JPH0653821A - ディジタルpll回路 - Google Patents

ディジタルpll回路

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JPH0653821A
JPH0653821A JP4225122A JP22512292A JPH0653821A JP H0653821 A JPH0653821 A JP H0653821A JP 4225122 A JP4225122 A JP 4225122A JP 22512292 A JP22512292 A JP 22512292A JP H0653821 A JPH0653821 A JP H0653821A
Authority
JP
Japan
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clock
deletion
circuit
phase difference
output
Prior art date
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Pending
Application number
JP4225122A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsutomu Miki
務 三木
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
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Publication of JPH0653821A publication Critical patent/JPH0653821A/ja
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ロックアップ時間が短く、ジッタ量の少ない
ディジタルPLL回路を得る。 【構成】 入力クロックと再生クロックの位相差を測定
する位相差測定回路2、その位相差に応じてクロックの
挿入,削除を行う複数のクロック挿入削除回路、及び複
数の分周器9,11を用い、位相差測定回路により測定
される位相差に応じてクロックの挿入削除を行うことに
よりPLLの追従速度を切り換える構成とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はディジタルPLL回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図6は従来のディジタルPLL回路の一
例を示す構成図であり、図において、60は位相比較器
であり、入力クロックと、後述する再生クロック分周信
号frclkとを位相比較する。61はアップダウンカ
ウンタであり、上記位相比較器60の出力の値に応じて
クロックfkclkをアップカウントまたはダウンカウ
ントする。62はクロック挿入削除回路であり、アップ
ダウンカウンタ61からのクロック挿入信号66,クロ
ック削除信号67に応じて入力されるクロックfmcl
kに対しクロックを挿入,削除する。63は1/2n-1
分周器(分周器a)であり、クロック挿入削除回路62
からのクロックを1/2n-1 分周する。64は1/2分
周器(分周器b)であり、1/2n-1 分周器63からの
再生クロック65を1/2分周して上記位相比較器60
にクロックfrclkとして入力する。
【0003】次に動作について説明する。まず、位相比
較器60は入力クロックと再生クロック65を1/2分
周した信号frclkの位相比較を行う。具体的な位相
比較回路は図7(a) に示す通り、EX−OR回路により
実現される。図7において、(b) ,(e) ,(h) は入力ク
ロックのタイミングを示し、(c) ,(f) ,(i) はfrc
lkのタイミングを示し、(d) ,(g) ,(j) は位相比較
器の出力タイミングを示している。
【0004】本位相比較器60は入力クロックに対し、
frclkが90°進んだ点において位相比較器60の
出力にデューティ50%の矩形波(図7(j) に示す)が
現れることとなる。
【0005】図7において、(b) ,(c) ,(d) は入力ク
ロックに対してfrclkが90°以上進んでいる場合
のタイミングを示しており、(e) ,(f) ,(g) は入力ク
ロックに対してfrclkが90°以下の進みである場
合のタイミングを示しており、(h) ,(i) ,(j) は入力
クロックに対してfrclkが90°進んでいる場合の
タイミングを示している。(d) ,(g) ,(j) の位相比較
器出力のタイミングよりそのデューティを50%に制御
することにより、入力クロックに対してfrclkを9
0°進んだ位相に制御できることがわかる。
【0006】次に、図6において、位相比較器60の出
力はアップダウンカウンタ61に入力され、クロック挿
入信号66及びクロック削除信号67が生成される。ア
ップダウンカウンタ21の具体的な回路を図8に示す。
【0007】図8において、外部より入力されるクロッ
