JPH07201136A - 位相量選択可能なディレーライン - Google Patents

位相量選択可能なディレーライン

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JPH07201136A
JPH07201136A JP33767993A JP33767993A JPH07201136A JP H07201136 A JPH07201136 A JP H07201136A JP 33767993 A JP33767993 A JP 33767993A JP 33767993 A JP33767993 A JP 33767993A JP H07201136 A JPH07201136 A JP H07201136A
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delay
clock
phase
stage
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JP33767993A
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Susumu Chiaki
進 千秋
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Sony Corp
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Sony Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 この発明は、光磁気ディスク装置に用いられ
るデータクロックの位相設定に必要とされる性能を備
え、環境要因の変化に対し遅延量が設定値からズレない
ディレーラインを提供するものである。 【構成】 この発明に係るディレーラインは、直列接続
の遅延量可変な遅延素子DL1 〜DL16と、初段入力ク
ロックd0 と最終段出力クロックd16との位相合わせ手
段と、任意の段の出力クロックdを選択的に取り出すセ
レクタ28とを備える位相量選択可能なディレーライン
20である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、ディレーラインに関
し、特に光磁気ディスクにデータを正確に記録等する為
に使用する遅延されたデータクロックの生成に最適なデ
ィレーラインに関する。
【0002】
【従来の技術】光磁気ディスクに高密度にデータを記録
する方法として、磁界変調・レーザパルス照射による方
法が知られている。この方法では、照射レーザパルスの
発光のタイミングにより、ディスク上の記録ピットの位
置が定まる。
【0003】サンプルサーボ方式など外部クロックであ
るデータクロックを用いて光磁気ディスク上にデータを
記録する際に、ディスクフォーマット上の正確な位置に
記録する為に、データクロックに必要な遅延位相を与え
てレーザパルスの発光位置を設定する必要がある。ま
た、磁界変調データも、レーザ発光のタイミングに合わ
せて位相設定を行う必要がある。
【0004】これらの位相設定の際には、ディスクの熱
応答による記録ピットの補正やレーザ駆動回路の遅延な
どの回路特性の補正の為に、任意に遅延量の設定が可能
なディレーラインが求められている。更に、光磁気ディ
スク使用時のディスク温度など環境要因の変化に対する
補正などを考慮すると、上述のような任意に位相設定が
可能なディレーラインは必須なものとなる。更に、デー
タ記録時の取り残しを、データ再生時に補正する必要も
生じる。
【0005】このようなデータクロックに対して与える
位相は、必要とする補正量が大きい場合を考慮すると、
データクロックの1周期分までの範囲をカバーする必要
がある。即ち、データクロック1周期tを、必要とする
位相分解能に基づきnで分割した約t/nずつ順次位相
の遅延した複数個の一連のデータクロックの中から、任
意に選択が可能なディレーラインが望まれる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上述のような
ディレーラインとして、(n−1)個の遅延素子を直列
に接続して、夫々の遅延素子からの出力を任意に選択す
ることにより、所望の位相量のデータクロックを得るデ
