JPH07296525A - 位相同期回路 - Google Patents

位相同期回路

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JPH07296525A
JPH07296525A JP6112029A JP11202994A JPH07296525A JP H07296525 A JPH07296525 A JP H07296525A JP 6112029 A JP6112029 A JP 6112029A JP 11202994 A JP11202994 A JP 11202994A JP H07296525 A JPH07296525 A JP H07296525A
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JP
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phase
voltage
output
filter
signal
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JP6112029A
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Inventor
Katsutoshi Asai
克俊 浅井
Yoshihiro Hamura
美宏 端村
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to DE19549402A priority patent/DE19549402C2/de
Priority to DE19549400A priority patent/DE19549400B4/de
Priority to DE19549401A priority patent/DE19549401C2/de
Priority to DE19549399A priority patent/DE19549399B4/de
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 パーシャルレスポンス再生系における位相同
期回路に関し、電圧制御フィルタの回路構成を簡易にす
る。 【構成】 ヘッドで読み出した信号に位相同期したクロ
ックを発生する位相同期回路において、前記ヘッドから
読み出された信号を波形等化した信号と同期クロックと
の位相差を電圧差に変換する電圧差演算器25と、前記
電圧差演算器25の出力を平滑化する積分型フィルタ2
6と、前記積分型フィルタ26の出力に制御された位相
の同期クロックを発生する電圧制御発振器27とを有す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】(目次) 産業上の利用分野 従来の技術(図6) 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段(図1) 作用 実施例 (a)一実施例の説明(図2乃至図5) (b)他の実施例の説明 発明の効果
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、パーシャルレスポンス
再生系における位相同期回路に関する。近年の磁気ディ
スク及び光磁気ディスク装置等の記録密度の向上のた
め、パーシャルレスポンス信号化(Partial-response s
ignaling)が利用されている。特に、最尤逐次検出によ
るパーシャルレスポンス信号化(PRML:Partial-re
sponse signaling with maximum-likelihood sequence
detection)が好適とされている。
【0003】このようなパーシャルレスポンス再生シス
テムでは、同期クロックの位相がずれていると、記録チ
ャネルの出力信号の復調誤りを発生する。このため、同
期クロックの位相を、等化された振幅値と判定値とから
検出した位相誤差により修正する必要がある。
【0004】
【従来の技術】図6は従来技術の説明図である。図6に
示すように、磁気ディスク媒体の信号をヘッドがリード
している時は、切り換え回路18によりgmアンプフィ
ルタ16を、電圧差演算器15に接続する。そして、パ
ーシャル等化器14、電圧差演算器15、gmアンプフ
ィルタ16、電圧制御発振器17によりPLLループを
形成する。
【0005】このPLLループでは、リード時には、デ
ィスク媒体から読みだされた信号をパーシャルレスポン
ス再生のための等化器であるパーシャル等化器14によ
り波形等化する。パーシャル等化器14は、1+Dの特
性を有する等化フィルターと、コサインイコライザーで
構成される。等化されたリード信号と電圧制御発振器1
7の出力は、電圧差演算器15に入力される。電圧差演
算器15は、パーシャル等化器14の出力信号と電圧制
御発振器17の出力との位相差を演算する。
【0006】例えば、PRMLのclass−4用で
は、この電圧差演算器15については、F.Dolivo.W.Sco
tt及びG.Ungerbock による論文「FAST TIMING RECOVERY
FOR PARTIAL-RESPONSE SIGNALING SYSTEMS 」(1986 IE
EE CH2655-9/89/0000-0573) に示されている。即ち、パ
