JPH08330950A - クロック再生回路 - Google Patents

クロック再生回路

Info

Publication number
JPH08330950A
JPH08330950A JP7156897A JP15689795A JPH08330950A JP H08330950 A JPH08330950 A JP H08330950A JP 7156897 A JP7156897 A JP 7156897A JP 15689795 A JP15689795 A JP 15689795A JP H08330950 A JPH08330950 A JP H08330950A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
signal
sampling pulse
clock
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP7156897A
Other languages
English (en)
Inventor
Masaaki Hayata
征明 早田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP7156897A priority Critical patent/JPH08330950A/ja
Priority to US08/655,472 priority patent/US5760653A/en
Priority to EP96108614A priority patent/EP0746111A1/en
Publication of JPH08330950A publication Critical patent/JPH08330950A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03L—AUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06—Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop
    • H03L7/08—Details of the phase-locked loop
    • H03L7/085—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal
    • H03L7/091—Details of the phase-locked loop concerning mainly the frequency- or phase-detection arrangement including the filtering or amplification of its output signal the phase or frequency detector using a sampling device
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L7/00—Arrangements for synchronising receiver with transmitter
    • H04L7/02—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information
    • H04L7/033—Speed or phase control by the received code signals, the signals containing no special synchronisation information using the transitions of the received signal to control the phase of the synchronising-signal-generating means, e.g. using a phase-locked loop