ィレーラインが考えられる。このようなディレーライン
では、遅延素子の温度等の環境要因による遅延量等の性
能変化を補償することは困難な為、たとえ設定値を同じ
にしても、データクロックの位相が設定値から異なって
しまう。即ち、各遅延素子の遅延量の変化が累積される
という問題点がある。
【0007】この発明は、このような問題点を考慮しつ
つ、上述の光磁気ディスク装置に使用されるデータクロ
ックの位相設定に必要な性能を備えたディレーラインを
提供するものである。
【0008】
【課題を解決する為の手段】この発明に係るディレーラ
インは、直列に接続された複数段の遅延量可変な遅延素
子DL1 〜DLn と(従って、nは遅延素子段数を表
す。)、これら遅延素子DLの遅延量を制御して遅延素
子の初段入力クロックd0 と最終段出力クロックdn と
の位相を合わせる位相合わせ手段と、任意の段の遅延素
子の出力クロックdを選択的に取り出すクロック選択手
段28とを備える位相量選択可能なディレーライン20
である。
【0009】更に、この発明に係るディレーライン20
は態様により、遅延素子DLが、等しい特性をもつ偶数
個のインバータInvによって構成することもできる。
【0010】更に、この発明に係るディレーライン20
は態様により、遅延素子DLは電源電圧に略比例して遅
延量が変化し、位相合わせ手段は位相比較器22及び電
圧制御部26を有し、位相比較器には初段入力d0 と最
終段出力クロックdn が入力されて位相誤差Errorを電
圧制御部に出力し、電圧制御部が位相誤差に基づき遅延
素子の電源電圧を制御して位相を合わせ、クロック選択
手段は各々の段の遅延素子の出力クロックdが入力され
て選択信号Selに従って特定の段の出力クロックを取り
出すこともできる。
【0011】
【作用】この発明に係るディレーライン20の構成によ
れば、位相合わせ手段を有しているので、初段入力クロ
ックd0 と最終段出力クロックdn との位相が常時正確
に一致し、遅延素子の環境要因の変化による性能(遅延
量)の変化を補償する。
【0012】更に、この発明に係るディレーライン20
は態様により、各段の遅延素子DLが、等しい特性をも
つ偶数個のインバータInvによって構成されているの
で、入力データクロックDckのパルス幅H/L比(但
し、Hはパルスの高レベル部分の長さ、Lはパルスの低
レベル部分の長さを表す。)、即ちデューティに揃った
出力クロックが得られ、特別の処理を必要とせず、クロ
ック選択28は同一条件で全ての入力クロックd0 〜d
15を利用出来、各段の遅延量の均一化に寄与している。
【0013】
【実施例】以下に、図面を参照してこの発明のディレー
ラインの一実施例について詳細に説明する。
【0014】[光磁気ディスクの記録系の回路構成全
般]図4を用いて、この発明に係るディレーラインが使
用される光磁気ディスクの記録系を簡単に説明する。符
号43はスピンドルモータ(M)であり、光磁気ディス
ク42はこのスピンドルモータ43によって角速度一定
(CAV)で回転駆動される。光磁気ディスク42のサ
ーボ方式としては、周知のサンプルサーボ方式が採用さ
れている。また、ホストコンピュータ(図示せず。)か
らの記録データ(NRZデータ)Dinは、プリエンコー
ダ44に供給されてNRZI系列のデータに変調され
る。光磁気ディスク42のサーボエリアにプリフォーマ
ットされているクロックピットより光学ヘッド(H)4
5によって再生される信号PPRFは、RFアンプ46
及び再生信号処理回路47の回路を介してPLL回路4
8に供給される。PLL回路48は、クロックピットの
再生信号に同期したデータクロックDckを出力する。
【0015】PLL回路48より出力されるデータクロ
ックDckは、ディレーライン40に供給される。ディレ
ーライン40では、このデータクロックDckより所定の
遅延されたデータクロックDdck が形成される。上述し
たプリエンコーダ44には、ディレーライン40より出
力される所定の遅延されたデータクロックDdck に同期
して記録データDinが供給され、NRZI系列のデータ
に変調される。
【0016】プリエンコーダ44より出力される変調信
号は、磁気ヘッド駆動回路49に供給される。そして、
外部磁界発生用の磁気ヘッド50より変調信号に応じた
