JPH08237114A - クロック保障回路 - Google Patents

クロック保障回路

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JPH08237114A
JPH08237114A JP7062034A JP6203495A JPH08237114A JP H08237114 A JPH08237114 A JP H08237114A JP 7062034 A JP7062034 A JP 7062034A JP 6203495 A JP6203495 A JP 6203495A JP H08237114 A JPH08237114 A JP H08237114A
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JP
Japan
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clock
vco
frequency
output
selector
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Pending
Application number
JP7062034A
Other languages
English (en)
Inventor
Kaoru Mihashi
薫 三橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】入力クロックに異常があった際にも安定したシ
ステムクロックを供給する回路を提供する。 【構成】入力クロックにおけるクロックの乱れを判別す
るレベル判別器2と、入力クロックをN分周する分周器
5bと、内部クロック11を生成するVCO1と、VC
O1の出力をN分周す分周器5aと、二つの分周器5
a、5bの出力の位相差を検出するPLL回路4と、P
LL回路の出力15と、VCO1が安定する電圧レベル
Mのいずれかをレベル判別器2からの判別信号12に基
づき選択する選択器3bと、を備え、VCO1は選択器
3bからの出力16で制御されて内部クロック11を発
生し、VCO1から出力される内部クロックと入力クロ
ックのいずれかをレベル判別器2からの判別信号12に
基づき選択する選択器3aを備える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクロック保障回路に関
し、特に長時間連続運転装置やクロックを受信して動作
するシステムのクロック保障回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の従来のクロック保障回路は、図
4に示すように、発振器1、レベル判別器2、選択器3
から構成されている。発振器1は、入力クロックと同じ
周波数で内部クロックを生成する発振器であり、生成さ
れた内部クロックは選択器3の一の入力端に入力されて
いる。入力クロックはレベル判別器2と選択器3の他の
入力端とに入力される。
【0003】レベル判別器2は、入力クロックのレベル
を調べてクロックが歪んだり、ノイズがのっていないか
を判別し、判別結果を選択器3に切替え信号として供給
する。選択器3は、発振器1からの内部クロックと入力
クロックのいずれか一をレベル判別器2からの切替え信
号に従って選択し、出力クロックとしてシステム(不図
示)に供給する。
【0004】図5に、図4に示した従来例の波形図を示
す。
【0005】図5を参照して、入力クロックが正常な場
合にはレベル判別器2の出力が高レベルとされ、入力ク
ロックが異常な場合にはレベル判別器2の出力は低レベ
ルとされている。
【0006】発振器1の出力である内部クロックは入力
クロックの周波数と同一周波数であるが、位相は図4の
構成において、内部クロックの入力クロックに対して保
障されていないため一般にずれている。
【0007】選択器3は、レベル判別器2からの信号が
高レベルの時に入力クロック、低レベルの時に発振器の
出力に切替えて出力クロックとしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例によれば、
レベル判別器2からの信号に基づき入力クロックと内部
クロックとを単に切替えていたため、位相に対する考慮
がなされておらず、生成されたクロックは周期が乱れ、
クロックタイミングがずれてしまい、このため出力クロ
ックで駆動されるシステムに誤動作が発生する場合があ
るという問題を有している。
【0009】従って、本発明の目的は上記問題点を解消
し、入力クロックに異常があった際にも安定したシステ
ムクロックを供給する回路を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、入力クロックにおけるクロックの乱れを
判別するレベル判別器と、前記入力クロックをN分周
(Nは所定の整数)する第1の分周器と、内部クロック
を生成する電圧制御型発振器(「VCO」という)と、
前記VCOの出力をN分周する第2の分周器と、前記第
1及び第2の分周器の出力の位相差を検出するPLL回
路と、前記PLL回路の出力と前記VCOが安定する電
圧レベルのいずれか一を前記レベル判別器からの判別信
号に基づき選択する第1の選択器と、を備え、前記VC
Oは前記第1の選択器からの出力で制御されて前記内部
クロックを発生し、更に、前記VCOから出力される前
記内部クロックと前記入力クロックのいずれか一を前記
レベル判別器からの前記判別信号に基づき選択する第2
の選択器を備えたことを特徴とするクロック保障回路を
提供する。
【0011】また、本発明は、前記VCOの発振周波数
