JPH0570044U

JPH0570044U - クロック再生回路

Info

Publication number: JPH0570044U
Application number: JP983692U
Authority: JP
Inventors: 隆之中村
Original assignee: Advantest Corp
Current assignee: Advantest Corp
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-09-21

Abstract

(57)【要約】【目的】クロック抽出の効率をよくし、使用周波数範
囲を広くする。【構成】ＮＲＺの入力データ信号（ビット長をＴとす
る）とその信号を遅延素子８で時間τだけ遅延させた信
号とをＸＯＲ７に入力させ、ＸＯＲ７の出力をＢＰＦ３
を通してｆ＝１／Ｔの基本波成分を抽出し、必要に応じ
整形回路４で波形整形して周波数ｆの再生クロックを得
る。ＸＯＲ７の出力は入力データの立上り及び立下りで
発生する矩形波信号であり、τ≒Ｔ／２のとき基本波の
振幅が最大となる。クロック周波数ｆに応じて遅延時間
をτ≒１／２ｆに可変できるような可変遅延素子を用い
ることによって、クロック再生回路の適用周波数範囲を
拡大できる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は数ＧＨ_Z〜１０ＧＨ_Z程度の高周波のＮＲＺのデータ信号からクロックを再生する回路に関し、特にクロック抽出効率の向上と使用周波数範囲の拡大とに関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来のこの種のクロック再生回路では図２に示すように、周期Ｔのクロック（図２Ｂ−ａ）に同期したＮＲＺ（ＮｏｎＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ）の入力データ信号（図２Ｂ−ｂ）を微分回路１で微分し、その微分出力（図２Ｂ−ｃ）を全波整流回路２で整流し、その整流出力（図２Ｂ−ｄ）を帯域フィルタ（ＢＰＦ）３を通して、ｆ＝１／Ｔの周波数をもつ基本波成分を選択し、その周波数ｆの成分（図２Ｂ−ｅ）を必要に応じ整形回路４で波形整形して方形波のクロック（図２Ｂ−ｆ）を再生していた。

【０００３】従来の微分回路１は例えば図３に示すように、互にＴ形に接続された同軸ケーブル５，６によって構成される。各ケーブルの寸法形状はクロック周波数ｆによって固定される。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来のクロック再生回路ではＮＲＺの入力データ信号の微分・整流波からクロックを抽出しており、その微分・整流波のもつ電力（又はエネルギー）は入力データ信号に比べて可成り小さく、それに含まれるｆ＝１／Ｔの基本波成分も微弱であるので、クロック抽出の効率が極めて悪くなり、ＢＰＦ３或いは整形回路４で大幅に増幅しなければならない問題があった。

【０００５】また、微分回路１がある周波数で固定となるため、同じクロック再生回路を広い周波数範囲で使えない不便があった。この考案の目的はこれら従来の問題を解決して、クロック抽出の効率を向上させ、使用周波数範囲を拡大させようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案のクロック再生回路には、ＮＲＺのデータ信号が一方の入力端子に、前記データ信号を遅延させた信号が他方の入力端子にそれぞれ入力される排他的論理和回路（以下ＸＯＲと言う）と、前記データ信号を所定時間τ（しかしτ＜Ｔ；Ｔは前記データ信号のビット長）だけ遅延させて前記ＸＯＲの他方の入力端子に供給する遅延素子と、前記ＸＯＲの出力より周波数が１／Ｔのクロック成分を選択する帯域フィルタとが設けられる。

【０００７】前記遅延素子の遅延時間τをほぼＴ／２に設定するのが望ましく、また前記遅延素子が、その遅延時間をクロックの周波数に応じて可変できる可変遅延素子であるのが望ましい。

【０００８】

【実施例】

この考案の実施例を図１に、図２と対応する部分に同じ符号を付して示す。この考案では従来の微分回路１及び全波整流回路２に代って、排他的論理和回路（ＸＯＲ）７及び遅延素子８が用いられる。ＸＯＲ７の一方の入力端子には周期Ｔのクロック（図１Ｂ−ａ）に同期したＮＲＺの入力データ信号（図１Ｂ−ｂ）が入力され、また他方の入力端子にはその入力データ信号を遅延素子８を通して時間τだけ遅らせたデータ信号が入力される。図１Ｂ−ｃの波形はτ＝Ｔ／２とした場合の遅延されたデータ信号である。ＸＯＲ７の出力（図１Ｂ−ｄ，ｅ）は、入力ＮＲＺデータ信号の立上り及び立下りで発生した矩形波信号列となり、従来の微分波形に比べて信号のもつ電力（エネルギー）が大きく、基本波の振幅も大きい。ＸＯＲ７の出力はＢＰＦ３に入力され、ｆ＝１／Ｔの周波数をもつ基本波（図１Ｂ−ｆ）が選択される。ＢＰＦ３の出力は必要に応じて整形回路４を通して波形整形され、方形波の再生クロック（図１Ｂ−ｇ，ｈ）とされる。

