JPS586627A - 位相同期回路 - Google Patents

位相同期回路

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JPS586627A
JPS586627A JP56103952A JP10395281A JPS586627A JP S586627 A JPS586627 A JP S586627A JP 56103952 A JP56103952 A JP 56103952A JP 10395281 A JP10395281 A JP 10395281A JP S586627 A JPS586627 A JP S586627A
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JP
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circuit
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pulse
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JP56103952A
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Koji Uchikoshi
打越 剛二
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Nakamichi Corp
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Nakamichi Corp
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION, OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08Details of the phase-locked loop
    • H03L7/10Details of the phase-locked loop for assuring initial synchronisation or for broadening the capture range

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入力パルスに同期するクロックツくルスを形成
する位相同期回路に関し、特に入カッくルスがNRZ 
(’non −return −to −zero)信
号の場合に用いて好適な位相同期回路に関する。
第1図は位相比較器としてエクスクル−シブ拳オア回路
(以下EX−OR)を用いた従来のNRZ信号用の位相
同期回路を示し、検出回路1が入力端子t1に入力され
るNRZ信号の変化点を検出して単安定マルチバイブレ
ータ回路(以下MM)2をトリガすると、MM2は電圧
制御発振器(以下VCO)5が同期状態で発振するクロ
ックツくルスのパルス周期の約7のノールス幅ヲモつノ
(ルスを出力する。EX−OR3はこのパルスと■℃5
の発振するクロックパルスとの位相を比較するもので、
両パルスの位相差に応するEX−OR3の出力はフィル
タ回路4により平滑される。
VC!05はフィルタ回路4の直流出力に応じてその発
振周波数を変えるものであるが、この場合、フィルタ回
路4の出力電圧が高くなるとその発振周波数が高くなる
ものとする。
かかる位相同期回路においては、VOO5の出力パルス
の立上り点が、第2図(a)のごとく、MM2の出力す
るパルスのパルス幅の中心にあるとき、EX−OR3の
出力は”H”状態とL”状態の時間が等しくなり、フィ
ルタ回路4の出力電圧はEX−OR3の出力電圧変化値
の7(以下中心電圧と称す)となる。捷たVOO5の出
力パルスの立上り点が、第2図(b)のごとく、MM 
2の出力するパルスのパルス幅の中心よシも遅れると、
EX−OR3の出力は!′H”状態の時間が、“L”状
態の時間よりも長いため、フィルタ回路4の出力電圧は
中心電圧よりも高くなり、VOO5をその発振周波数が
高くなる方向に制御し、クロックパルスの位相を進め、
逆に、第2図fc)のごとく、パルス幅の中心よりも進
むと、EX−0’Ft3の出力はL”状態の時間が’H
”状態の時間よりも長くなるため、フィルタ回路4の出
