JPH0677785A - 位相調整回路 - Google Patents

位相調整回路

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JPH0677785A
JPH0677785A JP4230330A JP23033092A JPH0677785A JP H0677785 A JPH0677785 A JP H0677785A JP 4230330 A JP4230330 A JP 4230330A JP 23033092 A JP23033092 A JP 23033092A JP H0677785 A JPH0677785 A JP H0677785A
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秀暁 佐藤
Chikao Aoki
周生 青木
Yukihiro Ozeki
幸宏 尾関
Masahiro Akiyama
正博 秋山
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力データに対する入力クロックの位相を最
適状態に調整できる位相調整回路を提供する。 【構成】 入力クロックの位相を制御信号20に基づい
て変化させる位相可変回路6と、入力データを位相可変
回路6の出力クロック15に同期させて出力する識別回
路5と、識別回路5の出力と入力データの排他的論理和
をとるEXOR回路9bと、EXOR回路9bの出力を
積分する積分回路10aと、入力データを遅延させる可
変遅延回路8と、可変遅延回路8の出力と入力データの
排他的論理和をとるEXOR回路9aと、EXOR回路
9aの出力を積分する積分回路10bと、積分回路10
aの出力と積分回路10bの出力との差を制御信号20
として出力する演算増幅器11を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は伝送システムにおける中
継器等に用いる、データに対するクロックの位相を調整
するための位相調整回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、位相調整回路は遅延線や遅延素子
による信号の伝播遅れを物理的に調整するものであった
が、調整が困難でありまた調整工数も大きいため、識別
回路に入力されるデータとクロックの位相差を検出し、
クロックの遅延量を電気的に制御することによりデータ
に対するクロックの位相を最適状態に自動的に調整する
回路が種々検討されていた。
【0003】図2は従来のこの種の位相調整回路の一例
を示す回路図である(例えば、昭和63年電子情報通信
学会春季全国大会講演論文集(B−1)社団法人 電子
情報通信学会 P1−404)。図2において、データ
入力部21から入力された入力データ30はバッファ回
路27aで分岐され、一方はEXOR回路26a、他方
はラッチ回路25aに入力される。クロック入力部22
から入力された入力クロックは位相可変回路24に入力
され、正相クロック31はラッチ回路25aに、逆相ク
ロック32はラッチ回路25bに入力される。ラッチ回
路25aの出力33はバッファ回路27bで分岐され、
一方はEXOR回路26a、他方はバッファ回路27c
を介してEXOR回路26bとラッチ回路25bに入力
される。ラッチ回路25bの出力34はバッファ回路2
7dを介してEXOR回路26bとデータ出力部23に
出力される。EXOR回路26aの出力35は積分回路
28aを介して、EXOR回路26bの出力36は積分
回路28bを介してそれぞれ演算増幅器29に入力され
る。演算増幅器29の出力は位相可変回路24に入力さ
れ、出力されるクロック31,32の位相を変える。
【0004】図3は図2の各部における信号の波形を示
す信号波形図である。データ入力部21から入力される
入力データ30に対して位相可変回路24から出力され
るクロック31,32の位相がφD だけ遅れているとす
れば、EXOR回路26aの出力35は、入力データ3
0の変化するタイミングで出力されるパルス幅が位相差
φD に等しい波形となる。また、EXOR回路26bの
出力36は、入力データ30の変化するタイミングから
位相差φD だけ遅れたタイミングで出力されるパルス幅
がクロック31とクロック32の立ち上りの位相差に等
しい波形となる。
【0005】従って、図4に示すように積分回路28b
の出力には、入力データ30の変化する確率と、入力デ
ータ30とクロック31の立ち上りの位相差φD とに応
じた電圧38が現われ、積分回路28aの出力には入力
