JPH04332231A - Clock regerating system - Google Patents

Clock regerating system

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JPH04332231A
JPH04332231A JP3102773A JP10277391A JPH04332231A JP H04332231 A JPH04332231 A JP H04332231A JP 3102773 A JP3102773 A JP 3102773A JP 10277391 A JP10277391 A JP 10277391A JP H04332231 A JPH04332231 A JP H04332231A
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phase
signal
input signal
circuit
clock
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Seizo Nakamura
精三 中村
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To correctly regenerate a clock from received data having different duty ratio by controlling a phase correcting amount greater than twice of the deviation of the duty ratio of input signal when the phase difference is greater than a constant phase angle. CONSTITUTION:Phase difference theta between an input signal Fi and feedback signal Ff is detected by a phase error range detecting circuit 31, and when the phase difference is greater than a constant phase angle thetac (20 deg.<thetac<90 deg.), control is made so that when phase control amount alpha of oscillating circuit 50 for one time phase detecting is greater than 2delta. Here, delta is the deviation for dutilization of input signal Fi. Thus, when deviation delta of duty ratio in input signal Fi is present, a clock can be regenerated without causing deadrock. Further, when the phase difference theta between input signal Fi and feedback signal Fh is smaller than constant phase angle thetac, by controlling the phase control amount a to be much smaller, a phase jitter can be made small and the degradation of performance can be protected.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、ディジタル・フェーズ
・ロック・ループ(以下DPLLと略称する)を使用す
るクロック再生方式に関し、特に、1,0の継続時間に
差があり、結果的にデューティ比の異なってしまった受
信データから正しくクロックを高速に再生する方式に関
するものである。
[Industrial Application Field] The present invention relates to a clock recovery method using a digital phase-locked loop (hereinafter abbreviated as DPLL), and in particular, there is a difference in the duration of 1 and 0, resulting in a difference in duty. This invention relates to a method for correctly regenerating a clock at high speed from received data with different ratios.

【0002】0002

【従来の技術】受信データからクロックを高速に再生し
、かつ、定常時の動作特性がすぐれたディジタルPLL
装置の一例として、特開昭61−265922号公報に
開示されたものがある。
[Prior Art] A digital PLL that reproduces a clock from received data at high speed and has excellent operating characteristics in steady state.
An example of the device is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 61-265922.

【0003】図1は前記ディジタルPLL装置の概略構
成図である。図1において、11は入力信号Fiが与え
られる入力端子、12はフィードバック信号Ffを出力
する出力端子、13はマスタクロック信号MCPを入力
する端子である。30は入力信号Fiとフィードバック
信号Ffとの位相差を検出する位相検出器、31は入力
信号Fiとフィードバック信号Ffとの位相誤差の範囲
を検出する位相誤差範囲検出器である。この位相誤差範
囲検出回路31の出力は速度制御回路32を通して、低
域濾波器40およびリセット制御回路33を制御する。 低域濾波器40はカウンタ、デコーダ等からなり、位相
検出回路30の出力を積分して、あらかじめ決められた
カウント値(Mとする)に達したら信号CS2をリセッ
トホールド回路34に出力する。発振回路(VCO)5
0はプログラマブルカウンタ等からなる発振回路で、定
常的にはマスタクロック信号MCPを入力し、それをn
分周して発振信号Foを出力する。
FIG. 1 is a schematic diagram of the digital PLL device. In FIG. 1, 11 is an input terminal to which an input signal Fi is applied, 12 is an output terminal to which a feedback signal Ff is output, and 13 is a terminal to which a master clock signal MCP is input. 30 is a phase detector that detects the phase difference between the input signal Fi and the feedback signal Ff, and 31 is a phase error range detector that detects the range of phase error between the input signal Fi and the feedback signal Ff. The output of this phase error range detection circuit 31 passes through a speed control circuit 32 to control a low pass filter 40 and a reset control circuit 33. The low-pass filter 40 includes a counter, a decoder, etc., and integrates the output of the phase detection circuit 30, and outputs a signal CS2 to the reset hold circuit 34 when a predetermined count value (assumed M) is reached. Oscillation circuit (VCO) 5
0 is an oscillation circuit consisting of a programmable counter, etc., and it regularly inputs the master clock signal MCP and sends it to n.
The frequency is divided and an oscillation signal Fo is output.

