JPH03181226A - フエーズロツクドループ回路 - Google Patents

フエーズロツクドループ回路

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JPH03181226A
JPH03181226A JP1319147A JP31914789A JPH03181226A JP H03181226 A JPH03181226 A JP H03181226A JP 1319147 A JP1319147 A JP 1319147A JP 31914789 A JP31914789 A JP 31914789A JP H03181226 A JPH03181226 A JP H03181226A
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Japan
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circuit
signal
input
digital signal
data
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JP1319147A
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Shinichi Fukuda
伸一 福田
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Sony Corp
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

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】 以下の順序で本発明を説明する。
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術 り発明が解決しようとする問題点 E問題点を解決するための手段(第1図)1作用(第1
図) G実施例 (Gl) D A Tの全体構成(第2図)(G2)ク
ロック再生回路の実施例(第1図〜第3図) (G2−1) P L L回路の全体構成(G2−2)
実施例のクロック再生回路(G2−3)実施例の効果 (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明はフェーズロックドループ回路に関し、例えば回
転ヘッド型ディジタルオーディオテープレコーダの回転
ヘッドより得られる再生信号からピットクロック信号を
抜き出すものに通用して好適なものである。
B発明の概要 本発明は、フェーズロックドループ回路において、入力
ディジタル信号の第1又は第2の伝送レートに基づいて
、入力基準クロック信号の周波数を選択制御するように
したことにより、第1又は第2の伝送レートを有する入
力ディジタル信号に正しく同期した出力ディジタル信号
を送出し得る。
C従来の技術 従来、オーディオ信号を高密度記録し得るテープレコー
ダ装置として、回転ヘッド型ディジタルオーディオテー
プレコーダ(以下DATと呼ぶ)が用いられている。
このDATにおいては、入力オーディオデータを回転ド
ラムに配置された回転ヘッドを用いて、回転ドラムに所
定の巻き付は角で巻き付けられた磁気テープ上に記録し
、または磁気テープ上に記録された記録オーディオデー
タを回転ヘッドを用いて再生するようになされている。
D発明が解決しようとする問題点 ところでDAT等のように回転ヘッドより得られる再生
信号から、所望のディジタルオーディオデータを再現す
る際にはビット抜き出し用のクロック信号(いわゆるビ
ットクロック信号)が必要とされる。このように再生信
号に同期するピットクロック信号を得るため、従来フェ
ーズロックドループ(P L L (phase 1o
cked 1oop ) )回路構成のクロック再生回
路が用いられている。
ここで一般にDATフォーマットを用いて所定のディジ
タルオーディオデータが記録された磁気テープを再生す
る場合、回転ヘッドによる再生信号の読み出しレートは
基本的に自由に設定することができる。
このため磁気テープの走行速度を一定に保った状態で回
転ドラムの回転数を切り換えることにより、磁気テープ
及び回転ヘッドの相対速度が3.133 (m/56(
)でなる標準速モードと1.567 (m/5ec)で
なる半速モードとの2種類の読み出しレートで再生し得
るようになされたものがある。
この標準速モードによる読み出しレートと半速モードに
よる読み出しレートとにおける再生信号の周波数帯域を
比較した場合、標準速モードによる読み出しレートが周
波数帯域9.4 (MHz)を有するのに対し、半速モ
ードによる読み出しレートでは1/2倍の周波数帯域4
.7 (M)fz)になる。
従って再生信号に含まれるピットクロック信号の周波数
(いわゆる再生信号の伝送レート)も、標準速モードに
よる読み出しレートの場合が周波数9.4 (MHz)
を有するのに対し、半速モードによる読み出しレートで
は1/2倍の周波数4.7〔MHz)になる。
ところがこのように伝送レートが2倍も異なる再生信号
について、同一のクロック再生回路を用いてクロック信
号を抜き出そうとすると、このクロック再生回路を構成
するPLL回路にいわゆる疑似ロック状態が発生する問
題があった。
このような疑似ロック状態は入力ディジタル信号として
の再生信号と出力ディジタル信号としてのクロック信号
