JPH07240762A - タイミング自動調整識別回路 - Google Patents

タイミング自動調整識別回路

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JPH07240762A
JPH07240762A JP6051085A JP5108594A JPH07240762A JP H07240762 A JPH07240762 A JP H07240762A JP 6051085 A JP6051085 A JP 6051085A JP 5108594 A JP5108594 A JP 5108594A JP H07240762 A JPH07240762 A JP H07240762A
Authority
JP
Japan
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signal
circuit
voltage
clock
phase
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6051085A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Murata
浩一 村田
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 識別回路の負荷を軽減して動作の高速化を
図る。 【構成】 入力データ信号とクロック信号の1/2分周
信号との論理積の時間積分値と、入力データ補信号とク
ロック信号の1/2分周補信号との論理積の時間積分値
との和を電圧加算器12で得る。ここで得た和信号とク
ロック信号の1/2分周信号の時間積分値とを増幅器1
3で比較増幅してデータ信号とクロック信号との位相差
を検出する。この検出信号を制御電圧として電圧制御移
相器14に入力してクロック信号の位相を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、半導体集積回路装置に
おける識別再生回路に係り、特にデータ信号とクロック
信号(データ信号のビットレートと同じ周波数)の位相
とを自動的に最適制御するタイミング自動調整識別回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図5に従来のタイミング自動調整識別回
路を構成例を示す(Charles R.Hogge:A Self Correctin
g Clock Recovery Circuit, IEEE Journal of Lightwav
e Technology, Vol.LT-3 No.6 p.1312-1314 Dec.1985を
参照 )。
【0003】この回路は、データ入力端子21とデータ
出力端子22の間に縦続接続され識別再生動作を行なう
2つの例えばD−FF回路等からなる識別回路23、2
4と、それぞれの識別回路23、24の入出力信号の位
相比較を行なう2つの排他的論理和回路25、26と、
これらの排他的論理和回路25、26の出力信号を時間
積分するローパスフィルタ27、28と、これら2つの
時間積分された電圧信号を比較しその結果(差分)を増
幅して制御電圧を発生する増幅器29と、その増幅器2
9の制御電圧によってクロック信号の位相制御を行なう
電圧制御移相器30と、その電圧制御移相器30の出力
クロック信号から2相クロック信号を発生する単相−両
相変換回路31とから構成されている。
【0004】この回路は、データ入力端子21に入力す
る入力データ信号に対して、クロック入力端子32に入
力したクロックの位相が最適になるように調整する回路
である。以下、その動作を説明する。
【0005】データ入力端子21に入力した入力データ
信号aは、クロック信号bにより第1の識別回路23で
識別再生される。これによりその識別回路23からは再
生データ信号cが出力される。さらにこの再生データ信
号cは、クロック補信号b′(クロック信号bの反転信
号)により第2の識別回路24で識別再生され、再生デ
ータ信号dとなる。
【0006】第1の排他的論理和回路25は信号aと信
号cの排他的論理和をとり信号eを出力する。第2の排
他的論理和回路26は信号cと信号dの排他的論理和を
とり、信号fを出力する。これら排他的論他和回路2
5、26の出力信号e、fはそれぞれ第1、第2のロー
パスフィルタ27、28により時間積分されて増幅器2
9に入力される。
【0007】ここで、第1および第2のローパスフィル
タ27、28の出力電圧は、それぞれ第1および第2の
識別回路23、24の入出力信号の位相差に相当する。
増幅器29はこの両出力電圧の差分を増幅して、電圧制
御移相器30に制御信号として入力させる。この結果、
クロック信号はこの電圧制御移相器30において、その
位相が制御される。図6にこの電圧制御移相器30の入
