KR100333335B1 - Phase Synchronous Loop Apparatus for Optical Disk Apparatus Adopting MPL Detection - Google Patents

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KR100333335B1 KR1019980061033A KR19980061033A KR100333335B1 KR 100333335 B1 KR100333335 B1 KR 100333335B1 KR 1019980061033 A KR1019980061033 A KR 1019980061033A KR 19980061033 A KR19980061033 A KR 19980061033A KR 100333335 B1 KR100333335 B1 KR 100333335B1
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Abstract

피알엠엘 검출방식을 채용한 광디스크 장치에서 사용되는 본 발명의 위상동기루프 장치는, 광디스크 장치의 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 비트의 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부와, 소정 제어전압에 의거하여 주파수 및 위상 제어된 클럭을 상기 아날로그/디지털변환기 및 후단의 피알엠엘 검출방식의 데이터복원부로 출력하는 전압제어발진기와, 상기 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 슬라이스 레벨과 비교하여 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부와, 상기 디지털신호에서 동기패턴 구간을 찾고, 상기 동기패턴 구간동안을 상기 클럭으로 카운트하여 상기 동기패턴 구간에 요구되는 개수만큼 카운트되는가를 판단하고 그 차에 따른 주파수에러신호를 출력하고, 상기 동기패턴구간동안 카운트한 클럭의 수가 동기패턴구간에 요구되는 개수와 일치하면 주파수 락 검출신호를 출력하는 주파수 에러 검출부와, 상기 디지털신호가 상기 슬라이스 레벨에 의해 슬라이스됨에 따라 나타나는 제로 크로싱 포인트에 가장 가까운 클럭과 상기 펄스신호의 소정 에지간의 위상 차를 검출하고 그에 따른 위상에러신호를 출력하는 위상에러검출부와, 상기 주파수 락 검출신호의 인가 유무에 따라 상기 주파수 에러신호 및 위상 에러신호를 선택적으로 출력하는 선택부와, 상기 선택부에서 선택된 에러신호를 루프필터링하여 상기 전압제어발진기에 제어전압으로 제공하는 루프필터로 구성한다.The phase locked loop apparatus of the present invention used in an optical disk apparatus employing a PLM detection method includes an analog / digital converter for converting a signal read by a pickup of an optical disk apparatus into a digital signal of a predetermined bit, and on the basis of a predetermined control voltage. A voltage controlled oscillator for outputting a frequency- and phase-controlled clock to the analog / digital converter and a data recovery unit of a PLM detection method at a later stage, and generating a pulse signal by comparing a signal read from the pickup with a predetermined slice level A synchronization pattern section is found in the digital signal, the synchronization pattern section is counted as the clock to determine whether the number is required for the synchronization pattern section, and a frequency error signal corresponding to the difference is output; The number of clocks counted in the sync pattern section is required for the sync pattern section. A frequency error detection unit for outputting a frequency lock detection signal when the number is matched, and detecting a phase difference between a clock closest to a zero crossing point appearing as the digital signal is sliced by the slice level and a predetermined edge of the pulse signal. A phase error detector for outputting a phase error signal, a selector for selectively outputting the frequency error signal and a phase error signal according to whether or not the frequency lock detection signal is applied, and loop filtering the error signal selected by the selector A loop filter is provided to the voltage controlled oscillator as a control voltage.

Description

피알엠엘 검출방식을 채용한 광디스크 장치에서의 위상동기루프장치Phase Synchronous Loop Apparatus in Optical Disc Device Adopting MPL Detection Method

본 발명은 광디스크 장치에 관한 것으로, 특히 PRML(Partial Response, Maximum Likelihood)검출방식을 채용한 광디스크장치에서의 위상동기루프(PLL: Phase Locked Loop)장치에 관한 것이다.The present invention relates to an optical disk device, and more particularly, to a phase locked loop (PLL) device in an optical disk device employing a PRML (Partial Response, Maximum Likelihood) detection method.

일반적으로 PRML기술은 지난 수년 전부터 디지털 통신에서 채용되어 오고 있었는데 현재는 컴퓨터 보조기억장치로 널리 사용되는 하드 디스크 드라이브(HDD: hard disk drive)에도 적용되고 있다. HDD에서의 PRML검출방식 채용은 HDD에서의 고용량 및 고속 액세스 가능토록 시스템을 구현되는데 크게 기여하였다.In general, PRML technology has been employed in digital communications for many years, and is now applied to hard disk drives (HDDs), which are widely used as computer auxiliary memory devices. The adoption of the PRML detection method in the HDD greatly contributed to the implementation of the system to enable high capacity and high speed access in the HDD.

발명자 William L. Abbott 등에 의해서 발명되고 "DISK DRIVE USING PRML CLASS Ⅳ SAMPLING DATA DETECTION WITH DIGITAL ADAPTIVE EQUALIZATION"이라는 명칭으로 1994년 8월 23일자로 특허 허여된 미국특허 제5,341,249호에서는 PRML검출방식을 채용한 HDD에 대해 개시하고 있다.Invented by inventor William L. Abbott et al., US Pat. Is disclosed.

PRML검출방식의 하드 디스크 드라이브는 신호 기록 및 독출을 위해 디지털 채널을 형성하고 있으며, PRML검출을 위해 함께 사용되는 PLL도 전형적인 디지털 PLL를 사용한다. 하드 디스크 드라이브에 채용된 PRML검출방식에 대한 기술의 특징은 크게, 선형적 밀도가 증가할 때 야기되는 심볼간의 간섭(InterSymbol Interference: ISI)을 적절하게 제어하여 원하는 파형을 만들어 내는 등화, 샘플링한 데이터 시퀀스를 비터비 알고리즘(Viterbi Algorithm)을 사용하여 데이타를 복원해 내는 시퀸스 검출, 디지털 이득 및 타이밍 제어 등으로 요약된다. 상기 PRML검출방식 기술은 하드 디스크 드라이브의 리드/라이트 채널회로내에서 하드웨어로 구현되는데, 구현되는 일 예로는 상기 등화를 위한 등화기, 시퀸스 검출을 위한 비터비 디코더, 디지털 이득 및 타이밍 제어를 위한 이득 및 타이밍 제어회로 등이 될 수 있다. 이들 구성들은 PRML리드채널의 회로들이다. 상기 PRML리드채널에 대한 구성은 이미 공지된 내용으로서 그 일예로는 SILICON SYSTEMS STORAGE PRODUCTS 1994 DATA BOOK을 들 수 있다.PRML detection hard disk drives form digital channels for signal recording and reading, and the PLLs used together for PRML detection also use a typical digital PLL. The characteristics of the PRML detection method employed in the hard disk drive are largely characterized by equalized and sampled data that produces a desired waveform by appropriately controlling intersymbol interference (ISI) caused by an increase in linear density. The sequence is summarized in terms of sequence detection, digital gain and timing control to recover data using a Viterbi Algorithm. The PRML detection technique is implemented in hardware in a read / write channel circuit of a hard disk drive. For example, the equalizer for the equalization, the Viterbi decoder for sequence detection, the gain for digital gain and timing control are implemented. And timing control circuits. These configurations are the circuits of the PRML lead channel. The configuration of the PRML lead channel is already known, and an example thereof includes SILICON SYSTEMS STORAGE PRODUCTS 1994 DATA BOOK.

한편 발명자 유승준에 의해서 발명되고 본원 출원인에게 양도되어 1997년 ?월 ?일자로 선 특허출원된 제1977-59071호(발명의 명칭: 광 디스크 재생 시스템의 데이타 복원장치 및 방법) 및 발명자 김일권에 의해서 발명되고 본원 출원인에게 양도되어 1998년 7월 16일자로 선 특허출원된 제1998-28842호(발명의 명칭: 광디스크 재생 시스템에서 데이터 복원장치와 기준전압 및 위상오차 보정방법)에서는 PRML검출방식을 채용해 데이터를 복원하는 광디스크 장치에 대해서 개시하고 있다.On the other hand, the invention was invented by inventor Yoo Seung-jun and assigned to the applicant of the present application and filed with a patent application dated 1997-May-Date No. 1977-59071 (Invention: Data Restoration Apparatus and Method of Optical Disc Playback System) and inventor Kim Il-kwon. No. 1998-28842 (name of the invention: data recovery device and reference voltage and phase error correction method in optical disc reproducing system) adopts PRML detection method. Disclosed is an optical disk device for restoring data.

