JPH0964859A - 適時位相比較回路 - Google Patents

適時位相比較回路

Info

Publication number
JPH0964859A
JPH0964859A JP7211479A JP21147995A JPH0964859A JP H0964859 A JPH0964859 A JP H0964859A JP 7211479 A JP7211479 A JP 7211479A JP 21147995 A JP21147995 A JP 21147995A JP H0964859 A JPH0964859 A JP H0964859A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
vco
input data
flop
flip
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.)
Pending
Application number
JP7211479A
Other languages
English (en)
Inventor
Shiro Sugawara
史朗 菅原
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.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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 Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP7211479A priority Critical patent/JPH0964859A/ja
Publication of JPH0964859A publication Critical patent/JPH0964859A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】非同期な入力データを基準タイミングとして位
相同期動作を実現するために、位相差に対応した出力を
回路が動作するVLからVHの電圧範囲で出力することが
できる位相比較回路を提供する。 【解決手段】入力データの立上がりを第1のDフリップ
フロップ11で検出する。その入力データの立上がりを
検出した時点から次のVCO出力19の立上がりを第2
のDフリップフロップ13が検出して第1のDフリップ
フロップ11をリセットする。VCO出力が入力データ
の立上がりに対して遅れているか進んでいるかを第3の
Dフリップフロップ16で判別する。第3のDフリップ
フロップ16の出力とVCO出力19とを入力する排他
的論理和回路の出力をVCO24の制御電圧としてスイ
ッチ回路20で供給/遮断する。スイッチ回路の制御信
号は第1のDフリップフロップ11から与えられる。入
力データの立上がり時に該入力データと前記VCO出力
との比較結果を出力し、その他の期間は出力しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は非同期データ通信等
においてパルス列を成す入力データにVCOを同期させ
る信号を出力する適時位相比較回路に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の位相比較回路としては、
例えば特開平2−48837号公報に記載されているク
ロック再生回路に使用されているものがある。このクロ
ック再生回路は図3に示すように、入力されたディジタ
ル信号を論理レベルに変換する波形整形回路41と、2
つのDフリップフロップ43、44と、2つのインバー
タ45、51、2つの排他的論理和回路49、50、ス
イッチ52、から構成される位相比較回路53を具備
し、その出力はループフィルタ48によって出力波形を
平滑化されて、VCO47の制御電圧として入力され
る。
【0003】46は該制御電圧で発振するVCO47の
出力をM分周するカウンタである。この従来例で述べら
れている位相比較回路53の動作を図4を使って説明す
る。図4に示すように、この従来例では入力データ40
の立上がり及び立下がりから、それぞれ次にVCO出力
が立ち下がるまで、VCO波形56を反転した信号を出
力し(57)、その他の期間はスイッチ52を開いて先
のVCO用制御電圧を維持する。
【0004】これによって、入力データ40の変化点と
VCO出力の立下がりとのタイミング差に比例した電圧
レベルを制御電圧54としてVCO47へ出力すること
で負帰還ループを形成し、入力データの立上がり、立下
がりとVCO出力は一定のタイミング関係を保つことに
なる。従って入力データがNRZ(Non・Retur
n・to・Zero)信号でデータパターンによっては
データ検出クロック成分が途切れてしまう様な場合で
も、正確な位相比較をすることが可能になるので位相同
期を達成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例ではVC
O47へ帰還される信号は比較器53の出力をループフ
ィルタ48に入力することで平滑化されるので、出力電
圧Vtは比較出力の平均値電圧を出力することになる。
つまり回路が動作する電圧のハイレベルをVH、ローレ
ベルをVLとし、一回の位相比較動作でVHを出力する時
