JPS5923926A - フエ−ズ・ロツク・ル−プ回路 - Google Patents

フエ−ズ・ロツク・ル−プ回路

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JPS5923926A
JPS5923926A JP57133105A JP13310582A JPS5923926A JP S5923926 A JPS5923926 A JP S5923926A JP 57133105 A JP57133105 A JP 57133105A JP 13310582 A JP13310582 A JP 13310582A JP S5923926 A JPS5923926 A JP S5923926A
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JP
Japan
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frequency
signal
synchronization
phase comparison
comparison means
Prior art date
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JP57133105A
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Toshio Okada
利司郎 岡田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03LAUTOMATIC CONTROL, STARTING, SYNCHRONISATION OR STABILISATION OF GENERATORS OF ELECTRONIC OSCILLATIONS OR PULSES
    • H03L7/00Automatic control of frequency or phase; Synchronisation
    • H03L7/06Automatic control of frequency or phase; Synchronisation using a reference signal applied to a frequency- or phase-locked loop

Landscapes

  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
(a)  発明の技術分野 本)h明はフロッピディスク装置等のRIL;Iiyす
(M号を復−4するに必要な同期イ8号を[り生ずるフ
ェーズ・ロック・ループ(PLL:位相間JiJJ )
回路の改良に関する。 (h)  技術の背景 従来よシフロッピディスク等における同期1ぎ号に記録
データを(fd気ヘッドで読取り増幅されたアナログ波
形をディジタル化して復調し、データ中より抽出した同
期クロック信号を基本としてデータの1,0を判定する
nこの場合データ中よシ同期クロック信号を抽出形成す
るためにPLL回路が用いられている。 (c)  従来技術と問題点 通常フロッピディスク等における入力データ形式は第1
図(a)(b)(e)に示すように、各データの前後に
は、前部の継目フィールド(GAP)に続くデータの頭
出し部分として同期フィールド(SYN)が構成されて
いる。SYNは例えば48ビツトの00連続が記録され
ており、後述するデータビットを全く含まない同期ビッ
トだけの領域である。後続の情報フィールド(DATA
)は同期ビットとデータビットで構成されている。DA
’l”AI′1SYNに比較してデータビットが最大に
挿入されるオール1のとき2倍の周波数となる。尚アド
レスマークは、続く信号がデータフィールドであること
を標示する特殊なパターンを持った信号である。従って
入力データによって同期クロック信号を抽出形成するに
際してはDATAに先行するSYNでPLL回路を同期
ロックに引込むように動作させ、PLL回路が一旦ロツ
クすれば同一の繰返し周波数で後述する同期ビットとそ
の中間のデータピッIf含むD A T Aによつ”で
同期保持を続けるよう作動し、D A ’l” Aが続
く同同期ピット+データビット即ら同期ビットの2倍の
周波数に同期したクロック信号が絶えずPLL回路の出
力からatられる。PLLN路に入力される1)ATA
におけるデータビットの位相がくずれても、PLL1路
のロックレンジ内であれば同期したクロックは脱れるこ
となく再生する。PLL回路への入力データは繰返し周
