JPH08163113A - Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit - Google Patents

Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit

Info

Publication number
JPH08163113A
JPH08163113A JP6329598A JP32959894A JPH08163113A JP H08163113 A JPH08163113 A JP H08163113A JP 6329598 A JP6329598 A JP 6329598A JP 32959894 A JP32959894 A JP 32959894A JP H08163113 A JPH08163113 A JP H08163113A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
input
error
terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP6329598A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takumi Miyashita
工 宮下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP6329598A priority Critical patent/JPH08163113A/en
Publication of JPH08163113A publication Critical patent/JPH08163113A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE: To correctly output the signal that converges the error of the frequency or phase at a high communication speed by integrating the charge pump output to eliminate the unnecessary high frequency components and securing the necessary information. CONSTITUTION: A 4-stage delay circuit 17 is used as a DLL circuit in place of a voltage control oscillator to generate the clocks Φ0 to Φ3 having the phases shifted from each other by a fixed degree to an input clock Φ. Then an integration circuit 15 is connected to the output terminal of a charge pump 12 and an external terminal 23. The delay times of delay circuits DL1 to DL4 of the circuit 17 are controlled by the output of a loop filter 13, and the phase difference between the input clock Φ of the circuit DL1 and the output clock Φ0 of the circuit DL4 is converged to 2π. Then the output charge CH of the pump 12 is integrated by the circuit 15 so that the unnecessary high frequency components included in a PLL loop are eliminated and only the necessary information are outputted. As a result, the parasitic inductance and the capacity of the terminal 23 are reduced and the output waveform distortions are decreased despite a high speed signal DAT.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、直列信号に対するクロ
ックの周波数又は位相の誤差を検出する誤差検出回路並
びにこれを用いたクロック再生回路及び遅延ロック回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an error detection circuit for detecting an error in the frequency or phase of a clock with respect to a serial signal, a clock recovery circuit and a delay lock circuit using the error detection circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】図9は、従来のクロック再生回路10を
示す。この回路は、直列信号DATに潜在的に含まれて
いるクロックCLKを再生するためのPLL回路であ
り、誤差収束用パルス生成回路11、チャージポンプ1
2、ループフィルタ13及び電圧制御発振器14が環状
接続されている。
2. Description of the Related Art FIG. 9 shows a conventional clock recovery circuit 10. This circuit is a PLL circuit for reproducing a clock CLK that is potentially included in the serial signal DAT, and includes an error convergence pulse generation circuit 11 and a charge pump 1.
2, the loop filter 13 and the voltage controlled oscillator 14 are connected in a ring.

【0003】誤差収束用パルス生成回路11、チャージ
ポンプ12、ループフィルタ13の演算増幅回路13
1、及び、電圧制御発振器14は、半導体集積回路20
に内蔵されている。信号DATの通信速度に応じてルー
プフィルタ13の特性を定めるために、ループフィルタ
13の抵抗132、133及びコンデンサ134は、半
導体集積回路20に外付けされている。21〜24は、
半導体集積回路20の外部端子である。なお、電圧制御
発振器14には、不図示の水晶共振子が外付けされてい
る。
An error converging pulse generating circuit 11, a charge pump 12, and an operational amplifier circuit 13 of a loop filter 13.
1 and the voltage controlled oscillator 14 are the semiconductor integrated circuit 20.
Is built into. In order to determine the characteristics of the loop filter 13 according to the communication speed of the signal DAT, the resistors 132 and 133 and the capacitor 134 of the loop filter 13 are externally attached to the semiconductor integrated circuit 20. 21 to 24 are
It is an external terminal of the semiconductor integrated circuit 20. A crystal resonator (not shown) is externally attached to the voltage controlled oscillator 14.

【0004】誤差収束用パルス生成回路11は、直列信
号DATに対する再生クロックCLKの周波数誤差を所
定範囲内に又は位相誤差を一定値(0又はπ/2)に収
束させるためのアップパルス*UP及びダウンパルスD
WNを生成する。直列信号DATに対する再生クロック
CLKの周波数が低いか又は位相が遅れている場合に
は、アップパルス*UPが出力され、逆の場合には、ダ
ウンパルスDWNが出力される。
The error-convergence pulse generation circuit 11 has an up pulse * UP and an up-pulse * UP for converging the frequency error of the reproduction clock CLK with respect to the serial signal DAT within a predetermined range or the phase error to a constant value (0 or π / 2). Down pulse D
Generate WN. When the frequency of the reproduction clock CLK with respect to the serial signal DAT is low or the phase is delayed, the up pulse * UP is output, and in the opposite case, the down pulse DWN is output.

【0005】チャージポンプ12は、アップパルス*U
Pのパルス幅に比例した量の電荷qを排出し、ダウンパ
ルスDWNのパルス幅に比例した量の電荷qを吸入す
る。この関係を正確にするためには、チャージポンプ1
2の出力を電源供給線の電位VCCと電位−VCCとの
間でフルスィングさせる必要がある。
The charge pump 12 has an up pulse * U
The amount of charge q proportional to the pulse width of P is discharged, and the amount of charge q proportional to the pulse width of the down pulse DWN is sucked. To make this relationship accurate, charge pump 1
It is necessary to fully swing the output of No. 2 between the potential VCC and the potential -VCC of the power supply line.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】外部端子23やこれに
接続されたボンディングワイヤ、これらと他のボンディ
ングワイヤ及び端子並びにパッケージとの関係で、チャ
ージポンプ12の出力には寄生インダクタンス及び寄生
容量が存在する。直列信号DATの通信速度が1Gbp
s程度以上になると、これら寄生インダクタンス及び寄
生容量が無視できなくなり、チャージポンプ12の出力
をフルスィングさせることができなくなる。このため、
チャージポンプ12は、その出力波形が歪み、入力パル
ス幅に比例した量の電荷を排出・吸入するという機能を
達成し得えなくなる。
The output of the charge pump 12 has parasitic inductance and parasitic capacitance due to the relationship between the external terminal 23, the bonding wire connected to the external terminal 23, these bonding wires and terminals, and the package. To do. Communication speed of serial signal DAT is 1 Gbp
When it becomes about s or more, these parasitic inductance and parasitic capacitance cannot be ignored and the output of the charge pump 12 cannot be fully swung. For this reason,
The output waveform of the charge pump 12 is distorted, and the charge pump 12 cannot achieve the function of discharging / sucking an amount of charges proportional to the input pulse width.