を選択的に指定する周波数指定手段を備え、前記VCO
が前記周波数指定手段にて設定された周波数で発振する
可変型に構成してもよい。
【0012】さらに、本発明においては、入力クロック
におけるクロックの乱れを判別するレベル判別器と、内
部クロックを生成する電圧制御型発振器(「VCO」と
いう)と、前記入力クロックと前記内部クロックの位相
差を検出するPLL回路と、前記PLL回路の出力と前
記VCOが安定する電圧レベルのいずれか一を前記レベ
ル判別器からの判別信号に基づき選択する第1の選択器
と、を備え、前記VCOは前記第1の選択器からの出力
で制御されて前記内部クロックを発生し、更に、前記V
COから出力される前記内部クロックと前記入力クロッ
クのいずれか一を前記レベル判別器からの判別信号に基
づき選択する第2の選択器を備えた回路構成としてもよ
い。
【0013】
【作用】本発明によれば、入力クロックと内部クロック
の位相が常に一致することから、入力クロックが異常に
なった時に内部クロックに切替えを行っても、出力され
るシステムクロックは周期が乱れること無く安定してお
り、このためクロック切替えに起因したシステムの誤動
作を回避することができる。また、本発明によれば、V
COの基本発振周波数が可変されるため、任意の入力ク
ロック周波数に対しても安定動作が可能なクロック保障
回路を提供することができる。
【0014】
【実施例】図面を参照して、本発明の実施例を以下に説
明する。
【0015】
【実施例1】図1は本発明の第1の実施例の構成を示す
ブロック図である。図1を参照して、本実施例は、電圧
制御型発振回路(Voltage Controlled Oscillator、
「VCO」という)1、レベル判別器2、選択器3a、
3b、PLL(Phase Locked Loop)回路4、分周器5
a、5bから構成されている。
【0016】入力クロックは、レベル判別器2、選択器
3aの一の入力端、及び分周器5bにそれぞれ入力され
る。
【0017】レベル判別器2は、入力クロックのレベル
を調べてクロックが歪んだり、ノイズがのっていないか
を判別するもので、例えば入力クロックのレベルと予め
定めたスレッショルド(しきい値)レベルとを比較判別
し、正常ならば出力を1クロック期間分高レベルを保持
し、異常なら出力を低レベルに設定する(図2の波形図
を参照)。そして、レベル判別器2は、その判別結果を
選択信号12として選択器3a、3bに供給する。
【0018】分周器5bは、入力クロックをN分周する
もので、高速クロックが入力された際にPLL回路4に
おける位相調整を容易にするものである。
【0019】例えば、入力クロックの周波数を30MH
zとした場合、N分周の一例として1/5とし、実質的
に6MHzでPLL回路4を動作させるようにすること
により、本実施例は市販の製品で実現することが充分可
能である。
【0020】このように分周器5bで所定周波数に分周
された信号14はPLL回路4に入力される。
【0021】VCO1は選択器3bの出力を入力とし、
選択電圧制御により発振周波数が微調され、その基本発
振周波数を入力クロックの周波数と同一に設定してお
く。VCO1により生成されたクロックは内部クロック
11として選択器3aの他の入力端に入力されると共
に、分周器5aに入力される。VCO1はVCO制御信
号16(選択器3bの出力)によって制御され、基本発
振周波数を中心として可変される。
【0022】分周器5aは、前述した分周器5bと同じ
機能を有しており、VCO1からの内部クロック11を
N分周し、分周された出力信号13をPLL回路4へ供
給する。
【0023】PLL回路4は、分周器5aからの信号1
3と分周器5bからの信号14の位相差を検出し、分周
器5bからの信号14に比べて分周器5aからの信号1
3の位相が遅れていれば、VCO1の周波数を増加させ
る電圧レベルを発生する。また、分周器5bからの信号
14に比べて分周器5aからの信号13の位相が進んで
いれば、VCO1の周波数を減少させる電圧レベルを発
生する。
【0024】すなわち、PLL回路4は、分周器5aか
らの信号13と分周器5bからの信号14に位相差があ
る時には、内部クロック11を入力クロックに追従させ
る電圧レベルを供給する。逆に、分周器5aからの信号
13と分周器5bからの信号14の位相が一致していれ
ばそのまま安定する電圧レベルを維持する。このように
して、PLL回路4から出力された電圧レベル15は選
択器3bの一の入力端に入力される。
【0025】図2の波形図では、安定状態から始まって
おり、PLL回路4の出力15(「PLL出力」とい
う)は、正常なクロックの時には安定する電圧を発生
し、異常なクロックの時には位相がずれるために追従さ
せる電圧を発生している。
【0026】選択器3bは、一の入力端をPLL回路4
からの電圧レベル15に接続し、他の入力端をVCO1
が安定する所定の電圧レベルMに接続し、レベル判別器
2からの選択信号12に従っていずれか一を選択してV
CO制御信号16としてVCO1に出力する。
【0027】本実施例において、電圧レベルMを一の入
力とする選択器3bが設けられているのは、単にPLL
回路4からの出力15をVCO1に供給するだけの構成
とすると、クロックが異常な時にVCO1の出力である
内部クロック11が変化してしまうという事態を回避す
るためである。すなわち、PLL回路4からの信号15
が追従状態になった際に、レベル判別器2からの選択信
号12でVCO1が安定する電圧レベルMを出力するこ
とにより内部クロック11の安定性を保っている。図2
にその時の波形図を示す。すなわち、図2を参照して、