PRML검출방식을 채용한 데이터를 복원하는 광디스크 장치에 사용되는 PLL회로는 HDD에 사용되는 PLL회로를 그대로 사용할 수 없다. 일반적으로 HDD에 사용되는 PRML리드채널회로에서의 PLL장치는 전형적인 디지털 PLL을 사용한다. 즉 디스크에서 읽은 입력신호의 제로 크로스 포인트(zero cross point)를 디지털로 검출하고 ADC(Analog to Digital Converter) 클럭을 락킹(locking)시켜서 데이터 클럭을 복원하는 방법을 사용한다. 그렇지만 이 방법은 PRML검출방식을 채용한 DVD장치 등과 같은 광디스크장치에 적용하기에는 EFM(Eight to Fourteen Modulation)신호의 특성상 PLL클럭을 락킹시키기는 방법이 복잡하고도 어려운 문제가 있다.The PLL circuit used in the optical disk device for restoring data adopting the PRML detection method cannot use the PLL circuit used in the HDD as it is. In general, the PLL device in the PRML lead channel circuit used in the HDD uses a typical digital PLL. That is, a method of restoring a data clock by digitally detecting a zero cross point of an input signal read from a disk and locking an analog-to-digital converter (ADC) clock. However, this method is complicated and difficult to lock the PLL clock due to the characteristics of the EFM (Eight to Fourteen Modulation) signal to apply to an optical disk device such as a DVD device employing the PRML detection method.

따라서 본 발명의 목적은 PRML검출방식의 광디스크 장치에 맞는 PLL장치를 제공하는데 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a PLL device suitable for an optical disk device of a PRML detection method.

본 발명의 다른 목적은 PRML검출방식 광디스크 장치에서 데이터 복원을 안정되게 수행하는 PLL장치를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a PLL device for stably restoring data in a PRML detection optical disk device.

상기한 목적에 따라, 본 발명은, 피알엠엘 검출방식을 채용한 광디스크 장치에서의 위상동기루프장치에 있어서, 상기 광디스크 장치의 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 비트의 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부와, 소정 제어전압에 의거하여 주파수 및 위상 제어된 클럭을 상기 아날로그/디지털변환기 및 후단의 피알엠엘 검출방식의 데이터복원부로 출력하는 전압제어발진기와, 상기 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 슬라이스 레벨과 비교하여 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부와, 상기 디지털신호에서 동기패턴 구간을 찾고, 상기 동기패턴 구간동안을 상기 클럭으로 카운트하여 상기 동기패턴 구간에 요구되는 개수만큼 카운트되는가를 판단하고 그 차에 따른 주파수에러신호를 출력하고, 상기 동기패턴구간동안 카운트한 클럭의 수가 동기패턴구간에 요구되는 개수와 일치하면 주파수 락 검출신호를 출력하는 주파수 에러 검출부와, 상기 디지털신호가 상기 슬라이스 레벨에 의해 슬라이스됨에 따라 나타나는 제로 크로싱 포인트에 가장 가까운 클럭과 상기 펄스신호의 소정 에지간의 위상 차를 검출하고 그에 따른 위상에러신호를 출력하는 위상에러검출부와, 상기 주파수 락 검출신호의 인가 유무에 따라 상기 주파수 에러신호 및 위상 에러신호를 선택적으로 출력하는 선택부와, 상기 선택부에서 선택된 에러신호를 루프필터링하여 상기 전압제어발진기에 제어전압으로 제공하는 루프필터로 구성함을 특징으로 한다.In accordance with the above object, the present invention provides an analog / digital conversion unit for converting a signal read by a pickup of an optical disk device into a digital signal of a predetermined bit in a phase locked loop device in an optical disk device employing a PLM detection method. A voltage controlled oscillator for outputting a frequency- and phase-controlled clock based on a predetermined control voltage to the analog / digital converter and a data recovery unit of a PLM detection method at a later stage, and comparing the signal read from the pickup with a predetermined slice level. A pulse signal generator for generating a pulse signal and a sync pattern section are found in the digital signal, and the clock is counted during the sync pattern section to determine whether the number is required for the sync pattern section. Outputs a frequency error signal and counts the number of clocks counted during the A frequency error detection unit for outputting a frequency lock detection signal if it matches the number required for the pre-pattern section, and between a clock closest to a zero crossing point appearing as the digital signal is sliced by the slice level and a predetermined edge of the pulse signal. A phase error detector for detecting a phase difference and outputting a phase error signal according to the present invention, a selector for selectively outputting the frequency error signal and a phase error signal according to whether the frequency lock detection signal is applied or not, And a loop filter which loop-filters an error signal and provides the voltage-controlled oscillator with a control voltage.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PLL(Phase Locked Loop) 장치 블록 구성도,1 is a block diagram of a phase locked loop (PLL) device according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FD(Frequency error Detector)(16)의 구체 블록 구성도,2 is a detailed block diagram of a frequency error detector (FD) 16 according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 PD(Phase error Detector)(18)의 구체 블록 구성도,3 is a detailed block diagram of a phase error detector (PD) 18 of FIG. 1 according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLL장치 블록 구성도,4 is a block diagram of a PLL device according to another embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 PD(18)의 구체 블록 구성도,5 is a detailed block diagram of the PD 18 of FIG. 4 according to another embodiment of the present invention;

도 6은 도 1의 AGC회로(10)에 인가되는 RF IN신호 및 EFM슬라이서(26)에서 출력되는 EFM펄스신호 EFM_PLS의 파형도,6 is a waveform diagram of an RF IN signal applied to the AGC circuit 10 of FIG. 1 and an EFM pulse signal EFM_PLS output from the EFM slicer 26;

도 7a 및 도 7b는 위상이 느릴 경우와 빠를 경우의 일예에 대한 도 3의 PD(18)의 각부 타이밍도,7A and 7B are timing diagrams of the parts of the PD 18 of FIG. 3 for an example of when the phase is slow and when the phase is fast;

도 8a 및 도 8b는 위상이 느릴 경우와 빠를 경우의 일예에 대한 도 5의 PD(18)의 각부 타이밍도.8A and 8B are timing diagrams of the parts of the PD 18 of FIG. 5 for an example of when the phase is slow and when the phase is fast.

이하 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 도면들중 동일한 구성요소들은 가능한한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same elements in the figures are denoted by the same numerals wherever possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PLL장치 블록 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FD(Frequency Detector) 16의 구체 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 PD(Phase Detector) 18의 구체 블록 구성도이다.FIG. 1 is a block diagram of a PLL device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a concrete detector 16 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of an embodiment of the present invention. Concrete block diagram of PD (Phase Detector) 18.

도 1에서, RF IN신호는 픽업에 의해서 리드된 EFM신호로서 DVD의 일예로는 3T에서 14T로 구성된 신호이다. 여기서, T는 클럭펄스 1개분의 길이를 의미한다. 상기 구성된 신호들중 14T신호는 동기패턴을 의미하는데, 상기 14T신호는 RF IN신호의 부호가 512번 반전되었을 경우 그 신호 구간내에 반드시 하나가 존재한다. 상기에서 RF IN신호가 3T에서 14T로 구성된 것, 동기패턴이 14T인 것, RF IN신호의 부호가 512번 반전되었을 경우 그 신호 구간내에 반드시 하나가 존재한다는 것은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 것이며 그 내용들은 변경 또는 변형될 수 있음을 이해하여야 한다.In Fig. 1, the RF IN signal is an EFM signal read by the pickup, which is a signal composed of 3T to 14T as an example of DVD. Here, T means the length of one clock pulse. Among the configured signals, the 14T signal means a synchronization pattern. When the sign of the RF IN signal is inverted 512 times, one 14T signal is necessarily present in the signal section. According to the preferred embodiment of the present invention, the RF IN signal is composed of 3T to 14T, the synchronization pattern is 14T, and if the sign of the RF IN signal is inverted 512 times, there is necessarily one in the signal interval. It is to be understood that the contents thereof may be changed or modified.