間をTH、VLを出力する時間をTLとすると、位相比較
出力の平均電圧Vtは以下のようになる。
【0006】
【数1】 ここでVL=0とすると
【0007】
【数2】
【0008】となる。ここで述べている比較器の動作か
らTLは、THよりも必ず長い時間となるので 0≦TH≦TL (式3) (式2)に(式3)を適用すると
【0009】
【数3】
【0010】となる。つまり該平均位相比較電圧値Vt
は、0からVH/2レベルまでの電圧範囲で出力される
ため、VCO47はその狭い電圧範囲で所望の周波数で
発振するように設定されることが必要となり、自由度が
低くなる。
【0011】本発明は上記の問題点を鑑みてなされたも
のであり、その目的は非同期な入力データを基準タイミ
ングとして位相同期動作を実現するために、位相差に対
応した出力を回路が動作するVLからVHの電圧範囲で出
力することができる位相比較回路を提供することにあ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め本発明は、パルス列を成す入力データにVCOを同期
させるための信号を出力する適時位相比較回路におい
て、前記入力データの立上がりを検出する第1のDフリ
ップフロップと、前記第1のDフリップフロップが入力
データの立上がりを検出した時点から次のVCO出力の
立上がりを検出して前記第1のDフリップフロップをリ
セットする第2のDフリップフロップと、前記VCO出
力が前記入力データの立上がりに対して遅れているか進
んでいるかを判別する第3のDフリップフロップと、前
記第3のDフリップフロップの出力とVCO出力とを入
力する排他的論理和回路と、前記排他的論理和回路の出
力を前記VCOの判別信号として供給/遮断するスイッ
チ回路と、前記第1のDフリップフロップの出力を前記
スイッチ回路の制御信号として供給する手段と、から成
り、前記入力データの立上がり時に該入力データと前記
VCO出力との比較結果を出力し、その他の期間は出力
しないことを特徴とする。
【0013】図2のB区間に示すように、入力データの
立上がり時点でVCO出力19がV H(ハイレベル)で
あれば、次のVCO出力19立上がりまでの期間だけV
CO分周出力19を出力することで、従来例と同様に位
相差に対応したVL(ローレベル)からVH/2の範囲の
平均電圧値をVCO制御電圧23として出力する。
【0014】逆に図2のA区間に示すように入力データ
10の立上がり時点でVCO出力19がVLであれば、
比較出力21は次のVCO出力立上がりまでの期間だけ
Hを出力することで、21の平均電圧であるVCO制
御電圧23を最大VHまで上昇させることで、VCO発
振周波数を上昇させ、入力データ立上がりとVCO立上
がりのタイミングを近づける様な位相修正を行なう。
【0015】更に図2のC区間に示すような、上記以外
の期間は位相比較出力せずにVCO制御電圧23をホー
ルドすることでVCO発振周波数を維持して、入力デー
タの信号変化点が長い時間に渡って無い様な場合でも位
相同期を維持しながら、該位相比較器の出力平均電圧V
tはVLからVHまでの電圧範囲で位相差に対応した電圧
値を出力することになるので、広い制御電圧範囲の中で
所望の周波数を発振するVCOを位相同期させることが
可能となる。
【0016】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して、本発明を
詳細に説明する。図1は本発明の一実施形態である位相
比較回路29を中心に回路構成を示すブロック図であ
る。
【0017】10は基準となる信号を入力する信号入力
端子、11は入力データの立上がりを検出する第1のD
フリップフロップ、13は第1のDフリップフロップが
入力データの立上がりを検出した時点から次のVCO出
力立上がりを検出して第1のDフリップフロップ11を
リセットする第2のDフリップフロップ、16はVCO
出力が入力データの立上がりに対して遅れているか、も
しくは進んでいるかを判別する第3のDフリップフロッ
プである。
【0018】18は第3のDフリップフロップ出力とV
CO出力とを入力する排他的論理和回路である。20は
その排他的論理和回路18の出力をループフィルタ22
に接続あるいは、切り離すことでVCO制御電位を維
持、修正の選択動作を行なうスイッチ回路、22は該帰
還ループの動作特性を設定するループフィルタである。
24は入力データのデータレートのM倍周波数で発振す
ることができ、外部から入力される制御電圧23によっ
て発振周波数を制御することができる電圧制御発振器
(VCO)であり、制御電圧23が高ければ、高い周波
数で発振する特性を有する。28は該VCO24からの
出力をM分周する分周器、25は再生された検出タイミ
ングを出力する出力端子である。
【0019】入力端子10は第1のDフリップフロップ
11のクロック端子CKに接続され、その第1のDフリ
ップフロップ11のD端子はローレベル電位(例えばグ
ランド電位)点に接続される。スイッチ回路20を制御
するため第1のDフリップフロップ11から与えられる
制御信号は、第1のDフリップフロップ11の−Q端子
から出力される。
【0020】この−Q端子は第2のDフリップフロップ
13のD端子にも接続されている。第2のDフリップフ
ロップ13のクロック端子CKにはVCO24のM分周
出力が与えられる。第2のDフリップフロップ13の−
Q出力は第1のDフリップフロップ11のリセット端子