力特性を示した。この特性から、制御信号の入力電圧
(横軸)によって出力信号(クロック)の位相の遅れや
進みを制御できることが分かる。縦軸の出力信号の位相
(rad.)の正(+)方向は遅れを、負(−)方向は進み
を示す。以下に、この回路の詳細について説明する。
【0008】図7にクロック信号の位相が最適な場合の
各部の動作波形を示す。このとき、識別回路23、24
はクロック信号の立上りで識別再生データ信号を出力す
るものとする。データ信号とクロック信号の位相が最適
な場合、排他的論理和回路25、26の出力信号e、f
の時間積分値は同じになる。それ故、電圧制御移相器3
0の制御電圧は0となり、クロック信号の位相はそのま
ま保持される。
【0009】図8にクロックの位相がΔφだけ進んでい
る場合の各部の動作波形を示す。このとき、一方の排他
的論理和回路25の出力信号eの時間積分値は、他方の
排他的論理和回路26の出力信号fの時間積分値よりも
小さくなる。このため、電圧制御移相器30の制御電圧
は正となり、電圧制御移相器30は図6の特性によって
クロック信号の位相を遅らせる。
【0010】図9にクロックの位相がΔφだけ遅れてい
る場合の各部の動作波形を示す。このとき、一方の排他
的論理和回路25の出力信号eの時間積分値は、他方の
排他的論理和回路26の出力信号fの時間積分値よりも
大きくなる。このため、電圧制御移相器30の制御電圧
は負となり、電圧制御移相器30は図6の特性によって
クロック信号の位相を進ませる。
【0011】以上のような一連のフィードバック動作に
より、データ信号に対するクロック信号の位相を常に最
適な関係に保つことができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来技術では、データ信号とクロック信号の位相比較を行
なうために、2つの識別回路23、24を縦続接続し、
それぞれに位相比較回路として機能する排他的論理和回
路25、26を接続している。このため、識別回路2
3、24のそれぞれに負荷として排他的論理和回路2
5、26が接続され、さらに前段の識別回路23には後
段の識別回路24も負荷として接続されるので、識別回
路の負荷が大きくなり、大きな駆動能力が要求されると
ともに、識別回路の高速動作を妨げるという大きな問題
点があった。
【0013】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、識別回路の負荷を軽減できるように
して、高速動作に支障が生じないようにしたタイミング
自動調整識別回路を提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、入力デ
ータ信号を該入力データ信号のビットレートと周波数が
同じクロック信号で識別して再生データ信号を作成する
識別回路と、上記識別回路の前段に接続され、上記入力
データ信号からデータ信号とデータ補信号を発生する単
相−両相変換回路と、上記クロック信号を1/2分周し
てクロック分周信号とクロック分周補信号を出力する分
周回路と、上記クロック分周信号と上記データ信号の論
理積をとる第1の論理積回路と、上記クロック分周補信
号と上記データ補信号との論理積をとる第2の論理積回
路と、上記第1の論理積回路の出力信号を積分する第1
の積分器と、上記第2の論理積回路の出力信号を積分す
る第2の積分器と、上記第1および第2の積分器の出力
電圧を加算する電圧加算器と、該電圧加算器の出力信号
が制御電圧として入力され、上記クロック信号の位相を
データ信号に合わせるように調整する電圧制御移相器と
を備えることを特徴とするタイミング自動調整識別回路
によって達成される。
【0015】本発明では、上記クロック分周信号または
上記クロック分周補信号を積分する第3の積分器と、上
記電圧加算器の出力信号と上記第3の積分器の出力信号
の差分を増幅する増幅器とを設け、且つ上記電圧制御移
相器に制御電圧0Vのとき移相量を0とする入出力特性
を持たせ、上記増幅器の出力信号を制御電圧として上記
電圧制御移相器に入力させるようにすることができる。
【0016】
【作用】本発明では、入力データ信号とクロック分周信
号との論理積の時間積分値と、入力データ補信号とクロ
ック分周補信号との論理積の時間積分値との加算をと
り、この加算信号により入力データ信号とクロック信号
の位相差を検出するものであるため、識別回路に入力デ
ータ信号とクロック信号が入力される前に、それらの信
号の位相関係を最適化することができる。
【0017】これにより、1つの識別回路で、しかもこ
の識別回路の後段に回路を接続することなしに、タイミ
ング自動調整識別回路を構成することができる。この結
果、識別回路の負荷が軽減でき、回路の高速化を実現す
ることができる。
【0018】
【実施例】図1は本発明の一実施例のタイミング自動調
整識別回路のブロック図である。1はデータ入力端子、