磁界が発生され、光学ヘッド45からのレーザビームと
の共働により光磁気ディスク42に変調信号がピットと
して記録される。この場合、レーザ駆動回路50には、
ディレーライン40より出力される所定の遅延されたデ
ータクロックDdck が供給される。そして、光学ヘッド
45より光磁気ディスク42に対する光ビームの照射が
この所定の遅延されたデータクロックDdck に同期し
て、間欠的に行われる。このように間欠的に行うことに
より、連続的な光ビーム照射の場合に比して記録ピット
がきれいである。なぜならば磁界データの過渡状態(不
安定、グレーな状態)においては熱記録(光磁気記録)
が行われないからである。なお、サーボバイトの部分で
は、光ビームの照射は連続的に行われ、クロックピット
やウォンブルピットからの再生信号Ref clkが、良好に
得られるようにされる。
【0017】この発明は、上述のような光ディスク装置
の記録系に最適なディレーライン40を提供するもので
あり、また説明は省略するが再生系にもこのディレーラ
イン40は利用される。
【0018】[従来考慮されたディレーラインの回路構
成]この発明の特徴、作用・効果を容易に理解するに役
立つ為、まず最初に図4を参照しながら、従来考慮され
たディレーラインについて説明する。このディレーライ
ン40aは、複数個の遅延素子DL1 ,DL2 ,DL3
,…,DL15と、セレクタ(16者択1)58とを備
えている。
【0019】(遅延素子)従来のディレーライン40a
は、データクロック1周期をtとすると、これを利用す
る光磁気ディスク装置がデータ書き込みに必要とする分
解能t/nに基づきその個数が決定された(n−1)個
の遅延素子DLを、図中、左から右に順番にDL1 ,D
L2 ,DL3 ,…,DLn-1 と直列に接続し、遅延素子
列を形成した構成となっている。この遅延素子列の初段
遅延素子DL1 に対し、データクロックDckが入力され
る。
【0020】例えば、図4に示すように、光磁気ディス
ク装置の要求性能からデータクロック1周期tの16分
の1の位相分解能t/16が必要とされる場合、n−1
=15とし、遅延素子を15個設ける。
【0021】(クロック選択手段)任意・特定の遅延し
たデータクロックDdck を出力する為に、セレクタ58
が設けられている。このセレクタ58に対して、初段遅
延素子DL1 の入力端の前の分岐点n0 から入力クロッ
クd0 (即ち、入力データクロックDck)が、第1段遅
延素子DL1 と第2段遅延素子DL2 との間の分岐点n
1 から出力クロックd1 が、第2段遅延素子DL2 と第
3段遅延素子DL3 との間の分岐点n2 から出力クロッ
クd2 が、それぞれ入力する。順次同様な回路構成を繰
り返すことにより、セレクタ58に対して、第14段遅
延素子DL14と第15段遅延素子DL15との間の分岐点
n14から出力クロックd14が、最終の第15段遅延素子
DL15の出力端から出力クロックd15が、それぞれ入力
する。
【0022】このセレクタ58は、4ビットからなるデ
ータクロック選択信号Selによって、複数個のデータの
中より特定の1つのデータを選び出すマルチプレクサ機
能を有する。データクロック選択信号Selは、光磁気デ
ィスク42の内周付近にある試し書き領域に対する試し
書きの結果に応じて、そのディスク42に適合した遅延
量が判定され、その遅延量に対応したデータクロック選
択信号Selが生成される。この実施例の場合、データク
ロック選択信号Selによって、複数個の出力クロックd
0 ,d1 ,d2 ,…,d14,d15の中より特定の1つの
出力クロックを選び出し、所定の遅延されたデータクロ
ックDdck として出力する。ここで、以下に述べるよう
な環境要因による各遅延素子の遅延量の変化が問題にな
る。
【0023】(問題点)このようなディレーライン40
aでは、遅延素子の環境要因による性能変化(例えば、
温度に対する遅延量特性の変化)を補償することは困難
な為、たとえ設定値を同じにしても、使用時の環境変化
によって出力データクロックDdck の位相が設定値から
異なってしまう。即ち、例えば、使用時の温度変化範囲
に対して、各遅延素子の温度に対する遅延量特性の変化
が± d [nsec] ある場合には、最終の(n−1)段通
った出力データクロックはこの遅延量の変化が累積さ
