JPH0765512A - 再生クロック生成回路 - Google Patents

再生クロック生成回路

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JPH0765512A
JPH0765512A JP6017091A JP1709194A JPH0765512A JP H0765512 A JPH0765512 A JP H0765512A JP 6017091 A JP6017091 A JP 6017091A JP 1709194 A JP1709194 A JP 1709194A JP H0765512 A JPH0765512 A JP H0765512A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 温度変化や経時変化に対し安定に動作させ、
大きな周波数変化に対して短時間に確実に引込み同期さ
せる。 【構成】 位相同期ループ1の電圧制御発振器14は、
ループフィルタ13の出力により制御されて信号S1を
出力し、可変分周器15は、ヘッド位置情報Dhに応じ
て分周数を可変してS1を分周し、基準発振器11は、
所定の周波数ステップに等しい周波数の基準信号Ssを
出力し、位相比較器12は、可変分周器の出力信号およ
びSsの位相差を検出して13へ出力し、位相同期ルー
プ2の電圧制御発振器23は、ループフィルタ22の出
力により制御されて信号S2を出力し、ミキサ24は、
S2を位相同期ループ1からS1により周波数変換して
再生クロック信号Soとして出力し、位相比較器21
は、再生データDiおよびSoの位相差を検出して22
へ出力する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は再生クロック生成回路に
関し、特にCWL−CAV方式のディスク記録再生装置
に適用する再生クロック生成回路に関する。
【0002】
【従来の技術】ディスク記録再生装置におけるデータ記
録方式としては、ディスクの回転速度を一定に保って記
録するCAV(Constant Angular V
elocity)方式や、トラックの線速度を一定に保
って記録するCLV(Constant Linear
Velocity)方式、およびディスクの回転速度
を一定に保ちつつ、一定の記録波長で記録するCWL
(Constant Wave Length)−CA
V(Constant Angular Veloci
ty)方式等がある。
【0003】CAV方式は、高速サーチおよび回転制御
が容易である反面、ディスクの外周側へいくにつれてト
ラックの線速度が速くなるので、記録密度が低下し高密
度記録に適していないという欠点がある。CLV方式
は、全トラックの記録密度を一定にできるので高密度記
録が可能である反面、再生時にトラックをサーチすると
き、瞬時に所定の回転に制御することが困難であるとい
う欠点がある。CWL−CAV方式は、このような欠点
を解消する方式であり、ディスクの回転速度を一定に保
ちつつ、ディスクの外周側にいくにつれて記録クロック
周波数を高くして、一定の記録密度で記録するので、高
速サーチおよび高密度記録が可能である。
【0004】一般に、CWL−CAV方式のディスク記
録再生装置では、記録ヘッドの位置、すなわち、ディス
クの中心から記録ヘッドまでの距離を検出し、この記録
ヘッドの位置に応じて記録クロック周波数を変化させて
記録している。なお、ヘッド位置の検出方法には、ヘッ
ド位置を機械的に読取って検出する方法や、トラック毎
にトラックアドレスを予めディスクに記録させておき、
このトラックアドレスを読出して検出する方法等があ
る。また、ヘッド位置に応じて直線的にクロック周波数
を変化させれば記録密度を均一にできるが、実用上、複
数のトラック毎に所定の周波数ステップで段階的にクロ
ック周波数を変化させている。(以降、所定の周波数ス
テップに対応するトラック部分をクロックブロックと称
する。)ところで、CWL−CAV方式のディスク記録
再生装置において再生データを復調する場合、再生デー
タに同期した再生クロックを生成する必要があり、この
ため、従来は、例えば、図3に示すような再生クロック
生成回路を使用している。この再生クロック生成回路
は、ヘッド位置情報Dhおよび再生データDiを受け
て、再生データDiに同期した再生クロック信号Soを
生成する。
【0005】ここで、ヘッド位置情報Dhは、ディスク