クfkclkは、位相比較器60の出力に応じてアップ
カウントクロック及びダウンカウントクロックに選択さ
れる。本アップダウンカウンタ61はこのアップカウン
トクロックとダウンカウントクロックに対し、ローパス
フィルタとして作用し、オーバフロー出力,及びボロー
出力を各々クロック削除信号67,及びクロック挿入信
号66として出力する。
【0008】図6において、クロック挿入削除回路62
は本クロック削除信号67及びクロック挿入信号66を
受け、クロックの挿入削除を行う。具体的なタイミング
を図9に示す。図9において、(a) ,(d) は入力クロッ
ク信号fmclkであり、(b) はクロック挿入信号66
であり、(e) はクロック削除信号67であり、(c) ,
(f) はクロック挿入削除回路62の出力信号62aであ
る。なお、このクロック挿入削除回路62はクロックの
挿入削除をおこなわないフリーランの状態では1/2分
周する構成となっている。
【0009】クロック挿入削除回路62の出力は1/2
n-1 分周器63及び1/2分周器64により分周され、
再び位相比較器60にて入力クロックと位相比較され
る。
【0010】上述の通り、本帰還回路においては、位相
比較器60により入力クロックと再生クロックの位相差
成分が抽出され、本位相差成分によりクロックの挿入削
除を行っており、安定状態においては両信号は図7の
(h) ,(i) の位相関係を保つことができる。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来のディジタルPL
L回路は以上のように構成されており、位相比較出力を
アップダウンカウンタにてフィルタリングし、低域周波
数成分のみを抽出するようにしているため、安定状態に
至るまでの時間(ロックアップ時間)が長くなるという
問題があった。
【0012】また、アップダウンカウンタ61の分周比
を小さくし、フィルタ時定数を下げた場合にはロックア
ップ時間は短くなるが、安定状態におけるゆらぎ(ジッ
タ)が大きくなるという問題があった。
【0013】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、ロックアップ時間が短く、ジッ
タの少ないディジタルPLL回路を提供することを目的
とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】この発明に係るディジタ
ルPLL回路は、入力クロックのエッジを検出するエッ
ジ検出回路と、該エッジ検出回路からの入力クロックと
最終段の分周器の出力からの再生クロックとの位相差を
測定する位相差測定回路と、該位相差測定回路の出力に
応じて動作を行うクロック挿入削除制御回路、及び複数
のクロック挿入削除回路と、各クロック挿入削除回路の
出力に応じて分周を行う分周器とを設け、上記位相差の
大小に応じてクロック挿入削除量を制御することによ
り、ロックアップ時間が短くジッタの少ないディジタル
PLLを実現したものである。
【0015】
【作用】この発明におけるディジタルPLL回路は、位
相差測定回路により入力クロックと再生クロックの位相
差を測定し、その値の大小によりクロック挿入削除量を
制御するため、位相差が大きい場合には高速にロック
し、位相差が小さい場合にはジッタの少ない追従が可能
となる。
【0016】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。 実施例1.図1はこの発明の一実施例によるディジタル
PLL回路を示し、図において、1は入力クロックのエ
ッジを検出するエッジ検出回路、2はエッジ検出回路1
の出力と再生クロック(frclk)とを2入力とし、
その位相差を出力する位相差測定回路、3は該位相差測
定回路2からの位相差出力に応じてクロックの挿入削除
を制御するクロック挿入削除制御回路、4は該回路3か
らのクロック挿入信号a、5はクロック削除信号a、6
はクロック挿入信号b、7はクロック削除信号b、8は
細かい(FINE)クロックの挿入削除を行うクロック
挿入削除回路a(FD/I)、9は分周器aであり、1
/2m 分周器、10は粗い(COARSE)クロックの
挿入削除を行うクロック挿入削除回路b(CD/I)、
11は分周器bであり、1/2l 分周器、12は再生ク
ロック(frclk)である。
【0017】図1の構成をより具体的に図2に示す。図
2に示すように、エッジ検出回路1はD入力に入力クロ
ック(fclk)が入力され、クロック入力CKにシス
テムクロック(Mclk=128×fclk)が入力さ
れる2つのD−フリップフロップ1a,1bと排他的論
理和回路1cとから構成され、位相差測定回路2はカウ
ンタ2aと、AND回路2bと、3つのSR−フリップ
フロップ2c,2d,2eと、3つのD−フリップフロ
ップ2f,2g,2hとから構成される。ここで、カウ
ンタ2aの出力Q4,Q5,Q6 は図3に示す信号B,C,
Dとなっている。クロック挿入削除制御回路3は4つの
AND回路3a,3b,3c,3dから構成され、クロ
ック挿入削除回路8,10はそれぞれFINE(密