期が一定の同期ピントと情報の内容に従って変化するデ
ータビットによ)構成されているので前述の2倍の周波
数は兇に不定の歯抜けがあり、歯抜けの位代ではPLL
回路を構成する1u、圧制御発振器(VCO)が位相比
町友で入力される直前の1tllJ ?all亀圧が電
圧ま\保持されていて、その亀FEに対応する周波数を
保って発振即ち同期を保持する。フロッピディスク等に
おける入力データ形式は読出しを開始する位+yjから
予め同期信号が得られず、人力データの任意位1面から
読出しを開始するので通NPLL回路はSYNを検出し
て同期動作を開始しDATAが読始める迄に同期動作を
終る必要がある。そしてこのため県−の機能だけではS
YNからDATAにかけて完全な同期動作が得られない
ので従来より複数の機能を組合せ例えばカウンタリセッ
ト方式によるデジタルPLL(CTrt PLL)、周
波数位相1、を蚊器(F’PC)および位相比較器(p
 c)を順次切換えて再生同期クロック信号(PCLK
)を得るように構成されている。 第2図は従来におけるPLL回路のブロック図を示す。 図において1は基準発振器例えば水晶発振器(X−O8
C)、2はカウンタリセット方式による位…同期a (
CTRPI、I、)、3は周波数位相比幀器(FPC)
、4は位相比較器(PC)、5はチマージボンブ(CP
)、6は低域P波器(LP’F)。 7は電圧制御発振器(VCO)、8は分周器、9は同期
パターン検出器および10は選択器(M P X)であ
る。C,TRPLL2はVCO7等のアナログ回路を含
まず、モノステープルマルチパイプレータ(MM)、 
 フリップフロップ(FF)およびその他の論理回路よ
り構成される位相比較器であり、他の方式と比較して異
常ロックを起さない’l’&徴を持ちSYN領吠のよう
に規則的な信号には好適であるがジッタには弱いのでD
ATA領域のように不規則な信号の読取りには向かない
nX08c1の発振周波数を予想されるRCLKの周波
数に相互に整数比値に設定し、入力データ(RD A 
’r A この場合はSYNおよびDATA領域の信号
を指す)のSYN信号との同期ロックを容易にして早い
同期応答速度が得られる℃う構成され、FPC3および
PC4が作動し難い領域をカバーして同期信号を送出す
る。 FPC3は後述するPC3の持つ位相比!II能の他局
波数比較機能を備え同期範囲が広い利点を持ち、CP5
.LPF6.VCOおjび分周器8からなる饋還ループ
によりPLL回路を構成する。 RDATAに対しVCO7の分周器8にょる1/n分周
信号の位相遅れ信号Uおよび位相進み信号りの他、RD
ATAの周波数過多と不足および歯抜けに対してそれぞ
れ位相遅れ信号Uと進み信号りを送出し、後続するCF
2ではイネーブル端子に111′が入力された作動状態
において遅れ信号(Jおよび進み信号りに比例した電圧
に変換されLPF6により高周波成分を除かれてVCO
7の制御端子に加えられる。LPF6は併せて積分作用
を持つ。 VCO7は位相差に比例したCF2からの制御信M ニ
J: ツY−F P C3)両人カfLIDATA、V
CO発撮周波数×1/nの周波数および位相差が縮って
位相が一致する方向へ制御されるのでRDATA中のS
YNにおける同期ビットに適し、DATA領域の歯状は
信号には不適である。Pc4は位相比較機能を備え、F
PC3と同様C’P5. LPF’6.VCOおよび分
周器8からなる饋還ループによりPLL回路を構成する
。CF2のイネーブル端子にsl“が入力されて作動状
態となったときLPF6経由VCO’1作Mせしめ、V
CO71t’1FPC4(D両人カ信号RDATA、V
CO発振周波数X 2/nの周波数における位相差が縮
まって位相が一致する方向へ制御される。PC,4はF
’PC3と比較して周波数差の識別機能はなく同期私曲
は±1800と狭いが近接する位号に同期する特徴を有
し、士iso’以上の位相差およびRD A ’r A
のDATA領域信号のように歯状けの信号には無判定と
なる。歯状は部分につbて1はLPF3の拮分子′F用
により電圧を保持し11 CL I(を欠けることなく
送出する。このようにRDATA中7)SYN領域信号
に最も適したCTRPC2、次に周波数識別機能を備え
たFPC3、同期範囲は狭いがジッタが多いあるいし上
歯状は等不規則な48号に祷したPc4があるn 一方同1υjパターン検出’!4W 9は第33図に示
すJ −KFFll、I)−FFI2.n進計数器13
1語数タイ−v14:F、−よUENORよりなり、R
DATA中にあるSYN領域の同期ビットが予定するR