【0007】このような問題は、小型化のためにループ
フィルタ全体を半導体集積回路に内蔵したものであって
も生ずる。なぜならば、通信速度が高速になると、チャ
ージポンプ12の出力配線等の寄生容量により高速動作
が制限されるからである。本発明の目的は、このような
問題点に鑑み、高い通信速度の下で、周波数又は位相の
誤差を収束させるための信号をより正確に出力すること
ができる誤差検出回路並びにこれを用いたクロック再生
回路及び遅延ロック回路を提供することにある。
Such a problem occurs even when the entire loop filter is built in a semiconductor integrated circuit for the purpose of miniaturization. This is because when the communication speed becomes high, the high speed operation is limited by the parasitic capacitance such as the output wiring of the charge pump 12. In view of such problems, an object of the present invention is to provide an error detection circuit capable of more accurately outputting a signal for converging an error in frequency or phase under a high communication speed, and a clock using the error detection circuit. It is to provide a reproducing circuit and a delay lock circuit.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段及びその作用】本発明に係
る誤差検出回路では、直列信号及びクロックの入力に応
答して、該直列信号に対するクロックの周波数誤差又は
位相誤差を収束させるための情報を含むパルスを出力す
る誤差収束用パルス生成回路と、該パルスの入力に応答
して、出力端を介し電荷を移動させるチャージポンプ
と、入力端が該チャージポンプの該出力端に接続され、
該入力端を移動する電荷の量を積分しこれを出力端から
誤差信号として出力する積分回路と、を有する。
In the error detection circuit according to the present invention, in response to the input of the serial signal and the clock, information for converging the frequency error or the phase error of the clock with respect to the serial signal is provided. An error-converging pulse generation circuit that outputs a pulse including a charge pump, a charge pump that moves electric charge through an output end in response to an input of the pulse, and an input end connected to the output end of the charge pump,
An integrating circuit that integrates the amount of electric charge moving through the input end and outputs the integrated amount as an error signal from the output end.

【0009】誤差収束用パルス生成回路としては、出力
パルスの幅が一定で、チャージポンプを介して出力パル
スの数に比例した量の電荷を排出し又は吸入するもの
と、出力パルスの幅が不定で、チャージポンプを介して
この幅に応じた(通常は幅に略比例)量の電荷を排出し
又は吸入するものとがある。本発明によれば、チャージ
ポンプの出力が積分回路で積分されて、不要な高周波成
分が除去され且つ必要な情報が残るので、積分回路の出
力に配線等による寄生容量や寄生インダクタンスが含ま
れていても、その影響が小さくなり、高い通信速度の下
で、周波数又は位相の誤差を収束させるための信号をよ
り正確に出力することができる。
The error-converging pulse generation circuit has a constant output pulse width and discharges or sucks an amount of charge proportional to the number of output pulses via a charge pump, and an output pulse width is indefinite. In some cases, an amount of charges corresponding to the width (usually approximately proportional to the width) is discharged or sucked through the charge pump. According to the present invention, the output of the charge pump is integrated by the integrator circuit, unnecessary high frequency components are removed, and necessary information remains. Therefore, the output of the integrator circuit includes parasitic capacitance or parasitic inductance due to wiring or the like. However, the influence is reduced, and the signal for converging the error of the frequency or the phase can be more accurately output under the high communication speed.

【0010】本発明の第1態様では、上記積分回路は、
2入力端の電位差を増幅し、該2入力端の一方に基準電
位が印加され、該2入力端の他方が上記チャージポンプ
の上記出力端に結合された演算増幅回路と、該2入力端
の該他方と該演算増幅回路の出力端との間に接続された
コンデンサと、を有する。本発明の第2態様では、上記
チャージポンプは一対の相補信号を出力する相補出力端
を有し、上記積分回路は、非反転入力端と反転入力端と
の間の電位差を増幅して非反転出力端と反転出力端とか
ら出力し、該非反転入力端と該反転入力端とが該チャー
ジポンプの該相補出力端に結合された演算増幅回路と、
該非反転入力端と該反転出力端との間に接続された第1
コンデンサと、該反転入力端と該非反転出力端との間に
接続された第2コンデンサとを有する。
In the first aspect of the present invention, the integrating circuit is
An operational amplifier circuit that amplifies the potential difference between the two input terminals, a reference potential is applied to one of the two input terminals, and the other of the two input terminals is coupled to the output terminal of the charge pump; A capacitor connected between the other and the output end of the operational amplifier circuit. In the second aspect of the present invention, the charge pump has complementary output terminals for outputting a pair of complementary signals, and the integrator circuit amplifies a potential difference between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal to perform non-inverting. An operational amplifier circuit that outputs from an output terminal and an inverting output terminal, and the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are coupled to the complementary output terminal of the charge pump;
A first connected between the non-inverting input and the inverting output
A capacitor and a second capacitor connected between the inverting input and the non-inverting output.