【0004】ここで、位相検出回路30が位相遅れを検
出し、低域濾波器40の積分値があらかじめ決められた
カウント値に達したとすると、リセットホールド回路3
4は現在の位相が遅れた状態であると判断し、発振周波
数を上げるため発振回路50の分周数を、(n−l)分
周にする。ここで、lはあらかじめ設定された値である
。逆に、位相検出回路が位相進みを検出した時には該リ
セットホールド回路34は現在の位相が進んだ状態にあ
ると判断し、発振周波数を下げるため発振回路50の分
周数を(n+l)分周にする。発振回路50として、プ
ログラマブルカウンタを使用した場合、リセットホール
ド回路34の制御にもとづき、プログラマブルカウンタ
のリセットデータが逐次、変化されることになる。
Here, if the phase detection circuit 30 detects a phase lag and the integrated value of the low-pass filter 40 reaches a predetermined count value, the reset hold circuit 3
4 determines that the current phase is delayed, and sets the frequency division number of the oscillation circuit 50 to (n-l) in order to increase the oscillation frequency. Here, l is a preset value. Conversely, when the phase detection circuit detects a phase advance, the reset hold circuit 34 determines that the current phase is advanced, and divides the frequency division number of the oscillation circuit 50 by (n+l) in order to lower the oscillation frequency. Make it. When a programmable counter is used as the oscillation circuit 50, the reset data of the programmable counter is successively changed under the control of the reset hold circuit 34.

【0005】リセット制御回路33は速度制御回路32
の制御信号CS1にもとづき、発振回路50において行
われる位相修正を可変量化させる回路で、発振回路50
における(n−l)または、(n+l)分周を何回行わ
せるかを制御する。リセット制御回路33はあらかじめ
設定しておいた回数(J回)に、発振回路50の位相修
正回数が達したとき、位相修正終了の指令信号CS4を
リセットホールド回路34に与え、位相修正操作を終了
させる。それと同時に、リセットホールド回路34は、
指令信号CS4を受けてリセット信号CS3を出力し、
低域濾波器40のカウンタをリセットする。
The reset control circuit 33 is the speed control circuit 32
This is a circuit that varies the amount of phase correction performed in the oscillation circuit 50 based on the control signal CS1 of the oscillation circuit 50.
Controls how many times the (n-l) or (n+l) frequency division is performed. When the number of phase corrections of the oscillation circuit 50 reaches a preset number of times (J times), the reset control circuit 33 gives a command signal CS4 to end the phase correction to the reset hold circuit 34, and ends the phase correction operation. let At the same time, the reset hold circuit 34
receiving the command signal CS4 and outputting the reset signal CS3;
Reset the counter of low pass filter 40.

【0006】分周器60は固定の分周回路で、発振回路
50からの発振信号FoをN分周し、これをフィードバ
ック信号Ffとして出力端子12、位相検出回路30お
よび位相誤差範囲検出回路31に与える。位相誤差範囲
検出回路31はシフトレジスター等で構成される位相変
化回路と2つの位相検出回路で構成され、位相誤差範囲
(フィードバック信号Ffの位相誤差が、入力信号Fi
に対して例えば±60°以内か、それ以上か)を検出す
る。
The frequency divider 60 is a fixed frequency dividing circuit, which divides the frequency of the oscillation signal Fo from the oscillation circuit 50 by N, and outputs this as a feedback signal Ff to the output terminal 12, the phase detection circuit 30, and the phase error range detection circuit 31. give to The phase error range detection circuit 31 is composed of a phase change circuit composed of a shift register, etc., and two phase detection circuits.
For example, whether it is within ±60° or more than that.

【0007】リセットホールド回路34は低域濾波器4
0の出力信号CS2をラッチし、その出力を制御信号と
して発振回路50に与え、該発振回路50の発振周波数
を制御する。リセット制御回路33から出力される指令
信号CS4がリセット信号としてリセットホールド回路
34に入力されると、該リセットホールド回路34は発
振回路50の制御を解除し、該発振回路50の分周比を
nにもどす。
The reset hold circuit 34 is a low-pass filter 4
The output signal CS2 of 0 is latched and its output is given to the oscillation circuit 50 as a control signal to control the oscillation frequency of the oscillation circuit 50. When the command signal CS4 output from the reset control circuit 33 is input to the reset hold circuit 34 as a reset signal, the reset hold circuit 34 releases the control of the oscillation circuit 50 and sets the frequency division ratio of the oscillation circuit 50 to n. Return to.