の中心からヘッドまでの距離を示す情報である。また、
位相比較器31とループフィルタ32と電圧制御発振器
33とにより周知の位相同期ループ(PLL)を構成し
ている。更に、短時間に引込み同期させるために、オフ
セット電圧発生器34および重畳回路35を設けてい
る。
【0006】オフセット電圧発生器34は、ヘッド位置
情報Dhに応じて所定のオフセット電圧Voを発生す
る。重畳回路35は、ループフィルタ32が出力する制
御電圧V1にオフセット電圧Voを重畳し、制御電圧V
2として電圧制御発振器33へ供給する。電圧制御発振
器33は制御電圧V2に応じて発振して、再生クロック
信号Soを出力する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の再生ク
ロック生成回路は、ヘッド位置に応じて電圧制御発振器
の制御電圧をシフトさせ、位相同期ループの中心周波数
を変化させることにより、クロック周波数の変化に対し
て短時間に引込み同期させるようにしている。しかし、
電圧制御発振器の特性は温度変化や経年変化等によって
変動し、また、この変動を抑えることは困難であるの
で、当初最適状態に調整してあっても、やがて特性が変
動して引込み時間が長くなり、誤同期する可能性が高く
なるという問題点を有している。
【0008】本発明の目的は、温度変化や経時変化に対
して安定に動作し、短時間に確実に引込み動作する再生
クロック生成回路を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の再生クロック生
成回路は、ヘッドによってディスクから読出された再生
データおよび前記ディスク上を径方向に移動する前記ヘ
ッドの位置を示すヘッド位置情報を受けて前記再生デー
タに同期した再生クロック信号を生成する再生クロック
生成回路において、前記ヘッド位置情報に応じて所定の
周波数ステップで周波数が変化する第1の信号を出力す
る第1の位相同期ループと、前記再生データおよび前記
第1の信号を受けて前記再生クロック信号を出力する第
2の位相同期ループとを備える。
【0010】また、前記第1の位相同期ループは、前記
第1の信号を出力する第1の電圧制御発振器と、前記ヘ
ッド位置情報に応じて分周数を可変して前記第1の信号
を分周する可変分周器と、前記所定の周波数ステップに
等しい周波数の基準信号を出力する基準発振器と、前記
可変分周器の出力信号および前記基準信号を受けて位相
差を検出する第1の位相比較器と、この第1の位相比較
器と前記第1の電圧制御発振器との間に設けられる第1
のループフィルタとを有し、前記第2の位相同期ループ
は、第2の信号を出力する第2の電圧制御発振器と、前
記第2の信号を前記第1の信号により周波数変換して前
記再生クロック信号として出力するミキサと、前記再生
データおよび前記ミキサからの前記再生クロック信号を
受けて位相差を検出する第2の位相比較器と、この第2
の位相比較器と前記第2の電圧制御発振器との間に設け
られる第2のループフィルタとを有している。
【0011】更に、前記第1の位相同期ループは、前記
第1の信号を出力する第1の電圧制御発振器と、前記第
1の信号の周波数を所定周波数だけシフトさせる周波数
変換手段と、前記ヘッド位置情報に応じて分周数を可変
して前記周波数変換手段の出力信号を分周する可変分周
器と、前記所定の周波数ステップに等しい周波数の基準
信号を出力する基準発振器と、前記可変分周器の出力信
号および前記基準信号を受けて位相差を検出する第1の
位相比較器と、この第1の位相比較器と前記第1の電圧
制御発振器との間に設けられる第1のループフィルタと
を有して構成してもよい。
【0012】また更に、前記第2の位相同期ループの引
込み周波数範囲は前記ヘッド位置情報の誤差に応じて設
定されてもよい。
【0013】更にまた、パルス発生頻度が前記第2の位
相比較器の出力と同じでかつパルス幅が前記再生クロッ
ク信号の周期に対して所定の割合であるパルスを発生す
るパルス発生手段を有し、前記第2のループフィルタは
前記第2の位相比較器の出力と前記パルス発生手段の出
力との差信号をフィルタリングしてもよい。
【0014】また、前記のように第2の位相同期ループ
の引込み周波数範囲をヘッド位置検出誤差に応じて設定
した場合に、第2の位相同期ループの第2の電圧制御発
振器の周波数を検出する手段と、第2の電圧制御発振器
の周波数の変化に応じてヘッド位置情報より得られる分