【0011】本発明の第3態様では、上記誤差検出回路
は半導体集積回路に含まれ、上記積分回路の上記出力端
が外部端子に接続されている。本発明の第4態様のクロ
ック再生回路では、上記いずれかの誤差検出回路と、入
力端が上記積分回路の出力端に接続されたループフィル
タと、入力端が該ループフィルタの出力端に接続され、
入力電圧に応じた周波数の上記再生クロックを生成する
電圧制御発振回路と、を有する。該ループフィルタは、
PLLのループ帯域幅を調整するためのものである。
In a third aspect of the present invention, the error detection circuit is included in a semiconductor integrated circuit, and the output end of the integration circuit is connected to an external terminal. In the clock recovery circuit according to the fourth aspect of the present invention, any one of the error detection circuits described above, a loop filter having an input end connected to the output end of the integration circuit, and an input end connected to the output end of the loop filter. ,
A voltage controlled oscillator circuit for generating the reproduced clock having a frequency according to an input voltage. The loop filter is
It is for adjusting the loop bandwidth of the PLL.

【0012】本発明の第5態様の遅延ロック回路では、
上記いずれかの誤差検出回路と、入力端が上記積分回路
の出力端に接続されたループフィルタと、データ入力端
に供給される信号を制御入力端の信号に応じて遅延させ
るディレイ回路が複数段縦続接続され、初段の該ディレ
イ回路のデータ入力端に上記クロックが供給され、最終
段の該ディレイ回路の出力が上記直列信号として上記誤
差収束用パルス生成回路に供給され、該複数段の各ディ
レイ回路の該制御入力端に該ループフィルタの出力信号
が供給される多段ディレイ回路とを有する。
In the delay lock circuit according to the fifth aspect of the present invention,
Any one of the above error detection circuits, a loop filter having an input end connected to the output end of the integration circuit, and a plurality of delay circuits for delaying the signal supplied to the data input end according to the signal at the control input end. The clocks are supplied in series to the data input terminals of the delay circuits at the first stage, and the outputs of the delay circuits at the final stage are supplied as the serial signals to the error-converging pulse generation circuit, and the delays of the plurality of stages are delayed. And a multistage delay circuit to which the output signal of the loop filter is supplied to the control input terminal of the circuit.

【0013】本発明の第4又は第5態様の回路によれ
ば、ループフィルタが外付回路を有していたり、通信速
度が高速であるためにチャージポンプの出力配線等の寄
生容量が問題になる場合においても、上記理由により高
い通信速度の下で利用可能となる。
According to the circuit of the fourth or fifth aspect of the present invention, the loop filter has an external circuit or the communication speed is high, so that the parasitic capacitance of the output wiring of the charge pump is a problem. Even in such a case, it can be used under a high communication speed for the above reason.

【0014】[0014]

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図中、同一又は類似の構成要素には、同一または
類似の符号を付している。 [第1実施例]図1は、第1実施例のクロック再生回路
10Aを示す。この回路10Aは、チャージポンプ12
の出力端と半導体集積回路20Aの外部端子23との間
に、積分回路15が接続されている点で、図9のクロッ
ク再生回路10と異なる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the same or similar components are denoted by the same or similar reference numerals. [First Embodiment] FIG. 1 shows a clock recovery circuit 10A of the first embodiment. This circuit 10A includes a charge pump 12
9 is different from the clock recovery circuit 10 in FIG. 9 in that the integration circuit 15 is connected between the output end of the circuit and the external terminal 23 of the semiconductor integrated circuit 20A.

【0015】積分回路15は、公知の能動型CR積分回
路であり、非反転入力端がグランド線に接続された演算
増幅回路151と、演算増幅回路151の反転入力端と
チャージポンプ12の出力端との間に接続された抵抗1
52と、演算増幅回路151の反転入力端と出力端との
間に接続されたコンデンサ153とを備え、演算増幅回
路151の出力端が外部端子23に接続されている。抵
抗152は、電流制限用であり、例えば10kΩであ
る。コンデンサ153は、僅かな量の電荷を蓄積できれ
ばよく、例えば1pFである。これに対し、コンデンサ
134の容量は比較的大きく、例えば0.1μFであ
る。
The integrating circuit 15 is a known active CR integrating circuit, and has an operational amplifier circuit 151 whose non-inverting input terminal is connected to the ground line, an inverting input terminal of the operational amplifier circuit 151, and an output terminal of the charge pump 12. Resistor 1 connected between
52 and a capacitor 153 connected between the inverting input terminal and the output terminal of the operational amplifier circuit 151, and the output terminal of the operational amplifier circuit 151 is connected to the external terminal 23. The resistor 152 is for current limitation and is, for example, 10 kΩ. The capacitor 153 only needs to be able to store a small amount of electric charge, and is, for example, 1 pF. On the other hand, the capacitance of the capacitor 134 is relatively large, for example, 0.1 μF.

【0016】誤差収束用パルス生成回路11としては、
出力パルスの幅が一定でパルス数により誤差収束を制御
するものと、パルス幅で誤差収束を制御するものとの2
種類がある。誤差収束用パルス生成回路11と、チャー
ジポンプ12と、積分回路15とで、誤差検出回路が構
成されている。
The error converging pulse generation circuit 11 is
The output pulse width is constant and the error convergence is controlled by the number of pulses, and the error width is controlled by the pulse width.
There are types. The error converging pulse generation circuit 11, the charge pump 12, and the integration circuit 15 constitute an error detection circuit.