れ、設定値に対して最大で±(n−1) d [nsec] の
ズレが生じるという問題点がある。図4の場合、仮に各
遅延素子の温度特性が±1 [nsec] あるとすると、最終
の15段通った出力データロックDdck は、設定値に対
して最大で±15 [nsec]のズレとなる。
【0024】[この発明に係るディレーライン]図1
は、この発明に係るディレーライン20(図4の符号4
0のブロックに対応する。)の実施例の一例の回路構成
を示す図である。このディレーライン20は、複数個
(段数)の破線で示す遅延素子DL1 ,DL2 ,DL3
,…,DL15,DL16と、位相比較器(PC)22
と、ループフィルタ(LPF)24と、電圧制御部(V
C)26と、セレクタ(16者択1)28とを備えてい
る。
【0025】(遅延素子)このディレーライン20は、
図4の従来考慮されたディレーライン40aと同様に、
これを利用する光磁気ディスク装置が必要とする分解能
t/nに基づきその個数(段数)が決定された(n−
1)個の、破線枠で示す遅延素子(DL)を、図中左か
ら右に順番にDL1 ,DL2 ,DL3 ,…,DLn-1
直列に接続し、更に図4のディレーライン40aより1
個多いDLn を直列に接続した遅延素子列を形成した構
成となっている。従って、nは遅延素子段数に一致す
る。この各遅延素子DLは、電源電圧より遅延量が可変
である。例えば、図4の従来考慮されたディレーライン
40aと比較しながら説明すると、光磁気ディスク装置
の要求性能から、データクロック1周期tの16分の1
の位相分解能t/16が必要とされる場合、図1に示す
ように遅延素子を16個設ける。これは、図4のディレ
ーライン40aの遅延素子より1個だけ多い。
【0026】図2に示す様にこの発明に係るディレーラ
イン20は、図4の従来考慮されたディレーライン40
aと異なり、1個の遅延素子(例えば、DLn-1 )は、
偶数個(例えば、2個)の等しい特性をもつインバータ
(例えば、Invn-11とInvn- 12)からなっている。これ
らインバータInv1 ,Inv2 は、与えられる電源電圧に
よって遅延時間特性が略直線的に変化する電子部品、例
えばMOS型ICからなるのが望ましい。この遅延素子
列の初段遅延素子DL1 に対し、データクロックDckが
入力される。
【0027】(位相合わせ手段)図1に示す様に、この
発明に係るディレーライン20は、図4の従来考慮され
たディレーライン40aと異なり、遅延素子列を電圧制
御発振器(VCO)とした場合のPLL(フェーズロッ
クループ)の思想を利用した位相合わせ手段を有してい
る。位相比較器22に対し、初段入力クロックd0 と最
終段出力クロックdn とを入力し、位相比較器22はこ
れらクロックの位相の比較を行い、その誤差に比例した
位相誤差Errorをループフィルタ24に供給する。ルー
プフィルタ24は、主に低域フィルタからなり位相誤差
Errorを直流電圧化して、電圧制御部26に供給する。
電圧制御部26は主に遅延素子DLに適合するよう処理
し、この位相誤差Errorを減少しゼロにするようにその
出力電圧を制御して、これを各遅延素子DLを構成する
各々のインバータInv1 ,Inv2 に対して、遅延時間制
御用の電源電圧として供給する。
【0028】(クロック選択手段)特定の遅延した出力
データクロックDdck を得る為に、セレクタ28が設け
られている。このセレクタ28は、図4の従来考慮され
たディレーライン40aのセレクタ58と実質的に同じ
であり、マルチプレクサ作用を有する。
【0029】即ち、このセレクタ28に対して、初段遅
延素子の入力端の前の分岐点n0 から入力クロックd0
(即ち、入力データクロックDck)が、第(n−1)段
遅延素子と最終の第n段遅延素子との間の分岐点n-1か
ら出力クロックdn-1 が、それぞれ入力される。図1に
示す具体例に於いては、最終段は第16段であり、最終
段出力クロックd16は初段入力クロックd0 に同じ位相
なのでこの最終段出力クロックd16を除く、全ての出力
クロックd0 〜d15が、セレクタ28に対して供給され
る。セレクタ28は、4ビットからなるデータクロック
選択信号Selによって16個の出力クロックd0 〜d15
の中より特定の1つの出力クロックを選び出し、所定の
遅延されたデータクロックDdck として出力する。