【0008】ここで、例えば、フィードバック信号Ff
に120°の位相遅れがあったとすると、位相検出回路
30は位相遅れと判断し、低域濾波器40はその出力を
積分する。一方、位相誤差範囲検出回路31は大幅な位
相遅れ(例えば、60°を超えている)と判断し、速度
制御回路32を通して低域濾波器40の積分回路Mを1
(一例)に設定し、リセット制御回路33のJを30(
一例)に設定する。従って、位相遅れの情報はリセット
ホールド回路34にすぐに伝えられ、発振回路50の分
周比を(n−l)にホールドする。また、リセット制御
回路33にはJ=30という大きな数値がセットされる
ので、発振回路50の分周比(n−l)は30回くりか
えされる事になり、高速の位相修正が行なわれる。位相
修正が進行して位相誤差が例えば60°以内になると、
位相誤差範囲検出回路31は位相誤差が60°以内にな
った事を検出し、速度制御回路32を通して低域濾波器
40の積分回数M=2(一例)を設定し、また、リセッ
ト制御回路33にJ=10(一例)を設定する。従って
、位相検出器30で位相遅れを検出しても、低域濾波器
40で、2回カウントしてから、リセットホールド回路
34に信号CS2が伝えられる。また、発振回路50の
分周比(n−l)は、リセット制御回路33にJ=10
という小さい数値がセットされているので10回くりか
えされる事になり、位相修正はわずかとなり、位相修正
速度が遅くなってジッタの少ないフィードバック信号F
fが得られる事になる。即ち、位相誤差が大きいときは
高速度に位相修正が行なわれ、位相誤差が小さくなって
来たら、位相修正速度を遅くして、ジッタの少ないクロ
ックが再生されることになる。
Here, for example, the feedback signal Ff
If there is a phase lag of 120°, the phase detection circuit 30 determines that there is a phase lag, and the low-pass filter 40 integrates its output. On the other hand, the phase error range detection circuit 31 determines that there is a large phase lag (for example, exceeding 60°), and the integrator circuit M of the low-pass filter 40 is changed to 1 through the speed control circuit 32.
(one example), and J of the reset control circuit 33 is set to 30 (
example). Therefore, information on the phase delay is immediately transmitted to the reset hold circuit 34, and the frequency division ratio of the oscillation circuit 50 is held at (n-l). Further, since a large value J=30 is set in the reset control circuit 33, the frequency division ratio (n-l) of the oscillation circuit 50 is repeated 30 times, and high-speed phase correction is performed. When the phase correction progresses and the phase error becomes, for example, within 60°,
The phase error range detection circuit 31 detects that the phase error has become within 60°, sets the number of integrations M=2 (an example) of the low-pass filter 40 through the speed control circuit 32, and also sets the number of integrations M=2 (one example) to the reset control circuit 33 Set J=10 (one example). Therefore, even if the phase detector 30 detects a phase lag, the low-pass filter 40 counts twice before transmitting the signal CS2 to the reset hold circuit 34. Further, the frequency division ratio (n-l) of the oscillation circuit 50 is set to J=10 by the reset control circuit 33.
Since this small value is set, it will be repeated 10 times, so the phase correction will be slight, and the phase correction speed will be slow, resulting in a feedback signal F with less jitter.
f can be obtained. That is, when the phase error is large, phase correction is performed at a high speed, and when the phase error becomes small, the phase correction speed is slowed down to reproduce a clock with less jitter.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上述
べたクロック再生方式では、1,0のディーティ比が異
る入力信号の場合、入力信号Fiの位相にフィードバッ
ク信号Ffの位相が、追随できないという場合があると
いう欠点があった。この確率は100回に1回とか10
0回に2回とかのわずかな確率であるが、確実な通信を
行うためにはこのようなわずかな確率も大きな問題にな
る。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the clock regeneration method described above, in the case of input signals with different duty ratios of 1 and 0, the phase of the feedback signal Ff cannot follow the phase of the input signal Fi. There was a drawback that there was. This probability is 1 in 100 or 10
Although the probability is small, such as 2 out of 0 times, even such a small probability becomes a big problem in order to ensure reliable communication.

