
の出力に悪影響を及ぼしていた。これに対し、図１に示
す実施例では、リードデータＡに混入した誤りパルスを
誤りパルス検出回路５５により信号Ｇとして抜出し、こ
の信号Ｇをトリガとしてワンショットマルチバイブレー
タ５６ａを駆動し、ワンショットマルチバイブレータ５
６ａから位相比較器５２′の出力信号Ｄ，Ｅをマスクす
るための信号Ｈを発生するようにしている。このとき、
ワンショットマルチバイブレータ５６ａはリトリガタイ
プ（パルス出力中であっても再トリガ可能なタイプ）の
ものであることが好ましい。これは、リードデータＡが
乱れている間は位相比較器５２′の出力信号Ｄ，Ｅを完
全にマスクしてしまう必要があるからである。ワンショ
ットマルチバイブレータ５６ａの出力信号Ｈは、ＡＮＤ
ゲート５６ｂを通って信号Ｊとなり位相比較器５２′に
入力される。ＡＮＤゲート５６ｂの他方の入力信号Ｉは
リセット用の信号であり、ＰＬＬ回路の電源投入時に位
相比較器５２′の出力信号Ｄ，Ｅがマスクされないよう
にするために、電源投入時はＬレベルにされる。そし
て、ＰＬＬ回路が動作を開始したら、リセット信号Ｉは
Ｈレベルに切換えられる。

【００２１】図３に示すごとく、誤りパルス検出回路５
５によって抜出された誤りパルスの立上がりに応答して
ワンショットマルチバイブレータ５６ａが駆動され、そ
の出力信号ＨはＨレベルとなる。したがって、ＡＮＤゲ
ート５６ｂの出力信号ＪがＨレベルとなる。前述したよ
うに、位相比較器５２′においては、信号ＪがＨレベル
になると、強制的に出力信号Ｄ，ＥがＬレベルにされ
る。したがって、位相同期ループの位相制御動作が停止
し、ＶＣＯ５４の出力信号Ｃの周波数は固定化される。
これによって、リードデータＡに混入した誤りパルスに
よってウインドウ信号に悪影響が出るのを防止すること
ができる。

【００２２】以上、リードデータＡが等間隔のパルス信
号として入力される場合について説明したが、リードデ
ータＡが変調信号の場合は、リードデータＡに含まれる
各パルスは必ずしも等間隔で到来するとは限らない。

【００２３】図４のタイミングチャートを参照して、リ
ードデータＡが変調信号である場合の動作を説明する。
リードデータＡは変調信号であるため、それに含まれる
各パルスが等間隔でない。このため、位相比較器５２′
は、正しい位相比較ができない。その結果、図４に示さ
れる位相比較器５２′の出力信号Ｅに見られるように、
位相比較器５２′は実際は位相差がないにもかかわらず
あたかも位相差を検出したかのように誤動作してしま
う。

【００２４】そこで、リードデータＡが変調信号の場合
であっても正確なウインドウ信号を発生することのでき
る実施例を図５に示す。

【００２５】図５に示す実施例は、図１に示す実施例の
構成にさらに信号補正回路５７が付加された構成となっ
ている。信号補正回路５７は、インバータ５７ｂとＤ型
フリップフロップ５７ａとを含む。リードデータＡは、
インバータ５７ｂによって反転された後に、Ｄ型フリッ
プフロップ５７ａのプリセット端子ＰＲに与えられる。
Ｄ型フリップフロップ５７ａのデータ端子Ｄは接地され
ている。Ｄ型フリップフロップ５７ａのクロック端子Ｃ
Ｋには、インバータ５５ａの出力信号（ＶＣＯ５４の出
力信号Ｃの反転信号）が与えられる。Ｄ型フリップフロ
ップ５７ａの出力端子Ｑから出力される信号Ｃ（Ｑ）
は、ＶＣＯ５４の出力信号Ｃに代えて位相比較器５２′
に与えられる。

