JPH06177754A - 位相同期発振回路 - Google Patents

位相同期発振回路

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JPH06177754A
JPH06177754A JP4329065A JP32906592A JPH06177754A JP H06177754 A JPH06177754 A JP H06177754A JP 4329065 A JP4329065 A JP 4329065A JP 32906592 A JP32906592 A JP 32906592A JP H06177754 A JPH06177754 A JP H06177754A
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JP
Japan
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clock signal
phase
divided
frequency
signal
Prior art date
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Pending
Application number
JP4329065A
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English (en)
Inventor
Toshiaki Kikuchi
俊昭 菊池
Kazuhiro Otaki
和宏 大滝
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NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Publication date
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力基準クロックの“断”から“有り”への
変化及びその逆の変化時における出力の位相変動を抑え
る。 【構成】 断検出回路16によって基準クロック信号R
Cの“断”を検出した場合、予備の発振器18から出力
される予備のクロック信号BCをM分周回路19によっ
てM分周したクロック信号MCに対して、電圧制御発振
器13から出力される出力クロック信号OCをN分周回
路14によってN分周したクロック信号NCで位相制御
する。一方、基準クロック信号RCが正常の場合には、
基準クロック信号RCをL分周回路17でL分周したク
ロック信号LCに対して、電圧制御発振器13から出力
される出力クロック信号OCをN分周回路14によって
N分周したクロック信号NCで位相制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は位相同期発振回路に関
し、特に、外部同期網に障害が発生した時、基準クロッ
ク信号を内部の発振器のクロック信号に切り替える、外
部同期網従属用の位相同期発振回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図4に従来の位相同期発振回路を示す。
位相同期発振回路は、入力周波数fiをもつ基準クロッ
ク信号RCを入力する入力端子11と、出力周波数fo
をもつ出力クロック信号OCを出力する出力端子12と
を有する。本位相同期発振回路が位相同期状態では、出
力周波数fo は入力周波数fi のN(Nは2以上の整
数)倍の周波数である。
【0003】位相同期発振回路は、後述する制御電圧C
Vに基づいて出力クロック信号OCを発振する電圧制御
発振器13を有する。すなわち、電圧制御発振器13は
制御電圧CVにより出力クロック信号OCの出力周波数
o を変える。出力クロック信号OCはN分周回路14
に供給される。N分周回路14は出力クロック信号OC
の出力周波数fo をN分周し、N分周したクロック信号
NCを出力する。N分周したクロック信号NCは、位相
同期状態では、入力周波数fi に等しい周波数をもつ。
このN分周したクロック信号NCは位相比較回路15の
一方の入力に供給される。この位相比較回路15の他方
の入力には入力端子11から基準クロック信号RCが供
給される。位相比較回路15は基準クロック信号RCと
N分周したクロック信号NCとを位相比較し、それらの
間の位相差を表わす電圧を制御電圧CVとして電圧制御
発振器13へ供給する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4に示す従来の位相
同期発振回路は、基準クロック信号RCが“断”となっ
た場合の出力クロック信号OCの出力周波数fo は、電
圧制御発振器13の発振周波数偏差及び位相比較回路1
