JP2814922B2 - バランスクロック入力信号異常検出回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パッケージ間における
受信クロックの異常を検出するバランスクロック入力信
号異常検出回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】互いに逆相の関係にある２つのクロック
信号が１組の信号として伝送されるバランス信号からク
ロックを入力してその異常を検出するこの種の回路は、
図３に示すように構成されている。即ち、図３におい
て、１はクロック受信パッケージであり、クロック受信
パッケージ１は、後述するクロック送出パッケージから
のバランス信号を受信してクロック信号８を出力するバ
ランス入力ゲート２と、バランス入力ゲート２の入力段
においてバランス信号の電位を所定の電位に定めるため
のプルアップまたはプルダウン抵抗（該当信号がＴＴＬ
レベルの場合はプルアップ抵抗、ＥＣＬレベルの場合は
プルダウン抵抗）１２と、クロック信号８からクロック
断を検出してクロック断アラーム１４を出力するクロッ
ク断検出部１５とから構成される。

【０００３】また、クロック受信パッケージ１に対しバ
ランス信号を伝送する上述のクロック送出パッケージ９
は、入力したクロック信号１０をバランス信号に変換し
て送出するバランス出力ゲート１１から構成される。次
に、以上のように構成された回路において、特にバラン
ス出力ゲート１１及びバランス入力ゲート２の動作につ
いて説明する。まずバランス出力ゲート１１では、入力
したクロック信号１０に対して同相のクロック（正相）
と、その論理を反転したクロック（逆相）との２つのク
ロックを１組の信号とするバランス信号を生成して出力
する。一方、バランス入力ゲート２では、正相及び逆相
の２つのクロックを入力したときに、正相クロックの入
力電圧レベルが逆相クロックの入力電圧レベルより高い
場合は「Ｈ」レベルの信号を出力し、逆相クロックの電
圧レベルの方が高い場合は「Ｌ」レベルの信号を出力す
る。これにより、入力した正相クロックと同相のクロッ
クがクロック信号８として出力されることになる。

【０００４】こうして出力されるクロック信号８から、
クロック断は次のようにして検出される。即ち、バラン
ス入力ゲート２から出力されるクロック信号８をクロッ
ク断検出部１５に入力し、クロック断検出部１５では、
ある一定時間（保護時間）クロック信号８を監視する。
そして、一定時間の間、クロック信号８の論理レベルが
変化しなければ（「Ｈ」レベル固定または「Ｌ」レベル
固定）、クロックが断となったと判断しクロック断アラ
ーム信号１４を、例えば「Ｈ」レベルのアラーム有り信
号として出力する。これに対して、クロック断検出部１
５に入力されるクロック信号８が一定時間内に変化すれ
ば、クロック断アラーム信号１４を、「Ｌ」レベルのア
ラーム無し信号として出力する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】正相及び逆相の２つの
クロック信号からなるバランス信号を入力してクロック
断を検出する従来の回路では、バランス入力ゲート２の
入力側が例えばオープンとなって、各クロック信号の双
方が「Ｈ」レベルで固定、または「Ｌ」レベルで固定さ
れた場合、入力側に電圧レベルの差が生じなくなる。こ
のような場合、バランス入力ゲート２の正相入力端子ま
たは逆相入力端子からノイズが入力されると、バランス
入力ゲート２が動作してノイズによる信号が出力され、
これがクロック断検出部１５でクロック信号と誤検出さ
れる。従ってクロック断になったにもかかわらず、クロ
ック断検出部１５からアラーム信号が出力できないとい
う問題があった。