【０００９】ところで、図１Ｂ−ｄ，ｅに示すような周期Ｔ、時間幅Ｗの単極性の矩形波信号（しかし抜けのない連続した信号とする）は時間幅Ｗの中心を時間軸の原点に選ぶと（１）式のようなフーリェ級数で表される。ｅ（ｔ）＝ａ₀＋ａ₁ｃｏｓωｔ＋ａ₂ｃｏｓ２ωｔ＋… …（１） ω＝２πｆ＝２π（１／Ｔ） …（２）基本波の振幅ａ₁は矩形波の振幅をＥとすれば、ａ₁＝（２Ｅ／π）ｓｉｎ（Ｗπ／Ｔ） …（３）で与えられる。（３）式よりＷ＝Ｔ／２ …（４）のとき、つまりデューティ比が５０％のとき、ｓｉｎ（Ｗπ／Ｔ）＝ｓｉｎ（π ／２）＝１で、基本波の振幅ａ₁＝２Ｅ／πとなり、最大となる。このことから類推できるように、ＸＯＲ７出力の矩形波の時間幅ＷをほぼＴ／２にすることによってＢＰＦ３より出力される基本波の振幅は最大となる。ＸＯＲ７出力において、Ｗ≒Ｔ／２とするには遅延素子８の遅延時間τは図１Ｂで示したように、τ ≒Ｔ／２とすればよい。このとき、クロック抽出の効率が最大となる。

【００１０】図１のクロック再生回路をクロック周波数ｆの広い範囲で適用できるようにするには、クロック抽出効率を考慮して遅延素子の遅延時間τはクロック周波数ｆに対して τ≒Ｔ／２＝１／２ｆ …（５）の関係が成立するように、可変できるのが望ましい。

【００１１】一方、同じクロック周波数ｆに対して、遅延時間τをＴ／２から多少ずらすことによって、ＸＯＲ出力の時間幅Ｗを増減させ、ＢＰＦ３出力の基本波の位相、従って再生クロックの位相を調整することができる。図１Ｂでは分り易いように、τがＴ／２とＴ／４の場合のＸＯＲ７、ＢＰＦ３及び整形回路４の各出力波形を示している。

【００１２】

【考案の効果】

以上述べたようにこの考案では、入力ＮＲＺデータ信号の立上り及び立下りで発生する方形波信号よりクロック周波数ｆをもつ基本波成分を抽出するようにしたので、従来の微分波形から抽出する場合より、基本波の振幅が大きくなり、クロック抽出の効率を向上できる。特に遅延素子８の遅延時間τ≒Ｔ／２（ＴはＮＲＺデータのビット長で、クロック周期に等しい）に設定することによって、ほぼ最大の効率が得られる。

【００１３】この考案では、遅延素子８として可変遅延素子を用い、その遅延時間τをクロック周波数ｆに応じてτ≒Ｔ／２＝１／２ｆに可変することによって同じクロック再生回路を広い周波数範囲で用いることができる。また遅延時間τを可変にすることによって再生クロックの位相を調整することもでき、使い勝手がきわめてよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ａはこの考案の実施例を示すブロック図、Ｂは
Ａの要部の動作波形図。

【図２】Ａは従来のクロック再生回路のブロック図、Ｂ
はＡの要部の動作波形図。

【図３】図２の微分回路１の一例を示す回路図。

【手続補正書】

【提出日】平成５年１月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】ＮＲＺのデータ信号が一方の入力端子
に、前記データ信号を遅延させた信号が他方の入力端子
にそれぞれ入力される排他的論理和回路（以下ＸＯＲと
言う）と、前記データ信号を所定時間τ（しかしτ＜Ｔ；Ｔは前記
データ信号のビット長）だけ遅延させて前記ＸＯＲの他
方の入力端子に供給する遅延素子と、前記ＸＯＲの出力より周波数が１／Ｔのクロック成分を
選択する帯域フィルタとを具備することを特徴とする、クロック再生回路。
【請求項２】前記遅延素子の遅延時間τがほぼＴ／２
に設定されていることを特徴とする請求項１記載のクロ
ック再生回路。
【請求項３】前記遅延素子が、その遅延時間τをクロ
ックの周波数に応じて可変できる可変遅延素子であるこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のクロック再生回
路。