力電圧は中心電圧よりも低くなり、VOO5をその発振
周波数が低くなる方向に制御し、クロックパルスの位相
を遅らせる。
従って、VOO5の発振するクロックパルスの位相はそ
の立上り点がMM2の出力するパルスのパルス幅の中心
に位置するように自動制御がかかることになる。々おt
2はクロックパルスをとり出す出力端子を示す。
ところで、かかる位相同期回路においで、フィルタ回路
4の出力電圧はBX−OR3の位相比較特性により第5
図(a)の特性を示す。図においてクロックパルスの立
上り点がMM2の出力するパルスのパルス幅の中心にあ
るときを位相角90°の遅れの状態として示しである。
点Aを含む直線部分は00〜90°の遅れに対してはV
OO5の発振周波数を下げてクロックパルスの位相を遅
らせ、また90°〜180°の遅れに対してはVOO5
の発振周波数を上げてクロックパルスの位相を進ませる
ように作用し、常に遅れ角が90°となるように制御が
かかる範囲(以下正常範囲と称す)となり、これに対し
て点Bを含む直線部分は遅れ角2700を中心として、
これよりさらに遅れると遅れを増すように、またこの中
心より進めばなお進めるように作用する不安定な範囲(
以下異常範囲と称す)となる。
このため、上述の位相同期回路においては、EX−OR
3の位相比較特性によりその周波数引込み範囲が限定さ
れ、VOO5の自走周波数にごく近い周波数をもつ入力
パルスに対しては同期状態に入ることができるが、入力
パルスの周波数がその周波数引込み範囲にないと、フィ
ルタ回路4の出力はVOO5の周波数が低いときは第5
図(a)に示す三角波に従って図の左から右へ、逆にV
OO5の周波数が高いときは右から左へ流れることにf
iシ同期状態に入ることが出来ない欠点がある。
この周波数引込み範囲を拡大すべ(EX−OR3に代え
て位相周波数比較器を用いる位相同期回路も提案されて
いるが、かかる位相同期回路ではvCOの発振パルスご
とに毎回入力パルスとの比較が行なわなければならない
ので、NRZ信号用には使用できない欠点があった。
本発明は、かかる従来の欠点を解決するものであり、以
下図面に従って説明する。第3図は本発明回路の一実施
例の回路図であり、図においてMM2、EX−OR3、
フィルタ回路4及びVOO5は第1図に示す位相同期回
路におけるそれぞれと対応するものなので、同一番号を
付しそれらの詳細な説明は省略する。
僅かの遅延を生じさせる遅延回路6はEX−OR7と共
に第1図の位相同期回路における検出回路1に相当する
検出回路を形成し、入力端子1.に入力されるNRZ信
号の変化点を検出するものであり、NRZ信号に変化点
が無いときはEX−OR7の二つの入力端子の状態は同
じなので、その出力は′L”であるが、NRZ信号に変
化点があると遅延回路6を介する入力端子側における変
化が僅かの時間遅れ、この間二つの入力端子は異なる状
態をとるので、その出力は瞬間的に“H”となり、MM
2をトリガする。
MM2の出力はD形フリップフロップ回路(以下D−F
F)8のクロック端子及びアンド回路9.10の各一方
の入力端子に入力される。アンド回路9の他方の入力端
子にはD−FF8のQ端子出力が、またアンド回路1o
の他方の入力端子にはD−FF8の互端子出力がそれぞ
れ入力される。
アンド回路9の出力はEX−OR11の出力が一方の入
力端子に入力されるアンド回路I2の他方の入力端子に
入力され、またアンド回路1oの出力はアンド回路12
の出力が一方の入力端子に入力されるオア回路13の他
方の入力端子に入力されると共にMMl4をトリガする
。MMl4の出力するパルス幅はMM2の出力するパル
ス幅の約↓に設定されており、同期時のVOO5のクロ
ック周期の約7即ち位相角で約900相当となっている
。MMl、4の出力がクロック端子に入力されるり、F
Fl5 ノQ端子出カ/1iEX−OR,11ノー7の
入力端子に入力され、まだオア回路13の出力はEX−
OR3の一方の入力端子に入力される。
さらK VOO5ノ出力カD−FF8.15ノ各り端子
及びEX−OR3,11の各他方の入力端子に入力され
る。
以上の構成をとる本発明回路の動作を第4図を用いて説
明する。第4図は第1図の位相同期回路の説明において
定義した正常範囲及び異常範囲に対応する範囲の各タイ
ムチャートを示す。
NR,Z信号の変化点が検出され、I)、−FF8のク