【００２６】次に、図６に示すタイミングチャートを参
照して、図５に示す実施例の動作を説明する。図４に示
すタイミングチャートと同様、リードデータＡは変調信
号であるため、それに含まれるパルスは等間隔でない。
Ｄ型フリップフロップ５７ａは、リードデータＡの立上
がりに応答してプリセットされる。このとき、Ｄ型フリ
ップフロップ５７ａの出力信号Ｃ（Ｑ）はＨレベルとな
る。次に、Ｄ型フリップフロップ５７ａは、ＶＣＯ５４
の出力信号の立下がりに応答してデータ端子ＤからＬレ
ベルのデータを読込む。したがって、出力信号Ｃ（Ｑ）
はＬレベルとなる。出力信号Ｃ（Ｑ）のＬレベル状態
は、Ｄ型フリップフロップ５７ａがリードデータＡの次
の立上りに応答してプリセットされまで維持される。リ
ードデータＡの次の立上りに応答してＤ型フリップフロ
ップ５７ａがプリセットされると、出力信号Ｃ（Ｑ）は
再びＨレベルとなる。その後、Ｄ型フリップフロップ５
７ａは、ＶＣＯ５４の出力信号Ｃの立下がりに応答して
データ端子ＤからＬレベルのデータを読込み、出力信号
Ｃ（Ｑ）がＬレベルとなる。以後、上記と同様の動作が
繰り返される。したがって、信号補正回路５７から位相
比較器５２′に与えられる信号Ｃ（Ｑ）に含まれるパル
スの間隔は、リードデータＡに含まれるパルスの間隔と
等しくなる。その結果、リードデータＡが変調信号のよ
うな不等間隔なパルスを含む信号であっても、位相比較
器５２′は正確な位相比較を行ない、誤ったウインドウ
信号が発生されることがなくなる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、情報記録媒体から読出されたディジタル信号がタイ
ミングパルス信号とノンオーバーラップなパルスを含ん
でいることが検出された場合、位相同期ループにおける
位相制御動作を停止させるようにしているので、ノイズ
等により再生信号が乱れても、位相同期ループは安定状
態を保ち続け、常に正確なタイミングパルス信号を発生
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の構成を示すブロック図で
ある。

【図２】図１における位相比較器５２′の構成の一例を
示す論理ゲート図である。

【図３】図１に示す実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図４】リードデータが変調信号である場合の図１の実
施例の動作を説明するためのタイミングチャートであ
る。

【図５】この発明の他の実施例の構成を示すブロック図
である。

【図６】図５に示す実施例の動作を説明するためのタイ
ミングチャートである。

【図７】情報再生装置の一般的な構成を示すブロック図
である。

【図８】図７におけるデータセパレータ６に与えられる
リードデータとウインドウ信号との関係を示す波形図で
ある。

【図９】従来のＰＬＬ回路の構成を示すブロック図であ
る。

【図１０】図９における位相比較器５２の構成の一例を
示す論理ゲート図である。

【図１１】図９におけるループフィルタ５３の構成の一
例を示す論理ゲート図である。

【図１２】図９に示すＰＬＬ回路の動作を、リードデー
タとウインドウ信号との間に位相差がない場合について
示すタイミングチャートである。

【図１３】図９に示すＰＬＬ回路の動作を、リードデー
タがウインドウ信号よりも位相が進んでいる場合につい
て示すタイミングチャートである。

【図１４】図９に示すＰＬＬ回路の動作を、リードデー
タがウインドウ信号よりも位相が遅れている場合につい
て示すタイミングチャートである。

【図１５】リードデータに誤ったパルスが混入されてい
る場合における図９に示すＰＬＬ回路の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。

【符号の説明】

５１：ワンショットマルチバイブレータ ５２′：位相比較器 ５３：ループフィルタ ５４：ＶＣＯ ５５：誤りパルス検出回路 ５６：位相制御動作停止回路 ５７：信号補正回路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報記録媒体に記録された情報を再生す
   る情報再生装置において、情報記録媒体から読出された
   ディジタル信号に同期するタイミングパルス信号を発生
   する装置であって、 与えられる制御信号に応じた発振周波数で発振して前記
   タイミングパルス信号を出力する可変周波数発振手段、
   および前記情報記録媒体から読出されたディジタル信号
   と前記可変周波数発振手段からフィードバックされたタ
   イミングパルス信号との位相差に対応する前記制御信号
   を発生する制御信号発生手段を備え、 前記可変周波数発振手段および前記制御信号発生手段
   は、前記タイミングパルス信号の位相を前記情報記録媒
   体から読出されたディジタル信号の位相に同期させるた
   めの位相同期ループを形成しており、さらに前記情報記
   録媒体から読出されたディジタル信号が前記タイミング
   パルス信号とノンオーバーラップなパルスを含んでいる
   ことを検出する検出手段、および前記検出手段の検出結
   果に応答して、前記位相同期ループにおける位相制御動
   作を停止させるための動作停止手段を備える、タイミン
   グパルス信号発生装置。
2. 【請求項２】 前記情報記録媒体から読出されたディジ
   タル信号は、変調されており、結果として不等間隔のパ
   ルスを含み、 前記可変周波数発振手段から前記制御信号発生手段にフ
   ィードバックされるタイミングパルス信号のパルス間隔
   を前記情報記録媒体から読出されたディジタル信号のパ
   ルス間隔と一致するように補正するための信号補正手段
   をさらに備える、請求項１のタイミングパルス信号発生
   装置。