周数を変化させる分周比制御手段を設けて構成してもよ
い。
【0015】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
【0016】図1は本発明の一実施例を示すブロック図
であり、ディスク上を径方向に移動するヘッドの位置を
示すヘッド位置情報Dhを受けて、ヘッド位置に応じた
周波数f1の信号S1を出力する第1の位相同期ループ
1と、再生データDiおよび第1の位相同期ループ1の
出力信号S1を受けて再生クロック信号Soを出力する
第2の位相同期ループ2とを備えている。
【0017】第1の位相同期ループ1は、基準周波数f
sの基準信号Ssを出力する基準発振器11と、位相比
較器12と、ループフィルタ13と、周波数f1の信号
S1を出力する電圧制御発振器14と、ヘッド位置情報
Dhに応じて信号S1を分周して位相比較器12へ出力
する可変分周器15とを備えている。
【0018】いま、可変分周器15の分周数をN(Nは
1以上の整数)としたときに位相同期ループがロック状
態であれば、次式が成立している。 f1/N=fs ・・・ (1) ここで、基準信号Ssの周波数fsを、クロックブロッ
クに対応する所定の周波数ステップδに等しくしておけ
ば、すなわちfs=δとしておけば、信号S1の周波数
f1を、分周数Nに応じて周波数ステップδで変化させ
ることができる。
【0019】第2の位相同期ループ2は、再生データD
iおよび再生クロック信号Soを受けて位相を比較する
位相比較器21と、ループフィルタ22と、周波数f2
の信号S2を出力する電圧制御発振器23と、信号S2
および第1の位相同期ループ1からの信号S1を受けて
周波数foの再生クロック信号Soを出力するミキサ2
4とを備えている。
【0020】いま、ミキサ24の出力において次式
(2)が成立しているものとする。 f1−f2=0 (但し、f1>f2) ・・・ (2) 式(2)に式(1)を代入し、fs=δとすれば、 N・fs−f2=N・δ−f2=fo ・・・・ (3)となる。
【0021】従って、周波数f2を適当に設定し、ヘッ
ド位置情報Dhに応じて分周数Nを変化させることによ
り、再生クロック信号Soの周波数foを、ヘッド位置
に応じて周波数が変化する再生データDiに同期させる
ことができる。また、電圧制御発振器23の発振周波数
f2はほぼ一定であり、再生データDiの位相変動に容
易に追従できるので、大きな周波数変化に対しても短時
間に引込み同期が可能となる。
【0022】ところで、ヘッド位置検出系に誤差が生じ
ても再生データDiに確実に位相同期するためには、第
2の位相同期ループ2の引込み周波数範囲をヘッド位置
検出誤差に応じて設定しておけばよい。すなわち、ヘッ
ド位置検出誤差がクロックブロック換算で±n未満(n
は1以上の整数)であれば、引込み周波数範囲を少なく
とも中心値に対して±n・δに設定する。このように設
定しておくことにより、ヘッド位置検出誤差があっても
位相同期外れが生じることはなく正常に動作させること
ができる。例えば、1クロックブロックがディスク径方
向に0.24mmの幅をもっている場合、ヘッド位置検出
誤差が±0.3mmのときは、クロックブロック換算では
±2未満であるから、引込み周波数範囲は中心値に対し
て±2δ以上に設定しておく。このようにすることによ
り、ヘッド位置検出系の精度を低下させてコストダウン
をはかることができる。
【0023】いま、位相比較器21に入力する信号の位
相差が−φ〜+φ〔rad〕の範囲において、ループフ
ィルタ22の出力電圧は位相差に比例するものとし、ま
た、位相同期ループ内の遅延時間をτ〔sec〕とし、
位相同期ループの引込み周波数範囲をFc〔Hz〕とす
ると、一般に、式(4)に示す関係が成立する。 Fc≦φ/(π・τ) ・・・ (4) すなわち、引込み周波数範囲の最大値はφ/(π・τ)
であるので、φを大きくし、τを小さくすれば引込み周
波数範囲を広げることができる。
【0024】図2は、第1の位相同期ループの他の構成
例を示すブロック図である。
【0025】図1に示した第1の位相同期ループ1との
相違点は、ミキサ16および局部発振器17が追加され
ている点であり、同一構成要素には同一符号を付してい
る。
【0026】いま、局部発振器17の出力信号S3の周
波数をf3とし、ミキサ16の出力周波数が、f1−f
3(但し、f1>f3)になるものとし、更に、可変分