な),COARSE(粗い)のクロック挿入削除回路で
あり、分周器a9,b11はそれぞれ1/4,1/8分
周器となっている。
【0018】次に動作について図3の波形図を用いて説
明する。まず、エッジ検出回路1は入力クロック(fc
lk)の立上りエッジを検出し、位相差測定回路2は、
入力クロックの立上りエッジと再生クロック(frcl
k)の立上りエッジの位相差を測定する。図3におい
て、(A) に示すAは入力クロックであり、(B) 〜(D) に
示すB〜Dは入力クロックの立上り後、各々異なる一定
の期間“H”となる信号で、カウンタ2aの出力Q4,Q
5,Q6 に現れる信号である。B〜Dの信号より入力クロ
ックAの周期はT1,T2,T3,T4の4期間に分割
される。位相差測定回路2は再生クロック12の立上り
タイミングにおいて、B〜Dの信号を保持することによ
り、入力クロックと再生クロックの位相関係を4通りの
位相関係として測定することができる。
【0019】また図2において、クロック挿入削除制御
回路3は、位相差測定回路2より出力される位相差信号
より4通りのクロック挿入削除制御信号、即ちクロック
挿入信号a(4) ,クロック削除信号a(5) ,クロック挿
入信号b(6) ,クロック削除信号b(7) を生成する。
【0020】図3の(F) 〜(M) において、入力クロック
Aと4通りの位相関係を持った再生クロックF,H,
J,L、及び各々の再生クロックF,H,J,Lに対応
したクロック挿入削除信号G, I, K,Mを示す。
【0021】図2において、クロック挿入削除回路a8
は、クロック挿入信号a4(FI)とクロック削除信号
a5(FD)とを受け、入力クロックの挿入削除を行
う。また、クロック挿入削除回路b10は、クロック挿
入信号b6(CI)とクロック削除信号b7(CD)と
を受け、入力クロックの挿入削除を行う。
【0022】クロック挿入削除回路a8,b10は位相
差測定回路2によって測定された位相差を、より少なく
する方向でクロックの挿入削除を行うため、入力クロッ
クと再生クロックの位相差は次第に0°に収束してい
く。
【0023】また、クロック挿入削除回路a8は、細か
い、即ち周期の短いクロックの挿入削除を行い、クロッ
ク挿入削除回路b10は粗い、即ち周期の長いクロック
の挿入削除を行うため、入力クロックと再生クロックの
位相差が大きい場合には粗いクロック挿入信号b6(C
I)とクロック削除信号b7(CD)により高速での追
従を行い、入力クロックと再生クロックの位相差が小さ
い場合には細かいクロック挿入信号a4(FI)とクロ
ック削除信号a5(FD)により追従する時間単位を少
なくし、ジッタを低減することができる。
【0024】このような構成の本実施例回路では、位相
差測定回路で測定した位相差に応じて細かい、または粗
いクロックの挿入削除を行うことにより、位相差の大き
さに応じて追従速度を切り換える構成にしたので、ロッ
クアップ時間が短くかつジッタの少ないPLLを実現す
ることができる。
【0025】実施例2.なお、上記実施例1では、2通
りのクロック挿入削除回路a8,b10を用い、各々に
異なるクロック挿入削除信号4,5,6,7を供給する
構成を示したが、これは図4の本発明の第2の実施例に
示す通り、3通り以上のクロック挿入削除回路及び分周
回路42,43,44を用いるようにしてもよく、上記
実施例1と同様の効果が得られる。図中、40はエッジ
検出回路、41は位相差測定回路及びクロック挿入削除
制御回路である。
【0026】実施例3.また、図5は本発明の第3の実
施例によるディジタルPLL回路の一部を示し、図にお
いて、53,55はクロック挿入削除回路a,b、5
4,56は分周器a,b、54a,54b,56a,5
6bは各分周器a,bの分周比の異なる出力、57は再
生クロック、58はロックアップ時間選択スイッチ、5
9a,59b,59d,59eはANDゲート、59
c,59fはORゲートである。50a,50bはそれ
ぞれこれらのゲートよりなり、分周器54,56の分周
比の異なる2つの分周出力のいずれを、該分周器の出力
とするかを、ロックアップ時間選択スイッチ58に応じ
て選択する分周比選択回路である。
【0027】本実施例では、分周器a54及び分周器b
56の分周比を、ロックアップ時間選択スイッチ59の
オン,オフにより切り換えることにより、用途に応じ、
ロックアップ時間とジッタ量を選択することができる。
即ち、ロックアップ時間選択スイッチ58がオフのとき
はANDゲート59aがオフ、ANDゲート59bがオ
ンとなるため分周器54の分周比の低い出力54bがO
Rゲート59cを介して出力され、またANDゲート5
9dがオン、ANDゲート59eがオフとなるため分周
器56の分周比の高い出力56aがORゲート59fを
介して出力され、これが再生クロックとなり、一方ロッ
クアップ時間選択スイッチ58がオフのときは、上記と
逆に、分周器54の分周比の高い出力54aおよび分周
器56の分周比の低い出力56bが選択されるようにな
っている。
【0028】従って、両分周器54,56を経た出力は
トータルの分周比は常に同じとなるよう構成されるとと