CLKの2倍の周11Iを持ち且連続する性1−qを利
用してSYN領域の同期ビットを検出i〜、予めぼり定
した連続回数だけ同期ビットをn回例えば8回計数する
毎に8同期ビットを獣位とした計数タイマ14を作動さ
せて2+64図(a)〜(d)に示す同期パターン検出
器8のタイムチャート、のように選択(i号EI、E2
.E8’(i= 送出1.てCF2およびMPXIOを
イネーブルおよび選択作動せしめる。従って最もIND
ATAのDATA領域における不規則なデータに適して
はいるが例えば磁気記録体の回転速度あるいは磁気ヘッ
ドに異常があって、SYN領域の読出しに際して同期ビ
ットの周波数および位相に変動があって希望する周波数
以外にも同期していわゆる異常ロックを起し易いPc4
を第4図(e)に示す分担領域のようにE!信号部分に
、SYN領域の同期ビット例えば48ビツト中例えば8
〜40ビツトの信号り部分にF’PC3を対応させ、S
YNをさがすための領域にCTRPLL2を対応させて
、同期パターン検出器9による選択信号によりCTRP
LL2、FPC3およびPc4の順に作動せしめRCL
Kを得ていた。従来の仁の順序選択する方法は、何らか
の原因でSYN領域が短ががったりすると同期の引込み
に失敗して正しい同期のRCLKが得られない場合が存
在する。理由としてはSYN領域の同期ビットを探すた
めに一定時間同期ビット1o“パターンが連続すること
を条件に使っているため、その分だけ同期引込みに使う
ビット数が減って了うからである。 (d)  発明の目的 本発rHHの目的はこの欠点を除去するため回路構成i
t titじであるがSYN領域の同期ビットを探すと
き+Cit:カウンタリセット方式による位相同期器(
CTFt PLL)を1史うが同時に並行して周波数位
相1を較′−!:G(FPC)を作11i1ノさせて入
カイ、1号のSYN領域が発児されて従来の切換時点迄
に電圧発4辰器(VCO)を含むE”PCの同期i1+
作を完成させておき、FPCに11!つたV CO全そ
のま\引続いで従来の切換時点ではF’ P Cに切換
えることなく同期分担を位相比較器PCに切換えると共
に回1用出力信号(RCL K)もPCに引継がれたV
COを利用する。 そしてl) Cに切換えてFPCで中継する無駄な時間
を省略し同jlJJ能力の高いPCに分担させ、F’P
Cの周波Wi Qj別能力は先行させて制御したvCO
によって得る手段を提供しようとするものである。 (e)  発明の構成 そ
【7てこの目的は人力信号と人力信号と同一または整
数倍の周波数を持つ基準発振器出力信号を比較するカウ
ンタリセット法による第1の位相比較手段、該入力信号
と電圧制御発振器の1/n分周出力信号を比較する第2
の周波数位相比較手段、該入力信号と該電圧制御発振器
のμ分周出力信号を比較する第3の位相比較手段および
該入力信号の同明導入部分における同期パターンを検出
する手段によυ予め設定した同期パターンの計数位置に
おいて選択信号を送出し、第3の位相比較手段を該電圧
制御発振器に結合し且第3位相比較手段による同期信号
を選択して、同期パターンをさがすときは選択信号を停
止して第1位相比較手段による同期信号を選択すると共
に第2の周波数位相比較手段を第3位相比較手段に代え
て該電圧制御発振器と結合して待機させる手段を備えて
なり、入力信号の中からデータに先行する同期パターン
を検出し選択信号が得られる迄は第1位相比較手段の出
力信号を同期信号として選択出力しつ\第2周波数位相
比較手段は入力信号により該電圧制御発振器を周波数位
相制御して準備せしめ、選択信号の立Fりによって第3
位相比較手段に該電圧制稙1発据器を切換えてづ口1t
ぐと同nyに、出力すめ同期信号も?A I位相比較手
段に切換えることを特徴とするPLL回路を提供するこ
とによって達成することが出来る。 (f)発明の実槍例 以下本発明の一実施例について+i+ r*rを参照し
つ′>説明する。第5図に本発明の一実施例におけるI
’LL回路によるブロック図を示す。 図において1は基準発掘器(X−OS C)、 2はカ
ウンタ方式による位相同期器(CTRPLL)、3は周
波数位相比較器(FPC)、4は位相比較器(PC)、
5はチャージポンプ(PC)、6は低域P波器(VCO
)、8は分周器、9は同期パターン検出器。 】Oは選択器(M P X)およびINVは否定回路で
ある。第5図に示す構成部材中prf、2図と同一符号
を持つ1.NVを除く構成部材は従来と同様の機能を備
えている。また従来における同期パターン検出器8と四
能に変りないが選択信号E、、E、およびElの内El