周器15の分周数をN(Nは1以上の整数)としたと
き、位相同期ループがロック状態であれば、次式(5)
が成立している。 N・fs+f3=f1 ・・・・・ (5) ここで、式(2)に式(5)を代入してfs=δとすれ
ば、 N・δ+f3−f2=fo ・・・ (6)となる。
【0027】このように、第1の位相同期ループにミキ
サ16および局部発振器17を設け、局部発振器17の
出力周波数f3を適当に設定することにより、出力周波
数foを任意にシフトさせることができる。
【0028】さて、デジタルデータからクロックを抽出
するための位相比較器として、例えば図4の様な構成が
適当である。遅延回路41および排他的論理和回路42
によって、再生データDiの立ち上がりエッジおよび立
ち下がりエッジのタイミングでパルスを発生させ、その
パルスをRSフリップフロップのS入力に入力する。ま
た、遅延回路43、反転回路44およびアンド回路45
によって、再生クロック信号Soの立ち上がりエッジの
タイミングでパルスを発生させ、そのパルスをRSフリ
ップフロップのR入力に入力する。すると、この位相比
較器21は、入力する再生データDiのエッジが現れる
度に、幅が位相差に応じたパルスを1つ出力する。再生
データDiに対して再生クロック信号Soの位相が遅れ
るとパルス幅が広がり、進むと狭まる。図6に再生デー
タDi、再生クロック信号So、および位相比較器21
の出力信号Pのタイミングチャートの一例を示す。
【0029】図6(a)からわかるように、再生データ
Diの反転間隔Tが長くなるほど、位相比較器21の出
力信号Pの整流値は小さくなる。この様子を図7(a)
に示す。実際にはいろいろな反転間隔をもった再生デー
タが入力されてき、整流値は平均化される。しかし、も
し、時間毎に反転間隔の度数分布に偏りが生じれば、そ
れにつれて整流値は変動する。
【0030】ところで、前述したように、再生クロック
信号Soの周波数は第1の位相ブロックによって変化さ
せるので、電圧制御発振器23の発振周波数はほぼ一定
になる。すなわち、電圧制御発振器23の入力電圧はほ
ぼ一定になる。もし、再生データDiの反転間隔Tの度
数分布が偏ると、位相比較器21の出力信号Pの整流
値、すなわち、電圧制御発振器23の入力電圧が変化す
る。しかしながら、同期時には電圧制御発振器23の入
力電圧は一定にならなければならないので、反転間隔T
の度数分布が偏ったことによる変化分を補うため、再生
クロック信号Soの位相がずれる。従って、反転間隔T
の度数分布が時間変動すると、再生クロック信号Soの
ジッタが増え、このことは誤ったデータ復号を誘発す
る。
【0031】再生データの反転間隔の度数分布が偏って
も位相ずれが生じないような本発明による再生クロック
生成回路の一実施例を示すブロック図を図5に示す。位
相比較器21は例えば、図4に示したものを用いる。パ
ルス発生手段47は例えば、Dフリップフロップ48と
アンド回路49によって構成することができる。再生ク
ロック信号Soをクロックとして位相比較器21の出力
信号Pをラッチした信号と再生クロック信号Soとのア
ンドをとると、位相比較器21の出力信号Pと同頻度で
パルスを発生させることができる。ループフィルタ22
は位相比較器21の出力信号Pとパルス発生手段47の
出力信号Qとの差信号をフィルタリングし、電圧制御発
振器23へ出力する。第1の位相同期ループはヘッド位
置情報Dhを受けて所定の周波数を発振し、ミキサ24
によって電圧制御発振器23の出力を周波数変換して、
再生クロック信号Soを発生させる。
【0032】図6に図5の各点におけるタイミングチャ
ートの一例を示す。位相比較器21の出力信号P、パル
ス発生手段47の出力信号Qはどちらも再生データDi
のエッジが現れる度に一個のパルスを発生する。パルス
発生手段47の出力信号Qのパルス幅が再生クロック信
号Soの周期τに対して所定の割合のパルス幅を有す
る。本例ではパルス発生手段の出力パルス幅はτ/2で
ある。位相比較器21の出力信号Pのパルス幅は位相差
に応じて変化する。そのパルス幅は、最大で、再生クロ
ック信号Soの周期τに等しい幅までの値をとり得る。
【0033】位相比較器21の出力信号Pのパルス幅と
パルス発生手段47の出力信号Qのパルス幅が等しい
時、再生データDiの反転間隔Tに関わらず、信号Pと
信号Qの差の整流値は一定値となる。この様子を図7
(b)に示す。この場合、再生データDiの反転間隔T