もに、ロックアップ時間選択スイッチ58がオンのとき
は分周器54では分周比の高い分周器後段側の出力54
aが選択され、分周器56では分周比の低い分周器前段
側の出力56bが選択されて、より細かいPLL動作が
選択されてロックアップ時間は長くなってもジッタの少
ないPLL動作が行われることとなる。
【0029】一方、ロックアップ時間選択スイッチ58
がオフのときは、分周器54では分周比の低い分周器前
段側の出力54bが選択され、分周器56では分周比の
高い分周器後段側の出力56aが選択されて、より粗な
PLL動作が選択されてジッタがあってもロックアップ
時間の短いPLL動作が行われることとなる。
【0030】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、位相
差測定回路により入力クロックと再生クロックの位相差
を測定し、その値に応じてクロックの挿入削除を、FI
NEとCOARSEを切り換えて行うことによりPLL
の追従速度を切り換えるようにしたため、ロックアップ
時間が短く、かつジッタの少ないPLLを構成すること
ができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例によるディジタルPLL回路
を示す構成図。
【図2】図1のより詳細な構成図。
【図3】位相差測定回路の動作を説明するタイミングチ
ャート。
【図4】本発明の第2の実施例によるディジタルPLL
回路を示す構成図。
【図5】本発明の第3の実施例によるディジタルPLL
回路を示す構成図。
【図6】従来のディジタルPLL回路の一例を示す構成
図。
【図7】図6における位相比較回路の動作を示すタイミ
ングチャート。
【図8】図6におけるアップダウンカウンタを示す構成
図。
【図9】図6におけるクロック挿入削除回路の動作を示
すタイミングチャート。
【符号の説明】
1 エッジ検出回路 2 位相差測定回路 3 クロック挿入削除制御回路 4 クロック挿入信号a 5 クロック削除信号a 6 クロック挿入信号b 7 クロック削除信号b 8 クロック挿入削除回路a 9 分周器a 10 クロック挿入削除回路b 11 分周器b 12 再生クロック 20 位相比較器 21 アップダウンカウンタ 22 クロック挿入削除回路 26 クロック挿入信号 27 クロック削除信号 40 エッジ検出回路 41 位相差測定回路 42,43,44 クロック挿入削除回路および分周回
路 45 再生クロック 53,55 クロック挿入削除回路 54 分周器a 56 分周器b 54a,54b,56a,56b 分周出力 57 再生クロック 58 ロックアップ時間選択スイッチ 59a,b,d,e ANDゲート 59c,f ORゲート 50a,b 分周比選択回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力クロックのエッジを検出するエッジ
    検出回路と、 該エッジ検出回路の出力と後述する複数段の分周器の最
    終段の分周器の出力である再生クロックとの位相差を測
    定する位相差測定回路と、 該位相器測定回路の出力を受け後述する複数のクロック
    挿入削除回路の動作を制御するクロック挿入削除制御回
    路と、 該クロック挿入削除制御回路により制御され、クロック
    の挿入,削除を行う複数のクロック挿入削除回路と、 上記各クロック挿入削除回路の出力をそれぞれ分周しそ
    の出力を次段の各クロック挿入削除回路に入力する,あ
    るいは再生クロックとする複数段の分周器とを備えたこ
    とを特徴とするディジタルPLL回路。
  2. 【請求項2】 上記複数段のうちの2以上の分周器に対
    し、その分周比の異なる2以上の分周出力のいずれを該
    分周器の出力とするかをロックアップ時間選択スイッチ
    に応じて選択する分周比選択回路をさらに備えたことを
    特徴とする請求項1記載のディジタルPLL回路。
JP4225122A 1992-07-30 1992-07-30 ディジタルpll回路 Pending JPH0653821A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7397882B2 (en) 2002-09-30 2008-07-08 Fujitsu Limited Digital phase locked circuit capable of dealing with input clock signal provided in burst fashion
WO2009034917A1 (ja) 2007-09-12 2009-03-19 Nec Corporation ジッタ抑圧回路及びジッタ抑圧方法
US8382374B2 (en) 2007-03-29 2013-02-26 Thk Co., Ltd. Sealing member for rolling device and rolling device

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