【0017】図2は、誤差収束用パルス生成回路11の
出力信号*UP及びDWN、チャージポンプ12の出力
電荷CH及び積分回路15の出力電位VOを示す。この
例では、信号*UP及びDWNのパルス幅が一定であ
る。1個のアップパルス*UPに応答して、電荷CHが
電位VCCの電源供給線からPNP型トランジスタ12
1及び抵抗152を通ってコンデンサ153に蓄積さ
れ、その電荷量がqだけ増加する。これにより電位VO
が低下する。ループフィルタ13は反転出力型であるの
で、電位VOの低下に応じて、電圧制御発振器14の入
力電位が上昇し、電圧制御発振器14の出力周波数が上
昇する。同様に、1個のダウンパルスDWNに応答し
て、電荷CHがコンデンサ153から抵抗152及びN
PN型トランジスタ122を通って電位−VCCの電源
供給線に排出され、前記の場合と逆になる。
FIG. 2 shows the output signals * UP and DWN of the error convergence pulse generating circuit 11, the output charge CH of the charge pump 12 and the output potential VO of the integrating circuit 15. In this example, the pulse widths of the signals * UP and DWN are constant. In response to one up pulse * UP, the charge CH is transferred from the power supply line having the potential VCC to the PNP transistor 12
It is accumulated in the capacitor 153 through 1 and the resistor 152, and its charge amount increases by q. As a result, the potential VO
Is reduced. Since the loop filter 13 is an inverting output type, the input potential of the voltage controlled oscillator 14 rises and the output frequency of the voltage controlled oscillator 14 rises as the potential VO drops. Similarly, the charge CH is transferred from the capacitor 153 to the resistors 152 and N in response to one down pulse DWN.
It is discharged to the power supply line of potential -VCC through the PN transistor 122, which is the reverse of the above case.

【0018】このような動作により、直列信号DATに
対する再生クロックCLKの周波数誤差が所定範囲内に
又は位相誤差が一定値(0又はπ/2)に収束する。電
荷CHの量をパルス幅に比例させるために、チャージポ
ンプ12の出力は、電源供給線の電位VCCと電位−V
CCとの間でフルスィングされる。電荷CHは、パルス
波形であり、PLLループにおいて不要な高周波成分を
含む。電荷CHを積分回路15で積分することにより、
該成分が除去されて、必要な情報が積分回路15から出
力される。したがって、外部端子23に存在する寄生イ
ンダクタンス及び寄生容量の影響が小さくなり、直列信
号DATの通信速度が1Gbps程度以上の高速であっ
ても、外部端子23から出力される波形の歪みを大幅に
低減できる。
By such an operation, the frequency error of the reproduction clock CLK with respect to the serial signal DAT converges within a predetermined range or the phase error converges to a constant value (0 or π / 2). In order to make the amount of the charge CH proportional to the pulse width, the output of the charge pump 12 is the potential VCC and the potential −V of the power supply line.
Full swing with CC. The charge CH has a pulse waveform and includes a high frequency component unnecessary in the PLL loop. By integrating the charge CH in the integrating circuit 15,
The component is removed, and necessary information is output from the integrating circuit 15. Therefore, the influence of the parasitic inductance and the parasitic capacitance existing in the external terminal 23 is reduced, and the distortion of the waveform output from the external terminal 23 is significantly reduced even if the communication speed of the serial signal DAT is as high as about 1 Gbps or more. it can.

【0019】[第2実施例]図3(A)は、図1中の誤
差収束用パルス生成回路11、チャージポンプ12、及
び積分回路15の替わりに用いられる第2実施例の位相
誤差検出回路を示す。誤差収束用パルス生成回路11A
は、公知のイクスクルーシブオアゲートであり、その一
方及び他方の入力端に再生クロックCLK及びRZ(Re
turn to Zero)信号DATが供給される。11aは、誤
差収束用パルス生成回路11Aの出力段の等価抵抗であ
り、この抵抗が図1中の抵抗152の役割を果たしてい
るので、積分回路15Aは、抵抗152を備えていな
い。
[Second Embodiment] FIG. 3A shows a phase error detection circuit of the second embodiment which is used in place of the error convergence pulse generation circuit 11, charge pump 12 and integration circuit 15 in FIG. Indicates. Error convergence pulse generation circuit 11A
Is a well-known exclusive OR gate, and reproduction clocks CLK and RZ (Re
turn to Zero) signal DAT is supplied. Reference numeral 11a is an equivalent resistance of the output stage of the error-converging pulse generation circuit 11A. Since this resistance plays the role of the resistor 152 in FIG. 1, the integrating circuit 15A does not include the resistor 152.

【0020】図3(B)は、RZ信号DAT、再生クロ
ックCLK、イクスクルーシブオアゲート11Aの出力
電荷量UD、及び、積分回路15Aの出力電位VOの波
形を示す。電荷量UDは、0の上下に変動するパルスで
あり、これを積分回路15Aで積分したときの電位VO
は、直列信号DATに対する位相誤差π/2+ΔEのΔ
Eが図示のように負の場合、低下して図1のループフィ
ルタ13の出力が増加し、ΔEが0に収束する。ΔEが
正の場合には電位VOが上昇してΔEが0に収束する。
FIG. 3B shows waveforms of the RZ signal DAT, the reproduction clock CLK, the output charge amount UD of the exclusive OR gate 11A, and the output potential VO of the integrating circuit 15A. The charge amount UD is a pulse that fluctuates above and below 0, and is a potential VO when integrated by the integration circuit 15A.
Is the phase error π / 2 + ΔE of the serial signal DAT.
When E is negative as shown, the output decreases and the output of the loop filter 13 in FIG. 1 increases, and ΔE converges to zero. When ΔE is positive, the potential VO rises and ΔE converges to zero.