5の安定度に依存する。このため、高精度の出力周波数
o を得るためには、高精度の電圧制御発振器13及び
高安定の位相比較回路15を必要とした。
【0005】また、基準クロック信号RCが“断”から
“有り”へ変化したとき、基準クロック信号RCの位相
とN分周したクロック信号NCの位相とが不定となる。
このため、電圧制御発振器13から出力される出力クロ
ック信号OCは、最悪の場合、図5に示すように、その
出力周波数fo が許容値を越えて大きく変動してしま
う。図5において、fodは所望の出力周波数を示す。こ
のような状況では、この出力クロック信号OCをクロッ
クとして使用している回路が誤動作してしまうという問
題があった。
【0006】したがって、本発明の目的は、基準クロッ
ク信号の“断”から“有り”への変化およびその逆の変
化時における、出力クロック信号の位相変動を抑えるこ
とができる位相同期発振回路を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様に係
る位相同期発振回路は、入力周波数をもつ基準クロック
信号を受信し、この基準クロック信号が正常である場合
に、基準クロック信号に対して位相同期し、かつ入力周
波数の(N/L)(NおよびLはそれぞれ2以上の整
数)倍の出力周波数をもつ出力クロック信号を出力し、
受信した基準クロック信号が“断”となった場合に内部
で作成した位相のクロック信号を出力クロック信号とし
て出力する回路である。
【0008】本発明の第1の態様によれば、上記位相同
期発振回路は、基準クロック信号の“断”を検出し、こ
の基準クロック信号の“断”か“有り”かのいずれか一
方を示す断検出信号を出力する断検出回路と、制御電圧
に基づいて出力クロック信号を発振する電圧制御発振器
と、出力クロック信号をN分周し、N分周したクロック
信号とこのN分周したクロック信号の位相を示す第1の
位相信号とを出力する第1の分周回路と、入力周波数の
(M/L)(Mは2以上の整数)倍の周波数の予備のク
ロック信号を発振する予備の発振器と、断検出信号が
“断”を示しているときには任意の位相で、断検出信号
が“有り”を示しているときには第1の位相信号で示さ
れる位相で、予備のクロック信号をM分周し、M分周し
たクロック信号とこのM分周したクロック信号の位相を
示す第2の位相信号とを出力する第2の分周回路と、断
検出信号が“有り”を示しているときには任意の位相で
基準クロック信号をL分周してL分周したクロック信号
を出力すると共に、断検出信号が“断”を示していると
きには第2の位相信号で示される位相で分周を開始でき
るように待機している第3の分周回路と、L分周したク
ロック信号とM分周したクロック信号とを受け、断検出
信号が“有り”を示しているときにはL分周したクロッ
ク信号を、断検出信号が“断”を示しているときにはM
分周したクロック信号を、選択したクロック信号として
選択して出力する選択回路と、選択したクロック信号と
N分周したクロック信号とを位相比較し、それらの位相
差を表わす電圧を制御電圧として電圧制御発振器に供給
する位相比較回路とを有することを特徴とする。
【0009】本発明の第2の態様に係る位相同期発振回
路は、入力周波数をもつ基準クロック信号を受信し、こ
の基準クロック信号が正常である場合に、基準クロック
信号に対して位相同期し、かつ入力周波数のN(Nは2
以上の整数)倍の出力周波数をもつ出力クロック信号を
出力し、受信した基準クロック信号が“断”となった場
合に内部で作成した位相のクロック信号を出力クロック
信号として出力する回路である。
【0010】本発明の第2の態様によれば、上記位相同
期発振回路は、基準クロック信号の“断”を検出し、こ
の基準クロック信号の“断”か“有り”かのいずれか一
方を示す断検出信号を出力する断検出回路と、制御電圧
に基づいて出力クロック信号を発振する電圧制御発振器
と、出力クロック信号をN分周し、N分周したクロック
信号とこのN分周したクロック信号の位相を示す位相信
号とを出力する第1の分周回路と、入力周波数のM(M
は2以上の整数)倍の周波数の予備のクロック信号を発
振する予備の発振器と、断検出信号が“断”を示してい
るときには任意の位相で、断検出信号が“有り”を示し
ているときには位相信号で示される位相で、予備のクロ
ック信号をM分周し、M分周したクロック信号を出力す
る第2の分周回路と、基準クロック信号とM分周したク
ロック信号とを受け、断検出信号が“有り”を示してい
るときには基準クロック信号を、断検出信号が“断”を
示しているときにはM分周したクロック信号を、選択し
たクロック信号として選択して出力する選択回路と、選
択したクロック信号とN分周したクロック信号とを位相
比較し、それらの位相差を表わす電圧を制御電圧として
電圧制御発振器に供給する位相比較回路とを有すること