との周波数が簡単な整数関係にあるときに生じ易い性格
を有する。
この場合例えば標準速モードによる読み出しレートでな
る再生信号であるにもかかわらず、周波数4.7 (M
Hz)のクロック信号が送出されたり、逆に半速モード
による読み出しレートでなる再生信号であるにもかかわ
らず、周波数9.4(MHz)のクロック信号が送出さ
れ、この結果後段のディジタル信号処理回路において再
生信号のビットを正しく抜き出せないため、再生信号に
含まれるディジタルオーディオデータを正しく再現でき
なくなる問題があった。
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、第1又は
第2の伝送レートに応じて入力ディジタル信号より正し
い出力ディジタル信号を得るフェーズロックドループ回
路を提案しようとするものである。
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、第1又
は第2の伝送レートでなる入力ディジタル信号S、□(
S IN)と出力ディジタル信号CKOUTの位相誤差
を入力基準クロック信号CK、sに基づいて検出し、そ
の位相誤差に応じて出力ディジタル信号CKoutの周
波数を制御するフェーズロックドループ回路30におい
て、入力基準クロック信号CKysの周波数CKI、C
K2を入力ディジタル信号S、□ (SIN)の第1又
は第2の伝送レートに応じて選択制御するようにした。
1作用 入力ディジタル信号Spm+  (SIN)の第1又は
第2の伝送レートに基づいて、入力基準クロック信号C
K、4sの周波数CKI、CK2を選択制御するように
したことにより、第1又は第2の伝送レートを有する入
力ディジタル信号S、□ (SIN)に正しく同期した
出力デイジタル信号CKouアを送出し得る。
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。
(Gl)DATの全体構成 第2図において、10は全体として回転ヘッド型ディジ
タルオーディオチーブレコーダ(DAT)の全体構成を
示し、所望のオーディオ信号AD、。
及びADooアを回転ドラム11上に設けられた回転ヘ
ッド12A、12Bを用いて、当該回転ドラム11に所
定の角間隔だけ巻き付けられた磁気テープ13上に記録
し及び又は再生し得るようになされている。
この[)ATIOにおいて、まず記録時入力オーディオ
信号AD4はオーディオ信号変換回路14に入力される
。このオーディオ信号変換回路14は記録処理系として
ローパスフィルタ及びアナログディジタル変換回路を有
してなり、入力されるオーディオ信号AD、、をディジ
タルデータに変換し、入力ディジタルデータDT4とし
てディジタル信号処理回路15の記録処理系に送出する
ディジタル信号処理回路15の記録処理系は入力された
ディジタルデータD T I Nを一旦入力オーディオ
データDTADとしてRA M (random ac
cesss+emory )構成のメモリ回路16に書
き込む。
なおディジタル信号処理回路15の記録処理系は誤り訂
正符号生成回路、インターリーブ処理回路、8−10変
調回路等を含んで構成されている。
これによりまずメモリ回路16に書き込まれた入力オー
ディオデータDTADを誤り訂正符号生成回路が読み出
し、誤り訂正用パリティを生成した後、当該誤り訂正用
パリティをメモリ回路16に書き込む。
このメモリ回路16に対する書き込み及び読み出し処理
は全てインターリーブ処理回路で発生したデータインタ
ーリーブに対応するアドレスが選定されており、このよ
うにして誤り訂正用パリティが付加された入力オーディ
オデータDTaoを8−10変調回路が読み出す。
8−10変調回路は8ビツトデータでなる入力オーディ
オデータDT0を回転ヘッド12A、12Bによる磁気
記録に適した10ビツトデータに変換すると共に、同期
信号、アドレス信号、サブコード信号、A T F (
automatic track following
)信号等を付加する。
ディジタル信号処理回路15の記録処理系はこのように
して得られる記録データを内部のシリアルパラレル変換
回路においてシリアルデータでなる記録信号S□。。に
変換し、記録再生増幅回路17の記録処理系に送出する
記録再生増幅回路17の記録処理系は記録信号増幅回路
及びロータリートランス等で構成され、入力される記録
信号S□。。を増幅して得られる増幅記録信号S 1I
CIをロータリートランスを介して回転ドラム11上の
回転ヘッド12A、12Bに供給するようになされてい
る。
かくして磁気テープ13の所定の記録トラックに入力オ
ーディオ信号AD、、を記録し得るようになされている
ここでこのDATIOにおいては、入力/表示回路18
からマイクロコンピュータ槽底のシステム制御回路19
に入力される操作データD。□に基づいて記録動作又は
再生動作を選択制御するようになされている。
この入力/表示回路18は例えば操作子入力手段として
キーマトリクスを有するマイクロコンピュータと、表示
手段として液晶表示素子を有する表示パネルとで構成さ
れている。
これにより入力/表示回路18はユーザによる操作子の
操作に応動して操作データD。門を出力すると共に、シ
ステム制御回路19から入力される表示データD、Pに
基づいて表示パネル上の表示を行う。
またシステム制御回路19は記録時予め設定されたシス
テム情報及び入力/表示回路18から入力される操作デ
ータD0□に基づいてメカ制御データD、46、信号処
理制御データDCN?及びサーボ処理制御データD3.