【0021】イクスクルーシブノアゲート11Aの出力
段は、図1のチャージポンプ12のように電源電圧間で
フルスィングし、かつ、正パルス幅に比例した量の電荷
を排出し、負パルス幅に比例した量の電荷を吸入するの
で、チャージポンプとして機能する。したがって、イク
スクルーシブノアゲート11Aは、この出力段を除いた
部分のイクスクルーシブオアゲートと、該出力段である
チャージポンプとで構成されているとも言える。
The output stage of the exclusive NOR gate 11A performs full swing between the power supply voltages as in the charge pump 12 of FIG. 1 and discharges an amount of charge proportional to the positive pulse width to obtain a negative pulse width. It functions as a charge pump because it draws a proportional amount of charge. Therefore, it can be said that the exclusive NOR gate 11A is composed of the exclusive OR gate of the portion excluding the output stage and the charge pump that is the output stage.

【0022】[第3実施例]図4は、図1中の誤差収束
用パルス生成回路11、チャージポンプ12、及び積分
回路15の替わりに用いられる第3実施例の位相誤差検
出回路を示す。誤差収束用パルス生成回路11Bは、公
知の改良型ホッジ回路であり、Dフリップフロップ11
1〜114が縦続接続され、イクスクルーシブオアゲー
ト115、イクスクルーシブノアゲート116、117
及びイクスクルーシブオアゲート118の2入力端がそ
れぞれDフリップフロップ111〜114のデータ入力
端D及び非反転出力端Qに接続されている。
[Third Embodiment] FIG. 4 shows a phase error detection circuit of a third embodiment which is used in place of the error-convergence pulse generation circuit 11, charge pump 12, and integration circuit 15 in FIG. The error converging pulse generation circuit 11B is a known improved Hodge circuit, and includes the D flip-flop 11
1 to 114 are connected in cascade, and an exclusive OR gate 115, an exclusive NOR gate 116, 117
The two inputs of the exclusive OR gate 118 are connected to the data input D and the non-inverting output Q of the D flip-flops 111 to 114, respectively.

【0023】NRZ信号DATは、Dフリップフロップ
111のデータ入力端Dに供給され、再生クロックCL
Kは、Dフリップフロップ111及び113のクロック
入力端CKに供給され、再生クロックCLKの論理を反
転した再生クロック*CLKは、Dフリップフロップ1
12及び114のクロック入力端CKに供給される。イ
クスクルーシブオアゲート115の出力には位相誤差情
報が含まれる。直列信号DATの密な部分でそのパルス
の裾の部分が隣のパルスに重なり合うことにより直列信
号DATのエッジが時間軸方向にシフトして再生クロッ
クCLKに位相ジッタが生ずるので、これを低減するた
めに、ゲート116、117及び118の出力が用いら
れる。
The NRZ signal DAT is supplied to the data input terminal D of the D flip-flop 111 and reproduced clock CL
K is supplied to the clock input terminals CK of the D flip-flops 111 and 113, and the reproduction clock * CLK obtained by inverting the logic of the reproduction clock CLK is the D flip-flop 1
It is supplied to clock inputs CK of 12 and 114. The output of the exclusive OR gate 115 contains phase error information. Since the edge of the serial signal DAT shifts in the time axis direction due to the tail portion of the pulse overlapping the adjacent pulse in the dense portion of the serial signal DAT, phase jitter occurs in the reproduced clock CLK. , The outputs of gates 116, 117 and 118 are used.

【0024】誤差収束用パルス生成回路11Bの出力端
と積分回路15Aの入力端との間には、加算回路16が
接続されている。加算回路16は、1方向のみに電荷を
流すためのダイオード161〜164と、電荷量加算用
の抵抗165〜168とを有する。抵抗165〜168
の抵抗値は互いに等しい。加算回路16の抵抗165〜
168が図1中の抵抗152の役割を兼ねているので、
積分回路15Aは抵抗を備えていない。
An adder circuit 16 is connected between the output end of the error convergence pulse generation circuit 11B and the input end of the integration circuit 15A. The adder circuit 16 includes diodes 161 to 164 for flowing charges in only one direction, and resistors 165 to 168 for adding charge amounts. Resistors 165-168
Have the same resistance value. The resistors 165 to 165 of the adder circuit 16
Since 168 also serves as the resistor 152 in FIG.
The integrating circuit 15A has no resistor.

【0025】図5は、上記構成の位相誤差検出回路の動
作を示す。図中、Q1〜Q4はそれぞれDフリップフロ
ップ111〜114の出力であり、V1〜V4はそれぞ
れゲート115〜118の出力である。ゲート115〜
118の出力は、図1のチャージポンプ12のように電
源電圧間でフルスィングする。また、イクスクルーシブ
オアゲート115及び118の出力の正パルス幅と、イ
クスクルーシブノアゲート116及び117の出力の負
パルス幅との差に比例した量の電荷が、加算回路16か
ら排出され又は加算回路16に吸入される。
FIG. 5 shows the operation of the phase error detection circuit configured as described above. In the figure, Q1 to Q4 are outputs of the D flip-flops 111 to 114, respectively, and V1 to V4 are outputs of the gates 115 to 118, respectively. Gate 115-
The output of 118 performs full swing between the power supply voltages like the charge pump 12 of FIG. Further, an amount of electric charge proportional to the difference between the positive pulse width of the outputs of the exclusive OR gates 115 and 118 and the negative pulse width of the outputs of the exclusive NOR gates 116 and 117 is discharged from the adder circuit 16, or It is sucked into the adder circuit 16.