を特徴とする。
【0011】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。
【0012】図1を参照すると、本発明の第1の実施例
に係る位相同期発振回路は、入力周波数fi をもつ基準
クロック信号RCを受信し、この基準クロック信号RC
が正常である場合に、基準クロック信号RCに対して位
相同期し、かつ入力周波数fi の(N/L)(Nおよび
Lはそれぞれ2以上の整数)倍の出力周波数fo をもつ
出力クロック信号OCを出力し、受信した基準クロック
信号RCが“断”となった場合に内部で作成した位相の
クロック信号を出力クロック信号OCとして出力する回
路である。
【0013】本実施例の位相同期発振回路は、断検出回
路16と、L分周回路17と、予備の発振器18と、M
分周回路19と、選択回路20とを有している点を除い
て、図4に示したものと同様の構成を有する。図4に示
すものと同様の機能を有するものには同一参照符号を付
して、それらの説明を省略する。N分周回路14はN分
周したクロック信号NCばかりでなく、このN分周した
クロック信号の位相を示す第1の位相信号P1をも出力
する。
【0014】断検出回路16は、基準クロック信号RC
の“断”を検出し、この基準クロック信号RCの“断”
か“有り”かのいずれか一方を示す断検出信号IDを出
力する。
【0015】予備の発振器18は、入力周波数fi
(M/L)(Mは2以上の整数)倍の周波数の予備のク
ロック信号BCを発振する。M分周回路19は、断検出
信号IDが“断”を示しているときには任意の位相で、
断検出信号IDが“有り”を示しているときには第1の
位相信号P1で示される位相で、予備のクロック信号B
CをM分周し、M分周したクロック信号MCとこのM分
周したクロック信号MCの位相を示す第2の位相信号P
2とを出力する。
【0016】L分周回路17は、断検出信号IDが“有
り”を示しているときには任意の位相で基準クロック信
号RCをL分周してL分周したクロック信号LCを出力
すると共に、断検出信号IDが“断”を示しているとき
には第2の位相信号P2で示される位相で分周を開始で
きるように待機している。選択回路20は、L分周した
クロック信号LCとM分周したクロック信号MCとを受
け、断検出信号IDが“有り”を示しているときにはL
分周したクロック信号LCを、断検出信号IDが“断”
を示しているときにはM分周したクロック信号MCを、
選択したクロック信号SCとして選択して出力する。こ
の選択したクロック信号SCは位相比較回路15の一方
の入力端子に供給される。従って、位相比較回路15
は、選択したクロック信号SCとN分周したクロック信
号NCとを位相比較し、それらの位相差を表わす電圧を
制御電圧CVとして電圧制御発振器13に供給する。
【0017】まず初めに、基準クロック信号RCが正常
であった場合の動作について説明する。この場合、基準
クロック信号RCはL分周回路17によってL分周さ
れ、L分周したクロック信号LCは選択回路20を通
り、位相比較回路15に供給される。位相比較回路15
では電圧制御発振器13の出力クロック信号OCをN分
周回路14によりN分周したクロック信号NCとL分周
したクロック信号LCとの間の位相差を検出し、この位
相差を表わす電圧を制御電圧CVとして電圧制御発振器
13に供給する。
【0018】以上のことにより、電圧制御発振器13の
出力クロック信号OCは基準クロック信号RCと位相同
期がとられる。このとき、M分周回路19から出力され
るM分周したクロック信号MCは、断検出回路16から
送出される断検出信号IDが“有り”を示しているの
で、N分周回路14から出力される第1の位相信号P1
で示す位相(L分周したクロック信号LCとほぼ同じ位
相)に強制的に一致させられる。
【0019】ここで、断検出信号16が基準クロック信
号RCの“断”を検出して、“断”を示す断検出信号I
Dを出力したとする。この場合、選択回路20はM分周
したクロック信号MCを選択したクロック信号SCとし
て選択する。位相比較回路15ではM分周したクロック
信号MCとN分周したクロック信号NCとを位相比較
し、それらの位相差を表わす電圧を制御電圧CVとして
出力する。これにより、電圧制御発振器13の出力クロ
ック信号OCを予備の発振器18から出力される予備の
クロック信号BCに位相同期させる。
【0020】このとき、N分周したクロック信号NCと
M分周したクロック信号MCとの間の位相差により発生
した制御電圧CVで電圧制御発振器13から出力される
出力クロック信号OCが位相ジャンプを起こさない程度
に、第1の位相信号P1によってM分周したクロック信
号MCの位相を設定する。これにより、出力クロック信
号OCの不連続を防止することが出来る。また、基準ク