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 クロックのジッタを減少させ、高速動作が可
能なクロック再生回路を提供する。 【構成】 NRZ信号をサンプリングパルス発生回路1
に入力すると、サンプリングパルス発生回路1からはN
RZ信号の立ち上がり、立ち下がりごとに所定パルス幅
WのサンプリングパルスSSPが出力される。このサンプ
リングパルスSSPによりサンプルホールド回路2を動作
させ、電圧制御発振器4からのクロック信号CLKのサ
ンプリングを行う。この結果、サンプルホールド回路2
からはサンプリングパルスSSP発生時のクロックCLK
の位相に応じた電圧のサンプルホールド信号SSHが出力
され、そのサンプルホールド電圧値は次のサンプリング
パルスSSPが発生するまで保持される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はクロック再生回路に係
り、特にNRZ信号からクロック信号を再生するクロッ
ク再生回路に関する。
【0002】
【従来の技術】図5はPLL(位相ロックループ)技術
を用いた従来のクロック再生回路の構成図である。この
図に示すクロック再生回路は、微分回路101、折り返
し回路102、ミキサ103、フィルタ104、電圧制
御発振器(VCO)105を備えている。入力信号がN
RZ信号の場合、クロック成分が信号に含まれていない
ため、非線形操作によりクロック成分の合成を行わなけ
ればならない。この方法として、通常、NRZ信号の微
分・折り返しの操作が行われる。
【0003】まず、入力信号(NRZ信号)を微分回路
101に入力して信号の立ち上がり、立ち下がりに応じ
た微分パルスを発生させる。この微分パルスは信号の立
ち上がり、立ち下がりでパルスの向きが逆になるため、
微分パルスを折り返し回路102に入力し、微分パルス
の向きを揃える。この微分・折り返し操作によりクロッ
クスペクトル成分が合成される。
【0004】次に、この微分・折り返し波形をミキサ1
03に入力し、電圧制御発振器105からのクロック信
号との位相比較を行う。この場合、ミキサ103の出力
波形として図のような出力波形が得られる。この出力を
フィルタ104を通して、電圧制御発振器105に帰還
することでクロック信号の再生を行う。
【0005】また、特開昭58−156247号公報に
も同様のクロック再生回路が開示されている。この回路
では、位相差に応じたパルス幅を有する信号によってV
COを制御することで入力信号とVCO出力信号との位
相同期をとる位相同期方式が採用されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記2
つの従来例における位相比較器(図5に示す従来例では
ミキサ103、特開昭58−156247号公報では位
相比較器13)の出力はVCOを制御するためのDC成
分が小さいために、NRZ信号が連続して同符号である
場合には、位相比較器の出力が零となり、その間、フィ
ルタのキャパシタが放電し、フィルタからのVCO制御
電圧が変化してしまう。その結果、VCOのクロック信
号のジッタが大きくなるという問題がある。
【0007】また小型化を図るためには全ての回路がモ
ノリシック集積可能である必要があり、さらに入力デー
タのクロック周波数が高い場合でも動作するような回路
が必要である。
【0008】そこで本発明の目的は、クロックのジッタ
を減少させ、高速動作が可能なクロック再生回路を提供
することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、入力信号の信号レベル変化に応じてサン
プリングパルスを発生するサンプリングパルス発生回路
と、クロック信号を発生するための電圧制御発振器と、
電圧制御発振器から出力されるクロック信号をサンプリ
ングパルスに応じてサンプルホールドするためのサンプ
ルホールド回路と、サンプルホールド回路から出力され
るサンプルホールド出力信号を入力し制御電圧を電圧制
御発振器へ出力するフィルタ回路とを備えたことを特徴
とする。
【0010】
【作用】サンプリングパルス発生回路とその後段のサン
プルホールド回路とにより位相比較器が構成される。N
RZ信号をサンプリングパルス発生回路に入力すると、
サンプリングパルス発生回路からはNRZ信号の立ち上
がり、立ち下がりごとに所定パルス幅のサンプリングパ
ルスが出力される。このサンプリングパルスによりサン
プルホールド回路を動作させ、電圧制御発振器からのク
ロック信号のサンプリングを行い、その時のクロック信
号の電圧を保持する。
【0011】この結果、サンプルホールド回路からはサ
ンプリングパルス発生時のクロック信号の位相に応じた
電圧のサンプルホールド信号が出力され、そのサンプル
ホールド電圧値は次のサンプリングパルスが発生するま
で保持される。そのため、同符号(NRZ信号のハイレ
ベル/ローレベル状態)が続いてサンプリングパルスの
間隔が大きくなっても、サンプルホールド回路の出力信
号の変化は小さくなる。この結果、位相比較器のDC成
分が大きく、同符号連続の場合でも出力変化が小さいた
めにVCOのクロック信号のジッタを縮小することがで
きる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
【0013】図1は本発明の一実施例に係るクロック再
生回路のブロック構成図である。本実施例によるクロッ
ク再生回路は、NRZ信号のレベル変化に応じてサンプ
リングパルスを発生するサンプリングパルス発生回路1
と、クロック信号CLKの電圧をサンプルホールドする
サンプルホールド回路2と、ローパスフィルタを構成す
るフィルタ回路3と、制御電圧により出力周波数が変化
する電圧制御発振器4とから構成されている。
【0014】図2は本実施例における各信号のタイミン
グチャートである。このタイミングチャートを参照しな
がら、本実施例のクロック再生回路の動作を説明する。
【0015】サンプリングパルス発生回路1はNRZ信
号を入力し、NRZ信号の信号レベルの変化に応じて、
即ち、立ち上がり、立ち下がりごとに所定パルス幅Wの
サンプリングパルスSSPを生成する。このサンプリング
パルスSSPに従って、サンプルホールド回路2はサンプ
ルホールド動作を行う。より具体的には図2に示すよう
に、サンプルホールド回路2は、サンプリグパルスSSP
が立ち上がるごとに電圧制御発振器4からのクロック信
号CLKの電圧をサンプルし、次のサンプリングパルス
SSPが立ち上がるまでサンプル値を保持する。従って、
このサンプル値は位相のズレに応じた電圧値となる。サ
ンプルホールド回路2の出力であるサンプルホールド出
力信号SSHはフィルタ回路3を通して平滑化され、制御
電圧として電圧制御発振器4の制御端子に入力する。電
圧制御発振器4はこの制御電圧により、NRZ信号に位
相同期した再生クロックCLKを出力する。
【0016】上述した本発明の実施例に係るクロック再
生回路によれば、従来回路に比べてフィルタ入力電圧の
DC成分が5倍になり、そのため、クロック再生回路内
のループのS/Nが改善され、クロック再生回路出力の
クロックジッタが約1/3になった。
【0017】図3(A)は、本発明によるクロック再生
回路に適用されるサンプリングパルス発生回路1の一例
を示す回路図であり、(B)はそのブロック構成図であ
る。
【0018】サンプリングパルス発生回路1は、遅延回
路10および排他的論理和(EX−OR)回路11から
なる。NRZ信号は遅延回路10によって所定時間だけ
遅延され、EX−OR回路11はその遅延NRZ信号と
入力NRZ信号との排他的論理和をとり、NRZ信号の
レベル変化時点を示すサンプリングパルスSSPを出力す
る。従って、サンプリングパルスSSPのパルス幅Wは遅
延回路10の遅延時間によって決定される。
【0019】図3(A)に示すように、遅延回路10
は、差動増幅器を形成する差動対トランジスタQ1およ
びQ2と、遅延時間を決定する負荷抵抗R1,R2およ
びコンデンサC1と、定電流源21とからなる。差動対
トランジスタQ1およびQ2の出力電圧は、負荷抵抗R
1,R2およびコンデンサC1によって定まる時定数に
応じて、立ち上がりおよび立ち下がりに傾きを有する。
【0020】EX−OR回路11は、NRZ信号を入力
する差動対トランジスタQ3,Q4と、遅延回路10の
出力電圧を入力する差動対トランジスタQ5,Q6およ
び差動対トランジスタQ7,Q8と、負荷抵抗R3,R
4と、定電流源22とからなる。差動対トランジスタQ
5,Q6とQ7,Q8とは、遅延回路10の差動対トラ
ンジスタQ1,Q2の出力電圧があるしきい値を超えた
時に共に導通(オン)となるように設定される。
【0021】より詳しくは、NRZ信号がローレベル
(“0”)である時は、差動対トランジスタQ1,Q2
およびQ3,Q4は非導通(オフ)状態、差動対トラン
ジスタQ5,Q6およびQ7,Q8は導通(オン)状態
であるから、サンプリングパルスSSPはハイレベル
(“1”)である。NRZ信号がハイレベル(“1”)
となると、差動対トランジスタQ1,Q2およびQ3,
Q4が導通(オン)状態となるが、差動対トランジスタ
Q5,Q6およびQ7,Q8は時定数に対応した時間だ
け非導通(オフ)になる時間が遅れる。よって遅延時間
Wのパルス幅だけサンプリングパルスSSPはローレベル
(“0”)になる。なお、サンプリングパルスSSPは図
示しないインバータを介して反転した状態で示してあ
る。
【0022】ここで、遅延回路10の時定数は抵抗R
1,R2およびコンデンサC1の値に応じて自由に設定
できるために、適当な遅延時間を設定することで、それ
に応じたパルス幅WのサンプリングパルスSSPを発生さ
せることができる。この遅延回路10の負荷抵抗R1,
R2とコンデンサC1をそれぞれ1KΩと50fFに設
定して、2.4Gb/sのNRZ信号を入力した結果、
10psecのパルス幅を持ったサンプリングパルスS
SPがNRZ信号の立ち上がり、立ち下がりに応じて発生
した。これにより、2.4Gb/sで動作することが確
認できた。
【0023】図4はサンプルホールド回路2の一例を示
す回路図である。この図において、Q9〜Q18はトラ
ンジスタ、23,24は電流源、R5〜R8は抵抗、C
2,C3はコンデンサを示す。電圧制御発振器105か
らのクロック信号CLKは差動対トランジスタQ9,Q
10に入力し、サンプリングパルスSSPはトランジスタ
Q11〜Q14で構成される差動対に入力する。
【0024】ここで、サンプリングパルスSSPがオンの
時、トランジスタQ15,Q16で構成されるバッファ
に電流が流れ、抵抗R5,R6で生じるクロック電位に
より、ホールド用コンデンサC2,C3に充電される。
サンプリングパルスSSPがオフになるとバッファに電流
が流れなくなり、その時の電圧がコンデンサC2,C3
に蓄積される。この電位はトランジスタQ17,Q18
で構成されるバッファを通してサンプルホールド出力信
号SSHとして出力される。
【0025】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サンプリングパルス発生回路とサンプルホールド回路と
により構成される位相比較器の出力は、入力NRZ信号
が連続した同符号の場合でも所定のレベルを維持するた
め、クロック再生回路内のループのS/N比が改善さ
れ、クロックのジッタを減少させることができる。従っ
て、本発明によるクロック再生装置を用いることにより
高性能の光通信用ICの実現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るクロック再生回路のブ
ロック構成図である。
【図2】図1における各信号のタイミングチャートであ
る。
【図3】図1に示すサンプリングパルス発生回路の一例
を示す回路図である。
【図4】図1に示すサンプルホールド回路の一例を示す
回路図である。
【図5】従来のクロック再生回路のブロック構成図であ
る。
【符号の説明】
1 サンプリングパルス発生回路 2 サンプルホールド回路 3 フィルタ回路 4 電圧制御発振器