の度数分布の変動によって、再生データDiと再生クロ
ック信号Soとの位相関係は変動しない。
【0034】さて、第2の位相同期ループの引込み周波
数範囲を、中心周波数に対して±n・δ(nは1以上の
整数)に設定しておけば、ヘッド位置検出誤差がクロッ
クブロック換算で±n以内であれば位相同期外れがなく
動作させることができることは前述のとおりである。こ
こで、ヘッド位置検出に±n以内の誤差が生じた場合に
は、後述のように再生データDiと再生クロックSoと
の間にヘッド位置検出が正しい場合の位相差に対し位相
オフセットが発生する。再生データDiと再生クロック
Soを用いて再生データの復号を行う場合両者間の位相
オフセットの発生がデータ検出位相の変化となって誤り
率が悪化することもある。ヘッド位置誤差nの符号+を
S1信号の周波数を挙げる方向への誤差、−を下げる方
向への誤差とすると、ヘッド位置検出誤差が−nであっ
た場合の動作は次の式(7)、(8)で表される。 fo=f1−f2 =(N−n)・fs−(f2−n・fs) =(N−n)・δ−(f2−n−δ) =(N・δ−n・δ)−(f2−n・δ) ・・・ (7) =N・δ−f2 ・・・・・・・・・・・・・・・ (8) (7)式の第1項は第1の位相同期ループ、第2項は第
2の位相同期ループのそれぞれの動作を表す。第1項の
−n・δは、ヘッド位置誤差−nによって生じるS1の
周波数差である。第2項における−n・δが第2の位相
同期ループでヘッド位置誤差−nによって第1の位相同
期ループの出力S1に生じた周波数差−n・δを吸収し
たことを示す。
【0035】第2の位相同期ループ2の周波数引込み範
囲が中心値に対して±n・δであるので(8)式は
(3)式と等しく、これは出力されるSo信号の周波数
に変化のないことを表す。ところが、第2の位相同期ル
ープの電圧制御発振器23の出力S2は、ヘッド位置情
報Dhが正しいときの周波数f2に対し、−n・δの周
波数ずれを生じることとなり、この周波数のずれは、再
生データ信号Diと再生クロック信号Soとの間に位相
オフセットを生じさせる。発生した位相オフセットは、
データの復号に際し検出位相のずれとなって、正しいデ
ータ復号が行われない場合がある。
【0036】図8は本発明の一実施例を示すブロック図
であって、分周比切り換えデータDdを受けて切り換え
データに応じた周波数f1の信号S1を出力する第1の
位相同期ループ1と、再生データ信号Diおよび第1の
位相同期ループ1の出力信号S1を受けて再生クロック
信号Soを出力する第2の位相同期ループ2と、ヘッド
位置情報Dhを受け第2の位相同期ループ2より検出し
た第1の位相同期ループ1の出力信号S1の周波数ずれ
に応じて分周比切り換えデータDdを出力する分周比切
り換え制御回路とを備えている。
【0037】図8における第1の位相同期ループ1と第
2の位相同期ループ2は、前述の図1における構成要素
と同一であり、同一符号としている。
【0038】分周比切り換え制御回路3は、第2の位相
同期ループ2の電圧制御発振器23の制御電圧Vcを受
け基準電圧と比較し比較結果信号CuとCdを出力する
電圧比較器81と、ヘッド位置情報Dhと前記比較結果
信号Cu、Cdに応じて第1の位相同期ループ1へ分周
比切り換え信号Ddを出力する分周比制御回路82とを
備えて構成される。
【0039】まず、ヘッド位置情報Dhが検出誤差を含
まない状態の動作を調べる。
【0040】ヘッド位置情報Dhに応じた正しい分周比
をNとして分周比切り換えデータDdより第1の位相同
期ループ1へ出力されているものとし、基準信号Ssの
周波数fsを所定の周波数ステップδと等しくした場合
は、前述と同じ動作により以下の式(1)式から(3)
式までが成り立つ。 f1/N=fs ・・・ (1) f1−f2=fo (但し、f1>f2) ・・・ (2) 式(2)に式(1)を代入し、fs=δとすれば、 N・fs−f2=N・δ−f2=fo ・・・・・ (3)となる。
【0041】よって再生クロック信号Soは、再生デー
タ信号Diに位相同期する。
【0042】また、第2の位相同期ループ2の周波数引
込み範囲も前述の条件と同様中心周波数に対して±n・
δであって、このときヘッド位置検出誤差がクロックブ
ロック換算で−nとなった場合にも、前述と同じ動作で
(7)式が成立する。 fo=(N・δ−n・δ)−(f2−n・δ) ・・・ (7) このときの第2の電圧制御発振器23の出力信号周波数