ロック信号RCが“断”のときには、L分周回路17は
分周動作を停止しているが、“断”を示す断検出信号I
Dにより、M分周回路19から出力される第2の位相信
号P2で示される位相で分周を開始できるように、待機
状態となっている。
【0021】次に、基準クロック信号RCが“断”から
“有り”へ遷移したとする。この場合、断検出回路16
は“有り”を示す断検出信号IDを出力するので、選択
回路20は、再び、選択したクロック信号SCとしてL
分周したクロック信号LCを選択するので、電圧制御発
振器13から出力される出力クロック信号OCは基準ク
ロック信号RCに位相同期する。
【0022】このときも、N分周したクロック信号NC
とL分周したクロック信号LCとの間の位相差により発
生した制御電圧CVで電圧制御発振器13から出力され
る出力クロック信号OCが位相ジャンプを起こさない程
度に、第2の位相信号P2によってL分周したクロック
信号LCの位相を設定することで、出力クロック信号O
Cの不連続を防止することが出来る。
【0023】図2を参照すると、本発明の第2の実施例
による位相同期発振回路は、L分周回路17を省いた点
を除いて、図1に示すものと同様の構成を有する。すな
わち、基準クロック信号RCは分周されずにそのまま選
択回路20に供給される。この実施例では、図4に示し
た従来例と同様に、位相同期状態のとき、出力クロック
信号OCの出力周波数fo は基準クロック信号RCの入
力周波数fi のN倍であつ。また、予備の発振器18か
ら出力される予備のクロック信号BCの周波数は基準ク
ロック信号RCの入力周波数fi のM倍である。
【0024】図3に、本発明の位相同期発振回路におい
て、基準クロック信号RCが“有り”から“断”となっ
たとき、及び“断”から“有り”へ変化したときの出力
クロック信号OCの出力周波数fo の変動の様子を示
す。この図から明らかなように、基準クロック信号RC
が“有り”から“断”へ変化し及び“断”から“有り”
へ変化しても、その出力周波数fo は許容値を越えて大
きく変動することはなく、位相変動を抑えることができ
ることが分かる。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、基準クロ
ック信号が“断”となったとき予備の発振器に切り替え
ることにより、出力周波数の精度は予備の発振器から出
力される信号の周波数によってのみ決定され、他の周波
数安定回路を必要としない。また、基準クロック信号が
“断”から“有り”へ変化し、および“有り”から
“断”へ変化したときに、切替えられるクロック信号の
位相をそれまで選択していたクロック信号の位相と一定
の関係にする事より、出力クロック信号が最悪の場合、
反転してしまうということが無くなる。これにより、例
えば、基準クロック信号が“断”の場合に自装置内の予
備の発振器に位相同期発振回路の出力クロック信号を位
相同期させ、基準クロック信号が入力された場合に外部
同期網へ従属同期するようなシステムにおいて、予備の
発振器から従属同期出力への変更またはその逆の変更に
伴う回路の誤動作を防止できる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例による位相同期発振回路
の構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第2の実施例による位相同期発振回路
の構成を示すブロック図である。
【図3】本発明の位相同期発振回路において、基準クロ
ック信号が“有り”から“断”となったとき、及び
“断”から“有り”へ変化したときの出力クロック信号
の出力周波数の変動の様子を示す図である。
【図4】従来の位相同期発振回路の構成を示すブロック
図である。
【図5】従来の位相同期発振回路において、基準クロッ
ク信号が“断”から“有り”へ変化したときの出力クロ
ック信号の出力周波数の変動の様子を示す図である。
【符号の説明】
11 入力端子 12 出力端子 13 電圧制御発振器 14 N分周回路 15 位相比較回路 16 断検出回路 17 L分周回路 18 予備の発振器 19 M分周回路 20 選択回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力周波数をもつ基準クロック信号を受
    信し、該基準クロック信号が正常である場合に、前記基
    準クロック信号に対して位相同期し、かつ前記入力周波
    数の(N/L)(NおよびLはそれぞれ2以上の整数)
    倍の出力周波数をもつ出力クロック信号を出力し、前記
    受信した基準クロック信号が“断”となった場合に内部
    で作成した位相のクロック信号を前記出力クロック信号
    として出力する、位相同期発振回路において、 前記基準クロック信号の“断”を検出し、該基準クロッ