ーシャル等化後のリード信号のサンプリング電圧をY
(n)とし、電圧差演算器15内の復調器(3値判定
器)による3値判定結果をX(n)とすると、位相差Δ
τ(n)は下記式で表される。 Δτ(n)=Y(n−1)・X(n)−Y(n)・X
(n−1)
【0007】電圧差演算器15は、位相差を電圧によ
り、gmアンプフィルタ16に出力する。gmアンプフ
ィルタ16は、電圧信号を平滑化する。そして、gmア
ンプフィルタ16の出力により電圧制御発振器17を制
御する。これにより、電圧制御発振器17の出力である
クロックをリード信号に同期させる。
【0008】一方、リード時以外の時は、切り換え回路
18によりgmアンプフィルタ16を位相/電圧変換器
13に接続する。これにより、外部発振器11、位相比
較器12、位相/電圧変換器13、gmアンプフィルタ
16及び電圧制御発振器17によりPLLループを形成
していた。
【0009】即ち、リード時以外の時は、電圧制御発振
器17の出力を、再生クロック周波数の中心に保ってお
く必要がある。又、磁気ディスク媒体へのライト用クロ
ックとして用いられる。このため、安定した周波数が得
られる外部発振器11を基準としてPLLループを形成
している。
【0010】この動作を説明すると、外部発振器11の
出力と電圧制御発振器17の出力を周波数位相比較器1
2に入力する。周波数位相比較器12により外部発振器
11の出力と電圧制御発振器17の出力との位相差に応
じた信号が出力される。その位相差信号に応じた電圧信
号が位相/電圧変換器13により出力される。そしてこ
の電圧をgmアンプフィルタ16により平滑化して、電
圧制御発振器17を制御する。
【0011】このように、従来技術では、リード時の位
相差を電圧差で出力するため、平滑化フィルタに、電圧
制御型フィルタであるgmアンプフィルタ16を使用し
ていた。このgmアンプフィルタ16は、複数のgmア
ンプを直列接続し、フィードバックループに、コンデン
サを設けたフィルタであった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】この電圧制御フィルタ
をgmアンプフィルタで構成したのは、gmアンプがカ
ットオフ周波数を可変にできるためであった。即ち、磁
気ディスクのゾーン毎に、カットオフ周波数を制御する
のに都合が良いためであった。
【0013】このgmアンプフィルタは、構成が複雑で
あり、回路規模が大きくなるという問題があった。又、
構成が複雑のため、高価となるという問題もあった。
【0014】本発明の目的は、電圧制御フィルタの回路
構成を簡易にするための位相同期回路を提供するにあ
る。
【0015】又、本発明の他の目的は、電圧制御フィル
タを安価で小さい回路規模とするための位相同期回路を
提供するにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。本発明の請求項1は、ヘッドで読み出した信号に
位相同期したクロックを発生する位相同期回路におい
て、前記ヘッドから読み出された信号を波形等化した信
号と同期クロックとの位相差を電圧差に変換する電圧差
演算器25と、前記電圧差演算器25の出力を平滑化す
る積分型フィルタ26と、前記積分型フィルタ26の出
力に制御された位相の同期クロックを発生する電圧制御
発振器27とを有することを特徴とする。
【0017】本発明の請求項2は、請求項1の位相同期
回路において、発振器21と、前記発振器21の出力と
前記同期クロックとの位相を比較する位相比較器22
と、前記位相比較器22の位相差出力を電圧に変換する
位相/電圧変換器23と、前記ヘッドのリード時は、前
記積分フィルタ26を前記電圧差演算器25に接続し、
前記ヘッドの非リード時は、前記積分フィルタ26を前
記位相/電圧変換器23に接続する切り換え回路28と
を更に有することを特徴とする。
【0018】
【作用】本発明は、電圧制御フィルタに、積分型受動フ
ィルタを用いた。従来技術において、電圧制御フィルタ
として、gmアンプフィルタを用いたのは、gmアンプ
フィルタにより、ディスクのゾーン毎の周波数特性を変
えるためであった。本発明者等の検討の結果、このゾー
ン毎のトラック密度による周波数特性の変化は、電圧制
御発振器27の本来の動作である程度吸収できることが
判った。従って、周波数特性を考慮して、電圧制御フィ
ルタに、gmアンプフィルタを用いる必要はない。この
結果から、本発明は、電圧制御フィルタに、簡易な構成
の積分型フィルタを用いた。これにより、電圧制御フィ
ルタを簡易な構成で実現でき、且つ安価に構成できる。
【0019】
【実施例】
(a)一実施例の説明 図2は本発明の一実施例ブロック図、図3は図2の電圧
差演算器のブロック図、図4は図2の非リード時のタイ
ムチャート図、図5は図2のリード時のタイムチャート
図である。
【0020】図2において、外部発振器21は、水晶発
振器等で構成されている。そして、外部発振器21は、
一定周期のクロックを発生する。周波数位相比較器22
は、外部発振器21の出力クロックと電圧制御発振器2
7の同期クロックとの位相を比較して、位相差に応じた
信号(位相差信号)を出力するものである。位相/電圧
変換器23は、周波数位相比較器22からの位相差信号
を電圧に変換するものである。
【0021】パーシャル等化器24は、(1+D)の特
性を有する等化フィルターと、コサインイコライザーと