상기 EFM신호는 AGC(Automatic Gain Control)회로(10)에서 자동 이득조절된 후 ADC(Analog to Digital Converter)(12)와 EFM슬라이서(26)에 동시에 인가된다. ADC(12)에서는 AGC회로(10)에서 출력된 신호(아날로그신호)를 VCO(Voltage Controlled Oscillator)(24)에서 출력되는 클럭 CLK에 응답하여 n비트의 디지털신호로 출력한다. RF IN신호(도 6에 도시됨)가 슬라이스 레벨보다 클 경우에는 상기 n비트의 디지털신호의 MSB(Most Significant Bit)는 "1"로 표시되고, 상기 RF IN신호가 슬라이스 레벨보다 적을 경우에는 상기 n비트의 디지털신호의 MSB는 "0"으로 표시된다. ADC(12)의 출력신호는 PRML코아(14), FD(Frequency error Detector; 16), PD(Phase error Detector; 18)에 인가된다. 상기 PRML코아(14)는 PRML검출 방식으로 데이터를 복원한다.The EFM signal is automatically adjusted by the AGC (Automatic Gain Control) circuit 10 and then simultaneously applied to the ADC (Analog to Digital Converter) 12 and the EFM Slicer 26. The ADC 12 outputs the signal (analog signal) output from the AGC circuit 10 as an n-bit digital signal in response to the clock CLK output from the voltage controlled oscillator (VCO) 24. When the RF IN signal (shown in FIG. 6) is greater than the slice level, the MSB (Most Significant Bit) of the n-bit digital signal is represented by "1", and when the RF IN signal is less than the slice level, The MSB of the n bit digital signal is represented by " 0 ". The output signal of the ADC 12 is applied to the PRML core 14, FD (Frequency error Detector) 16, and PD (Phase error Detector) 18. The PRML core 14 restores data in a PRML detection method.

한편 AGC회로(10)의 출력신호는 EFM슬라이서(26)에 인가되는데, EFM슬라이서(26)는 도 6에 도시된 바와 같이 RF IN신호를 슬라이스레벨 "0"로 슬라이스하여 EFM펄스신호 EFM_PLS를 출력한다. 상기 EFM펄스신호 EFM_PLS는 PD(18)에 인가한다.On the other hand, the output signal of the AGC circuit 10 is applied to the EFM slicer 26. The EFM slicer 26 slices the RF IN signal to slice level " 0 " as shown in Fig. 6 and outputs the EFM pulse signal EFM_PLS. do. The EFM pulse signal EFM_PLS is applied to the PD 18.

FD(16)는 ADC(12)의 출력신호를 입력으로 동기패턴 구간(14T신호 구간)을 찾고, 그 동기패턴 구간동안을 클럭 CLK로 카운트하여서 동기패턴 구간에 요구되는 개수(14T)만큼 카운트되는가를 판단하고, 그 차에 따른 주파수에러신호 FD_ER을 출력한다. 또한 상기 동기패턴구간동안 카운트한 클럭 CLK의 수가 동기패턴구간에 요구되는 개수와 일치하면 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET를 출력한다.The FD 16 finds the sync pattern section (14T signal section) by inputting the output signal of the ADC 12, counts the clock pattern during the sync pattern section, and counts the number 14T required for the sync pattern section. And the frequency error signal FD_ER corresponding to the difference is output. The frequency lock detection signal FD_LK_DET is outputted when the number of clocks CLK counted during the synchronization pattern period matches the number required for the synchronization pattern period.

본 발명의 실시예에 따른 FD(16)의 구체 블록 구성도인 도 2를 참조하여 FD(16)의 동작을 더욱 상세히 설명한다. 도 2에 도시된 FD(16)는 부호반전 검출부(30), 부호반전 횟수 검출부(32), Tmax1카운터(34), Tmax2카운터(36), 업데이트제어부(38), Tmax래치부(40), 및 비교부(42)로 구성되어 있다.The operation of the FD 16 will be described in more detail with reference to FIG. 2, which is a specific block diagram of the FD 16 according to an embodiment of the present invention. The FD 16 shown in FIG. 2 includes a code inversion detecting unit 30, a code inversion detecting unit 32, a Tmax1 counter 34, a Tmax2 counter 36, an update control unit 38, a Tmax latch unit 40, And a comparator 42.

도 2에서 부호반전 검출부(30)는 ADC(12)의 출력신호의 MSB를 이용해서 부호가 반전되는가를 검출한다. 예를 들면, MSB가 "1"에서 "0"으로 바뀌었으면 부호가 (+)에서 (-)로 부호가 반전된 것으로 검출하고, MSB가 "0"에서 "1"로 바뀌었으면 부호가 (-)에서 (+)로 부호가 반전된 것으로 검출한다.In Fig. 2, the sign inversion detecting unit 30 detects whether the sign is inverted by using the MSB of the output signal of the ADC 12. For example, if the MSB is changed from "1" to "0", the sign is detected as being inverted from (+) to (-). If the MSB is changed from "0" to "1", the sign is (- Is detected by reversing the sign from () to (+).

부호반전 검출부(30)에서 신호의 부호반전을 검출할 때마다 부호반전 횟수 카운터(32)는 그에 응답하여 부호반전 횟수를 카운트 업한다. 그리고 최대 512번까지 카운트 업 시에는 Tmax래치부(40)에 카운트완료신호를 출력하고 그 후 "0"으로 초기화된다. 최대 512번까지 카운트하는 것은 전술한 바와 같이 512번 부호반전되는 신호구간에는 반드시 동기패턴 하나가 존재하기 때문이다.Each time the code inversion detection unit 30 detects a sign inversion of a signal, the sign inversion number counter 32 counts up the number of sign inversions in response thereto. When counting up to a maximum of 512 times, a count completion signal is output to the Tmax latch unit 40 and then initialized to "0". The count up to 512 times is because there is always one sync pattern in the signal section 512 reversed as described above.

한편 부호반전 검출부(30)에서 (+)→(-)로의 신호의 부호반전을 검출하게 되면 Tmax1카운터(34)가 동작하게 되고, 부호반전 검출부(30)에서 (-)→(+)로의 신호의 부호반전을 검출하게 되면 Tmax2카운터(36)가 동작하게 된다. Tmax1카운터(34)가 동작하게 되면, 상기 Tmax1카운터(34)는 신호의 (-)부호구간동안 도 1의 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수를 카운트하게 된다. 도 6을 참조하여 동작의 일예를 들면, 이전 제로 크로스 포인트 ZCP1과 현재 제로 크로스 포인트 ZCP2간의 구간동안 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수를 카운트한다. Tmax2카운터(36)가 동작하게 되면, 상기 Tmax2카운터(36)는 신호의 (+)부호 구간동안 도 1의 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수를 카운트하게 된다. 도 6을 참조하여 동작의 일예를 들면, 이전 제로 크로스 포인트 ZCP2와 현재 제로 크로스 포인트 ZCP3간의 구간동안 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수를 카운트한다.On the other hand, when the sign inversion detection unit 30 detects the sign inversion of the signal from (+) to (-), the Tmax1 counter 34 is operated, and the signal from the sign inversion detection unit 30 to (-) → (+) is reversed. The Tmax2 counter 36 is activated when the sign reversal is detected. When the Tmax1 counter 34 operates, the Tmax1 counter 34 counts the number of clocks CLK output from the VCO 24 of FIG. 1 during the negative sign period of the signal. For example, referring to FIG. 6, the number of clocks CLK output from the VCO 24 is counted during the interval between the previous zero cross point ZCP1 and the current zero cross point ZCP2. When the Tmax2 counter 36 operates, the Tmax2 counter 36 counts the number of clocks CLK output from the VCO 24 of FIG. 1 during the positive sign period of the signal. For example, referring to FIG. 6, the number of clocks CLK output from the VCO 24 is counted during the interval between the previous zero cross point ZCP2 and the current zero cross point ZCP3.