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力NRZ信号からクロック信号を再生
    するクロック再生回路において、 入力NRZ信号の信号レベル変化に応じてサンプリング
    パルスを発生するサンプリングパルス発生回路と、 制御信号に従った周波数を有するクロック信号を発生す
    る電圧制御発振器と、 前記電圧制御発振器から出力されるクロック信号を前記
    サンプリングパルスに応じてサンプルホールドするサン
    プルホールド回路と、 前記サンプルホールド回路から出力されるサンプルホー
    ルド出力信号を入力し、前記制御信号を出力するフィル
    タ回路と、 からなることを特徴とするクロック再生回路。
  2. 【請求項2】 前記サンプリングパルス発生回路は、前
    記入力NRZ信号を所望遅延時間だけ遅延させる遅延回
    路と、この遅延回路からの遅延NRZ信号と前記入力N
    RZ信号とを入力し前記サンプリングパルスを出力する
    排他的論理和回路とからなることを特徴とする請求項1
    記載のクロック再生回路。
  3. 【請求項3】 前記遅延回路は、 前記入力NRZ信号を入力する差動増幅器と、 前記差動増幅器の出力電圧の立ち上がりを遅らせる時定
    数設定回路と、 からなることを特徴とする請求項2記載のクロック再生
    回路。
  4. 【請求項4】 前記排他的論理和回路は、 前記入力NRZ信号を入力する第1差動増幅回路と、 前記遅延回路の差動増幅器の出力電圧を入力し、前記第
    1差動増幅回路の一方の出力端子に直列接続された第2
    差動増幅回路と、 前記遅延回路の差動増幅器の出力電圧を入力し、前記第
    1差動増幅回路の他方の出力端子に直列接続された第3
    差動増幅回路と、 からなることを特徴とする請求項3記載のクロック再生
    回路。
JP7156897A 1995-05-31 1995-05-31 クロック再生回路 Pending JPH08330950A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7156897A JPH08330950A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 クロック再生回路
US08/655,472 US5760653A (en) 1995-05-31 1996-05-30 Phase-locked loop for clock recovery
EP96108614A EP0746111A1 (en) 1995-05-31 1996-05-30 Phase-locked loop for clock recovery