を生威し、それぞれメカニカル制御回路20、ディジタ
ル信号処理回路15及びサーボ処理回路21に送出する
実際上記録時サーボ処理回路21はシステム制御回路1
9から入力されるサーボ処理制御データD3□に基づい
てドラムモータ22、キャプスタンモータ23、リール
モータ24に、それぞれドラム駆動信号C□、キャプス
タン駆動信号ccr、リール駆動信号C□を送出して回
転ドラム11を所定の回転数で回転駆動すると共に磁気
テープ13を所定の速度で走行させる。
またこのときドラムモータ22、キャプスタンモータ2
3及びリールモータ24からはドラム位相信号PC□、
ドラム周波数信号FGllR、キャプスタン周波数信号
FGcr及びリール周波数信号FG11.がそれぞれサ
ーボ処理回路21にフィードバックされ、これにより各
々速度サーボ及び又は位相サーボを形成するようになさ
れている。
なお、サーボ処理回路21にはディジタル信号処理回路
15から記録時の内部基準信号りれ、が供給され、この
結果サーボ処理回路21ばこの内部基準信号DItFに
基づいて速度サーボ処理及び又は位相サーボ処理を実行
すると共に、入力されるドラム位相信号PC,,及びド
ラム周波数信号FCDIに基づいて生成した回転ヘッド
12A、12Bの切換基準信号SWPをディジタル信号
処理回路15に送出する。
またこのメカニカル制御回路20はシステム制御回路1
9から入力されるメカ制御データDMCに基づいてDA
Tカセットのカセットローディング機構及び磁気テープ
13のテープローディング機構等を駆動制御すると共に
、このメカニカル機構部分から入力されるセンサ情報S
NCに基づいてメカ情報データD s、4cを生威し、
これをシステム制御回路19に送出する。
ここでこのDATIOにおいて、再生時まずサーボ処理
回路21はシステム制御回路19から入力されるサーボ
処理制御データI)ssに応じた回転数及びディジタル
信号処理回路15から供給される再生時の内部基準信号
D I!Fに同期する位相でドラムモータ22を回転駆
動して速度サーボ及び位相サーボを形成する。
この状態で回転ヘッド12A、12Bから得られる再生
信号SP口はロータリートランス、再生信号増幅回路、
波形等化回路及び2値化回路等を含む記録再生増幅回路
17の再生処理系に供給され、この結果得られる再生デ
ィジタル信号5PIIがディジタル信号処理回路15の
再生処理系及びトラッキング制御回路25に供給される
なおこのDATIOの場合トラッキング制御回路25は
例えばATF方式によるトラッキング制御を行うように
なされている。すなわちトラッキング制御回路25は同
期信号検出用の波形等化回路を有してなり、入力される
再生ディジタル信号S2□中に同期信号を検出したタイ
ミングに基づいてATF信号を検出し、このATF信号
に応じてATF@i信号CATFを形成してサーボ処理
回路21に送出する。
これによりサーボ処理回路21はATF制御信号CAT
Fに応じてキャプスタンモータ23を駆動制御し、かく
して回転ヘッド12A、12Bが磁気テープ13の記録
トラック上を正確にトレースし得るようにATFサーボ
ループが形成される。
このようにして磁気テープ13の記録トラックを正確に
再生し得るようになると、ディジタル信号処理回路15
の再生処理系は入力される再生ディジタル信号S□、に
ついて再生処理を開始する。
このディジタル信号処理回路15の再生処理系は、PL
L回路構威構成ロック再生回路、10−8復調回路、誤
り検出訂正回路、デインターリーブ処理回路、補間回路
等から構成されている。
これによりディジタル信号処理回路15はまずクロック
再生回路において、再生ディジタル信号S、□に含まれ
る再生クロック信号を検出する。
10−8復調回路では再生ディジタル信号SPm1中に
同期信号を検出すると、クロック再生回路で検出された
再生クロック信号に基づいて再生ディジタル信号S、□