업데이트제어부(38)는 Tmax1카운터(34)에서 또는 Tmax2카운터(36)에서 출력되는 카운트값 CNT1 또는 CNT2를 이전에 업데이트된 최대 카운트값 OUCNT와 비교하고, 큰 값을 Tmax래치부(40)에 래치되게 한다. 즉 카운트값 CNT1과 업데이트된 최대 카운트값 OUCNT와 비교하여 큰 값을 새로운 최대 카운트값 NUCNT로 래치되게 하고, 카운트 CNT2와 업데이트된 최대 카운트값 OUNCT와 비교하여 큰 값을 새로운 최대 카운트값 NUCNT로 래치되게 한다. Tmax래치부(40)는 업데이트제어부(38)에서 업데이트시키는 새로운 최대 카운트값 NUCNT를 래치시키며, Tmax1카운터(34)와 Tmax2카운터(36)에서 카운트값 CNT1,CNT2가 출력될 때마다 업데이트된 최대 카운트값 OUCNT를 업데이트제어부(38)로 제공한다. 또한 Tmax래치부(40)는 부호 반전횟수 카운터(32)에서 카운트완료신호가 인가되며 그 이후 업데이트되는 최대 카운트값 NUCNT를 비교부(42)로 출력한다.The update control unit 38 compares the count value CNT1 or CNT2 output from the Tmax1 counter 34 or the Tmax2 counter 36 with the previously updated maximum count value OUCNT, and latches a large value in the Tmax latch unit 40. To be. That is, the large value is latched to the new maximum count value NUCNT by comparing the count value CNT1 and the updated maximum count value OUCNT, and the large value is latched to the new maximum count value NUCNT by comparing the count CNT2 and the updated maximum count value OUCNT. do. The Tmax latch unit 40 latches a new maximum count value NUCNT to be updated by the update control unit 38, and is updated every time the count values CNT1 and CNT2 are output from the Tmax1 counter 34 and the Tmax2 counter 36. The value OUCNT is provided to the update control unit 38. In addition, the Tmax latch unit 40 receives a count completion signal from the sign inversion count counter 32 and outputs the maximum count value NUCNT updated thereafter to the comparison unit 42.

비교부(42)는 미리 설정된 동기패턴에 대응된 클럭수 14T와 Tmax래치부(40)에서 출력된 최대 카운트값 NUCNT를 비교하여 그 차 값을 주파수에러신호 FD_ER로 출력한다. 또한 상기 비교부(42)는 동기패턴에 대응된 클럭수 14T와 Tmax래치부(40)에서 출력된 최대 카운트값 NUCNT이 일치할 시에는 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET를 이진논리 "H"상태로 출력하고 그렇지 않는 경우에는 상기 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET를 이진논리 "L"상태로 출력한다. Tmax래치부(40)에서 출력되는 상기 주파수에러신호 FD_ER은 도 1의 멀티플랙서(20)의 입력단0에 인가되고, 상기 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET는 상기 멀티플랙서(20)의 선택단 S에 인가된다.The comparator 42 compares the clock number 14T corresponding to the preset synchronization pattern with the maximum count value NUCNT output from the Tmax latch unit 40 and outputs the difference value as the frequency error signal FD_ER. The comparison unit 42 outputs the frequency lock detection signal FD_LK_DET in binary logic " H " state when the clock number 14T corresponding to the synchronization pattern and the maximum count value NUCNT output from the Tmax latch unit 40 match. Otherwise, the frequency lock detection signal FD_LK_DET is output in binary logic " L " state. The frequency error signal FD_ER output from the Tmax latch unit 40 is applied to an input terminal 0 of the multiplexer 20 of FIG. 1, and the frequency lock detection signal FD_LK_DET is applied to a selection terminal S of the multiplexer 20. Is approved.

도 1로 돌아가면, 멀티플랙서(20)는 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET가 이진논리 "L"상태로 인가되면 FD(16)에서 제공하는 주파수에러신호 FD_ER을 선택하여 루프필터(22)로 출력한다. 루프필터(22)는 멀티플랙서(20)의 출력을 루프필터링하여 VCO(24)에 제어전압을 인가하므로, VCO(24)는 그에 상응해 주파수가 제어된 클럭 CLK를 ADC(12) 및 PRML코아(14)로 출력한다. 도 2의 FD(16)는 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수가 14T보다 적으면 상기 클럭 CLK의 주파수가 업(up)되게 하는 주파수에러신호 FD_ER을 출력하고, VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK의 개수가 14T보다 많으면 상기 클럭 CLK의 주파수가 다운(down)되게 하는 주파수에러신호 FD_ER을 출력한다.Returning to FIG. 1, when the frequency lock detection signal FD_LK_DET is applied in binary logic " L " state, the multiplexer 20 selects and outputs the frequency error signal FD_ER provided by the FD 16 to the loop filter 22. . Since the loop filter 22 loop-filters the output of the multiplexer 20 to apply a control voltage to the VCO 24, the VCO 24 correspondingly outputs a clock-controlled clock CLK with the ADC 12 and the PRML. Output to the core 14. The FD 16 of FIG. 2 outputs a frequency error signal FD_ER which causes the frequency of the clock CLK to be up when the number of clock CLKs output from the VCO 24 is less than 14T, and outputs it from the VCO 24. If the number of clocks CLK is greater than 14T, a frequency error signal FD_ER is output to cause the frequency of the clock CLK to be down.

이러한 주파수에러 보정 제어를 도 1의 PLL장치가 반복해서 수행하면 RF IN신호의 동기패턴구간(14T신호구간)에 클럭 CLK가 14개가 들어가게 되고, 그 결과 FD(16)에서는 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET를 논리 "H"로 출력한다. 이는 주파수 락이 된 것을 의미한다. 상기와 같이 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET가 논리 "H"로 멀티플랙서(20)의 선택단 S에 인가되면, 멀티플랙서(20)는 입력단1을 선택한다. 그에 따라 도 1의 루프필터(22)로는 PD(18)의 출력신호인 위상에러신호 PD_ER가 제공된다.When the PLL device of FIG. 1 repeatedly performs such frequency error correction control, 14 clock CLKs enter the synchronization pattern section (14T signal section) of the RF IN signal. As a result, the frequency lock detection signal FD_LK_DET is received by the FD16. Output as logic "H". This means that it is a frequency lock. When the frequency lock detection signal FD_LK_DET is applied to the selection terminal S of the multiplexer 20 as logic "H" as described above, the multiplexer 20 selects the input terminal 1. Accordingly, the loop filter 22 of FIG. 1 is provided with a phase error signal PD_ER, which is an output signal of the PD 18.