【０００６】したがって本発明は、正相及び逆相の２つ
のクロック信号からなるバランス信号を入力した場合に
確実にクロック断を検出することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、正相の第１のクロック信号及びこの
第１のクロック信号の逆相の第２のクロック信号からな
るバランス信号を入力してバランス信号の異常を検出す
るバランスクロック入力信号異常検出回路において、バ
ランス信号を入力して第１及び第２のクロック信号の何
れか一方を出力するバランス入力ゲートと、このバラン
ス入力ゲートの入力側に接続され第１のクロック信号の
異常を検出する第１の異常検出部と、バランス入力ゲー
トの入力側に接続され第２のクロック信号の異常を検出
する第２の異常検出部と、第１及び第２の異常検出部の
各検出出力を入力して各検出出力の論理和を出力する第
１の論理和部とを設けるとともに、第１及び第２の異常
検出部に、入力したクロック信号を平均化して直流電圧
レベル信号として出力する低域通過フィルタと、この低
域通過フィルタの出力が所定の電圧レベルの範囲内にあ
るか否かを判定する判定部とを設け、かつ判定部に、正
常クロック信号が平均化された直流電圧レベルとクロッ
ク信号の「Ｈ」論理レベルの間に設定された第１の閾値
と，低域通過フィルタの出力レベルとを比較する第１の
比較部と、正常クロック信号が平均化された直流電圧レ
ベルとクロック信号の「Ｌ」論理レベルの間に設定され
た第２の閾値と，低域通過フィルタの出力レベルとを比
較する第２の比較部と、第１及び第２の比較部の各比較
出力を入力して各比較出力の論理和を出力する第２の論
理和部とを設けたものである。

【０００８】また、第１及び第２の閾値をクロック信号
のデューティ比に関連づけて設定するようにしたもので
ある。

【０００９】

【作用】バランス入力ゲートの入力側に、正相クロック
である第１のクロック信号の異常を検出する第１の異常
検出部及び逆相クロックである第２のクロック信号の異
常を検出する第２の異常検出部を設け、第１及び第２の
異常検出部の各検出出力を入力してその論理和をアラー
ム信号として出力する。この結果、各クロック信号の何
れかが異常となってもクロック異常を検出することがで
きる。また、入力したクロック信号を平均化して直流電
圧レベルとして出力し、この出力レベルが所定の電圧レ
ベルの範囲内にあるか否かを判定する。この結果、バラ
ンス入力ゲートの入力側がオープンとなってクロック断
となり、各クロック信号の入力結果が、「Ｈ」レベルで
固定、または「Ｌ」レベルで固定された状態となった場
合でも、クロック異常を的確に検出することができる。

【００１０】また、直流電圧レベルとクロック信号の
「Ｈ」論理レベルの間のレベルとして第１の閾値を設定
すると共に、直流電圧レベルとクロック信号の「Ｌ」論
理レベルの間のレベルとして第２の閾値を設定し、第１
の閾値と第２の閾値との間に低域通過フィルタの出力レ
ベルが存在する場合にクロック信号を正常と判定する。
この結果、クロック信号の正否を的確に判定できる。ま
た、第１及び第２の閾値を前記クロック信号のデューテ
ィ比に関連づけて設定する。この結果、クロック信号の
デューティの劣化を検出できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示すブロック図
である。同図において、図３に示す従来回路と同等部分
は同一符号を付してその説明を省略する。即ち、この実
施例回路において、３1 ，３2 は低域通過フィルタ、４
1 ，４2は＋側電圧異常検出部、５1 ，５2 は−側電圧
異常検出部、６1 ，６2 ，７は論理和部である。

【００１２】ここで、クロック送出パッケージ９におい
て、クロック信号１０をバランス出力ゲート１１でバラ
ンス信号に変換して正相，逆相の各クロックとしてそれ
ぞれクロック受信パッケージ１に出力すると、クロック
受信パッケージ１のバランス入力ゲート２では、このバ
ランス信号の正相クロック及び逆相クロックを入力して
クロック信号８を生成する。また、このバランス信号を
形成する正相及び逆相の各クロックは、バランス入力ゲ
ート２の入力側に接続されるそれぞれの低域通過フィル
タ３1 ，３2 に入力される。

【００１３】この低域通過フィルタ３のカットオフ周波
数は、クロック信号の周波数より十分小さな値に設定さ
れ、かつ低域通過フィルタ３の出力側からは入力を平均
化した直流レベルの信号が出力される。このような正相
クロックを入力する低域通過フィルタ３1 の出力は、各
々＋側電圧異常検出部４1 及び−側電圧異常検出部５1
に入力される。ここで、＋側電圧異常検出部４1 では、
入力電圧が閾値電圧より大であれば例えば「Ｈ」レベル
のアラーム有りを出力し、そうでなければ「Ｌ」レベル
のアラーム無しを出力する。また、−側電圧異常検出部
５1 では、入力電圧が閾値電圧より小であれば「Ｈ」レ
ベルのアラーム有りを出力し、そうでなければ「Ｌ」レ
ベルのアラーム無しを出力する。