データ30の変化する確率に応じた電圧37が現われ
る。演算増幅器29により、積分回路28aの出力電圧
37と積分回路28bの出力電圧38の差分に比例した
電圧を位相可変回路24に印加し、帰還ループが構成さ
れるので、入力データ30に対するクロック31の位相
は前記差分が零になるように自動的に制御される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成の位相調整回路では識別回路としてのラッチ回路に入
力される入力データと入力クロックの位相差は、このク
ロックのパルス幅を基準に自動調整されるため、自動調
整のための基準を任意に設定することができず、最適な
位相関係に合せることが困難であるという問題点があっ
た。
【0007】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたものであって、識別回路に入力される入力データと
入力クロック間の位相関係を最適状態に調整することが
できる位相調整回路を提供することを目的とする。
【0008】
【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、入力クロックの位相を制御信号に基づいて変
化させる位相可変回路と、入力データを前記位相可変回
路の出力クロックに同期させて出力する識別回路と、前
記識別回路の出力と前記入力データの排他的論理和をと
る第1のEXOR回路と、前記第1のEXOR回路の出
力を積分する第1の積分回路と、遅延時間が可変で、前
記入力データまたは前記識別回路の出力を遅延させる可
変遅延回路と、前記可変遅延回路の出力と前記入力デー
タまたは前記識別回路の出力の排他的論理和をとる第2
のEXOR回路と、前記第2のEXOR回路の出力を積
分する第2の積分回路と、前記第1の積分回路の出力と
前記第2の積分回路の出力との差を前記制御信号として
出力する演算増幅器を備えたものである。
【0009】
【作用】本発明は、識別回路と第1のEXOR回路を用
いて該識別回路における入力データと入力クロックの位
相差に対応するパルス幅を有する信号を入力データの変
化のタイミングで生成し、可変遅延回路と第2のEXO
R回路を用いて該可変遅延回路の遅延時間に対応するパ
ルス幅を有する信号を入力データの変化のタイミングで
生成する。そして、第1の積分回路、第2の積分回路お
よび演算増幅器により前記両信号の直流成分の差を求め
て位相可変回路に入力し、前記識別回路に供給する入力
クロックの位相を、前記位相差が前記遅延時間に一致す
るように自動的に制御する。前記識別回路における入力
データに対する入力クロックの位相は前記遅延時間を調
整することにより最適状態に調整する。
【0010】
【実施例】図1は本発明の第1の実施例を示す回路図で
ある。
【0011】図1において、データ入力部1はバッファ
回路12aの入力に接続され、バッファ回路12aの2
出力のうち一方はバッファ回路12bの入力に、他方は
バッファ回路12cの入力にそれぞれ接続されている。
バッファ回路12cの2出力のうち一方はEXOR回路
9bの入力に接続され、他方はD型フリップフロップ等
からなる識別回路5の入力(D)に接続されている。識
別回路5の出力(Q)はバッファ回路12dの入力に、
バッファ回路12dの2出力のうち一方はデータ出力部
3に、他方はEXOR回路9bに、EXOR回路9bの
出力は積分回路10aの入力にそれぞれ接続されてい
る。
【0012】また、バッファ回路12bの2出力のうち
一方はEXOR回路9aの入力に、他方は可変遅延回路
8の入力に、可変遅延回路8の出力はEXOR回路9a
の入力に、EXOR回路9aの出力は積分回路10bの
入力にそれぞれ接続されている。積分回路10aと10
bの出力はそれぞれ演算増幅器11の入力に、演算増幅
器11の出力は位相可変回路6の位相制御端子にそれぞ
れ接続されている。クロック入力部2は位相可変回路6
の入力に、位相可変回路6の出力は識別回路5のクロッ
ク入力部(CLK)とクロック出力部4に接続されてい
る。
【0013】次に、本実施例の動作について、図5に示
す各部における信号波形を参照しながら説明する。
【0014】データ入力部1に図5に示すような波形を
有する入力データ13が入力された場合を考える。この
入力データ13はバッファ回路12bに入力されて分岐
され、一方はそのままEXOR回路9aに入力され、他
方は可変遅延回路8で遅延時間Tを与えられてからEX
OR回路9aに入力され、両入力で排他的論理和がとら