ロック端子がH”になったときそのD端子に入力されて
いるVOO5の出力は、正常範囲においてはL−異常範
囲においては”H″であるので、D−FF8の出力は正
常範囲でQ端子出力がL”、Q端子出力がH”となり、
異常範囲ではその逆の出力状態をとる。従って、MM2
の出力が、正常範囲でアンド回路1oを、また異常範囲
ではアンド回路9をそれぞれ通過することになる。第4
図(a)及びfb)に示す正常範囲においては、アンド
回路1oから出力パルスが出るとMMl4はトリガされ
出力パルスを出方するが、MMl4の出力は定常時″’
H”で、動作時″L”となるので、D−FF1’5はM
M1’4の出力パルスの立上りでクロック端子がN H
++ となるとD端子に入力されているVOO5の出力
をとシ込みその情報をQ端子に出力する。このとき遅れ
角90°を、中心に位相が進んでいればQ端子出力はN
 L ++、遅れていれば逆に11 H++となりvC
OいるEX−ORIIは、D−FF’15が遅れ状態を
記憶している時にVOO5の反転出力を、またD−FF
15が進み状態を記憶している時にVOO5の出力をそ
のまま送出する。但し、正常範囲においてはアンド回路
9の出力が′L”であり、アンド回路】2の出力もn 
L ″となるので、アンド回路10の出力はオア回路1
3をそのまま通過してEX〜oht3に入力されるで、
フィルタ回路4の出力特性は、第1図の位相同期回路の
場合と同じとなる。
々お、第4図(a)は遅れ角90°より遅れている場合
、また第4図(b>は遅れ角90°より進んでいる場合
の動作をそれぞれ示す。
他方、第4図(01及び(d)に示す異常範囲において
はMM2の出力がアンド回路9を通過してアンド回路1
2に入力される。異常範囲における動作は正常範囲から
異常範囲への遷移の違いにより異なる。即ち、正常範囲
の遅れ状態から異常範囲に遷移した場合はD−FF15
のQ端子灯”H”で、EX=OR11はVOO5O反転
出力を送出し、アンド回路12及び13の出力パルスは
第4図(C)のごとくなるので、EX−OR3の出力状
態はH”状態の時間が長くなる。逆に正常範囲の進み状
態から異常範囲に遷移した場合は、D−FF 15のQ
端子出力はL”で、EX−ORIIはVOO5の出力を
そのまま送出し、アンド回路12及び13の出力パルス
は第4図(d)のごとくなるので、EX−OR3の出力
状態はL”状態の時間が長くなる。
第5図(b)は、かかる位相同期回路の遅れ角対フィル
タ回路4の出力電圧の関係を示すものであり、入力パル
スとVOO5の出力するクロックパルスが同期状態にな
いときは、第1図の位相同期回路と同様に、両者の位相
関係は正常範囲と異常範囲を交互に通過するもので、フ
ィルタ回路4の出力電圧はVOO5の発振周波数が低い
ときは図の左から右へ、またVOO5の発振周波数が高
いときは右から左へ流れることになるが、異常範囲では
左から右へ流れるときは上側の水平直線部を、また右か
ら左へ流れるときは下側の水平直線部を通過することに
なり、VOO5の発振周波数が低いときは正常範囲にお
ける最大遅れ状態時、またVOO5の発振周波数が高い
ときは正常範囲におけ゛る最犬進み状態時とそれぞれ等
しい電圧値をとる。
従って、本発明回路は位相比較器にEX−ORを採用し
ているにもかかわらず、位相周波数比較器と採用した場
合と同様に広い周波数引込み範囲をもつことになると共
に、入力パルスに欠落があっても正常に動作するので、
NRZ信号からこれに同期するクロックパルスを形成す
る場合に特に好適である。
第6図は本発明回路の他の実施例の回路図を示し、第3
図の実施例の回路にさらにアンド回路16.17、EX
−OR14、セットリセットフリップフロップ回路(以
下5R−FF)19及びD−FF2.0を追加し、周波
数引込み範囲を一層拡げるもので、第3図のものを同一
の働きをする他の構成部分には同一番号を付する。
入力パルスとVOO5の出力パルスの位相関係が正常範
囲から異常範囲に遷移し、D−FF8のQ端子出力がL
”からH”に変わると、5R−FF19はセットされる
と共にD−FF20はD−FF15のQ端子出力を読込
み、この遷移が正常範囲の遅れ状態からの遷移なのか、
或いは進み状態からの遷移なのかを記憶する。遷移前の
正常範囲における位相状態が遅れのときはD−F’F2
0は”L”信号奪読込み、そのQ端子出力がH”とナル