【００１４】一方、逆相クロックを入力する低域通過フ
ィルタ３1 の出力は各々＋側電圧異常検出部４2 及び−
側電圧異常検出部５2 に入力される。ここで、＋側電圧
異常検出部４2 及び−側電圧異常検出部５2 の各動作
は、上述した＋側電圧異常検出部４1 及び−側電圧異常
検出部５1 の動作と同様である。＋側電圧異常検出部４
及び−側電圧異常検出部５は、それぞれ図２に示すよう
な比較器４０（第１の比較部）及び比較器５０（第２の
比較部）で構成され、上述したように、入力電圧をそれ
ぞれの閾値電圧に対する大小で比較することにより、ア
ラームの有無を検出する。

【００１５】ここで＋側電圧異常検出部４の閾値電圧
は、正常なクロック（デューティ５０％）を平均化した
電圧レベルよりも大きく、かつクロックの「Ｈ」レベル
を示す論理レベルより小さい値に設定する。一方、−側
電圧異常検出部５の閾値電圧は、正常なクロックを平均
化した電圧レベルよりも少し小さく、かつクロックの
「Ｌ」レベルを示す論理レベルより大きい値に設定す
る。

【００１６】このように＋側電圧異常検出部４及び−側
電圧異常検出部５にそれぞれ閾値電圧を設定することに
より、バランス信号のクロック入力が「Ｈ」レベルで固
定となった場合は＋側電圧異常検出部４によりクロック
異常が検出されると共に、「Ｌ」レベルで固定となった
場合は−側電圧異常検出部５によりクロックの異常が検
出され、クロック異常を示すアラームが出力される。

【００１７】また、＋側電圧異常検出部４及び−側電圧
異常検出部５の閾値電圧の精度を上げることにより、ク
ロックのデューティの劣化検出を行うことができる。即
ち例えば、＋側電圧異常検出部４の設定値を、デューテ
ィ５０％のクロックを平均化した電圧レベルと、信号の
論理レベルの「Ｈ」の電圧レベルのちょうど中間になる
ように設定すれば、デューティが７５％に劣化した時点
でクロック異常アラームを出力することができる。

【００１８】＋側電圧異常検出部４1 及び−側電圧異常
検出部５1 の各出力を入力してこれらの論理和出力を行
う論理和部６1 （第２の論理和部）では、各検出部４1
、５1 の何れかにクロック異常の検出出力があれば、
例えば「Ｈ」レベルのアラーム有りを出力する。一方、
＋側電圧異常検出部４2 及び−側電圧異常検出部５2 の
各出力を入力してこれらの論理和出力を行う論理和部６
2 （第２の論理和部）も論理和部６1 と同様であり、各
検出部４2 、５2 の何れかにクロック異常の検出出力が
あれば、「Ｈ」レベルのアラーム有りを出力する。

【００１９】論理和部７（第１の論理和部）は、各論理
和部６1 ，６2 の各出力を入力してこれらの論理和演算
を行い、クロック異常を示すアラーム信号１３を出力す
る。即ち、各論理和部６1 ，６2 の各出力のうち、何れ
かの出力が「Ｈ」レベルとなっていれば（双方から
「Ｈ」レベルが出力されていても同様）、アラーム信号
１３として例えば「Ｈ」レベルのアラーム有り信号を出
力し、各出力が何れも「Ｌ」レベルであればアラーム信
号１３として「Ｌ」レベルのアラーム無し信号を出力す
る。