対制御電圧特性を図10に示す。電圧制御発振器23の
出力周波数は、第2の位相同期ループ2の周波数引込み
範囲に等しいf2±n・δの範囲において制御電圧Vc
の変化に対してほぼ直線的に変化している。ヘッド位置
情報Dhが検出誤差を含まない状態で正しい分周比をN
としたときの制御電圧をV0とすると、そのときの電圧
制御発振器23の出力周波数はf2と表され、この状態
をP0とする。ヘッド位置情報Dhが再生クロック信号
Soの周波数foを低くする方向にクロックブロック換
算でnの誤差をもった場合の制御電圧をV0−n・eと
すると、出力周波数はf2−n・δとなり、この状態を
P−nとする。同様にヘッド位置情報Dhが再生クロッ
ク信号Soの周波数foを高くする方向にクロックブロ
ック換算でnの誤差をもった場合の制御電圧をV0+n
・eとすると、出力周波数はf2+n・δとなり、この
状態をP+nとする。
【0043】図10より、ヘッド位置情報Dhが再生ク
ロック信号Soの周波数foを変化させるようクロック
ブロック換算でnの誤差をもった場合は、制御電圧がV
0に対してn・e変化する。そこで、この制御電圧発振
器23の制御電圧Vcの変化を検出することで、再生デ
ータ信号Diのクロック成分周波数fDに対し電圧制御
発振器23の出力周波数f2が中心周波数よりどの程度
ずれた状態でfDに位相同期しているのか、すなわち第
1の位相同期ループ1がfDに対して正しい分周比で動
作しているかを検出することができる。
【0044】分周比切り換え制御回路3において、電圧
比較器で第2の電圧制御発振器23の制御電圧Vcと、
基準電圧A=V0+α、基準電圧B=V0−αの2つの
基準電圧と比較し、Vc>V0+αならば分周比増加フ
ラグCuが、Vc<V0−αならば分周比減少フラグC
dがそれぞれ有効となるように定めておく。このとき、
ヘッド位置情報Dhの検出誤差がクロックブロック換算
で±1であっても、その誤差を電圧比較器81で検出で
きるようにするためには、α=e/2とするのが適当で
ある。
【0045】ヘッド位置情報Dhが−nの場合、第1の
位相同期ループ1の出力S1の周波数は、再生データ信
号Diのクロック成分周波数fDに対する正しい周波数
をf1とすると、f1−n・δとなる。第2の位相同期
ループ2は、この発生した周波数差−n・δを吸収し第
2の電圧制御発振器23の出力信号S2の周波数が−n
・δだけ変化する。この状態が図10のP−n点で表さ
れる。P−n点におけるVcはV0−n・eであり、電
圧比較器81ではVc<V0−αであるので比較結果信
号Cuを有効として出力する。分周比制御回路82は、
分周比増加フラグCuを受けヘッド位置情報Dhが再生
クロック信号Soの周波数foを低くする方向に誤差を
有すると判断し、Dhに応じて決定していた分周比切り
換え信号Ddに対し分周比を1増加させるよう制御す
る。ヘッド位置検出誤差が−1の場合は、分周比が1増
加することで、図10における動作状態がP−n点から
P0点へ移り、再生データ信号Diに対する正しい分周
比が得られる。ヘッド位置誤差がn(n≠1)の場合
は、一連の分周比制御動作をn回繰り返すことで正しい
分周比が得られる。
【0046】図9は分周比切り換え制御回路の他の構成
例を示すブロック図である。
【0047】図8に示した分周比切り換え制御回路8で
は、第2の電圧制御発振器23の制御電圧Vcによって
ヘッド位置誤差を検出していたのに対し、図9では分周
比切り換え制御回路9は、第2の電圧制御発振器23の
出力信号S2の周波数f2によって検出する点が異なっ
ている。
【0048】図9における分周比切り換え制御回路9
は、第2の位相同期ループの電圧制御発振器23の出力
信号S2を受け所定の分周を行い分周信号S4を出力す
る分周器91と、周波数fcの基準信号Scを出力する
基準発振器94と、前記分周信号S4の周期を基準信号
Scでカウントし、分周比増加フラグCuおよび分周比
減少フラグCdを出力するカウンタ92と、ヘッド位置
情報Dhと前記CuおよびCdに応じて分周比切り換え
データDdを出力する分周比制御回路93とで構成され
る。
【0049】分周比切り換え制御回路9は、図9におけ
る第2の電圧制御発振器23の動作状態を出力周波数よ
り検出するものである。第2の電圧制御発振器出力信号
S2を分周器91で分周した信号S4の周期1/f4
を、カウンタ92において基準発振器出力Scで計測
し、分周比ずれのない場合のS4信号周期1/f4=1