【0010】この現象を図2を使って以下説明する。図
2(1)に示すように、入力信号Fiの1,0,…のデ
ューティ比が異なり、そのデューティ比の偏差がδであ
ったとする。この場合、再生クロックFfの位相が、図
2(3)に示すように入力信号Fiの位相と大きくずれ
ていて、その位相ずれがほぼ180°のときは、図2(
4)に示すように位相判定が遅れ、進み、遅れ、進みと
交互に行なわれる。従って、図2(5)に示すように位
相修正も進める、遅らす、進める、遅らすと交互に行な
われ、いつまでたっても再生クロックFfが正しい位相
にならない(以下、この現象をデッドロックと称する)
This phenomenon will be explained below using FIG. As shown in FIG. 2(1), it is assumed that the duty ratios of 1, 0, . . . of the input signal Fi are different, and the deviation of the duty ratios is δ. In this case, the phase of the reproduced clock Ff is largely shifted from the phase of the input signal Fi as shown in FIG. 2(3), and when the phase shift is approximately 180°,
As shown in 4), phase determination is performed alternately with delay, advance, delay, and advance. Therefore, as shown in FIG. 2 (5), the phase correction is performed alternately by advancing, delaying, advancing, and delaying, and the reproduced clock Ff never reaches the correct phase (hereinafter, this phenomenon is referred to as deadlock).
.

【0011】図6はバースト信号受信特性の実測値の一
例であって、点線は上記の現象を示している。このバー
スト信号受信特性は以下のようにして測定したものであ
る。即ち、再生したクロックの位相がどの時点で正しい
値になったかの定義と判定はかなりむずかしいので、プ
レアンブル(1,0,1,0……の18ビット連続)の
あとに、15ビットのフレーム周期信号をつけたバース
ト状のデータを多数回送り、このフレーム周期信号が正
しく受信できたとき再生クロックの位相が正しく再生さ
れたと判定することとした。送出側のクロック位相は毎
回ランダムに変化させ、直前に送ったバースト信号の位
相の影響が無いようにした。図6の点線は、デューティ
レシオの偏差δが約6°の場合で、S/Nが良くなって
も1/100〜3/100程度の割合で受信できなかっ
た事を示している。
FIG. 6 shows an example of actually measured values of burst signal reception characteristics, and the dotted line indicates the above phenomenon. This burst signal reception characteristic was measured as follows. In other words, since it is quite difficult to define and judge at what point the phase of the reproduced clock reaches the correct value, a 15-bit frame period signal is generated after the preamble (18 consecutive bits of 1, 0, 1, 0...). We decided to send burst-shaped data with a . The clock phase on the sending side was changed randomly each time, so that there was no influence from the phase of the burst signal sent immediately before. The dotted line in FIG. 6 indicates that when the duty ratio deviation δ is approximately 6°, reception was not possible at a rate of about 1/100 to 3/100 even if the S/N ratio was improved.

【0012】本発明は、以上述べた問題点を解決し、ど
のような場合にも、デッドロックを起すことなく確実に
クロックを再生することのできるクロック再生方式を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a clock regeneration method that solves the above-mentioned problems and can reliably regenerate a clock without causing deadlock in any case.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、入力信号のフィードバック信号に対する位
相が進んでいるか否かを検出してその検出信号を出力す
る位相検出回路と、前記検出信号を積分して高周波成分
を減衰し濾波信号を出力する低域濾波器と、前記濾波信
号により位相修正をして所定周波数の発振信号を出力す
る発振回路と、前記発振信号の周波数を一定の比率で分
周して前記フィードバック信号を出力する分周器とを備
え、前記入力信号からクロックを再生するクロック再生
方式において、前記入力信号とフィードバック信号との
位相差を検出する第1の回路と、前記位相差に基づき前
記発振回路の位相修正量を制御する第2の回路とを設け
、前記位相差が一定位相角θc(但し20°<θc<9
0°)より大のときは前記位相修正量を前記入力信号の
デューティ比の偏差の2倍より大きく制御するものであ
る。
[Means for Solving the Problems] In order to achieve the above object, the present invention provides a phase detection circuit that detects whether or not an input signal is ahead in phase with respect to a feedback signal and outputs a detection signal thereof; a low-pass filter that integrates a signal, attenuates high-frequency components, and outputs a filtered signal; an oscillation circuit that corrects the phase of the filtered signal and outputs an oscillation signal of a predetermined frequency; a frequency divider that divides the frequency by a ratio and outputs the feedback signal, and in a clock regeneration method that regenerates a clock from the input signal, a first circuit that detects a phase difference between the input signal and the feedback signal; , a second circuit that controls the amount of phase correction of the oscillation circuit based on the phase difference, and the phase difference has a constant phase angle θc (however, 20°<θc<9
0°), the phase correction amount is controlled to be larger than twice the deviation of the duty ratio of the input signal.