に与えられる。
【0021】第3のDフリップフロップ16のクロック
端子CKには、入力端子10からの入力データが与えら
れる。この第3のDフリップフロップ16のD端子には
VCOのM分周出力が与えられ、−Q端子に生じる出力
が排他的論理和回路18の一方の入力として供給され
る。
【0022】前記入力端子10から入力データの立上が
りが第1のDフリップフロップ11のCK端子に入力さ
れると、その第1のDフリップフロップ11の−Q端子
から線路12にHレベルが出力され、第2のDフリップ
フロップ13のD端子に入力される。
【0023】第2のDフリップフロップ13のCK端子
にはVCO分周出力19が入力されることで、入力デー
タが立ち上がった時点から、次のVCO分周出力19の
立ち上がる時点まで線路14にはVH(ハイレベル)を
出力することになり、第1のDフリップフロップ11の
リセット端子に入力される。該VHの立下がりが入力さ
れた時点で第1のDフリップフロップ11はリセットさ
れて、線路12にVL(ローレベル)を出力することに
なる。つまり該線路12の電圧は位相比較結果を出力す
る期間はVH、制御電圧21をホールドする期間はVL
なり、ON−OFF信号としてスイッチ回路20に入力
される。
【0024】一方、第3のDフリップフロップ16のC
K端子には入力データが、D端子にはVCO分周出力1
9が入力されることで、入力データが立ち上がった時に
VCO分周出力19がVHであればVLを、逆にVLであ
ればVHを線路17に出力することになり、従って該線
路17への出力は入力データの立上がりに比べてVCO
分周出力19の立上がりが進んでいるか、遅れているか
を検出することになる。該線路17の電圧およびVCO
分周出力19は排他的論理和回路18へ入力され、該排
他的論理和回路の出力26はスイッチ回路20に入力さ
れる。
【0025】スイッチ回路20は、OFFの場合には位
相比較出力21の電位をホールドし、ONの場合は出力
26を線路21へ接続してループフィルタ22へ与え
る。VCO24はデータレート周波数のM倍の周波数で
発振することが可能で、外部から加えられる制御電圧2
3が高くなればより高い周波数を発振する特性を有する
発振器である。該VCOの出力はカウンタ28でM分周
し、出力端子25へ出力される。
【0026】以上、各部の動作タイミングを図2に示
す。入力データの立上がりがVCO分周出力19の立上
がりに対して進んでいる場合には位相比較出力21は出
力電圧上昇(A)、遅れている場合には一定の位相差を
維持する動作(B)を行ない、(A)(B)以外の期間
は電圧を維持するホールド(C)の3種類の動作が連続
することとなる。
【0027】スイッチ回路20の出力は低域通過フィル
タであるループフィルタ22へ入力され、平滑化されて
VCO24の制御電圧23として入力される。このPL
Lループの同期特性および応答特性を決定する重要な要
素となる。該電圧を制御電圧23として発振するVCO
24の出力は分周器28でM分周し入力データのデータ
レートと同様な周波数を発生し、出力端子25へ出力す
る。
【0028】つまり入力データに比べてVCO分周出力
の立上がりが進んでいる場合、制御電圧は比較出力の平
均値となるために、VLからVH/2の電圧範囲の制御電
圧でVCO24と入力データの立上がりタイミングは一
定の位相差を維持する方向へ修正されることになる。逆
に入力データに比べて立上がりが遅れている場合には制
御電圧は上昇して、より高い周波数発振となってVCO
24の立上がりタイミングは進んで入力データの立上が
りに近づく方向に修正されることになる。以上の動作の
繰り返しによって、VCO出力19の立上がりは入力デ
ータの立上がりと一定のタイミング関係を保つことにな
る。
【0029】本発明の適時位相比較回路は、入力データ
がデータ通信における受信器内の動作クロックに対して
非同期で、該入力データを検出するタイミングを前記入
力データから再生するクロック再生回路に使用して好適
である。
【0030】
【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、位相
比較回路によって制御されるVCO出力は、入力データ
自体を基準にして入力データからデータを検出する際に
有効なタイミングとなる。更にこの位相比較回路は、比
較結果を回路が動作するVLからVHまでの電圧範囲で出
力するので、制御電圧23がそのような広い電圧範囲中
でデータレートのM倍の周波数で発振するようなVCO
を使うことで、データ検出に有効な位相同期ループの構
成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明を実施した適時位相比較回路の回路
図。
【図2】 その動作説明用の信号波形図。
【図3】 従来の適時位相比較回路の回路図。
【図4】 その動作説明用の信号波形図。
【符号の説明】
10 入力端子 11 第1のDフリップフロップ 13 第2のDフリップフロップ 16 第3のDフリップフロップ 18 排他的論理和回路 20 スイッチ回路 24 VCO 28 分周回路 29 適時位相比較回路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 パルス列を成す入力データにVCOを同
    期させるための信号を出力する適時位相比較回路におい