/(f2・M)に対してS4信号の周期が短いときには
S2信号の周波数がf2+n・δであって、動作状態が
P+n点であるとし、Cu信号を有効とする。また、S
4信号周期が1/f4=1/(S2・M)より長いとき
にはS2信号の周波数がf2−n・δであって、動作状
態がP−n点であるとし、Cd信号を有効とする。以後
前述の一連の分周比切り換え動作を行い、再生データ信
号Diに対する正しい分周比切り換えデータDdを得る
ものである。
【0050】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ヘ
ッド位置情報に応じて分周数を可変して周波数が所定周
波数ステップで変化する信号を出力する第1の位相同期
ループ、および、第1の位相同期ループの出力信号およ
び再生データを受けて再生データに位相同期した再生ク
ロック信号を出力する第2の位相同期ループをそれぞれ
設けることにより、再生クロック信号を出力する第2の
位相同期ループの電圧制御発振器をほぼ一定周波数で動
作させることができ、温度変化や経時変化に対し安定に
でき、また、再生データの大きな周波数変化に対しても
短時間に確実に位相同期させることができる。
【0051】更に、第2の位相同期ループ2の引込み周
波数範囲をヘッド位置検出誤差に応じて設定することに
より、ヘッド位置検出誤差があっても位相同期外れがな
く正常に動作させることができ、ヘッド位置検出系の精
度を低下させてコストダウンをはかることができる。
【0052】また、パルス発生頻度が第2の位相比較器
の出力と同じでかつパルス幅が再生クロック信号の周期
に対して所定の割合であるパルスを発生するパルス発生
手段を有し、第2のループフィルタは第2の位相比較器
の出力とパルス発生手段の出力との差信号をフィルタリ
ングすることにより、再生データの反転間隔の度数分布
の変動による位相変動をなくすことができる。
【0053】また更に、前記のように第2の位相同期ル
ープ2の引込み周波数範囲をヘッド位置検出誤差に応じ
て設定した場合に、第2の位相同期ループの第2の電圧
制御発振器の周波数の変化を検出する手段と、第2の電
圧制御発振器の周波数の変化に応じてヘッド位置情報よ
り得られる分周数を変化させる分周比制御手段を設ける
ことにより、ヘッド位置検出誤差によって生じる再生デ
ータ信号と再生クロック信号との間の位相オフセットを
吸収することが可能となり、ヘッド位置検出誤差があっ
ても正しいデータの復号ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示した第1の位相同期ループの他の構成
例を示すブロック図である。
【図3】従来の再生クロック生成回路の一例を示すブロ
ック図である。
【図4】位相比較器の一例を示すブロック図である。
【図5】本発明の再生クロック生成回路の一実施例を示
すブロック図である。
【図6】図4または図5の各点におけるタイミングチャ
ートの一例である。
【図7】再生データDiの反転間隔Tにおける位相比較
器出力の整流値の関係を示す。(a)は位相比較器21
の出力信号Pの整流値の場合、(b)は位相比較器21
の出力信号Pとパルス発生手段47の出力信号Qとの差
の整流値の関係を示すグラフである。なお、横軸は再生
クロック信号Soの周期τで規格化してある。
【図8】本発明の再生クロック生成回路の一実施例を示
すブロック図である。
【図9】図8に示した分周比切り換え制御回路の他の構
成例を示すブロック図である。
【図10】第2の電圧制御発振器の動作状態を表す出力
信号周波数対制御電圧の図である。
【符号の説明】
1 第1の位相同期ループ 2 第2の位相同期ループ 11,94 基準発振器 12,21 位相比較器 13,22 ループフィルタ 14,23 電圧制御発振器 15 可変分周器 16,24 ミキサ 17 局部発振器 Di 再生データ Dh ヘッド位置情報 Dd 分周比切り換えデータ So 再生クロック信号 41,43 遅延回路 42 排他的論理和回路 44 反転回路 45 アンド回路 46 RSフリップフロップ 47 パルス発生手段 48 Dフリップフロップ 49 アンド回路 50 オペアンプ 8,9 分周比切り換え制御回路 81 電圧比較器 82,93 分周比制御回路 91 分周器 92 カウンタ Cd 分周比増加フラグ Cu 分周比減少フラグ

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ヘッドによってディスクから読出された再