【0030】(実施例の作用・効果)図3を参照しなが
ら、この発明に係る実施例のディレーライン20(図
1)の作用・効果を説明する。初段入力クロックd0
は、即ち遅延素子列に入力するデータクロックDckであ
り、1周期tの方形波パルスである。d1 は遅延素子1
段DL1 を通った出力クロックであり、d2 は遅延素子
2段DL2 を通った出力クロックであり、d3 は遅延素
子3段DL3 を通った出力クロックである。同様に、d
15は遅延素子15段DL15を通った出力クロックであ
り、d16は遅延素子16段DL16を通った出力クロック
である。
【0031】上述のように、図1のディレーライン20
は、図4のディレーライン40aに比較して、1段多い
遅延素子DL16を有している。従って、ディレーライン
20の設計上は、この最終段の遅延素子DL16の出力ク
ロックd16は、初段入力クロックd0 に位相が一致す
る。しかし、この発明に係る位相合わせ手段を設けて無
い場合は、例えば温度に対する遅延量特性の変化の様な
各遅延素子の環境要因による性能変化の為、出力データ
クロックDdck の位相が設定値から変化してしまうおそ
れがある。即ち、図1に関連して述べた様に、使用時の
温度変化範囲に対して、各遅延素子の温度ー遅延量特性
の変化が± d [nsec] ある場合には、最終の16段通
った出力データクロックd16は、この遅延量の変化が累
積されて、初段入力クロックd0 (即ち、入力データク
ロックDck)に対して最大で±16・ d [nsec] の位
相のズレが生じてしまう。
【0032】図1に示すディレーライン20では、初段
入力クロックd0 と最終段出力クロックd16とを位相比
較器22に供給してそれらの立ち上がりエッジの位相を
比較し、位相ズレが発生すると位相誤差Errorをループ
フィルタ24に供給する。ループフィルタ24は、この
位相誤差Errorを直流化処理して、電圧制御部26に供
給する。電圧制御部26はこの位相誤差をゼロにするよ
うに各インバータInvに対する電源電圧を制御する。
【0033】即ち、図3に白抜き矢印で示す様に、初段
入力クロックd0 と最終段出力クロックd16の立ち上が
りエッジの位相は常時正確に一致するよう制御され、図
1の従来考慮されたディレーライン40に生じる遅延量
の累積の問題は生じない。
【0034】従って、光磁気ディスク装置の要求性能か
らデータクロック1周期tの16分の1の位相分解能t
/16が必要とされ、遅延素子を16個設けた場合(図
1)、図2に示す様に、遅延素子1段(DL1 )通った
出力クロックd1 は初段入力クロックd0 に対してt/
16の位相差をもち、遅延素子2段(DL2 )通った出
力クロックd2 は遅延素子1段(DL1 )通った出力ク
ロックd1 に対してt/16の位相差をもち、図示のよ
うに順次t/16の位相差をもって、遅延素子15段
(DL15)通った出力クロックd15は遅延素子14段
(DL14)通った出力クロックd14に対してt/16の
位相差をもっている。更に、最終の遅延素子16段(D
L16)通った出力クロックd16は遅延素子15段(DL
15)通った出力クロックd15に対してt/16の位相差
をもっている為、この最終段出力クロックd16は、位相
合わせ手段の作用によって、初段入力クロックd0 に対
して常時正確に位相が一致している。
【0035】更に、図2に示す様に、各段の遅延素子
(例えば、DLn-1 )は、偶数個(例えば2個)の等し
い特性をもつインバータ(例えば、Invn-11とInv
n-12)からなっていると説明した。このような構成を採
ることにより、図2に示す様に、各段の遅延素子DLn-
1 に供給される出力クロックdn-2 のパルス幅比H/
L、即ちデューティが揃っている場合、その段の遅延素
子DLn-1 が出力する出力クロックdn-1 のパルス幅比
H/L、即ちデューティも揃っている。即ち、例えば1
つおきの遅延素子DLから出力される出力クロックdを
反転回路を介して反転する等の特別の処理を必要とせ
ず、セレクタ28は同一条件で全ての出力クロックd0
〜d15を利用出来、各段の遅延量の均一化に寄与してい
る。
【0036】(付記事項)なお、上述の実施例はこの本
発明を説明する為のものであり、この発明の技術的範囲