주파수 락된 후 도 1의 PD(18)에서는 RF IN신호의 제로 크로스 포인트와 상기 제로크로스 포인트에 가장 가까운 클럭 CLK과의 위상 차를 검출하고 그에 따른 위상에러신호 PD_ER를 출력한다. 상기 위상에러신호 PD_ER을 출력하는 도 1의 PD(18)의 동작에 대해 도 3 및 도 7a,도 7b를 참조하여 더욱 상세히 설명한다.After the frequency lock, the PD 18 of FIG. 1 detects a phase difference between the zero cross point of the RF IN signal and the clock CLK closest to the zero cross point, and outputs a phase error signal PD_ER. An operation of the PD 18 of FIG. 1 for outputting the phase error signal PD_ER will be described in more detail with reference to FIGS. 3, 7A, and 7B.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1에 도시된 PD(Phase error Detector)(18)의 구체 블록 구성도이고, 도 7a 및 도 7b는 위상이 느릴 경우와 빠를 경우의 일예에 대한 도 3의 PD(18)의 각부 타이밍도이다.3 is a detailed block diagram of a phase error detector 18 shown in FIG. 1 according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of a case where the phase is slow and fast. Is a timing diagram of each part of the PD 18.

도 3에 도시된 PD(18)는 부호반전 검출부(50), 절대치 비교부(52), 토글펄스 발생부(54), 및 위상비교부(56)로 구성된다.The PD 18 shown in FIG. 3 is composed of a sign inversion detector 50, an absolute value comparison unit 52, a toggle pulse generator 54, and a phase comparator 56. FIG.

도 1의 ADC(12)에서 출력된 n비트의 디지털신호는 도 3에 도시된 PD(18)의 부호반전 검출부(50)와 절대치 비교부(52)로 인가된다. 부호반전 검출부(50)는 상기 n비트의 디지털신호중 MSB를 이용해서 부호가 반전되는가를 검출한다. 예를 들면, 상기 MSB가 "1"에서 "0"으로 바뀌었으면 부호가 (+)에서 (-)로 부호가 반전된 것으로 검출하고, 상기 MSB가 "0"에서 "1"로 바뀌었으면 부호가 (-)에서 (+)로 부호가 반전된 것으로 검출한다. 상기 부호반전 검출부(50)가 부호반전을 검출하면 절대치 비교부(52)로 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 제로 크로싱 포인트 ZCP 바로 다음 클럭 타이밍에서 부호반전 검출신호 B1을 출력한다.The n-bit digital signal output from the ADC 12 of FIG. 1 is applied to the code inversion detecting unit 50 and the absolute value comparing unit 52 of the PD 18 shown in FIG. The code inversion detecting unit 50 detects whether the code is inverted using the MSB in the n-bit digital signal. For example, if the MSB is changed from "1" to "0", it is detected that the sign is inverted from (+) to (-). If the MSB is changed from "0" to "1", the sign is It detects that the sign is reversed from (-) to (+). When the sign inversion detecting unit 50 detects the sign inversion, the sign inversion detecting signal B1 is output to the absolute value comparing unit 52 at the clock timing immediately after the zero crossing point ZCP as shown in FIGS. 7A and 7B.

절대치 비교부(52)는 부호반전 검출부(50)의 부호반전 검출신호에 응답하여 부호반전 바로 이전 클럭의 디지털신호에 대한 절대치와 부호반전 바로 이후 클럭의 디지털신호에 대한 절대치를 비교하고, 작은값의 클럭 타이밍에서 1클럭 이후의 타이밍에서 펄스신호 B2를 출력한다. 이를 도 7a 및 도 7b를 참조하여 위상이 느릴 때와 위상이 빠를 때에 나누어 설명하면 하기와 같다.The absolute value comparison unit 52 compares the absolute value of the digital signal of the clock immediately before the sign inversion with the absolute value of the digital signal of the clock immediately after the sign inversion in response to the code inversion detection signal of the code inversion detecting unit 50, The pulse signal B2 is output at a timing one clock after the clock timing of. This will be described below with reference to FIGS. 7A and 7B when the phase is slow and when the phase is fast.

먼저 도 7a에 도시된 바와 같이 클럭 CLK의 위상이 제로 크로싱 포인트 ZCP보다 느릴 경우, 절대치 비교부(52)는 부호반전 바로 이전 클럭타이밍 ①에서의 디지털신호와 부호반전 이후 클럭타이밍 ②에서의 디지털신호를 절대치 비교하고, 절대치 작은 값에 대한 클럭 타이밍 ②에서 1클럭 이후의 클럭 타이밍 ③에서 펄스신호 B2를 출력한다. 다음으로 도 7b에 도시된 바와 같이 클럭 CLK의 위상이 제로 크로싱 포인트 ZCP보다 빠를 경우, 절대치 비교부(52)는 부호반전 바로 이전 클럭타이밍 ①'에서의 디지털신호와 부호반전 이후 클럭타이밍 ②'에서의 디지털신호를 절대치 비교하고, 절대치 작은 값에 대한 클럭 타이밍 ①'에서 1클럭 이후의 클럭 타이밍 ②'에서 펄스신호 B2를 출력한다.First, as shown in FIG. 7A, when the phase of the clock CLK is slower than the zero crossing point ZCP, the absolute comparison unit 52 performs the digital signal at the clock timing ① immediately before the sign inversion and the clock signal ② at the clock timing ② after the sign inversion. The absolute value is compared, and the pulse signal B2 is output at the clock timing ③ after one clock at the clock timing ② for the smaller absolute value. Next, as shown in FIG. 7B, when the phase of the clock CLK is faster than the zero crossing point ZCP, the absolute value comparing unit 52 performs the digital signal at the clock timing ① 'immediately before the sign inversion and the clock timing ②' after the sign inversion. And compares the digital signal of absolute value, and outputs pulse signal B2 at clock timing ② 'one clock after the clock timing ①' with respect to the absolute value.

상기 절대치 비교부(52)로부터 펄스신호 B2가 출력되면 토글펄스 발생부(54)는 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이 이전의 펄스신호 TGP의 이진논리 상태를 토클(toggle)시켜 출력한다. 토글펄스발생부(54)에서 발생된 토클펄스 TGP는 도 1의 EFM슬라이서(26)에서 출력되는 EFM펄스신호 EFM_PLS와 함께 위상비교부(56)에 인가되고, 상기 위상비교부(56)에서 위상이 비교된 후 그 차에 따른 위상에러신호 PD_ER을 출력한다.When the pulse signal B2 is output from the absolute value comparing unit 52, the toggle pulse generating unit 54 toggles the binary logic state of the previous pulse signal TGP as shown in FIGS. 7A and 7B. The toggle pulse TGP generated by the toggle pulse generator 54 is applied to the phase comparator 56 together with the EFM pulse signal EFM_PLS output from the EFM slicer 26 of FIG. After the comparison, the phase error signal PD_ER corresponding to the difference is output.

도 7a와 같이 위상이 느릴 경우에는 상기 클럭 CLK의 위상이 빨라지도록 하는 도 7a와 같은 위상에러신호 PD_ER을 출력하고, 도 7b와 같이 위상이 빠를 경우에는 상기 클럭 CLK의 위상이 느려지도록 하는 도 7b와 같은 위상에러신호 PD_ER을 출력한다. 도 7a 및 도 7b와 같은 일예의 경우 위상에러신호 PD_ER의 펄스가 한 클럭 주기와 같은 펄스로 표현되는 경우에는 위상 락된 것을 의미한다.7A outputs a phase error signal PD_ER as shown in FIG. 7A to increase the phase of the clock CLK when the phase is slow as shown in FIG. 7A, and decreases the phase of the clock CLK when the phase is high as shown in FIG. 7B. Outputs the phase error signal PD_ER as shown in FIG. In the example of FIGS. 7A and 7B, when the pulse of the phase error signal PD_ER is represented by the same pulse as one clock period, it means that the phase is locked.

도 7a 및 도 7b와 같은 위상에러신호 PD_ER은 주파수 락 검출신호 FD_LK_DET = "H"상태에 의해 입력단1을 선택하고 있는 멀티플랙서(20)를 통해 루프필터(22)에 인가되어 루프필터링된다. 루프필터(22)에 의해서 루프필터링된 제어전압은 VCO(24)에 인가되고, VCO(24)에서는 그에 따라 위상이 제어된 클럭 CLK를 ADC(12) 및 PRML코아(14)로 출력한다.7A and 7B, the phase error signal PD_ER is applied to the loop filter 22 through the multiplexer 20 which selects the input stage 1 by the frequency lock detection signal FD_LK_DET = "H" and loop filtered. The control voltage loop-filtered by the loop filter 22 is applied to the VCO 24, and the VCO 24 outputs a clock CLK whose phase is controlled accordingly to the ADC 12 and the PRML core 14.