を有する。そして、等化フィルターで、ヘッドからの読
み出し信号を等化した後、等化された信号をコサインイ
コライザーでディスクの半径方向のパーシャルレスポン
ス特性に応じて自動等化する。
【0022】電圧差演算器25は、アナログデジタルコ
ンバータで構成されるサンプル回路と、図3に示す位相
差演算回路とからなる。そして、電圧差演算器25は、
サンプル回路により、同期クロックで等化後の信号をサ
ンプルする。電圧差演算器25は、サンプルされた信号
の振幅から位相差を示す電圧信号を演算する。
【0023】電圧制御フィルター26は、電圧差演算器
25又は位相/電圧変換器23からの電圧信号の高周波
数成分をカットするためのものであり、積分回路で構成
される。この積分回路は、入力抵抗R1と、入力抵抗R
1とグラウンド間に設けられた電流調整用抵抗R2とコ
ンデンサCとで構成される。従って、この積分回路は、
周知の積分型受動フィルターを形成している。
【0024】電圧制御発振器27は、電圧に応じた位相
の同期クロックを発生するものである。この同期クロッ
クは、周波数位相比較器22及び電圧差演算器25に出
力される。切り換え回路28は、ヘッドのリード時に
は、電圧制御フィルター26を電圧差演算器25に接続
し、ヘッドの非リード時には、電圧制御フィルター26
を位相/電圧変換器23に接続するためのものである。
【0025】図3により、電圧差演算器25の位相差演
算回路について説明する。3値判定回路250は、サン
プル値Y(n)を2つのスライスレベルS1、S2と比
較して、+1、0、−1の判定値X(n)に判定するも
のである。第1の遅延素子251は、サンプル値Y
(n)を1サンプル遅延させて、Y(n−1)を得るも
のである。第2の遅延素子252は、判定値X(n)を
1サンプル遅延させて、X(n−1)を得るものであ
る。第1の乗算器253は、Y(n−1)とX(n)と
を乗算するものである。第2の乗算器254は、Y
(n)とX(n−1)とを乗算するものである。加算器
255は、第1の乗算器253の出力Y(n−1)・X
(n)から第2の乗算器254の出力Y(n)・X(n
−1)を差し引き、位相差Δτ(n)を得るものであ
る。
【0026】次に、図2の回路の動作を説明する。磁気
ディスク媒体の信号をヘッドがリードしている時は、切
り換え回路28により電圧制御フィルター26を、電圧
差演算器25に接続する。そして、パーシャル等化器2
4、電圧差演算器25、電圧制御フィルター26、電圧
制御発振器27によりPLLループを形成する。
【0027】このPLLループでは、リード時には、デ
ィスク媒体から読みだされた信号をパーシャルレスポン
ス再生のための等化器であるパーシャル等化器24によ
り波形等化する。図5に示すように、等化された信号
は、電圧差演算器15のアナログデジタルコンバータ
で、電圧制御発振器17の同期クロックのタイミングで
サンプルされる。サンプル値Y(n)は、3値判定回路
250により3値判定される。
【0028】図5に示すように、サンプル値Y(n)の
振幅と基準電圧aとの差Δaが、位相差ΔT(n)に比
例する。電圧差演算器15の位相差演算回路は、位相差
Δτ(n)を前記した式で演算する。即ち、加算器25
5により、第1の乗算器253の出力Y(n−1)・X
(n)と第2の乗算器254の出力Y(n)・X(n−
1)との差を求める。この加算器255の電圧出力Δτ
(n)は、Y(n−1)・X(n)−Y(n)・X(n
−1)である。
【0029】電圧差演算器25は、この電圧信号を、電
圧制御フィルター26に出力する。電圧制御フィルター
26は、コンデンサCによりこの電圧信号を平滑化す
る。そして、電圧制御フィルター26の出力により電圧
制御発振器27を制御する。これにより、電圧制御発振
器27の出力であるクロックをリード信号に同期させ
る。
【0030】一方、リード時以外の時は、切り換え回路
28により電圧制御フィルター26を位相/電圧変換器
23に接続する。これにより、外部発振器21、位相比
較器22、位相/電圧変換器23、電圧制御フィルター
26及び電圧制御発振器27によりPLLループを形成
する。
【0031】この動作を図4により説明する。外部発振
器21の出力と電圧制御発振器27の出力を周波数位相
比較器22に入力する。周波数位相比較器22により外
部発振器21の出力と電圧制御発振器27の出力との位
相差に応じた信号が出力される。その位相差信号に応じ
た電圧信号が位相/電圧変換器23により出力される。
そして、この電圧を電圧制御フィルター26により平滑
化して、電圧制御発振器27を制御する。
【0032】このようにして、電圧制御フィルターを、
積分回路からなる受動フィルターで構成したため、電圧
制御フィルターを簡易に且つ安価に構成できる。又、磁
気ディスクの半径方向の周波数特性の相違は、電圧制御
発振器27によりある程度吸収できる。
【0033】(b)他の実施例の説明 上述の実施例の他に、本発明は、次のような変形が可能
である。 パーシャル等化器をアナログのもので説明したが、コ
サインイコライザーの前に、アナログデジタルコンバー
タを設け、且つコサインイコライザーをデジタルのもの
で構成しても良い。この場合に、電圧差演算器25のア
ナログデジタルコンバータは不要である。
【0034】磁気ディスクの例で説明したが、光磁気
ディスク等に適用することもできる。以上、本発明を実
施例により説明したが、本発明の主旨の範囲内で種々の