入力クロックにノイズ等が混入した状態(レベル判定出
力が低レベル)でPLL回路4が追従状態にある場合、
選択器3bは電圧レベルMをVCO1に供給している。
【0028】選択器3aは、入力クロックと内部クロッ
ク11のいずれか一をレベル判別器2からの選択信号1
2に従って選択出力し、安定した出力クロックとして、
システム(不図示)に供給する。図2の波形図を参照し
て、クロックを入力クロックから内部クロックに切替え
ても位相が一致しているため、周期が乱れていないこと
が分かる。
【0029】
【実施例2】次に本発明の第2の実施例について図面を
参照して説明する。図3は本発明の第2の実施例の構成
を示すブロック図である。図3において、前記第1の実
施例を説明するために参照した図1と同一の機能を有す
る要素には同一の参照符号が付されている。
【0030】図3を参照して、本実施例は、VCO1、
レベル判別器2、選択器3a、3b、PLL回路4、分
周器5a、5b、周波数指定回路6から構成されてい
る。
【0031】本実施例は、周波数指定回路6とVCO1
以外の構成は、前記第1の実施例と同様な動作を行うた
めその説明を省略し、以下では周波数指定回路6及びV
CO1についてのみ説明を行う。
【0032】周波数指定回路6は、VCO1の発振周波
数を指定するものであり、基本的に抵抗とコンデンサと
の組合わせにより任意に発振周波数を指定できる。
【0033】VCO1は、周波数指定回路6によって設
定された値に従って発振する可変型のVCOとして構成
される。すなわち、本実施例によれば任意の周波数の入
力クロックについてクロック保障が可能となる。
【0034】なお、前記第1、第2の実施例では、分周
器5a、5bを備えているが、周波数が低速なときには
これらの分周器を省くことができることは周知である。
【0035】以上、本発明を上記実施例に即して説明し
たが、本発明は上記態様にのみ限定されるものでなく、
本発明の原理に準ずる各種態様を含むことは勿論であ
る。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力クロックと内部クロックの位相が常に一致するよう
に構成されているため、入力クロックが異常になった時
に内部クロックに切替えを行っても、出力されるシステ
ムクロックは周期が乱れること無く安定しており、この
ためクロック切替えに起因したシステムの誤動作を回避
することができる。
【0037】また、本発明によれば、任意の周波数に対
しても安定動作が可能なクロック保障回路を提供するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の構成を示すブロック図であ
る。
【図2】本発明の一実施例の動作を説明する波形図であ
る。
【図3】本発明の第二の実施例の構成を示すブロック図
である。
【図4】従来例の構成を示すブロック図である。
【図5】従来例の動作を説明する波形図である。
【符号の説明】
1 VCO、発振器 2 レベル判別器 3a、3b 第1、第2の選択器 4 PLL回路 5a、5b 第1、第2の分周器 6 周波数指定回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力クロックにおけるクロックの乱れを判
    別するレベル判別器と、 前記入力クロックをN分周(Nは所定の整数)する第1
    の分周器と、 内部クロックを生成する電圧制御型発振器(「VCO」
    という)と、 前記VCOの出力をN分周する第2の分周器と、 前記第1及び第2の分周器の出力の位相差を検出するP
    LL回路と、 前記PLL回路の出力と前記VCOが安定する電圧レベ
    ルのいずれか一を前記レベル判別器からの判別信号に基
    づき選択する第1の選択器と、を備え、 前記VCOは前記第1の選択器からの出力で制御されて
    前記内部クロックを発生し、更に、 前記VCOから出力される前記内部クロックと前記入力
    クロックのいずれか一を前記レベル判別器からの前記判
    別信号に基づき選択する第2の選択器を備えたことを特
    徴とするクロック保障回路。
  2. 【請求項2】前記VCOの発振周波数を選択的に指定す
    る周波数指定手段を備え、 前記VCOが前記周波数指定手段にて設定された周波数
    で発振する可変型に構成されたことを特徴とする請求項
    1記載のクロック保障回路。
  3. 【請求項3】入力クロックにおけるクロックの乱れを判
    別するレベル判別器と、 内部クロックを生成する電圧制御型発振器(「VCO」
    という)と、 前記入力クロックと前記内部クロックの位相差を検出す
    るPLL回路と、 前記PLL回路の出力と前記VCOが安定する電圧レベ
    ルのいずれか一を前記レベル判別器からの判別信号に基
    づき選択する第1の選択器と、を備え、 前記VCOは前記第1の選択器からの出力で制御されて
    前記内部クロックを発生し、更に、 前記VCOから出力される前記内部クロックと前記入力
    クロックのいずれか一を前記レベル判別器からの判別信
    号に基づき選択する第2の選択器を備えたことを特徴と
    するクロック保障回路。
JP7062034A 1995-02-24 1995-02-24 クロック保障回路 Pending JPH08237114A (ja)

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Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19981110