の10ビット分を10−8復調し、この結果得られる8
ビツトデータを再生オーディオデータDTA+1として
順次メモリ回路16に書き込む。
このようにしてメモリ回路16に書き込まれた再生オー
ディオデータDT、、は誤り検出訂正回路によって読み
出されデータ誤りの有無が検出されると共に、データ誤
りが存在する場合には誤り訂正用パリティを用いた誤り
訂正処理を行い誤り訂正されたデータ及び当該訂正結果
をメモリ回路16に書き込む。
このメモリ回路16に対する書き込み及び読み出し処理
は、全てデインターリーブ処理回路で発生したデータデ
インターリーブに対応するアドレスが選定されており、
誤り検出訂正処理後の再生オーディオデータDT−aが
補間回路によって読み出される。
これにより補間回路は誤り訂正できなかったデータにつ
いて前後のデータどの平均値を演算する手法等による補
間演算を実行し、これを再生ディジタルデータDTou
tとしてオーディオ信号変換回路14の再生処理系に送
出する。
オーディオ信号変換回路14の再生処理系はディジタル
アナログ変換回路及びローパスフィルタを有してなり、
再生ディジタルデータD T oゎアをアナログ信号に
変換し、これを再生オーディオ信号ADOIJTとして
送出する。
かくして磁気テープ13の記録トラックを回転ドラム1
1上の回転ヘッド12A、12Bで読み出し、磁気テー
プ13に記録された記録データを再生して再生オーディ
オ信号ADouyを得るようになされている。
(G2)クロック再生回路の実施例 (G2−1) P L L回路の全体構成第3図におい
て、30は上述したディジタル信号処理回路15のクロ
ック再生回路に用いられるPLL回路を示し、この実施
例の場合特開昭64−2419号公報及び特開昭64−
11418号公報に開示されるディジタルPLL回路を
用いて構成されている。
すなわちこのPLL回路30はエツジ検出回路31、シ
フトレジスタ回路32及び位相誤差検出回路33からな
り入力ディジタル信号SINと出力クロック信号CKo
urの位相誤差を検出すると共にこれを補正する位相誤
差補正回路部と、加算回路34、ラッチ回路35、比較
回路36及びカウント回路37からなり出力クロック信
号CKouyを発生する出力クロック発生回路部と、1
周期間カウント回路38及びロックレンジ制御回路39
からなり出力クロック信号CKooyの1周期がマスタ
クロック信号CKっ、の何周期用かを表す1周期データ
DSを発生するロックレンジ処理回路部とから構成され
ている。
ここでDATIOの記録再生増幅回路17から送出され
る再生ディジタル信号SP□は入力ディジタル信号SI
Nとして高速マスタクロック信号CK□と共にまずエツ
ジ検出回路31に入力される。
このマスタクロック信号CKxsは入力ディジタル信号
StSのピットクロック周波数(例えば標準速モードに
よる読み出しレートの場合周波数9.4(MHz)でな
る)より所定倍高い周波数(例えば49.152 (M
Hz)でなる)でなる。
エツジ検出回路31は、マスタクロック信号CLtsの
タイミングに基づいて入力ディジタル信号SINのエツ
ジを検出し、このエツジ検出信号S□がマスタクロック
信号CK□と共に続くシフトレジスタ回路32に入力さ
れる。
シフトレジスタ回路32は入力されるエツジ検白信号S
EGを並列データDT0に変換して位相誤差検出回路3
3に送出し、この結果得られる位相誤差補正データが加
算回路34に入力される。
この加算回路34にはこれに加えて、ロックレンジ制御
回路39から入力される1周期データDSとラッチ回路
35を通じて入力される前回の出力クロック発生タイミ
ングデータを累積加算し、この結果得られる今回の出力
クロック発生タイミングデータを比較回路36に送出す
る。
比較回路36にはこれに加えてカウント回路37から入
力されるマスタクロック信号CK、sのカウントデータ