れる。これにより、EXOR回路9aの出力には図5に
示すように、入力データ13の変化するタイミングで、
遅延時間Tに等しいパルス幅を有する、いわゆる入力デ
ータ13の微分波形を有する出力14が得られる。
【0015】一方、クロック入力部2に入力された入力
クロックが位相可変回路6に入力され、φD の位相遅れ
を与えられたとすると、識別回路5のクロック入力部
(CLK)には図5に示すような波形のクロック15が
入力される。従って、識別回路5の出力(Q)には図5
に示すように入力データ13から位相がφD だけ遅れた
波形のデータ16が出力される。このデータ16はEX
OR回路9bに入力され、入力データ13と排他的論理
和がとられる。これにより、EXOR回路9bの出力に
は図5に示すように、入力データ13の変化するタイミ
ングで、位相差φD に相当するパルス幅を有する波形の
出力17が得られる。
【0016】EXOR回路9aの出力14を積分回路1
0bに入力してその積分値をとると、積分回路10bの
出力には図6のBで示すように、入力データ13の変化
する確率と遅延時間Tに対応したレベルの直流電圧であ
る出力19が得られる。また、EXOR回路9bの出力
17を積分回路10aに入力してその積分値をとると、
積分回路10aの出力には図6のAで示すように、入力
データ13の変化する確率と位相差φD に対応したレベ
ルの直流電圧である出力18が得られ、この出力18は
位相差φD の変化に対して直線的に変化する。
【0017】前記出力18と出力19は演算増幅器11
に入力され、その出力には出力19を参照信号とする位
相差φD に対応した値の制御信号20が得られる。この
制御信号20は位相可変回路6の位相制御端子に入力さ
れ、帰還ループが構成される位相可変回路6はこの制御
信号20に基づいて出力18と出力19とが等しくなる
ように、すなわちφD =Tとなるように入力クロックの
位相を制御して識別回路5へ出力する。これにより、識
別回路5に入力される入力データと入力クロックの位相
差φD は外部から調整することなく自動的に可変遅延回
路8の遅延時間Tに等しくなるように保持され、安定化
されることになる。
【0018】ここで、可変遅延回路8の遅延時間TをΔ
Tだけ変えると、図6に示すように積分回路10bから
出力される出力19はBで示すレベルからCで示すレベ
ルに変化し、これに応じて制御信号20も変化する。位
相可変回路6はこの制御信号20に従って、φD −Δφ
=T−ΔTになるように入力クロックの位相を制御する
ので、識別回路5における入力データとクロック15の
位相差はT−ΔTに設定される。すなわち、可変遅延回
路8の遅延時間Tを調整することにより、識別回路5に
おける入力データとクロック15との位相差を入力デー
タを識別する上で最適な状態となるように調整すること
ができる。
【0019】図7は本発明の第2の実施例を示す回路図
である。
【0020】本実施例は図7に示すように、図1に示す
位相調整回路に、EXOR回路9aの出力からクロック
成分を抽出するバンドパスフィルタ40と抽出したクロ
ック成分をクロックの波形に変換して位相可変回路6に
供給するリミッタアンプ41とから構成されるクロック
抽出回路39を設けたものと同様の構成となっており、
図1に示す実施例と違いクロックが外部から供給され
ず、入力データからクロックを抽出する必要がある場合
に適用できる。
【0021】ところで、NRZ(Non Return
to Zero)符号のようにクロック成分を持たな
い入力データからクロックを生成する場合には、例えば
図7に示すようなバッファ回路12b、遅延回路8およ
びEXOR回路9aで構成される、いわゆる微分回路を
用いてクロック生成を抽出する必要がある。本実施例は
図7に示すように、位相差検出回路7に上記の微分回路
を既に備えているので、これをクロック抽出用の微分回
路と共用するように構成してある。これにより、クロッ
ク抽出回路39を付加するだけで入力データからクロッ
クを生成することが可能になり、共用化による低消費電
力化を図ることができる。
【0022】図8は本発明の第3の実施例を示す回路図
である。
【0023】本実施例は図1に示す位相調整回路におけ
るバッファ回路12aとデータ出力部3とを削除し、バ
ッファ回路12dの出力をバッファ回路12bの入力に
接続した構成となっている。すなわち、本実施例は入力
データ13に代えてバッファ回路12dの出力をバッフ
ァ回路12bに入力する点で図1に示す位相調整回路と
異なり、その他は同様である。従って、本実施例の動作