【0026】したがって、ゲート115〜118の出力
段と、加算回路16とで、チャージポンプが構成されて
おり、図4の回路は、誤差収束用パルス生成回路11B
からゲート115〜118の出力段を除いた部分の誤差
収束用パルス生成回路と、チャージポンプと、積分回路
15Aとが縦続接続された構成であるとも言える。 [第4実施例]図6は、第4実施例の遅延ロック回路1
0Bを示す。
Therefore, the output stage of the gates 115 to 118 and the adder circuit 16 constitute a charge pump, and the circuit of FIG. 4 has the error convergence pulse generation circuit 11B.
It can also be said that the configuration is such that the error converging pulse generation circuit, the charge pump, and the integrating circuit 15A in the part excluding the output stages of the gates 115 to 118 are connected in cascade. [Fourth Embodiment] FIG. 6 shows a delay lock circuit 1 according to the fourth embodiment.
Indicates 0B.

【0027】この回路は、図1の電圧制御発振器14の
替わりに4段ディレイ回路17を用いたDLL(Delay
Locked Loop)回路であり、入力クロックφに対し位相
が互いに一定量だけずれた複数のクロックφ0〜φ3を
生成するためのものである。図1の場合と同様に、チャ
ージポンプ12の出力端と外部端子23との間に積分回
路15が接続されている外は公知の構成である。20B
は半導体集積回路である。
This circuit is a DLL (Delay) using a four-stage delay circuit 17 in place of the voltage controlled oscillator 14 of FIG.
Locked Loop) circuit for generating a plurality of clocks φ0 to φ3 whose phases are shifted from each other by a certain amount with respect to the input clock φ. Similar to the case of FIG. 1, the configuration is publicly known except that the integrating circuit 15 is connected between the output end of the charge pump 12 and the external terminal 23. 20B
Is a semiconductor integrated circuit.

【0028】4段ディレイ回路17は、ループフィルタ
13の出力によりそのディレイ回路DL1〜DL4の遅
延時間が制御され、ディレイ回路DL1の入力クロック
φとディレイ回路DL4の出力クロックφ0との位相差
が2πに収束する。図7は、位相誤差が0に収束したと
きの、入力クロックφに対するディレイ回路DL1〜D
L4の出力クロックφ1〜φ3及びφ0を示す。
The 4-stage delay circuit 17 controls the delay times of the delay circuits DL1 to DL4 by the output of the loop filter 13, and the phase difference between the input clock φ of the delay circuit DL1 and the output clock φ0 of the delay circuit DL4 is 2π. Converge to. FIG. 7 shows delay circuits DL1 to DL for the input clock φ when the phase error converges to zero.
Output clocks φ1 to φ3 and φ0 of L4 are shown.

【0029】[第5実施例]図8は、PLL回路又はD
LL回路に用いられる第5実施例の誤差検出回路を示
す。この回路は、高速動作のために、相補入出力型の積
分回路15B及び相補出力型のチャージポンプ12Aを
用いている。相補入出力型の演算増幅回路151Aは、
その反転入力端と非反転出力端との間にコンデンサ15
3Aが接続され、その非反転入力端と反転出力端との間
にコンデンサ153Bが接続され、反転及び非反転の入
力端がそれぞれ抵抗152A及び152Bを介してチャ
ージポンプ12Aの相補出力端の各々に接続されてい
る。
[Fifth Embodiment] FIG. 8 shows a PLL circuit or D
The error detection circuit of a 5th example used for a LL circuit is shown. This circuit uses a complementary input / output type integration circuit 15B and a complementary output type charge pump 12A for high speed operation. The complementary input / output type operational amplifier circuit 151A is
A capacitor 15 is provided between the inverting input terminal and the non-inverting output terminal.
3A is connected, a capacitor 153B is connected between its non-inverting input terminal and its inverting output terminal, and its inverting and non-inverting input terminals are respectively connected to complementary output terminals of the charge pump 12A via resistors 152A and 152B. It is connected.

【0030】誤差収束用パルス生成回路11Cから出力
されるアップパルスUP及びダウンパルスDWNの幅は
一定であるとする。積分回路15Bの出力電位VO及び
*VOは、初期状態では互いに等しく、例えば0Vとな
っている。誤差収束用パルス生成回路11Cからの1個
のアップパルスUPに応答して、チャージポンプ12A
は、その相補出力端から図示矢印方向に移動する一定量
の電荷qを排出し吸入する。これにより、積分回路15
Bの出力電位VOがΔV低下し出力電位*VOがΔV上
昇する。1個のダウンパルスDWNに対しては前記と逆
の動作になる。
It is assumed that the widths of the up pulse UP and the down pulse DWN output from the error convergence pulse generation circuit 11C are constant. The output potentials VO and * VO of the integrating circuit 15B are equal to each other in the initial state, and are 0V, for example. In response to one up pulse UP from the error convergence pulse generation circuit 11C, the charge pump 12A
Discharges and inhales a certain amount of electric charge q that moves in the direction of the arrow in the figure from its complementary output end. As a result, the integration circuit 15
The output potential VO of B decreases by ΔV and the output potential * VO increases by ΔV. For one down pulse DWN, the reverse operation is performed.

【0031】このような誤差検出回路を図1又は図6の
回路に用いる場合には、ループフィルタ13も相補入力
型にする必要がある。なお、本発明には外にも種々の変
形例が含まれる。例えば、図1又は6において、PNP
型トランジスタ121のエミッタと電源供給線VCCと
の間及びNPN型トランジスタ122のエミッタと電源
供給線−VCCとの間にそれぞれ定電流源を接続して、
チャージポンプの入出力電流を一定にしてもよく、この
場合、積分回路15の抵抗152は不要である。
When such an error detection circuit is used in the circuit of FIG. 1 or 6, the loop filter 13 also needs to be of the complementary input type. In addition, the present invention includes various modifications. For example, in FIG. 1 or 6, PNP
A constant current source is connected between the emitter of the transistor 121 and the power supply line VCC, and between the emitter of the NPN transistor 122 and the power supply line -VCC, respectively.
The input / output current of the charge pump may be constant, and in this case, the resistor 152 of the integrating circuit 15 is unnecessary.