2はデータ出力端子、3はクロック入力端子である。こ
の回路は、入力データ信号をクロック信号によって識別
して再生データ信号を作成するD−FF回路等からなる
識別回路4、単相の入力データ信号からデータ信号とそ
のデータ補信号(データ信号の反転信号)を発生する単
相−両相変換回路5、クロック信号を1/2分周する1
/2分周器6、1/2分周器6で得られたクロック分周
信号と単相−両相変換回路5で得られたデータ信号の論
理積をとる第1の論理積回路7、1/2分周器6で得ら
れたクロック分周補信号(上記クロック分周信号の反転
信号)と上記データ補信号の論理積をとる第2の論理積
回路8、上記第1、第2の論理積回路7、8および上記
クロック分周信号がそれぞれ入力される積分器としての
第1〜第3のローパスフィルタ9〜11、第1および第
2のローパスフィルタ9、10の出力電圧を加算する電
圧加算器12、この電圧加算器12の出力と第3のロー
パスフィルタ11の出力が入力される増幅器13、この
増幅器13の出力電圧を制御電圧として入力し、上記識
別回路4へのクロック信号の位相をデータ信号に合わせ
るよう調整する電圧制御移相器14を具備する。
【0019】入力データ信号Aは、単相−両相変換回路
5によりデータ信号Bとデータ補信号B′に変換され
る。データ信号Bと1/2分周回路6により分周された
クロック分周信号Dは、第1の論理積回路7に入力さ
れ、データ補信号B′とクロック分周補信号D′は第2
の論理積回路8に入力される。各々の論理積回路7、8
の出力信号E、Fはそれぞれ第1および第2のローパス
フィルタ9、10により時間積分された後に電圧加算器
12により足し合わされる。ここで、電圧加算器12の
出力信号は、データ信号とクロック信号との間の位相差
に相当する電圧となる。
【0020】また、クロック分周信号は同様に第3のロ
ーパスフィルタ11により時間積分されるが、この時間
積分された電圧値はデータ信号との位相関係には無関係
で常に一定である。電圧加算器12の出力信号と第3の
ローパスフィルタ11の出力信号はそれぞれ増幅器13
に入力される。この増幅器13は、これら2つの入力電
圧を比較し差分を増幅して電圧制御移相器14を制御す
る制御電圧として出力する。
【0021】つまり、増幅器13は、データ信号とクロ
ック分周信号との位相差に相当する電圧と、常に一定で
あるクロック分周信号の時間積分された電圧とを比較す
ることにより、データ信号とクロック分周信号との位相
差に応じた制御電圧を発生することになる。この制御電
圧は、電圧制御移相器14に入力され、クロック信号が
この制御電圧に応じてここで位相制御されて識別回路4
に入力される。なお、この電圧制御移相器14は前述し
た図6に示す入出力特性を有する。
【0022】図2にクロック信号の位相が最適な場合の
各部の動作波形を示す。このとき、識別回路4はクロッ
ク信号の立上りで識別再生データ信号を出力するものと
する。データ信号とクロック信号の位相が最適な場合、
位相比較を行なう2つの論理積回路7、8の時間積分値
の和は、クロック分周信号の時間積分された電圧値と同
じ値となる。それ故、増幅器13から出力する電圧制御
移相器14への制御電圧は0となり、その移相量は0と
なって、クロック信号の位相はそのまま保たれる。
【0023】図3にクロック信号の位相がΔφだけ進ん
でいる場合の各部の動作波形を示す。このとき、位相比
較を行なう2つの論理積回路7、8の時間積分値の和は
クロック分周信号の時間積分値よりも大きくなる。この
ため、電圧制御移相器14への制御電圧は正となり、そ
の電圧制御移相器14は図6に示した特性によってクロ
ック信号の位相を遅らせる。
【0024】図4にクロック信号の位相がΔφだけ遅れ
ている場合の各部の動作波形を示す。このとき、位相比
較を行なう2つの論理積回路7、8の時間積分値の和は
クロック分周信号の時間積分値よりも小さくなる。この
ため、電圧制御移相器14への制御電圧は負となり、そ
の電圧制御移相器14は図6に示した特性によってクロ
ック信号の移相を進ませる。
【0025】以上のような一連のフィードバック動作に
よって、データ信号に対するクロック信号の位相を常に
最適な関係に保つことができる。しかも、この実施例で
は、識別回路4が1つであり、その後段に回路が接続さ
れることもないので、識別回路の負荷が軽減でき、回路
の高速化が実現できる。
【0026】なお、上記実施例においては、電圧制御移
相器14の入出力特性を図6に示した特性としたので、
クロックの位相が合っている場合に入力制御電圧が0V
となるように積分器11や増幅器13を設けたが、その
入出力特性の如何によってはこれら積分器11や増幅器
13は必ずしも必要ではない。例えば、この入力制御電
圧を正極性の電圧のみとする入出力特性、あるいは負極