    ク信号の“断”か“有り”かのいずれか一方を示す断検
    出信号を出力する断検出回路と、 制御電圧に基づいて前記出力クロック信号を発振する電
    圧制御発振器と、 前記出力クロック信号をN分周し、N分周したクロック
    信号と該N分周したクロック信号の位相を示す第1の位
    相信号とを出力する第1の分周回路と、 前記入力周波数の(M/L)(Mは2以上の整数)倍の
    周波数の予備のクロック信号を発振する予備の発振器
    と、 前記断検出信号が“断”を示しているときには任意の位
    相で、前記断検出信号が“有り”を示しているときには
    前記第1の位相信号で示される位相で、前記予備のクロ
    ック信号をM分周し、M分周したクロック信号と該M分
    周したクロック信号の位相を示す第2の位相信号とを出
    力する第2の分周回路と、 前記断検出信号が“有り”を示しているときには任意の
    位相で前記基準クロック信号をL分周してL分周したク
    ロック信号を出力すると共に、前記断検出信号が“断”
    を示しているときには前記第2の位相信号で示される位
    相で分周を開始できるように待機している第3の分周回
    路と、 前記L分周したクロック信号と前記M分周したクロック
    信号とを受け、前記断検出信号が“有り”を示している
    ときには前記L分周したクロック信号を、前記断検出信
    号が“断”を示しているときには前記M分周したクロッ
    ク信号を、選択したクロック信号として選択して出力す
    る選択回路と、 前記選択したクロック信号と前記N分周したクロック信
    号とを位相比較し、それらの位相差を表わす電圧を前記
    制御電圧として前記電圧制御発振器に供給する位相比較
    回路とを有することを特徴とする位相同期発振回路。
  2. 【請求項2】 入力周波数をもつ基準クロック信号を受
    信し、該基準クロック信号が正常である場合に、前記基
    準クロック信号に対して位相同期し、かつ前記入力周波
    数のN(Nは2以上の整数)倍の出力周波数をもつ出力
    クロック信号を出力し、前記受信した基準クロック信号
    が“断”となった場合に内部で作成した位相のクロック
    信号を前記出力クロック信号として出力する、位相同期
    発振回路において、 前記基準クロック信号の“断”を検出し、該基準クロッ
    ク信号の“断”か“有り”かのいずれか一方を示す断検
    出信号を出力する断検出回路と、 制御電圧に基づいて前記出力クロック信号を発振する電
    圧制御発振器と、 前記出力クロック信号をN分周し、N分周したクロック
    信号と該N分周したクロック信号の位相を示す位相信号
    とを出力する第1の分周回路と、 前記入力周波数のM(Mは2以上の整数)倍の周波数の
    予備のクロック信号を発振する予備の発振器と、 前記断検出信号が“断”を示しているときには任意の位
    相で、前記断検出信号が“有り”を示しているときには
    前記位相信号で示される位相で、前記予備のクロック信
    号をM分周し、M分周したクロック信号を出力する第2
    の分周回路と、 前記基準クロック信号と前記M分周したクロック信号と
    を受け、前記断検出信号が“有り”を示しているときに
    は前記基準クロック信号を、前記断検出信号が“断”を
    示しているときには前記M分周したクロック信号を、選
    択したクロック信号として選択して出力する選択回路
    と、 前記選択したクロック信号と前記N分周したクロック信
    号とを位相比較し、それらの位相差を表わす電圧を前記
    制御電圧として前記電圧制御発振器に供給する位相比較
    回路とを有することを特徴とする位相同期発振回路。
JP4329065A 1992-12-09 1992-12-09 位相同期発振回路 Pending JPH06177754A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020071604A (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 株式会社日立製作所 クロック生成回路、半導体集積回路、及び、同半導体集積回路を備えた装置

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020071604A (ja) * 2018-10-30 2020-05-07 株式会社日立製作所 クロック生成回路、半導体集積回路、及び、同半導体集積回路を備えた装置

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