【0032】誤差収束用パルス生成回路11としては、
公知の各種位相誤差検出回路又は周波数誤差検出回路の
誤差収束用パルス生成部を用いることができる。電圧制
御発振器14は、別個の半導体集積回路であってもよ
く、また、ループフィルタ13は、小型化のためにその
全てが半導体集積回路に内蔵されたものであってもよ
い。
The error converging pulse generation circuit 11 has
An error converging pulse generator of various known phase error detection circuits or frequency error detection circuits can be used. The voltage controlled oscillator 14 may be a separate semiconductor integrated circuit, or the loop filter 13 may be entirely incorporated in the semiconductor integrated circuit for downsizing.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明した如く、本発明に係る誤差検
出回路によれば、チャージポンプの出力が積分回路で積
分されて、不要な高周波成分が除去され且つ必要な情報
が残るので、積分回路の出力に寄生容量や寄生インダク
タンスが含まれていても、その影響が小さくなり、高い
通信速度の下で、周波数又は位相の誤差を収束させるた
めの信号をより正確に出力することができるという効果
を奏する。
As described above, according to the error detecting circuit of the present invention, the output of the charge pump is integrated by the integrating circuit, unnecessary high frequency components are removed, and necessary information remains. The effect that even if the output contains parasitic capacitance or parasitic inductance, its effect will be small, and the signal for converging the error in frequency or phase can be output more accurately under high communication speed. Play.

【0034】この誤差検出回路を用いたクロック再生回
路及び遅延ロック回路によれば、ループフィルタが外付
回路を有していたり、通信速度が高速であるためにチャ
ージポンプの出力配線等の寄生容量が問題になる場合に
おいても、上記理由により高い通信速度の下で利用可能
となるという効果を奏する。
According to the clock recovery circuit and the delay lock circuit using this error detection circuit, the loop filter has an external circuit and the communication speed is high, so that the parasitic capacitance of the output wiring of the charge pump or the like. Even when the above problem occurs, there is an effect that it can be used at a high communication speed for the above reason.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例のクロック再生回路を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing a clock recovery circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の回路の動作を示す波形図である。FIG. 2 is a waveform chart showing the operation of the circuit of FIG.

【図3】(A)は本発明の第2実施例の位相誤差検出回
路を示す図であり、(B)は(A)の動作を示す波形図
である。
3A is a diagram showing a phase error detection circuit according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a waveform diagram showing the operation of FIG.

【図4】本発明の第3実施例の位相誤差検出回路を示す
図である。
FIG. 4 is a diagram showing a phase error detection circuit according to a third embodiment of the present invention.

【図5】図4の回路の動作を示す波形図である。5 is a waveform chart showing the operation of the circuit of FIG.

【図6】本発明の第4実施例の遅延ロック回路を示す図
である。
FIG. 6 is a diagram showing a delay lock circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】図6中の4段ディレイ回路の入出力信号を示す
図である。
7 is a diagram showing input / output signals of a four-stage delay circuit in FIG.

【図8】本発明の第4実施例の誤差検出回路を示す図で
ある。
FIG. 8 is a diagram showing an error detection circuit according to a fourth embodiment of the present invention.

【図9】従来のクロック再生回路を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a conventional clock recovery circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、10A クロック再生回路 10B 遅延ロック回路 11、11A〜11C 誤差収束用パルス生成回路 12 チャージポンプ 13 ループフィルタ 14 電圧制御発振器 15、15A、15B 積分回路 131、151、151A 演算増幅回路 16 加算回路 17 4段ディレイ回路 20、20A 半導体集積回路 10, 10A Clock reproduction circuit 10B Delay lock circuit 11, 11A to 11C Error convergence pulse generation circuit 12 Charge pump 13 Loop filter 14 Voltage controlled oscillator 15, 15A, 15B Integration circuit 131, 151, 151A Operational amplification circuit 16 Addition circuit 17 4-stage delay circuit 20, 20A semiconductor integrated circuit