性の電圧のみとする入出力特性の場合には必要はない。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明は、識別回路の前段
においてデータ信号とクロック信号との位相差を比較し
てデータ信号とクロック信号を最適な位相関係に調整す
るところに大きな特徴をもつものであり、これにより従
来例に比べて識別再生動作を行なう識別回路の負荷を軽
減することができ、回路の高速化に有効であるという特
有の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施例のタイミング自動調整識別
回路の構成を示すブロック図である。
【図2】 同回路においてクロック信号の位相が最適な
場合の波形図である。
【図3】 同回路においてクロック信号の位相が進んで
いる場合の波形図である。
【図4】 同回路においてクロック信号の位相が遅れて
いる場合の波形図である。
【図5】 従来のタイミング自動識別回路の構成を示す
ブロック図である。
【図6】 電圧制御移相器の入出力特性を示す図であ
る。
【図7】 同従来回路においてクロック信号の位相が最
適な場合の波形図である。
【図8】 同従来回路においてクロック信号の位相が進
んでいる場合の波形図である。
【図9】 同従来回路においてクロック信号の位相が遅
れている場合の波形図である。
【符号の説明】
1:データ入力端子、2:データ出力端子、3:クロッ
ク入力端子、4:識別回路、5:単相−両相変換回路、
6:1/2分周器、7:第1の論理積回路、8:第2の
論理積回路、9:第1のローパスフィルタ(第1の積分
器)、10:第2のローパスフィルタ(第2の積分
器)、11:第3のローパスフィルタ(第3の積分
器)、12:電圧加算器、13:増幅器、14:電圧制
御移相器、21:データ入力端子、22:データ出力端
子、23:第1の識別回路、24:第2の識別回路、2
5:第1の排他的論理和回路、26:第2の排他的論理
和回路、27:第1のローパスフィルタ、28:第2の
ローパスフィルタ、29:増幅器、30:電圧制御移相
器、31:単相−両相変換回路、32:クロック入力端
子。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力データ信号を該入力データ信号のビッ
    トレートと周波数が同じクロック信号で識別して再生デ
    ータ信号を作成する識別回路と、 上記識別回路の前段に接続され、上記入力データ信号か
    らデータ信号とデータ補信号を発生する単相−両相変換
    回路と、 上記クロック信号を1/2分周してクロック分周信号と
    クロック分周補信号を出力する分周回路と、 上記クロック分周信号と上記データ信号の論理積をとる
    第1の論理積回路と、 上記クロック分周補信号と上記データ補信号との論理積
    をとる第2の論理積回路と、 上記第1の論理積回路の出力信号を積分する第1の積分
    器と、 上記第2の論理積回路の出力信号を積分する第2の積分
    器と、 上記第1および第2の積分器の出力電圧を加算する電圧
    加算器と、 該電圧加算器の出力信号が制御電圧として入力され、上
    記クロック信号の位相をデータ信号に合わせるように調
    整する電圧制御移相器とを備えることを特徴とするタイ
    ミング自動調整識別回路。
  2. 【請求項2】上記上記クロック分周信号または上記クロ
    ック分周補信号を積分する第3の積分器と、上記電圧加
    算器の出力信号と上記第3の積分器の出力信号の差分を
    増幅する増幅器とを設け、且つ上記電圧制御移相器に制
    御電圧0Vのとき移相量を0とする入出力特性を持た
    せ、 上記増幅器の出力信号を制御電圧として上記電圧制御移
    相器に入力させるようにしたことを特徴とする請求項1
    に記載のタイミング自動調整識別回路。
JP6051085A 1994-02-25 1994-02-25 タイミング自動調整識別回路 Withdrawn JPH07240762A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017034342A (ja) * 2015-07-29 2017-02-09 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 データ送受信装置及びこれを備えた画像形成装置
US9680481B2 (en) 2015-07-14 2017-06-13 Fujitsu Limited Phase detection circuit and signal recovery circuit that includes phase detection circuit

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Effective date: 20010508