を何等限定するものでない。当業者にとって、上述の実
施例を適宜改良・変更し得ることは当然に可能であり、
それら改良・変更を伴った製品が、この発明の技術的範
囲から外れることにはならない。この発明の技術的範囲
は、特許請求の範囲の記載のみによって特定されること
を承知されたい。
【0037】
【発明の効果】この発明に係るディレーラインによれ
ば、入力の周期tに対して所望の分解能t/nより遅延
素子の段数nを定めることにより、t/nの任意所望の
位相差の出力が得ることが出来る。
【0038】更に、入力に対して、PLL作用が働いて
いる為に、環境要因の変化に対して、遅延された各出力
が設定値から位相ズレすることが無い。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のディレーラインの一実施例を示す回
路構成図である。
【図2】図1の遅延素子の詳細な回路を示す説明図であ
る。
【図3】図1のディレーラインから出力される遅延位相
データクロックのタイミングチャートである。
【図4】この発明のディレーラインが使用される光磁気
ディスク装置の記録系の全体を説明する図である。
【図5】従来考慮されたディレーラインを示す回路構成
図である。
【符号の説明】
11,12,21,22 インバータ 20,20a,40 ディレーライン 22 位相比較器(PC) 24 ループフィルタ(LPF) 26 電圧制御部(VC) 28,58 セレクタ(16者択一) 41 磁気ヘッド 42 光磁気ディスク 43 スピンドルモータ(M) 44 プリエンコーダ 45 光学ヘッド(H) 46 RFアンプ 47 クランプ回路 48 PLL回路 49 磁気ヘッド駆動回路 50 レーザ駆動回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成7年1月17日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0022
【補正方法】変更
【補正内容】
【0022】このセレクタ58は、4ビットからなるデ
ータクロック選択信号Selによって、複数個のデータ
の中より特定の1つのデータを選び出すマルチプレクサ
機能を有する。たとえばセクタの先頭に設けられた参照
領域においてデータ抜きとりに最適な遅延位相を求める
動作により選択信号Selが決まる。この実施例の場
合、データクロック選択信号Selによって、複数個の
出力クロックd0,d1,d2,…,d14,d15の中よ
り特定の1つの出力クロックを選び出し、所定の遅延さ
れたデータクロックDdckとして出力する。ここで、
以下に述べるような環境要因による各遅延素子遅延量の
変化が問題になる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 直列に接続された複数段の遅延量可変な
    遅延素子と、 該遅延量を制御して、該遅延素子の初段入力クロックと
    最終段出力クロックとの位相を合わせる位相合わせ手段
    と、 任意の段の上記遅延素子の出力クロックを選択的に取り
    出すクロック選択手段とを備える位相量選択可能なディ
    レーライン。
  2. 【請求項2】 各々の上記遅延素子が、等しい特性をも
    つ偶数個のインバータを有する請求項1に記載の位相量
    選択可能なディレーライン。
  3. 【請求項3】 各々の上記遅延素子は、電源電圧に略比
    例して遅延量が変化し、 上記位相合わせ手段は、位相比較器及び電圧制御部を有
    し、該位相比較器には上記初段入力クロックと最終段出
    力クロックが入力されて位相誤差を該電圧制御部に出力
    し、該電圧制御部が位相誤差に基づき上記電源電圧を制
    御してこれらクロックの位相を合わせ、 上記クロック選択手段は、各々の段の上記遅延素子の出
    力クロックが入力されてクロック選択信号に従って特定
    の段のクロック出力を取り出す請求項1又は請求項2に
    記載の位相量選択可能なディレーライン。
JP33767993A 1993-12-28 1993-12-28 位相量選択可能なディレーライン Pending JPH07201136A (ja)

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