が入力される。これにより比較回路36はこのカウント
データ及び出力クロック発生タイミングデータが一致す
るタイミングに応じた位相を有するディジタルデータを
発生し、これを1周期間カウント回路38のリセット入
力端、位相誤差検出回路33のクロック入力端に供給す
ると共に出力クロック信号CKouyとして外部に送出
する。
このロックレンジ処理回路部の1周期間カウント回路3
8はリセット入力端に入力される出力クロック信号CK
ootの例えば立ち上がりエツジ毎の間、すなわち1周
期間のマスタクロック信号CKMSの立ち上がりエツジ
数すなわち周期数をカウントし、この1周期間検出デー
タI)cstを続くロックレンジ制御回路39に送出す
る。
ロックレンジ制御回路39は中心周波数1周期間データ
及び境界周波数1周期間データを有してなり、入力され
る1周期間検出データD CNTが境界周波数1周期間
データの範囲内か否かを検出し、境界周波数1周期間デ
ータの範囲内のとき入力される1周期間検出データD 
CWTを1周期データDSとして加算回路34に送出し
、逆に境界周波数1周期間データの範囲外のとき1周期
間検出データD CNTに代え中心周波数1周期間デー
タを1周期データDSとして加算回路34に送出する。
なお例えば中心周波数1周期間データは入力ディジタル
信号SINに含まれるビットクロック周波数(例えば9
.4 CM&) )の1周期間に対応するマスタクロッ
ク信号CK□の周期数でなり、また境界周波数1周期間
データはPLL回路30の引き込み周波数範囲として例
えば±15%の周波数範囲を考慮した周波数(10,8
(MHz)及び8.0(M七〕)の1周期間に対応する
マスタクロック信号CKNSの周期数でなる。
このようにしてこの実施例によるPLL回路30は入力
ディジタル信号SINに含まれるビットクロック信号を
抜き出し入力ディジタル信号SINに正しく位相が同期
した出力クロック信号CKautを送出し得るようにな
されている。
(G2−2)実施例のクロック再生回路第3図との対応
部分に同一符号を付して示す第1図において、1は全体
として本発明によるPLL回路30を用いたクロック再
生回路を示し、この場合PLL回路30には、再生ディ
ジタル信号5PIIの読み出しレートに応じたマスタク
ロック信号CK□が供給されている。
すなわちマスタクロック発生回路2は所定の発振周波数
の水晶3を有する水晶発振器構成でなり、この結果得ら
れる周波数49.152 (M)fz)の標準速マスタ
クロック信号CKIがマスタクロック選択回路4の第1
の入力端a及び1/2分周回路5に入力される。
また1/2分周回路5は入力される標準速マスタクロッ
ク信号CKIを1/2分周し、この結果得られる周波数
24.576 (MHz)の半速マスタクロック信号C
K2がマスタクロック選択回路4の第2の入力端すに入
力される。
このマスタクロック選択回路4の第1又は第2の入力端
a又はbはディジタル信号処理回路15から入力される
読み出しレートに応じた内部制御信号CNTによって切
り換えられる。
すなわち、まず再生ディジタル信号S、□が標準速モー
ドによる読み出しレートの場合には第1の入力端aが選
択され、これにより周波数49.152(MHz)の標
準速マスタクロック信号CKIがマスタクロック信号C
Kや、としてPLL回路30に入力される。
これによりPLL回路30は全体としてこの標重速マス
タクロック信号CKIでなるマスタクロック信号CK、
、に基づいて動作し、再生ディジタル信号S□1すなわ
ち入力ディジタル信号S4中から周波数9.4(MHz
)のピットクロック信号を得、この結果入力ディジタル
信号S0の位相に正しく同期して周波数9.4(MHz
)でなる再生クロック信号CKourを送出することか
できる。
これに対して、再生ディジタル信号SP□が半速モード
による読み出しレートの場合には第2の入力端aが選択