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7156897A JPH08330950A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 クロック再生回路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH08330950A true JPH08330950A (ja) 1996-12-13

Family

ID=15637790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP7156897A Pending JPH08330950A (ja) 1995-05-31 1995-05-31 クロック再生回路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US5760653A (ja)
EP (1) EP0746111A1 (ja)
JP (1) JPH08330950A (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2751809A1 (fr) * 1996-07-24 1998-01-30 Philips Electronics Nv Dispositif de selection de frequence muni d'un detecteur de verrouillage
US6456668B1 (en) * 1996-12-31 2002-09-24 Lucent Technologies Inc. QPSK modulated backscatter system
JP2003531549A (ja) * 2000-04-17 2003-10-21 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ Pll同調システム
JP4320139B2 (ja) * 2001-11-13 2009-08-26 株式会社アドバンテスト タイミング発生装置、及び試験装置
GB2385728B (en) * 2002-02-26 2006-07-12 Fujitsu Ltd Clock recovery circuitry
US20030190001A1 (en) * 2002-04-08 2003-10-09 Exar Corporation Clock and data recovery circuit for return-to-zero data
US7345549B2 (en) * 2006-02-28 2008-03-18 Teradyne, Inc. Phase locking on aliased frequencies
FR2909242B1 (fr) * 2006-11-24 2009-01-16 E2V Semiconductors Soc Par Act Circuit d'extraction d'horloge a partir d'une sequence de donnees binaires.
JP6937194B2 (ja) * 2017-08-28 2021-09-22 キオクシア株式会社 システム
CN110289656B (zh) * 2019-07-04 2023-05-16 大唐恩智浦半导体有限公司 电池管理电路及电池模块
US10887077B1 (en) * 2019-07-15 2021-01-05 Mellanox Technologies, Ltd. Method and apparatus for a one bit per symbol timing recovery phase detector
CN113922817B (zh) * 2020-07-08 2026-01-02 中国科学院微电子研究所 一种脉冲发生器和时钟倍频器
EP4387103A1 (en) * 2022-12-13 2024-06-19 Shanghai DN Semiconductors Co., Ltd. Phase locked loop