상기한 바와 같은 방법으로 계속 반복해서 클럭 CLK에 대한 위상 보정이 수행되면 VCO(24)에서 출력되는 클럭 CLK는 결국 위상 락된다. 즉 RF IN신호의 각 제로 크로스 포인트에 클럭 CLK가 일치된다. 그래서 안정된 클럭 CLK를 도 1의 ADC(12) 및 후단의 PRML코아(14)에 인가할 수 있게 된다.If the phase correction for the clock CLK is repeatedly performed in the manner as described above, the clock CLK output from the VCO 24 is eventually phase locked. That is, the clock CLK coincides with each zero cross point of the RF IN signal. Thus, the stable clock CLK can be applied to the ADC 12 and the PRML core 14 at the rear end of FIG.

하기에서는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLL장치와 그에 대한 동작이 첨부된 도면이 참조되어 상세히 후술될 것이다.Hereinafter, a PLL device and an operation thereof according to another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 PLL장치 블록 구성도이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 4의 PD(18)의 구체 블록 구성도이다.4 is a block diagram of a PLL device according to another embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a detailed block diagram of the PD 18 of FIG. 4 according to another embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 PLL장치 블록 구성은 도 1에 도시된 PLL장치 블록 구성과 거의 유사한 구성을 하고 있다. 도 1의 블록 구성과 다른 것은 ADC(12)에서 PD(18)로 인가되는 신호가 MSB신호라는 것이다. 즉, 도 1의 구성에서는 ADC(12)에서 PD(18)로 n비트의 디지털신호가 제공되었지만, 도 4의 구성에서는 ADC(12)에서 PD(18)로 n비트의 디지털신호중 MSB신호만이 제공된다는 것이다. 도 4와 같은 구성에 따른 PD(18)의 상세 블록 구성은 도 1에 의거한 PD(18)와 상세 블록 구성과는 다르다. 도 4에 따른 PD(18)의 상세 블록 구성은 도 5이다. 한편 도 4에 따른 블록 구성중 FD(16)의 상세 구성은 도 2에 도시된 FD(16)의 상세 블록 구성과 동일하고 동작도 동일하다.The PLL device block configuration shown in FIG. 4 has a configuration similar to that of the PLL device block configuration shown in FIG. Different from the block configuration of FIG. 1, the signal applied from the ADC 12 to the PD 18 is an MSB signal. That is, although the n-bit digital signal is provided from the ADC 12 to the PD 18 in the configuration of FIG. 1, the MSB signal of the n-bit digital signal from the ADC 12 to the PD 18 is provided in the configuration of FIG. 4. Is provided. The detailed block configuration of the PD 18 according to the configuration as shown in FIG. 4 is different from the detailed block configuration of the PD 18 based on FIG. 1. The detailed block configuration of the PD 18 according to FIG. 4 is FIG. 5. Meanwhile, the detailed configuration of the FD 16 in the block configuration according to FIG. 4 is the same as the detailed block configuration of the FD 16 shown in FIG.

도 5에 도시된 PD(18)은, 배타적 논리합게이트(60), 제1,제2 디형 플립플롭(62,64), 제1,제2 스위치(66,68) 및 충방전부(70)로 구성된다. 배타적 논리합게이트(60)의 일입력단에는 도 4의 ADC(12)에서 출력된 n비트의 디지털신호중 MSB신호가 인가되고, 상기 배타적 논리합 게이트(60)의 타입력단에는 도 4의 EFM슬라이서(26)에서 출력된 EFM펄스신호 EFM_PLS가 인가된다. 상기 배타적 논리합게이트(60)의 출력은 제1 디형 플립플롭(62)의 입력단(D)에 연결되어 있고, 제1 스위치(66)의 선택신호로서 제공된다. 상기 제1 디형플립플롭(62)의 출력단(Q)에는 제2 디형 플립플롭(64)의 입력단(64)이 연결되어 있고, 상기 제2 디형 플립플롭(64)의 출력은 제2 스위치(68)의 선택신호로서 제공된다. 제1 스위치(66)는 일단이 전원전압 Vcc와 연결되며 타단은 일측단이 접지와 연결된 제2 스위치(68)와 연결되어 있다. 상기 제1 스위치(66)와 제2 스위치(68) 간에 있는 노드(69)에는 저항 R과 커패시터 C로 구성된 충방전부(70)가 연결되어 있으며, 충방전부(70)의 출력은 위상에러신호 PD_ER이 된다.The PD 18 shown in FIG. 5 includes an exclusive logical sum gate 60, first and second di-type flip-flops 62 and 64, first and second switches 66 and 68, and a charge / discharge unit 70. It is composed. The MSB signal of the n-bit digital signal output from the ADC 12 of FIG. 4 is applied to one input terminal of the exclusive OR gate 60, and the EFM slicer 26 of FIG. 4 is applied to the type force terminal of the exclusive OR gate 60. The EFM pulse signal EFM_PLS output from is applied. The output of the exclusive OR gate 60 is connected to the input terminal D of the first de-type flip-flop 62 and is provided as a selection signal of the first switch 66. An input terminal 64 of the second di-type flip-flop 64 is connected to an output terminal Q of the first di-type flip-flop 62, and an output of the second di-type flip-flop 64 is connected to the second switch 68. Is provided as a selection signal. One end of the first switch 66 is connected to the power supply voltage Vcc and the other end thereof is connected to the second switch 68 having one end connected to the ground. The node 69 between the first switch 66 and the second switch 68 is connected to a charge / discharge unit 70 composed of a resistor R and a capacitor C. The output of the charge / discharge unit 70 is a phase error signal PD_ER. Becomes

도 5의 구성을 참조하여, ADC(12)에서 출력된 n비트의 디지털신호중 MSB신호가 PD(18)에 제공될 때 그에 응답하여 상기 PD(18)가 위상에러신호 PD_ER을 출력하는 동작을 첨부된 도 8a 및 도 8b를 참조하여 후술한다. 도 8a 및 도 8b는 위상이 느릴 경우와 빠를 경우의 일예에 대한 도 5의 PD(18)의 각부 타이밍도이다.Referring to the configuration of FIG. 5, the PD 18 outputs the phase error signal PD_ER in response to the MSB signal among the n-bit digital signals output from the ADC 12 provided to the PD 18. It will be described later with reference to Figures 8a and 8b. 8A and 8B are timing diagrams of the parts of the PD 18 of FIG. 5 for an example of when the phase is slow and when the phase is fast.

도 4의 ADC(12)에서 출력된 n비트의 디지털신호중 MSB신호는 도 5의 배타적 논리합 게이트(60)의 일입력단에 인가되고, 도 4의 EFM슬라이서(26)에서 출력된 EFM펄스신호 EFM_PLS는 상기 배타적 논리합 게이트(60)의 타입력단에 인가된다. 도 8a 및 도 8b에는 상기 디지털신호의 MSB신호와 EFM펄스신호 EFM_PLS를 일예로 보여주고 있다. 배타적 논리합 게이트(60)는 디지털신호의 MSB신호와 EFM펄스신호 EFM_PLS를 배타적 논리합 게이팅을 수행하여 도 8a 및 도 8b에 도시된 바와 같은 출력신호 A1을 출력한다.Of the n-bit digital signals output from the ADC 12 of FIG. 4, the MSB signal is applied to one input terminal of the exclusive OR gate 60 of FIG. 5, and the EFM pulse signal EFM_PLS output from the EFM slicer 26 of FIG. It is applied to the type force stage of the exclusive OR gate 60. 8A and 8B show an example of the MSB signal and the EFM pulse signal EFM_PLS of the digital signal. The exclusive OR gate 60 performs an exclusive OR gate of the MSB signal of the digital signal and the EFM pulse signal EFM_PLS to output the output signal A1 as shown in FIGS. 8A and 8B.