【0014】[0014]

【作用】入力信号とフィードバック信号との位相差が一
定位相角θc(但し20°<θc<90°)より大のと
きは、位相検出1回に対する発振回路の位相制御量αを
、入力信号のディーティ比の偏差δに対してα>2δ の関係を満足するように制御する。これにより入力信号
にデューティ比の偏差δが存在するときもデッドロック
を起こすことなくクロックを再生することができる。ま
た、入力信号とフィードバック信号との位相差が一定位
相角θcより小のときは、前記位相制御量αをより小さ
く制御する。これにより位相ジックタを小さくし、性能
の劣化を防止することができる。
[Operation] When the phase difference between the input signal and the feedback signal is larger than a constant phase angle θc (however, 20°<θc<90°), the phase control amount α of the oscillation circuit for one phase detection is The duty ratio deviation δ is controlled so as to satisfy the relationship α>2δ. This allows the clock to be regenerated without deadlock even when the input signal has a duty ratio deviation δ. Further, when the phase difference between the input signal and the feedback signal is smaller than the constant phase angle θc, the phase control amount α is controlled to be smaller. This makes it possible to reduce the phase jitter and prevent performance deterioration.

【0015】[0015]

【実施例】まず、クロック再生用のDPLLにおいて位
相修正がどのように行なわれるかを説明する。
Embodiment First, a description will be given of how phase correction is performed in a DPLL for clock recovery.

【0016】図3は入力信号Fiのデューティレシオの
偏差δが零の場合の位相修正動作を説明する図である。 図3において、(1)は受信データ(入力信号Fi)の
プリアンブル部分を示す。このプリアンブル部分は、位
相情報が最も多く含まれる1,0,1,0…の連続信号
で構成されている。(2)は位相情報を得るために、入
力信号Fiの変化点を抽出したものである。(3)は再
生クロック(フィードバック信号Ff)であり、この図
では、最初入力信号Fiよりも位相が遅れていたので、
(4)に示すような位相判定が行なわれ、(5)に示す
ような時間的タイミングで位相修正が行なわれ、やがて
(1)に示す入力信号Fiと(3)に示す再生クロック
(フィードバック信号Ff)とは位相が一致するように
なる。
FIG. 3 is a diagram illustrating the phase correction operation when the duty ratio deviation δ of the input signal Fi is zero. In FIG. 3, (1) indicates a preamble portion of received data (input signal Fi). This preamble portion is composed of continuous signals of 1, 0, 1, 0, etc. that contain the most phase information. In (2), the changing points of the input signal Fi are extracted in order to obtain phase information. (3) is the regenerated clock (feedback signal Ff), and in this figure, the phase was initially delayed from the input signal Fi, so
Phase determination as shown in (4) is performed, phase correction is performed at the temporal timing as shown in (5), and eventually the input signal Fi shown in (1) and the recovered clock (feedback signal Ff) comes to match in phase.

【0017】しかし、一般的に、位相判定回路は、図5
に示すように±180°を境にして位相判定結果が反転
する性質を持つ。即ち、180°を超える位相遅れは位
相進みと判定し、180°を超える位相進みは位相遅れ
と判定する。このため、デューティレシオの異った入力
信号が入力されると、入力信号と再生クロックとの位相
差が180°に近い場合、デッドロックを起して正しい
位相に修正ができなくなる場合がある。
However, in general, the phase determination circuit shown in FIG.
As shown in the figure, the phase determination result has the property of being reversed at ±180°. That is, a phase delay exceeding 180° is determined to be a phase lead, and a phase lead exceeding 180° is determined to be a phase lag. Therefore, if input signals with different duty ratios are input, and the phase difference between the input signal and the reproduced clock is close to 180°, a deadlock may occur and the phase may not be corrected.