は図1の場合とほぼ同様であるので、その説明は省略す
る。
【0024】なお、図9は図8の各部における信号の波
形を示す。また、図8に示す積分回路10bの出力19
と識別回路5における入力データとクロック20の位相
差φD との関係は図6に示すものと同様である。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、識別回路における入力データと入力クロックの位
相差が可変遅延回路で設定した遅延時間に一致するよう
に、位相可変回路で前記入力クロックの位相を自動的に
制御しているので、前記遅延時間を調整することにより
前記識別回路における入力データと入力クロックの位相
関係を最適状態に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す回路図である。
【図2】従来の位相調整回路を示す回路図である。
【図3】図2の各部の信号波形を示す信号波形図であ
る。
【図4】図2の積分回路28bの出力38と位相差φD
の関係を示す図である。
【図5】図1の各部の信号波形を示す信号波形図であ
る。
【図6】図1の積分回路10bの出力19と位相差φD
の関係を示す図である。
【図7】本発明の第2の実施例を示す回路図である。
【図8】本発明の第3の実施例を示す回路図である。
【図9】図8の各部の信号波形を示す信号波形図であ
る。
【符号の説明】
5 識別回路 6 位相可変回路 7 位相差検出回路 8 可変遅延回路 9a,9b EXOR回路 10a,10b 積分回路 11 演算増幅器 12a〜12d バッファ回路 39 クロック抽出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 秋山 正博 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力クロックの位相を制御信号に基づい
    て変化させる位相可変回路と、 入力データを前記位相可変回路の出力クロックに同期さ
    せて出力する識別回路と、 前記識別回路の出力と前記入力データの排他的論理和を
    とる第1のEXOR回路と、 前記第1のEXOR回路の出力を積分する第1の積分回
    路と、 遅延時間が可変で、前記入力データを遅延させる可変遅
    延回路と、 前記可変遅延回路の出力と前記入力データの排他的論理
    和をとる第2のEXOR回路と、 前記第2のEXOR回路の出力を積分する第2の積分回
    路と、 前記第1の積分回路の出力と前記第2の積分回路の出力
    との差を前記制御信号として出力する演算増幅器を有す
    ることを特徴とする位相調整回路。
  2. 【請求項2】 入力クロックの位相を制御信号に基づい
    て変化させる位相可変回路と、 入力データを前記位相可変回路の出力クロックに同期さ
    せて出力する識別回路と、 前記識別回路の出力と前記入力データの排他的論理和を
    とる第1のEXOR回路と、 前記第1のEXOR回路の出力を積分する第1の積分回
    路と、 遅延時間が可変で、前記識別回路の出力を遅延させる可
    変遅延回路と、 前記可変遅延回路の出力と前記識別回路の出力の排他的
    論理和をとる第2のEXOR回路と、 前記第2のEXOR回路の出力を積分する第2の積分回
    路と、 前記第1の積分回路の出力と前記第2の積分回路の出力
    との差を前記制御信号として出力する演算増幅器を有す
    ることを特徴とする位相調整回路。
  3. 【請求項3】 クロックの位相を制御信号に基づいて変
    化させる位相可変回路と、 入力データを前記位相可変回路の出力クロックに同期さ
    せて出力する識別回路と、 前記識別回路の出力と前記入力データの排他的論理和を
    とる第1のEXOR回路と、 前記第1のEXOR回路の出力を積分する第1の積分回
    路と、 遅延時間が可変で、前記入力データを遅延させる可変遅
    延回路と、 前記可変遅延回路の出力と前記入力データの排他的論理
    和をとる第2のEXOR回路と、 前記第2のEXOR回路の出力を積分する第2の積分回
    路と、 前記第1の積分回路の出力と前記第2の積分回路の出力
    との差を前記制御信号として出力する演算増幅器と、 前記第2のEXOR回路の出力からクロックを生成して
    前記位相可変回路へ出力するクロック抽出回路を有する
    ことを特徴とする位相調整回路。
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