ノテ、EX−OR,11ハVCO5ノ反転出力を送出し
、また遷移前の正常範囲における位相状態が進みのとき
は、D−FF2Qは゛H′信号を読み、そのQ端子出力
がL”となるのノテ、EX−OR11はVOO5の出力
をそのまま送出すので、正常範囲から異常範囲に遷移し
た場合の動作は第3図の実施例のものと同じとなる。
逆に異常範囲から正合範囲に遷移するときは、D−FF
15がこの遷移した正常範囲における位相状態を読込む
が、先行する正常範囲と同じ位相状態、即ち正常範囲の
遅れ状態から異常範囲に遷移しさらに正常範囲に遷移し
たときは遅れ状態を、また正常範囲の進み状態から異常
範囲に遷移しさらに正常範囲に遷移したときは進み状態
を検出するまで、EX−OR18の出力はH”にならな
いので、5R−FF19はリセットされない。同じ位相
状態が検出されSR,−FF19がリセットされるとく
アンド回路10の出力がオア回路13を通過しEX−O
R3に入力されるので、その動作は第3図の実施例で説
明した正常範囲の動作に復帰する。
第5図(c)はこの位相同期回路の遅れ角対フィルタ回
路4の出力電圧の関係を示すものであり、この図から周
波数引込み範囲が格段と拡大されることが容易に理解さ
れるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の位相同期回路のブロック図、第2図は第
1図の従来回路の動作説明に供するタイムチャート、第
3図は本発明回路の一実施例の回路図、第4図は本発明
回路の動作説明に供するタイムチャート、第5図は本発
明の説明に供する特性図、及び第6図は本発明回路の他
の実施例の回路図をそれぞれ示す。 2.14   単安定マルチバイブレータ回路、3.7
.11.18・・・エクスクル−シブeオア回路、4・
・・フィルタ回路、5・・・電圧制御発振器、6・・・
遅延回路、8.15.20・・・ D形フリップフロッ
プ回路、9.10.12.16.17・・・アンド回路
、13・・・オア回路、19・・・セントリセットフリ
ップフロップ回路。 特許出願人  ナカミチ株式会社 代表者 中道仁部 第1図 MMlii%g E)4−:l; 第2図 RZ M4 第4図 一一一一一一一一シーーーー 一一一−1−一一一一 一ロー 一口−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 入力パルスと電圧制御発振器の出力パルスとの位相差を
    エクスクル−シブ・オア形位相比較器で検出し、該両パ
    Wスの位相差に応答する直流出力で前記電圧制御発振器
    の発振周波数を制御して前記入力パルスに同期する前記
    出力パルスを形成する位相同期回路であり、 前記入力パルスに対する前記出力パルスの位相状態が同
    期引込み可能な正常範囲か、同期引込み不可能な異常範
    囲かを判別する判別手段と、前記正常範囲が判別された
    とき前記出力パルスの位相が完全に同期されたときの前
    記入力パルスに対する位相よりも遅れ状態か進み状態か
    を判別して記憶する記憶手段とからなり、前記判別手段
    が前記異常範囲を判別したとき、該異常範囲に先行する
    正常範囲に関して前記記憶手段が記憶1.た遅れ或いは
    進み状態の情報にもとづき、前記直流出力を前記正常範
    囲における最大遅れ或いは最大進み状態時の該直流出力
    と略等しくなるようにすることを特徴とする位相同期回
    路。
JP56103952A 1981-07-03 1981-07-03 位相同期回路 Granted JPS586627A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6118220A (ja) * 1984-07-04 1986-01-27 Kokusai Denshin Denwa Co Ltd <Kdd> 位相同期回路
JPS6198021A (ja) * 1984-10-16 1986-05-16 エヌ・ベー・フイリツプス・フルーイランペンフアブリケン 同期回路

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4848056A (ja) * 1971-10-20 1973-07-07

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