【0018】図2は入力信号Fiにデューティレシオの
偏差δが存在し、入力信号Fiと再生クロックとの位相
が180°に近い場合の位相修正動作を説明する図であ
る。図2において、(1)〜(5)は図3の(1)〜(
5)と同じもので、受信データ(入力信号Fi)は図3
(1)と同じく1,0,1,0……の連続であるが、デ
ューティレシオが異なり、図示の如く偏差δが存在する
。再生クロック(3)(フィードバック信号Ff)は、
入力信号の変化点(2)において立上りとなるのが正し
い位相であるが、デューティレシオの偏差δが存在する
ために位相判定の1回毎に遅れ、進み、遅れ、進み……
と判定され、位相修正(5)も進める、遅らす、進める
、遅らす…となり、いつまでたっても正しい位相となら
ず、デッドロックを起してしまう。これを、もっとわか
りやすくするために、別の表現を用いて詳しく以下に説
明する。
FIG. 2 is a diagram illustrating a phase correction operation when there is a duty ratio deviation δ in the input signal Fi and the phase between the input signal Fi and the reproduced clock is close to 180°. In Figure 2, (1) to (5) correspond to (1) to (5) in Figure 3.
5), and the received data (input signal Fi) is shown in Figure 3.
As in (1), it is a series of 1, 0, 1, 0..., but the duty ratio is different and there is a deviation δ as shown in the figure. Regenerated clock (3) (feedback signal Ff) is
The correct phase is the rising edge at the change point (2) of the input signal, but since there is a duty ratio deviation δ, each time the phase is determined, it lags, advances, lags, advances...
It is determined that the phase correction (5) is also advanced, delayed, advanced, delayed, etc., and the phase is never correct, resulting in a deadlock. This will be explained in detail below using a different expression to make it easier to understand.

【0019】図4(a)〜(c)は、入力信号の位相と
再生クロックの位相との関係、および、位相判定と位相
制御について表現したものである。ここで、横軸は時間
経過を示し、奇数番号は位相判定タイミングを示し、偶
数番号は、位相制御タイミングを示している。縦軸は位
相を示し、点線は入力信号の正しい位相を示し、実線は
再生クロックの位相を示し、+δ,−δの矢印は、入力
信号のデューティレシオが異るので正しい位相と異なる
ように認識されたことを示し、矢印の先端はその認識さ
れた位相を示している。なお、再生クロックの位相は入
力信号の位相と180°ずらして表現してある。これは
、上記のデッドロックは入力信号と再生クロックの位相
がほぼ180°ずれている場合に生じ、180°ずらし
て、重なるような表現にした方がわかりやすいからであ
る。また、前述のように位相判定回路は180°を境に
して、位相進み、遅れを逆に判定するので、位相修正の
方向が図4(a)〜(c)の表現で、入力信号の位相と
再生クロックの位相が互いに離れて行く方向が正しい位
相制御の方向であると認識しておくだけでよいので、理
解しやすい。このような仮定のもとに、図4(a)〜(
c)を順次説明する。
FIGS. 4(a) to 4(c) express the relationship between the phase of the input signal and the phase of the reproduced clock, as well as phase determination and phase control. Here, the horizontal axis indicates the passage of time, odd numbers indicate phase determination timing, and even numbers indicate phase control timing. The vertical axis shows the phase, the dotted line shows the correct phase of the input signal, the solid line shows the phase of the recovered clock, and the +δ and -δ arrows are recognized as different from the correct phase because the input signal duty ratio is different. The tip of the arrow indicates the recognized phase. Note that the phase of the reproduced clock is expressed as being shifted by 180° from the phase of the input signal. This is because the above-mentioned deadlock occurs when the input signal and the reproduced clock are out of phase by approximately 180°, and it is easier to understand if they are expressed as if they are shifted by 180° and overlap. In addition, as mentioned above, the phase determination circuit reversely determines whether the phase is advanced or delayed with 180 degrees as the boundary, so the direction of phase correction is as shown in FIGS. It is easy to understand because it is only necessary to recognize that the direction in which the phases of the and reproduced clocks move away from each other is the direction of correct phase control. Based on this assumption, Figures 4(a) to (
c) will be explained in order.