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直列信号及びクロックの入力に応答し
て、該直列信号に対するクロックの周波数誤差又は位相
誤差を収束させるための情報を含むパルスを出力する誤
差収束用パルス生成回路と、 該パルスの入力に応答して、出力端を介し電荷を移動さ
せるチャージポンプと、 入力端が該チャージポンプの該出力端に接続され、該入
力端を移動する電荷の量を積分しこれを出力端から誤差
信号として出力する積分回路と、 を有することを特徴とする誤差検出回路。
1. An error converging pulse generation circuit that outputs a pulse containing information for converging a frequency error or a phase error of a clock with respect to the serial signal in response to the input of the serial signal and the clock, and the pulse of the pulse. A charge pump that moves charge through the output in response to an input, and an input connected to the output of the charge pump that integrates the amount of charge that moves through the input and calculates the error from the output. An error detection circuit comprising: an integration circuit that outputs a signal.
【請求項2】 前記積分回路は、 2入力端の間の電位差を増幅し、該2入力端の一方に基
準電位が印加され、該2入力端の他方が前記チャージポ
ンプの前記出力端に結合された演算増幅回路と、 該2入力端の該他方と該演算増幅回路の出力端との間に
接続されたコンデンサと、 を有することを特徴とする請求項1記載の誤差検出回
路。
2. The integrator circuit amplifies a potential difference between two input terminals, a reference potential is applied to one of the two input terminals, and the other of the two input terminals is coupled to the output terminal of the charge pump. 2. The error detection circuit according to claim 1, further comprising: an operational amplifier circuit, and a capacitor connected between the other of the two input terminals and an output terminal of the operational amplifier circuit.
【請求項3】 前記チャージポンプは一対の相補信号を
出力する相補出力端を有し、 前記積分回路は、 非反転入力端と反転入力端との間の電位差を増幅して非
反転出力端と反転出力端とから出力し、該非反転入力端
と該反転入力端とが該チャージポンプの該相補出力端に
結合された演算増幅回路と、 該非反転入力端と該反転出力端との間に接続された第1
コンデンサと、 該反転入力端と該非反転出力端との間に接続された第2
コンデンサと、 を有することを特徴とする請求項1記載の誤差検出回
路。
3. The charge pump has complementary output terminals for outputting a pair of complementary signals, and the integrator circuit amplifies a potential difference between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal to form a non-inverting output terminal. An operational amplifier circuit that outputs from an inverting output terminal, the non-inverting input terminal and the inverting input terminal are coupled to the complementary output terminal of the charge pump, and is connected between the non-inverting input terminal and the inverting output terminal. First done
A second capacitor connected between the capacitor and the inverting input and the non-inverting output
The error detection circuit according to claim 1, further comprising: a capacitor.
【請求項4】 請求項1乃至3のいずれか1つに記載の
誤差検出回路を含み、前記積分回路の前記出力端が外部
端子に接続されている、 ことを特徴とする半導体集積回路。
4. A semiconductor integrated circuit, comprising the error detection circuit according to claim 1, wherein the output end of the integration circuit is connected to an external terminal.
【請求項5】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
誤差検出回路と、 入力端が前記積分回路の出力端に接続されたループフィ
ルタと、 入力端が該ループフィルタの出力端に接続され、入力電
圧に応じた周波数の前記再生クロックを生成する電圧制
御発振回路と、 を有することを特徴とするクロック再生回路。
5. The error detection circuit according to claim 1, an input terminal connected to an output terminal of the integration circuit, and an input terminal connected to an output terminal of the loop filter. And a voltage controlled oscillator circuit which is connected and generates the reproduced clock having a frequency according to an input voltage.
【請求項6】 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の
誤差検出回路と、 入力端が前記積分回路の出力端に接続されたループフィ
ルタと、 データ入力端に供給される信号を制御入力端の信号に応
じて遅延させるディレイ回路が複数段縦続接続され、初
段の該ディレイ回路のデータ入力端に前記クロックが供
給され、最終段の該ディレイ回路の出力が前記直列信号
として前記誤差収束用パルス生成回路に供給され、該複
数段の各ディレイ回路の該制御入力端に該ループフィル
タの出力信号が供給される多段ディレイ回路と、 を有することを特徴とする遅延ロック回路。
6. The error detection circuit according to claim 1, a loop filter having an input end connected to an output end of the integration circuit, and a signal supplied to a data input end. A plurality of stages of delay circuits that delay according to the signal at the input end are connected in cascade, the clock is supplied to the data input end of the delay circuit at the first stage, and the output of the delay circuit at the final stage is the error-converging as the serial signal. A multi-stage delay circuit which is supplied to a pulse generation circuit for use, and the output signal of the loop filter is supplied to the control input terminal of each of the delay circuits of the plurality of stages.
JP6329598A 1994-12-01 1994-12-01 Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit Withdrawn JPH08163113A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6329598A JPH08163113A (en) 1994-12-01 1994-12-01 Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6329598A JPH08163113A (en) 1994-12-01 1994-12-01 Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08163113A true JPH08163113A (en) 1996-06-21

Family

ID=18223143

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6329598A Withdrawn JPH08163113A (en) 1994-12-01 1994-12-01 Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH08163113A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526928A (en) * 2003-06-03 2006-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Low pass filter and electronic device
JP2009253979A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Tektronix Inc Analog phase-locked loop system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006526928A (en) * 2003-06-03 2006-11-24 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Low pass filter and electronic device
JP2009253979A (en) * 2008-04-03 2009-10-29 Tektronix Inc Analog phase-locked loop system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3591841B2 (en) CMOS voltage controlled oscillator with wide frequency range
CN108736886A (en) Tracking and holding charge pump
JPH07212224A (en) Voltage-controlled oscillator having symmetric output, and logical gate used therefor
US6498537B1 (en) Phase comparison circuit having a controlled delay of an input signal
EP0409278B1 (en) Monostable multivibrator
JPS63263936A (en) Data detector equipped with phase locked loop
JP4371893B2 (en) Charge pump circuit and PLL circuit using the charge pump circuit
US20080191778A1 (en) Gm/c tuning circuit and filter using the same
US6344778B1 (en) Voltage-controlled oscillator, phase synchronization circuit and signal processing circuit
KR100446673B1 (en) Semiconductor device having fluctuation transmission section for transmiting potential fluctuation by noise
US5382923A (en) Charge-pump circuit for use in phase locked loop
JP2005500782A (en) Charge pump, clock recovery circuit and receiver
JPH08163113A (en) Error detection circuit, clock regeneration circuit using the detection circuit, and delay lock circuit
JPH08163112A (en) Error detection circuit and clock regeneration circuit using the detection circuit
JPH0832425A (en) Data read timing variable circuit
US6993106B1 (en) Fast acquisition phase locked loop using a current DAC
US5631590A (en) Synchronized clock signal regenerating circuit
US20110279154A1 (en) Clock Generating Circuit and Clock Generating Method
JPH0616636B2 (en) PLL modulation circuit
US6950482B2 (en) Phase detector circuit for a phase control loop
US20020039397A1 (en) Phase comparator circuit
JPH11214988A (en) Dual loop phase-locked loop
JP3270708B2 (en) Voltage control circuit and temperature compensated piezoelectric oscillator using the same
JP2023147601A (en) Circuit device and oscillator
JP3880129B2 (en) Inductor circuit and filter

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20020205