され、これにより標準速マスタクロック信号CKIの1
/2倍の周波数24.576 [M止]の半速マスタク
ロック信号CK2がマスタクロック信号CKnsとして
PLL回路30に入力される。
これによりPLL回路30は全体として半速マスタクロ
ック信号CK2でなるマスククロック信号CK0に基づ
いて動作し、再生ディジタル信号S、□すなわち入力デ
イジタル信号SIN中から周波数4.7 (MHz)の
ピットクロック信号を得、この結果入力ディジタル信号
S4の位相に正しく同期して周波数4.7 (MHz)
でなる再生クロック信号CKOLITを送出することか
できる。
(G2−3)実施例の効果 以上の槽底によれば、再生ディジタル信号SP□の読み
出しレートに応じてマスタクロック信号GK、、の周波
数を設定するようにしたことにより、再生ディジタル信
号SP□の読み出しレートが標準速モード又は半速モー
ドの何れの場合にも、再生ディジタル信号S、□に含ま
れるピットクロック信号を正しく再生して再生クロック
信号CK、、Tを送出し得るPLL回路30を実現でき
る。
(G3)他の実施例 (1)上述の実施例においては、PLL回路に対して標
準速マスタクロック信号CKIと、1/2分周回路を介
して標準速マスタクロック信号CKIを1/2分周した
半速マスタクロック信号CK2とを選択的に入力した場
合について述べたが、本発明はこれに限らず、マスタク
ロック発生回路2の水晶3自体を、再生ディジタル信号
SP□の読み出しレートに応じて取り替えるようにして
も良い。
因にこのようにすれば回路構成を格段的に簡略化し得る
(2)上述の実施例においては、本発明によるPLL回
路を、DATにおける再生ディジタル信号中からピット
クロック信号を得る場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、要は伝送レートの異なるディジタル信号中
からピットクロック信号を得るPLL回路に広く適用し
て好適なものである。
H発明の効果 上述のように本発明によれば、入力ディジタル信号の第
1又は第2の伝送レートに基づいて、入力基準クロック
信号の周波数を選択制御するようにしたことにより、第
1又は第2の伝送レートを有する入力ディジタル信号に
正しく同期した出力ディジタル信号を送出し得るフェー
ズロックドループ回路を実現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明によるPLL回路の一実施例を示すブロ
ック図、第2図は回転ヘッド型ディジタルオーディオチ
ーブレコーダの全体構成を示すブロック図、第3図はP
LL回路の全体構成を示すブロック図である。 1・・・・・・クロック再生回路、2・・・・・・マス
タクロック発生回路、3・・・・・・水晶、4・・・・
・・マスタクロック選択回路、5・・・・・・1/2分
周回路、10・・・・・・DAT、15・・・・・・デ
ィジタル信号処理回路、30・・・・・・PLL回路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  第1又は第2の伝送レートでなる入力ディジタル信号
    と出力ディジタル信号の位相誤差を入力基準クロック信
    号に基づいて検出し、当該位相誤差に応じて出力ディジ
    タル信号の周波数を制御するフエーズロツクドループ回
    路において、 上記入力基準クロック信号の周波数を上記入力ディジタ
    ル信号の上記第1又は第2の伝送レートに応じて選択制
    御するようにしたことを特徴とするフエーズロツクドル
    ープ回路。
JP1319147A 1989-12-09 1989-12-09 フエーズロツクドループ回路 Pending JPH03181226A (ja)

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