【0020】図4(a)は再生クロックの初期位相が1
80°であるため位相制御が収束しない場合の例である
。同図においてタイミング番号1(以下タイミング1と
称する)で入力信号の位相が進んでいると判定されたの
で、再生クロックはタイミング2でαだけ遅らせる制御
を受ける。タイミング3で入力信号の位相が遅れている
と判定されたので、タイミング4で再生クロックがαだ
け進ませる制御を受ける。このように遅らせ、進め、遅
らせ、進め……の制御を受けるので、なかなか、正しい
位相に制御されない(上述のように、図4(a)〜(c
)では、図の点線から離れて行くのが正しい位相制御で
ある)。
FIG. 4(a) shows that the initial phase of the recovered clock is 1.
This is an example where the phase control does not converge because the angle is 80°. In the figure, since it is determined that the phase of the input signal is advanced at timing number 1 (hereinafter referred to as timing 1), the reproduced clock is controlled to be delayed by α at timing 2. Since it is determined at timing 3 that the phase of the input signal is delayed, at timing 4 the reproduced clock is controlled to advance by α. Since it is controlled to delay, advance, delay, advance... in this way, it is difficult to control the phase to the correct phase (as described above, Figs. 4(a) to (c)
), the correct phase control is to move away from the dotted line in the figure).

【0021】次に、図4(b)の説明をする。これは、
再生クロックの初期位相が180°から少しずれていた
ので、位相制御が収束する場合の例である。同図におい
て、タイミング1で入力信号の位相が進んでいると判定
されたので、タイミング2で再生クロックはαだけ遅ら
せる制御を受ける。ここまでは図4(a)に同じである
。次にタイミング3で、入力信号の位相が進んでいると
判定されたので、タイミング4で再生クロックはαだけ
遅らせる制御を受け、この図面の上では、点線から離れ
て行くことになる。この事は正しい制御を受け、正しい
位相に収束して行く事を意味する。図4(a)と(b)
で何が違うかというと、図の±δの矢印の外に、再生ク
ロックの位相が飛び出すタイミングがあるかどうかであ
る。即ち、図4(b)のタイミング3で、−δの矢印の
外に再生クロックの位相があるために、位相制御が収束
できたのである。これは、図4(b)の再生クロックの
初期位相がたまたま条件に合っていたからである。
Next, FIG. 4(b) will be explained. this is,
This is an example in which the phase control converges because the initial phase of the recovered clock was slightly deviated from 180°. In the figure, since it is determined at timing 1 that the phase of the input signal is advanced, at timing 2 the reproduced clock is controlled to be delayed by α. The process up to this point is the same as in FIG. 4(a). Next, at timing 3, it is determined that the phase of the input signal is leading, so at timing 4, the reproduced clock is controlled to be delayed by α, and in this drawing, it moves away from the dotted line. This means that it receives correct control and converges to the correct phase. Figure 4(a) and (b)
The difference is whether there is a timing at which the phase of the recovered clock jumps outside the ±δ arrows in the diagram. That is, at timing 3 in FIG. 4(b), the phase control was able to converge because the phase of the recovered clock was outside the -δ arrow. This is because the initial phase of the reproduced clock in FIG. 4(b) happened to meet the conditions.

【0022】そこで、この条件がいかなる初期位相の場
合にも成り立つように考えると、図4(b)で図式的に
考えて、 α>2δ                     
   (1)であれば再生クロックの位相は、必ず±δ
の矢印の外に飛び出すタイミングが存在する。この様子
を示したのが、図4(c)であって、初期位相がいかな
る場合でも再生クロックの位相は図面上±δの矢印の外
に飛び出すので正しい位相に収束する。
Therefore, considering that this condition holds for any initial phase, considering it diagrammatically in FIG. 4(b), α>2δ
If (1), the phase of the recovered clock must be ±δ
There is a timing when it jumps out of the arrow. This situation is shown in FIG. 4C, which shows that no matter what the initial phase is, the phase of the reproduced clock jumps outside the ±δ arrow in the drawing and converges to the correct phase.

【0023】本発明の意義は、式(1)の条件を見出し
た点にある。
The significance of the present invention lies in the discovery of the condition of formula (1).

【0024】図6の実線は、式(1)の条件をクロック
再生用のDPLLに適用した場合のバースト信号受信特
性の実測結果を示す。この実線で示すように、S/Nの
増大にともないバースト信号の不受信率が下り、S/N
20dB以上では問題なくなる。
The solid line in FIG. 6 shows the actual measurement results of the burst signal reception characteristics when the condition of equation (1) is applied to the DPLL for clock recovery. As shown by this solid line, as the S/N increases, the burst signal non-reception rate decreases, and the S/N
There is no problem at 20 dB or more.

