JPS633515A - Digital phase synchronization circuit - Google Patents
Digital phase synchronization circuitInfo
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- JPS633515A JPS633515A JP61147305A JP14730586A JPS633515A JP S633515 A JPS633515 A JP S633515A JP 61147305 A JP61147305 A JP 61147305A JP 14730586 A JP14730586 A JP 14730586A JP S633515 A JPS633515 A JP S633515A
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- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、ディジタルテレビなどに用いられる、基準信
号に同期したディジタルデータを発生するディジタル位
相同期回路に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a digital phase synchronization circuit used in digital televisions and the like, which generates digital data synchronized with a reference signal.
従来の技術
近年信号処理のディジタル化が盛んに行われ、ディジタ
ルテレビなどでは基準信号に同期したディジタル信号を
発生する回路が必要となり、ディジタル位相同期回路に
対する要望が高まっている。BACKGROUND ART In recent years, digitalization of signal processing has been actively carried out, and digital televisions and the like require a circuit that generates a digital signal synchronized with a reference signal, and demand for digital phase synchronization circuits is increasing.
以下図面を参照しながら従来のディジタル位相同期回路
について説明する。第3図は従来のディジタル位相同期
回路の構成を示したブロック図であり、第4図は可変周
波数発振器の出力波形を示した波形図、第5図はROM
(続出し専用メモリ)の入出力特性を示した特性図で
ある。A conventional digital phase synchronization circuit will be described below with reference to the drawings. Figure 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional digital phase synchronization circuit, Figure 4 is a waveform diagram showing the output waveform of a variable frequency oscillator, and Figure 5 is a ROM diagram.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing the input/output characteristics of (sequential output only memory).
第3図に於て入力端子30に入力された基準パルス信号
はローパスフィルタ31で高域成分が除去されて正弦波
となり乗算器32でROM39の出力が乗じられる。乗
算器32の出力はローパスフィルタ33で濾波され、ロ
ーパスフィルタ31の出力とROM2Sの出力の位相差
を示す信号となり、加算回路35、加算回路36、遅延
回路38からなる可変周波数発振器34を制御する。こ
こで可変周波数発振器34の動作について第4図を用い
て説明する。加算回路36は加算回路35の出力を遅延
回路38(Z−’は単位遅延を表し、具体回路としては
例えばDフリップフロップを用いる。)の出力に加算す
る。従ってその出力はクロック毎に加算回路36の入力
分だけ増加する。加算回路36の入力をθ、クロック周
期をTとした時、加算回路36の出力の時間変化を示し
た図が第4図である。第4図で横軸は時間を表し縦軸は
加算回路36の出力即ち、可変周波数発振器34の出力
位相をしめす。第4図から判る様に加算回路の出力は時
間T毎にθづつ増加し加算回路36がオーバーフローす
ると零にもどる動作を繰り返す。従って可変周波数発振
器34の出力は階段状の漏波となりその周波数はθ即ち
加算回路36の入力に比例する。加算回路35で可変周
波数発振器34の入力に入力端子37から入力した一定
の値を加算しておけば、その−定値に応じた周波数を中
心として発振周波数を制御できる。In FIG. 3, the reference pulse signal inputted to the input terminal 30 is filtered by a low-pass filter 31 to remove high-frequency components and becomes a sine wave, which is multiplied by the output of the ROM 39 by the multiplier 32. The output of the multiplier 32 is filtered by a low-pass filter 33 and becomes a signal indicating the phase difference between the output of the low-pass filter 31 and the output of the ROM 2S, which controls a variable frequency oscillator 34 consisting of an adder circuit 35, an adder circuit 36, and a delay circuit 38. . Here, the operation of the variable frequency oscillator 34 will be explained using FIG. 4. The adder circuit 36 adds the output of the adder circuit 35 to the output of the delay circuit 38 (Z-' represents a unit delay, and a D flip-flop is used as a specific circuit, for example). Therefore, its output increases by the input of adder circuit 36 every clock. FIG. 4 is a diagram showing the change in the output of the adder circuit 36 over time, when the input of the adder circuit 36 is θ and the clock period is T. In FIG. 4, the horizontal axis represents time, and the vertical axis represents the output of the adder circuit 36, that is, the output phase of the variable frequency oscillator 34. As can be seen from FIG. 4, the output of the adder increases by θ every time T and returns to zero when the adder 36 overflows, repeating this operation. Therefore, the output of the variable frequency oscillator 34 becomes a step-like leakage wave whose frequency is proportional to θ, that is, the input of the adder circuit 36. By adding a constant value input from the input terminal 37 to the input of the variable frequency oscillator 34 in the adder circuit 35, the oscillation frequency can be controlled around a frequency corresponding to the constant value.