    て、 前記入力データの立上がりを検出する第1のDフリップ
    フロップと、 前記第1のDフリップフロップが入力データの立上がり
    を検出した時点から次のVCO出力の立上がりを検出し
    て前記第1のDフリップフロップをリセットする第2の
    Dフリップフロップと、 前記VCO出力が前記入力データの立上がりに対して遅
    れているか進んでいるかを判別する第3のDフリップフ
    ロップと、 前記第3のDフリップフロップの出力とVCO出力とを
    入力する排他的論理和回路と、 前記排他的論理和回路の出力を前記VCOの判別信号と
    して供給/遮断するスイッチ回路と、 前記第1のDフリップフロップの出力を前記スイッチ回
    路の制御信号として供給する手段と、から成り、前記入
    力データの立上がり時に該入力データと前記VCO出力
    との比較結果を出力し、その他の期間は出力しないこと
    を特徴とする適時位相比較回路。
  2. 【請求項2】 前記VCO出力はVCOの発振周波数を
    分周したものであることを特徴とする請求項1に記載の
    適時位相比較回路。
  3. 【請求項3】 前記入力データはデータ通信における受
    信器内の動作クロックに対して非同期であり、該入力デ
    ータを検出するタイミングを前記入力データから再生す
    るクロック再生回路に使用される請求項1又は2に記載
    の適時位相比較回路。
JP7211479A 1995-08-21 1995-08-21 適時位相比較回路 Pending JPH0964859A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7211479A JPH0964859A (ja) 1995-08-21 1995-08-21 適時位相比較回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7211479A JPH0964859A (ja) 1995-08-21 1995-08-21 適時位相比較回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0964859A true JPH0964859A (ja) 1997-03-07

Family

ID=16606639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7211479A Pending JPH0964859A (ja) 1995-08-21 1995-08-21 適時位相比較回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0964859A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6680992B1 (en) 1998-08-26 2004-01-20 Nec Corporation Clock identification and reproduction circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6680992B1 (en) 1998-08-26 2004-01-20 Nec Corporation Clock identification and reproduction circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6667663B2 (en) Phase locked loop circuit
US5302916A (en) Wide range digital frequency detector
JPH11234122A (ja) ディジタルpll回路とクロックの生成方法
KR950008461B1 (ko) Nrz 데이터 비트 동기 장치
JPH0546730B2 (ja)
US6757349B1 (en) PLL frequency synthesizer with lock detection circuit
JP3555372B2 (ja) 同期処理回路
JPH0964859A (ja) 適時位相比較回路
JP3039526B2 (ja) Pll回路
JP2795008B2 (ja) 位相同期発振回路の耐入力クロック断回路方式
JP3353372B2 (ja) 液晶表示装置
JPH06276089A (ja) Pll回路
JP2000101554A (ja) サンプリングクロック再生回路
KR0158654B1 (ko) 디지털 위상 동기 루프의 양자화 오차 제거 회로
JPH08335932A (ja) 局間クロック同期回路
JPH07273648A (ja) Pll回路
JP3525875B2 (ja) 位相同期装置及び位相同期方法
EP0388701A2 (en) Clock recovery circuit
JPH0126596B2 (ja)
JPH03113975A (ja) クロック発生回路
JP2000031819A (ja) クロック同期回路
JPS586627A (ja) 位相同期回路
JPH1155115A (ja) 外部同期クロック発生装置
JPH08167843A (ja) 位相同期発振器
JP2000341260A (ja) クロック位相同期回路及びその位相同期方法