、B、は利用せずIsのみによυ且選択信号E8による
制御対象が第6図(a)〜(e)に示す同期パターン検
出器8のタイムチャートおよび同期分担の対象のように
従来と七′4つている。 え、40ビット目即ちDATA領域の8ビツト前でPC
に切換えたが本発明においては、同期パターン検出器8
が識別信号E8を出力しない期間INVによってFPC
3に続(CP5がイネーブルされているので、MPXI
OでA端子が選択されてCTRPLL2の出力信号をR
CLKとしているRDATAのGAPVi域からSYN
領域の同期ビット例えば48ビツト中の8ピツ)tでの
CTRPLL2の作動に並行してFPC3を作動せしめ
同期ビットが入力され始めたときVCO7の発振周波数
を分局器8経由の信号周波数と\ではf/2で同期引込
みにより周波数制御をしておき、同期ビット8ビツト目
の切換時点ではVCO7としては同一周波数となるよう
分周器8経由FPC3の2倍周波数こ\ではfと一つお
きに同期比較能力を持つPC4に引継ぎ、引続きRIJ
 A T AがDATA領域に転換して同期ビットの繰
返しはそのま\であるがその間にデータビットが挿入さ
れて同期ビット子データビットと々υ同期ビットの2倍
周波数で歯抜けのある状態にも適応出来るPC4をRI
) A i’ Aの入力される間同期動作を主務分担さ
せる。 (g)  発明の詳細 な説明したように本発明によれば従来の回路のようにC
TRPLL、FPC,PCに切換えて、PLLを完成す
るのに比較して同期能力の高いPCを早目に作動させ、
FPCの周波数識別能力はそれ以前のvCOは利用しな
いが早いタイミングにも・いてVCOを同期に引込んで
、vCOの発振周波数として利用することにより従来よ
り同期引込が確実で異格ロックの少いフェーズ・ロック
・ループ(P L L)回路を提供することが出来るの
で有用である。
【図面の簡単な説明】
第1図(a)〜(c)は従来および本発明の一実施例に
おける入力データの説明図、第2図は従来におけるPL
L回路のブロック図、第3図は同期パターン検出器の結
線図、第4図(a)〜(e)は従来におけるPLL回路
の同期パターン検出器のタイムチャート、第5図は本発
明の一実施例におけるPLL回路のブロック図および第
6図(a)〜(c)は本発明の一実施例におけるPLL
回路の同期パターン検出器のタイムチャートである。 図において1は基準発掘器、2はカウンタ方式による位
相同期器、3は周波数位相比較器、4は位相比較器、5
はチャージポンプ、6は低域r波器、7は電圧制御発振
器、8は分周器、9は同期パターン検出器、10は選択
器およびINVは否定回路である。 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力信号とIl治qηゲ同一または整数倍の発振周波数
    を持つ基準発振器出力信号を比較するカウンタリセット
    法による第1の位相比較手段、該入力信号と電圧制御発
    振器の1/n分周出力信号を比較する第2の周波数位相
    比較手段、該入力信号と該電圧制御発振器のシ4分周出
    力信号を比較する第3の位相比較手段および該入力信号
    の同期導入部1分における同期パターンを検出する手段
    により予め設定した同期パターンの計数位置において選
    択信号を送出し、第3の位相比較手段を該電圧制御発振
    器に結合し且第3位相比較手段による同期信号を選択し
    て、入力信号が欠除するときは選択信号を停止して第1
    位相比較手段による同期信号を選択すると共に第2の周
    波数位相比較手段を第3位相比較手段に代えて該電圧制
    御発振器と結合して待機させる手段管備えてなり、被復
    調信号部に先行する同期パターンを検出し1′I&択信
    号が得られる迄は第1位相比較手段の出カイへ号令同期
    信号として選択出力しつ\第2周波数(Ir相比較十段
    は入力(iJ号により該′電圧制御発振器を周波数位相
    制御して準備ぜしめ、選択信号の立上りによって第3位
    相比較手段に線電圧制御発振器を切換えて引継ぐと同時
    に、出力する同期信号もUTy を位相比較手段より第
    3位相比較手段に切換えるξとを特徴とするフェーズ・
    ロック・ループ回路。
JP57133105A 1982-07-30 1982-07-30 フエ−ズ・ロツク・ル−プ回路 Granted JPS5923926A (ja)

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