먼저 도 8a와 같이 RF IN신호의 위상이 느릴 경우, 도 5의 PD(18)가 위상에러신호 PD_ER을 출력하는 동작을 설명하면 하기와 같다. RF IN신호가 도 8a와 같이 위상이 느릴 경우에는 도 8a에 도시된 바와 같은 출력신호 A1이 배타적 논리합게이트(60)에서 출력되는데, 상기 출력신호 A1의 "H"상태에서 제1스위치(66)는 온된다. 그에 따라 전원전압 Vcc는 충방전부(70)에 충전된다. 한편 클럭 CLK의 하강에지(falling edge)에서 동작하는 제1,제2 디형 플립플롭(62,64)은 항상 "L"상태를 유지하게 된다. 그러므로 제2 디형 플립플롭(64)의 출력신호 A3은 도 8a에 도시된 바와 같이 항상 "L"상태를 나타내므로, 제2 스위치(68)는 오프된다. 결국 충방전부(70)에서는 도 8a에 도시된 바와 같은, 클럭 CLK의 위상을 빨라지도록 하는 위상에러신호 PD_ER이 도 4의 멀티플랙서(20)의 입력단1로 출력된다.First, when the phase of the RF IN signal is slow as shown in FIG. 8A, the operation of outputting the phase error signal PD_ER by the PD 18 of FIG. 5 is as follows. When the RF IN signal is slow in phase as shown in FIG. 8A, the output signal A1 as shown in FIG. 8A is output from the exclusive logic sum gate 60. In the "H" state of the output signal A1, the first switch 66 is used. Comes on. Accordingly, the power supply voltage Vcc is charged in the charge / discharge unit 70. On the other hand, the first and second di-type flip-flops 62 and 64 operating at the falling edge of the clock CLK are always maintained in the "L" state. Therefore, since the output signal A3 of the second di-type flip-flop 64 always shows the "L" state as shown in Fig. 8A, the second switch 68 is turned off. As a result, in the charging and discharging unit 70, as shown in FIG. 8A, the phase error signal PD_ER for increasing the phase of the clock CLK is output to the input terminal 1 of the multiplexer 20 of FIG. 4.

다음으로 도 8b와 같이 RF IN신호의 위상이 빠를 경우, 도 5의 PD(18)가 위상에러신호 PD_ER을 출력하는 동작을 설명하면 하기와 같다. RF IN신호가 도 8b와 같이 위상이 빠를 경우에는 도 8b에 도시된 바와 같은 출력신호 A1이 배타적 논리합게이트(60)에서 출력되는데, 상기 출력신호 A1의 "H"상태에서 제1스위치(66)는 온된다. 그에 따라 전원전압 Vcc는 충방전부(70)에 충전된다. 한편 클럭 CLK의 하강에지(falling edge)에서 동작하는 제1 디형 플립플롭(62)은 배타적 논리합 게이트(60)의 출력신호 A1이 "H"상태일 때 논리 "H"상태를 래치하여 도 8b와 같은 출력신호 A2를 출력하고, 제2 디형 플립플롭(64)은 그에 응답하여 도 8b의 출력신호 A3을 출력한다. 제2 디형 플립플롭(64)의 출력신호 A3이 "H"로 출력될 때에는 제2 스위치(68)는 온되어 충방전부(70)의 커패시터 C에 충전되어 있던 전류는 제2스위치(68)을 통해 접지로 방전된다. 그러므로 결국 충방전부(70)에서는 도 8b에 도시된 바와 같은 파형으로, 클럭 CLK의 위상을 느리게 하도록 하는 위상에러신호 PD_ER이 도 4의 멀티플랙서(20)의 입력단1로 출력된다. 도 5에 있는 제1,제2 디형 플립플롭(62,64)은 제1스위치(66)와 제2스위치(68)가 동시에 온되는 것을 방지하는 역할을 한다.Next, when the phase of the RF IN signal is fast as shown in FIG. 8B, an operation of outputting the phase error signal PD_ER by the PD 18 of FIG. 5 will be described. When the RF IN signal is out of phase as shown in FIG. 8B, the output signal A1 as shown in FIG. 8B is output from the exclusive logic sum gate 60. In the “H” state of the output signal A1, the first switch 66 is output. Comes on. Accordingly, the power supply voltage Vcc is charged in the charge / discharge unit 70. On the other hand, the first de-type flip-flop 62 operating at the falling edge of the clock CLK latches the logic " H " state when the output signal A1 of the exclusive OR gate 60 is in the " H " state. The same output signal A2 is output, and the second di-type flip-flop 64 outputs the output signal A3 of FIG. 8B in response. When the output signal A3 of the second di-type flip-flop 64 is output as "H", the second switch 68 is turned on so that the current charged in the capacitor C of the charging / discharging unit 70 causes the second switch 68 to turn off. Discharged to ground. Therefore, in the charging and discharging unit 70, a phase error signal PD_ER is output to the input terminal 1 of the multiplexer 20 of FIG. 4 in a waveform as shown in FIG. 8B to slow the phase of the clock CLK. The first and second di-type flip-flops 62 and 64 in FIG. 5 prevent the first switch 66 and the second switch 68 from being turned on at the same time.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.In the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the equivalent of claims and claims.

상술한 바와 같이 본 발명은 PRML검출방식의 광디스크 장치에 맞는 안정된 PLL장치를 제공하여 후단에서 데이터 복원을 안정되게 수행하도록 한다.As described above, the present invention provides a stable PLL device suitable for an optical disk device of a PRML detection method to stably perform data restoration at a later stage.

Claims (7)