変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除する
ものではない。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。 位相同期回路の電圧制御フィルターを積分型フィルタ
ーで構成したため、構成が簡易となる。 又、積分型フィルターを用いたため、安価に構成でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明の一実施例ブロック図である。
【図3】図2の電圧差演算器のブロック図である。
【図4】図2の構成の非リード時のタイムチャート図で
ある。
【図5】図2の構成のリード時のタイムチャート図であ
る。
【図6】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
11、21 外部発振器 12、22 周波数位相比較器 13、23 位相/電圧変換器 14、24 パーシャル等化器 15、25 電圧差演算器 26 積分型フィルター 17、27 電圧制御発振器 18、28 切り換え回路

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘッドで読み出した信号に位相同期した
    クロックを発生する位相同期回路において、 前記ヘッドから読み出された信号を波形等化した信号と
    同期クロックとの位相差を電圧差に変換する電圧差演算
    器(25)と、 前記電圧差演算器(25)の出力を平滑化する積分型フ
    ィルタ(26)と、 前記積分型フィルタ(26)の出力により制御された位
    相の同期クロックを発生する電圧制御発振器(27)と
    を有することを特徴とする位相同期回路。
  2. 【請求項2】 請求項1の位相同期回路において、 発振器(21)と、前記発振器(21)の出力と前記同
    期クロックとの位相を比較する位相比較器(22)と、
    前記位相比較器(22)の位相差出力を電圧に変換する
    位相/電圧変換器(23)と、前記ヘッドのリード時
    は、前記積分フィルタ(26)を前記電圧差演算器(2
    5)に接続し、前記ヘッドの非リード時は、前記積分フ
    ィルタ(26)を前記位相/電圧変換器(23)に接続
    する切り換え回路(28)とを更に有することを特徴と
    する位相同期回路。
JP6112029A 1994-03-18 1994-04-27 位相同期回路 Withdrawn JPH07296525A (ja)

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JP6112029A JPH07296525A (ja) 1994-04-27 1994-04-27 位相同期回路
US08/400,720 US6002538A (en) 1994-03-18 1995-03-08 PRML regenerating apparatus having adjusted slice levels
KR1019950005337A KR100186892B1 (ko) 1994-03-18 1995-03-15 Prml 재생장치
DE19549400A DE19549400B4 (de) 1994-03-18 1995-03-17 PRML-Regenerationsvorrichtung
DE19549402A DE19549402C2 (de) 1994-03-18 1995-03-17 Phasensynchronisationsschaltung (PLL) in einer PRML-Regenerationsvorrichtung
DE19509876A DE19509876C2 (de) 1994-03-18 1995-03-17 Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aufbereitung eines von einem Aufzeichnungsträger wiedergegebenen Signals
DE19549401A DE19549401C2 (de) 1994-03-18 1995-03-17 Automatische Verstärkungsregelschaltung in einer PRML-Regenerationsvorrichtung
DE19549399A DE19549399B4 (de) 1994-03-18 1995-03-17 Phasensynchronisationsschaltung
US08/714,009 US5847891A (en) 1994-03-18 1996-09-13 PRML regenerating apparatus
US08/714,351 US5825570A (en) 1994-03-18 1996-09-16 PRML regenerating apparatus having reduced number of charge pump circuits
US08/715,040 US5841602A (en) 1994-03-18 1996-09-17 PRML regenerating apparatus

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