【００２０】このように、バランス入力ゲート２への正
相及び逆相の各クロックを入力して異常を検出する異常
検出回路を設け、各異常検出回路の出力の論理和演算を
行ってアラーム信号を出力するようにしたので、入力し
たバランス信号の各クロックが双方とも「Ｈ」レベルで
固定、或いは「Ｌ」レベルで固定された異常状態にあっ
ても、必ずこれを検出してアラームを出力することがで
きる。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
ランス入力ゲートの入力側に、正相クロックである第１
のクロック信号の異常を検出する第１の異常検出部及び
逆相クロックである第２のクロック信号の異常を検出す
る第２の異常検出部を設け、第１及び第２の異常検出部
の各検出出力を入力してその論理和をアラーム信号とし
て出力するようにしたので、各クロック信号の何れかが
異常となってもクロック異常として検出することができ
る。また、入力したクロック信号を平均化して直流電圧
レベルとして出力しこの出力レベルが所定の電圧レベル
の範囲内にあるか否かを判定するようにしたので、バラ
ンス入力ゲートの入力側がオープンとなってクロック断
となり、各クロック信号の入力結果が、「Ｈ」レベルで
固定、または「Ｌ」レベルで固定された状態となった場
合でも、クロック異常を的確に検出することができる。

【００２２】また、直流電圧レベルとクロック信号の
「Ｈ」論理レベルの間のレベルとして第１の閾値を設定
すると共に、直流電圧レベルとクロック信号の「Ｌ」論
理レベルの間のレベルとして第２の閾値を設定し、第１
の閾値と第２の閾値との間に低域通過フィルタの出力レ
ベルが存在する場合にクロック信号を正常と判定するよ
うにしたので、クロック信号の正否を的確に判定でき
る。また、第１及び第２の閾値を前記クロック信号のデ
ューティ比に関連づけて設定するようにしたので、クロ
ック信号のデューティの劣化を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】 実施例回路を構成する＋側電圧異常検出部及
び−側電圧異常検出部のブロック図である。

【図３】 従来回路のブロック図である。

【符号の説明】

１…クロック受信パッケージ、２…バランス入力ゲー
ト、３1 ，３2 …低域通過フィルタ、４1 ，４2 …＋側
電圧異常検出部、５1 ，５2 …−側電圧異常検出部、６
1 ，６2 ，７…論理和部、８，１０…クロック信号、９
…クロック送出パッケージ、１１…バランス出力ゲー
ト、４０，５０…比較器、１３…アラーム信号。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正相の第１のクロック信号及びこの第１
   のクロック信号の逆相の第２のクロック信号からなるバ
   ランス信号を入力してバランス信号の異常を検出するバ
   ランスクロック入力信号異常検出回路において、 前記バランス信号を入力して前記第１及び第２のクロッ
   ク信号の何れか一方を出力するバランス入力ゲートと、
   このバランス入力ゲートの入力側に接続され前記第１の
   クロック信号の異常を検出する第１の異常検出部と、前
   記バランス入力ゲートの入力側に接続され前記第２のク
   ロック信号の異常を検出する第２の異常検出部と、前記
   第１及び第２の異常検出部の各検出出力を入力して各検
   出出力の論理和を出力する第１の論理和部とを備えると
   ともに、 前記第１及び第２の異常検出部に、入力したクロック信
   号を平均化して直流電圧レベル信号として出力する低域
   通過フィルタと、この低域通過フィルタの出力が所定の
   電圧レベルの範囲内にあるか否かを判定する判定部とを
   備え、 かつ前記判定部に、正常クロック信号が平均化された直
   流電圧レベルと前記クロック信号の「Ｈ」論理レベルの
   間に設定された第１の閾値と，前記低域通過フィルタの
   出力レベルとを比較する第１の比較部と、正常クロック
   信号が平均化された直流電圧レベルと前記クロック信号
   の「Ｌ」論理レベルの間に設定された第２の閾値と，前
   記低域通過フィルタの出力レベルとを比較する第２の比
   較部と、前記第１及び第２の比較部の各比較出力を入力
   して各比較出力の論理和を出力する第２の論理和部とを
   備え、前記判定部は前記第１の閾値と第２の閾値との間
   に前記低域通過フィルタの出力レベルが存在する場合に
   前記各クロック信号を正常と判定する ことを特徴とする
   バランスクロック入力信号異常検出回路。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記第１及び第２の閾値を前記クロック信号のデューテ
   ィ比に関連づけて設定する ことを特徴とするバランスク
   ロック入力信号異常検出回路。