피알엠엘 검출방식을 채용한 광디스크 장치에서의 위상동기루프장치에 있어서,In a phase locked loop device in an optical disk device employing a PLM detection method, 상기 광디스크 장치의 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 비트의 디지털신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부와,An analog / digital converter for converting a signal read by the pickup of the optical disk device into a digital signal of a predetermined bit; 소정 제어전압에 의거하여 주파수 및 위상 제어된 클럭을 상기 아날로그/디지털변환기 및 후단의 피알엠엘 검출방식의 데이터복원부로 출력하는 전압제어발진기와,A voltage controlled oscillator for outputting a frequency- and phase-controlled clock based on a predetermined control voltage to the analog / digital converter and a data recovery unit of a PLM detection method at a later stage; 상기 픽업에서 읽혀진 신호를 소정 슬라이스 레벨과 비교하여 펄스신호를 발생하는 펄스신호 발생부와,A pulse signal generator for generating a pulse signal by comparing the signal read from the pickup with a predetermined slice level; 상기 디지털신호에서 동기패턴 구간을 찾고, 상기 동기패턴 구간동안을 상기 클럭으로 카운트하여 상기 동기패턴 구간에 요구되는 개수만큼 카운트되는가를 판단하고 그 차에 따른 주파수에러신호를 출력하고, 상기 동기패턴구간동안 카운트한 클럭의 수가 동기패턴구간에 요구되는 개수와 일치하면 주파수 락 검출신호를 출력하는 주파수 에러 검출부와,Finding a sync pattern section in the digital signal, counting the time period during the sync pattern section as the clock to determine whether the count is required for the sync pattern section, outputting a frequency error signal according to the difference, and synchronizing the sync pattern section. A frequency error detection unit for outputting a frequency lock detection signal if the number of clocks counted during the period matches the number required for the synchronization pattern section; 상기 디지털신호가 상기 슬라이스 레벨에 의해 슬라이스됨에 따라 나타나는 제로 크로싱 포인트에 가장 가까운 클럭과 상기 펄스신호의 소정 에지간의 위상 차를 검출하고 그에 따른 위상에러신호를 출력하는 위상에러검출부와,A phase error detection unit for detecting a phase difference between a clock closest to a zero crossing point appearing as the digital signal is sliced by the slice level and a predetermined edge of the pulse signal, and outputting a phase error signal accordingly; 상기 주파수 락 검출신호의 인가 유무에 따라 상기 주파수 에러신호 및 위상 에러신호를 선택적으로 출력하는 선택부와,A selection unit for selectively outputting the frequency error signal and the phase error signal according to whether the frequency lock detection signal is applied; 상기 선택부에서 선택된 에러신호를 루프필터링하여 상기 전압제어발진기에 제어전압으로 제공하는 루프필터로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.And a loop filter for loop filtering the error signal selected by the selector to provide the voltage control oscillator with a control voltage. 제1항에 있어서, 주파수 에러 검출부는The method of claim 1, wherein the frequency error detection unit 상기 디지털신호의 최상위비트를 이용하여 상기 디지털신호의 부호반전을 검출하는 부호반전 검출부와,A code inversion detector for detecting a code inversion of the digital signal using the most significant bit of the digital signal; 상기 디지털신호의 부호반전 횟수를 미리 설정된 카운트값까지 카운트하고 카운트완료신호를 출력하는 부호반전 횟수 카운터와,A code inversion counter for counting the number of sign inversions of the digital signal up to a preset count value and outputting a count completion signal; 상기 부호반전검출부에서 부호반전이 (+)부호에서 (-)부호로 검출되면 상기 디지털신호의 (-)부호구간동안 상기 전압제어발진기에서 출력되는 클럭의 개수를 카운트하여 제1카운트값으로 출력하는 제1카운터와,When the code inversion detection unit detects a code inversion from the (+) sign to the (-) sign, the number of clocks output from the voltage controlled oscillator is counted and output as the first count value during the (-) sign section of the digital signal. The first counter, 상기 부호반전검출부에서 부호반전이 (-)부호에서 (+)부호로 검출되면 상기 디지털신호의 (+)부호구간동안 상기 전압제어발진기에서 출력되는 클럭의 개수를 카운트하여 제2카운트값으로 출력하는 제2카운터와,When the code inversion detection unit detects a code inversion from the (-) sign to the (+) sign, the number of clocks output from the voltage controlled oscillator is counted and output as a second count value during the (+) sign section of the digital signal. The second counter, 상기 제1카운트값 혹은 제2카운트값을 이미 업데이트된 최대 카운트값과 비교하여 큰 값을 새로운 최대 카운트값으로 업데이트 제어하는 업데이트 제어부와,An update controller for controlling the first count value or the second count value to be updated to a new maximum count value by comparing the first count value or the second count value with an already updated maximum count value; 상기 제1카운트값 혹은 제2카운트값이 상기 업데이트 제어부로 인가시 상기 이미 업데이트된 최대 카운트값을 상기 업데이트 제어부로 제공하고, 상기 부호반전 횟수 카운터에서 카운트완료신호가 인가되면 그후부터 새롭게 업데이트되는 최대카운트값을 출력하는 최대카운트값 래치부와,When the first count value or the second count value is applied to the update controller, the already updated maximum count value is provided to the update controller, and when a count completion signal is applied from the code inversion counter, a new maximum value is updated. A maximum count value latch unit for outputting a count value, 상기 최대카운트값 래치부에서 출력되는 최대 카운트값을 미리 설정된 동기패턴에 대응된 클럭 수와 비교하여 그 차를 상기 주파수에러신호로 출력하고, 상기 최대 카운트값과 미리 설정된 동기패턴에 대응된 클럭 수가 일치하면 상기 주파수 락 검출신호를 상기 선택부로 출력하는 비교부로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.The maximum count value output from the maximum count value latch unit is compared with the number of clocks corresponding to a preset synchronization pattern, and the difference is output as the frequency error signal, and the maximum count value and the number of clocks corresponding to the preset synchronization pattern are output. And a comparator for outputting the frequency lock detection signal to the selector if there is a match. 제1항에 있어서, 상기 위상에러검출부는The method of claim 1, wherein the phase error detection unit 상기 디지털신호의 최상위비트를 이용하여 상기 디지털신호의 부호반전을 검출하는 부호반전 검출부와,A code inversion detector for detecting a code inversion of the digital signal using the most significant bit of the digital signal; 부호반전 검출부의 부호반전 검출에 응답하여 부호반전 바로 이전 클럭의 디지털신호의 절대치와 부호반전 바로 이후 클럭의 디지털신호에 대한 절대치를 비교하고, 절대치 작은값의 클럭 제1 에지 타이밍에서 펄스신호를 출력하는 절대치 비교부와,In response to the sign inversion detection of the sign inversion detector, the absolute value of the digital signal of the clock immediately before the sign inversion is compared with the absolute value of the digital signal of the clock immediately after the sign inversion, and the pulse signal is output at the clock first edge timing of the absolute value smaller. With an absolute value comparison section 상기 펄스신호 발생기의 펄스신호와 상기 절대치 비교부의 펄스신호간의 위상을 비교하여 그 차에 따른 상기 위상에러신호를 출력하는 위상비교부로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.And a phase comparator for comparing the phase between the pulse signal of the pulse signal generator and the pulse signal of the absolute value comparator and outputting the phase error signal according to the difference. 제1항에 있어서, 상기 슬라이스 레벨은 제로레벨임을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.The phase locked loop device according to claim 1, wherein the slice level is a zero level. 제1항에 있어서, 상기 위상에러검출부는The method of claim 1, wherein the phase error detection unit 상기 디지털신호의 최상위비트와 상기 펄스신호 발생기의 펄스신호를 배타적 논리합 게이팅하여 게이트신호로 출력하는 배타적 논리합 게이트와,An exclusive-OR gate for outputting the most significant bit of the digital signal and the pulse signal of the pulse signal generator as a gate signal; 상기 클럭의 제2 에지에 응답해 상기 게이트신호를 래치하여 지연되게 출력하는 래치부와,A latch unit for latching the gate signal and outputting the delayed signal in response to a second edge of the clock; 상기 게이트신호에 따라 내부 충전부에 충전하고 상기 래치부에서 지연된 게이트신호에 응답하여 상기 충전부에 충전된 접지로 방전하는 동작으로서 상기 위상에러신호를 출력하는 위상에러신호 발생부로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.A phase error signal generation unit configured to charge an internal charging unit according to the gate signal and discharge the ground error signal to the ground charged in the charging unit in response to a gate signal delayed by the latch unit; Synchronous loop device. 제5항에 있어서, 상기 위상에러신호 발생부는The method of claim 5, wherein the phase error signal generation unit 전원전압에 일단이 연결되며, 상기 게이트신호에 의해 선택되는 제1스위치와,A first switch connected to a power supply voltage and selected by the gate signal; 상기 제1스위치의 타단에 일단이 연결되며 타단이 접지에 연결되며, 상기 래치부의 출력에 의해 선택되는 제2스위치와,A second switch having one end connected to the other end of the first switch and the other end connected to the ground, and selected by an output of the latch unit; 상기 제1스위치와 제2스위치간의 노드에 연결된 적분기로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.Phase integrating loop device comprising an integrator connected to the node between the first switch and the second switch. 제5항에 있어서, 상기 래치부는The method of claim 5, wherein the latch unit 상기 클럭의 제2 에지에 응답해 상기 게이트신호를 래치하여 출력하는 제1 디형 플립플롭과,A first de flip flip-flop for latching and outputting the gate signal in response to a second edge of the clock; 상기 클럭 제2 에지에 응답하여 상기 제1 디형 플립플롭의 출력신호를 래치하여 출력하는 제2 디형 플립플롭으로 구성함을 특징으로 하는 위상동기루프 장치.And a second di flip-flop configured to latch and output an output signal of the first di flip-flop in response to the clock second edge.
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