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5333040A (en) * 1976-09-09 1978-03-28 Nec Corp Delay circuit
JPS58159028A (ja) * 1982-03-16 1983-09-21 Nec Home Electronics Ltd サンプリングパルス発生回路
JPH0472916A (ja) * 1990-07-13 1992-03-06 Hitachi Ltd データ比較回路
JPH05235735A (ja) * 1991-12-26 1993-09-10 Nec Corp ディジタル回路

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3991322A (en) * 1975-06-30 1976-11-09 California Microwave, Inc. Signal delay means using bucket brigade and sample and hold circuits
US4229759A (en) * 1978-08-23 1980-10-21 Rca Corporation Signal detector including sample and hold circuit with reduced offset error
DE2854039C2 (de) * 1978-12-12 1984-07-12 Heinrich-Hertz-Institut für Nachrichtentechnik Berlin GmbH, 1000 Berlin Verfahren und Phasenregelkreis zum Synchronisieren eines Ausgangssignals mit einem Eingangssignal unregelmäßiger und/oder stark ausgedünnter Flankendichte
US4321488A (en) * 1979-12-03 1982-03-23 Zenith Radio Corporation Sample and hold detector
US4371975A (en) * 1981-02-25 1983-02-01 Rockwell International Corporation Sampling NRZ data phase detector
GB8324710D0 (en) * 1983-09-15 1983-10-19 Ferranti Plc Bipolar transistor logic circuits
US4682118A (en) * 1983-12-22 1987-07-21 Griffith University Phase shift keying and phase modulation transmission system
US4607296A (en) * 1985-07-17 1986-08-19 Ampex Corporation Clock recovery system in digital rotary scan magnetic playback devices
US4866397A (en) * 1988-04-07 1989-09-12 Exar Corporation Wideband 0-90 degrees adjustable phase shifter
JP2618005B2 (ja) * 1988-07-25 1997-06-11 キヤノン株式会社 復号方法
JPH02190022A (ja) * 1989-01-19 1990-07-26 Fujitsu Ltd データ遅延回路
US5243240A (en) * 1990-12-10 1993-09-07 Sony Corporation Pulse signal generator having delay stages and feedback path to control delay time
DE4422803C1 (de) * 1994-06-29 1995-05-11 Siemens Ag Schaltungsanordnung zur Taktsynchronisation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5333040A (en) * 1976-09-09 1978-03-28 Nec Corp Delay circuit
JPS58159028A (ja) * 1982-03-16 1983-09-21 Nec Home Electronics Ltd サンプリングパルス発生回路
JPH0472916A (ja) * 1990-07-13 1992-03-06 Hitachi Ltd データ比較回路
JPH05235735A (ja) * 1991-12-26 1993-09-10 Nec Corp ディジタル回路

Also Published As

Publication number Publication date
US5760653A (en) 1998-06-02
EP0746111A1 (en) 1996-12-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4535459A (en) Signal detection apparatus
JP2993559B2 (ja) 位相同期回路
US6496555B1 (en) Phase locked loop
JP4485526B2 (ja) コモンモード制御を備えた差動チャージポンプ
CN1118940C (zh) 一种锁相环路的环路滤波器
US6498537B1 (en) Phase comparison circuit having a controlled delay of an input signal
JP2002198808A (ja) Pll回路および光通信受信装置
US5760653A (en) Phase-locked loop for clock recovery
JP2003224471A (ja) Pll回路および光通信受信装置
US6608875B1 (en) Free-running-frequency adjustment circuit for a clock recovery system
JP2859082B2 (ja) ビットクロック再生装置
JPS62199119A (ja) 位相同期回路
JP2000228660A (ja) クロック再生/識別装置
US5610952A (en) Synchronization signal generating device
JP3237829B2 (ja) クロック識別再生回路
JP3209188B2 (ja) Pll回路
JP2005150890A (ja) 位相比較器、位相同期ループ回路、およびクロック・データ・リカバリ回路
WO2002032041A1 (fr) Circuit comparateur de phases
JPH06315024A (ja) 位相同期回路
JP3600208B2 (ja) クロック/データ・リカバリ回路
JP3802487B2 (ja) 半導体集積回路
JPS63217719A (ja) 位相同期回路
JPH0413280A (ja) 記録情報再生用フェーズドロックループ回路
JPH0653821A (ja) ディジタルpll回路
KR920000166B1 (ko) 디지탈 자기조절 클럭 재생회로 및 방식

Legal Events

Date Code Title Description
A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 19980331