    生データおよび前記ディスク上を径方向に移動する前記
    ヘッドの位置を示すヘッド位置情報を受けて前記再生デ
    ータに同期した再生クロック信号を生成する再生クロッ
    ク生成回路において、 前記ヘッド位置情報に応じて所定の周波数ステップで周
    波数が変化する第1の信号を出力する第1の位相同期ル
    ープと、前記再生データおよび前記第1の信号を受けて
    前記再生クロック信号を出力する第2の位相同期ループ
    とを備えることを特徴とする再生クロック生成回路。
  2. 【請求項2】前記第1の位相同期ループは、前記第1の
    信号を出力する第1の電圧制御発振器と、前記ヘッド位
    置情報に応じて分周数を可変して前記第1の信号を分周
    する可変分周器と、前記所定の周波数ステップに等しい
    周波数の基準信号を出力する基準発振器と、前記可変分
    周器の出力信号および前記基準信号を受けて位相差を検
    出する第1の位相比較器と、この第1の位相比較器と前
    記第1の電圧制御発振器との間に設けられる第1のルー
    プフィルタとを有し、 前記第2の位相同期ループは、第2の信号を出力する第
    2の電圧制御発振器と、前記第2の信号を前記第1の信
    号により周波数変換して前記再生クロック信号として出
    力するミキサと、前記再生データおよび前記ミキサから
    の前記再生クロック信号を受けて位相差を検出する第2
    の位相比較器と、この第2の位相比較器と前記第2の電
    圧制御発振器との間に設けられる第2のループフィルタ
    とを有していることを特徴とする請求項1記載の再生ク
    ロック生成回路。
  3. 【請求項3】前記第1の位相同期ループは、前記第1の
    信号を出力する第1の電圧制御発振器と、前記第1の信
    号の周波数を所定周波数だけシフトさせる周波数変換手
    段と、前記ヘッド位置情報に応じて分周数を可変して前
    記周波数変換手段の出力信号を分周する可変分周器と、
    前記所定の周波数ステップに等しい周波数の基準信号を
    出力する基準発振器と、前記可変分周器の出力信号およ
    び前記基準信号を受けて位相差を検出する第1の位相比
    較器と、この第1の位相比較器と前記第1の電圧制御発
    振器との間に設けられる第1のループフィルタとを有し
    ていることを特徴とする請求項2記載の再生クロック生
    成回路。
  4. 【請求項4】前記第2の位相同期ループの引込み周波数
    範囲が前記ヘッド位置情報の誤差に応じて設定されてい
    ることを特徴とする請求項1または2記載の再生クロッ
    ク生成回路。
  5. 【請求項5】パルス発生頻度が前記第2の位相比較器の
    出力と同じでかつパルス幅が前記再生クロック信号の周
    期に対して所定の割合であるパルスを発生するパルス発
    生手段を有し、前記第2のループフィルタは前記第2の
    位相比較器の出力と前記パルス発生手段の出力との差信
    号をフィルタリングすることを特徴とする請求項1また
    は2記載の再生クロック生成回路。
  6. 【請求項6】前記第2の位相同期ループの第2の電圧制
    御発振器の出力周波数を検出する手段と、前記第2の電
    圧制御発振器の出力周波数に応じて前記第1の位相同期
    ループの出力周波数を変化させる制御回路を有すること
    を特徴とする請求項4記載の再生クロック生成回路。
  7. 【請求項7】前記第2の位相同期ループの第2の電圧制
    御発振器の制御電圧と基準電圧とを比較し結果を出力す
    る電圧比較器を有し、前記電圧比較結果を分周比切り換
    え制御信号とし、前記分周比較切り換え制御信号を受け
    て前記可変分周器の分周比を変化させる制御回路を有す
    ることを特徴とする請求項6記載の再生クロック生成回
    路。
  8. 【請求項8】前記第2の電圧制御発振器の出力である第
    2の信号の周期を計測する計数器を有し、前記計数器の
    計数結果出力を前記分周比切り換え制御信号として出力
    することを特徴とする請求項6記載の再生クロック生成
    回路。
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