【0025】なお、式(1)の条件は、再生クロックの
位相ジッタを大きくするという事と同じ意味を持つので
、このままではディジタルデータを受信する際の性能を
劣化させることになる。しかし、これに対しては、既に
開示されている特開昭61−265922号公報の手法
を使い、入力信号と、再生クロックとの位相誤差が一定
値以下になったら、位相修正角度を小さくすることによ
り性能を劣化させずに、クロック再生用DPLLを構成
できる。
Note that the condition in equation (1) has the same meaning as increasing the phase jitter of the recovered clock, so if left as is, the performance when receiving digital data will deteriorate. However, to deal with this, the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 61-265922 is used to reduce the phase correction angle when the phase error between the input signal and the reproduced clock becomes less than a certain value. As a result, a clock recovery DPLL can be configured without deteriorating performance.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、1回に行なわれる位相修正量αを、α>2δ(δ
は入力信号のデューティレシオの偏差)としたので、再
生クロックの初期位相がいかなる場合でも、正しい位相
修正制御を行なうことが可能となり高速高性能のクロッ
ク再生用DPLLを実現できる。
As described in detail above, according to the present invention, the amount of phase correction α made at one time can be changed to α>2δ(δ
is the deviation of the duty ratio of the input signal), it is possible to perform correct phase correction control no matter what the initial phase of the recovered clock is, and it is possible to realize a high-speed, high-performance clock recovery DPLL.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

【図1】ディジタルPLL装置の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a digital PLL device.

【図2】位相修正動作の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a phase correction operation.

【図3】位相修正動作の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a phase correction operation.

【図4】位相修正動作の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a phase correction operation.

【図5】位相判定回路の特性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram of the phase determination circuit.

【図6】バースト信号受信特性を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing burst signal reception characteristics.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30    位相検出回路 31    位相誤差範囲検出回路 32    速度制御回路 33    リセット制御回路 34    リセットホールド回路 40    低域濾波器 50    発振回路 60    分周器 30 Phase detection circuit 31 Phase error range detection circuit 32 Speed control circuit 33 Reset control circuit 34 Reset hold circuit 40 Low-pass filter 50 Oscillation circuit 60 Frequency divider

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  入力信号のフィードバック信号に対す
る位相が進んでいるか否かを検出してその検出信号を出
力する位相検出回路と、前記検出信号を積分して高周波
成分を減衰し濾波信号を出力する低域濾波器と、前記濾
波信号により位相修正をして所定周波数の発振信号を出
力する発振回路と、前記発振信号の周波数を一定の比率
で分周して前記フィードバック信号を出力する分周器と
を備え、前記入力信号からクロックを再生するクロック
再生方式において、前記入力信号とフィードバック信号
との位相差を検出する第1の回路と、前記位相差に基づ
き前記発振回路の位相修正量を制御する第2の回路とを
設け、前記位相差が一定位相角θc(但し20°<θc
<90°)より大のときは前記位相修正量を前記入力信
号のデューティ比の偏差の2倍より大きく制御すること
を特徴とするクロック再生方式。
1. A phase detection circuit that detects whether an input signal is ahead in phase with respect to a feedback signal and outputs a detection signal thereof; and a phase detection circuit that integrates the detection signal to attenuate high frequency components and output a filtered signal. a low-pass filter; an oscillation circuit that corrects the phase using the filtered signal and outputs an oscillation signal of a predetermined frequency; and a frequency divider that divides the frequency of the oscillation signal at a fixed ratio and outputs the feedback signal. A clock regeneration method for regenerating a clock from the input signal, comprising: a first circuit for detecting a phase difference between the input signal and the feedback signal; and controlling an amount of phase correction of the oscillation circuit based on the phase difference. A second circuit is provided in which the phase difference is a constant phase angle θc (however, 20°<θc
<90°), the amount of phase correction is controlled to be larger than twice the deviation of the duty ratio of the input signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5654987A (en) * 1994-06-17 1997-08-05 Oki Electric Industry Co., Ltd. Clock recovery circuit with reduced jitter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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