以上の様にして得られた発振出力は上で述べた様に漏波
であり、ローパスフィルタ31の出力に得られた基準の
正弦波と直接乗算して位相比較できないので、第5図に
示す様な正弦波状の人出力持性を持つROM39(正弦
波の入出力特性をテーブルとしで書き込んでおく)で正
弦波に変換し乗算回路32に帰還して入力端子30に入
力された基準パルス信号に同期した出力信号を得る。こ
の出力は出力端子40に出力される。The oscillation output obtained in the above manner is a leakage wave as described above, and the phase cannot be compared by directly multiplying the output of the low-pass filter 31 with the reference sine wave obtained. The reference pulse signal is converted into a sine wave by the ROM 39 (in which the input/output characteristics of the sine wave are written as a table), which has a sine wave-like human output characteristic, is returned to the multiplier circuit 32, and is input to the input terminal 30. Obtain an output signal synchronized with This output is output to the output terminal 40.
この様な例は例えば、ディジタル信号処理の応用(電子
通信学会)p p 159〜160に示されている。Such an example is shown, for example, in Applications of Digital Signal Processing (Institute of Electronics and Communication Engineers) pp. 159-160.
発明が解決しようとする問題点
しかしながら上記のような構成のディジタル位相同期回
路では、基準パルスをローパスフィルタで正弦波に変換
して位相比較するので基準パルスのエツジに出力を同期
させるのが難しい。さらにローパスフィルタ33の出力
にはローパスフィルタ31の出力とROM39の出力の
和の周波数成分がある程度除去されずに残り、その成分
によって可変周波数発振器34の出力位相が変動し、時
間的な位相誤差が生じる。また位相比較器として用いる
乗算器はディジタル回路としては規模が大きくなる欠点
があった。Problems to be Solved by the Invention However, in the digital phase synchronization circuit configured as described above, it is difficult to synchronize the output with the edges of the reference pulse because the reference pulse is converted into a sine wave by a low-pass filter and the phases are compared. Furthermore, in the output of the low-pass filter 33, a frequency component of the sum of the output of the low-pass filter 31 and the output of the ROM 39 remains to some extent without being removed, and this component causes the output phase of the variable frequency oscillator 34 to fluctuate, causing a temporal phase error. arise. Furthermore, the multiplier used as a phase comparator has the disadvantage of being large in scale as a digital circuit.
本発明は上記問題点を鑑み、乗算器を用いないで位相比
較することによって基準パルスのエツジに正確に同期し
た位相誤差のない出力信号を発生するディジタル位相同
期回路を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above problems, the present invention provides a digital phase synchronization circuit that generates an output signal that is precisely synchronized with the edge of a reference pulse and has no phase error by performing phase comparison without using a multiplier.
問題点を解決するための手段
上記問題点を解決するために本発明のディジタル位相同
期回路は、入力データを基準パルスのエツジでランチす
るDフリップフロンプ回路と、その出力データから一定
値を減じる減算回路と、前記減算回路の出力データを濾
波するローパスフィルタと、その出力データに応じた周
波数で発振する可変周波数発振器を具備し、前記可変周
波数発振器の出力データを前記Dフリップフロップ回路
の入力データとして与えるように構成されるものである
。Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the digital phase synchronization circuit of the present invention includes a D flip-flop circuit that launches input data at the edge of a reference pulse, and subtracts a constant value from its output data. It includes a subtraction circuit, a low-pass filter that filters the output data of the subtraction circuit, and a variable frequency oscillator that oscillates at a frequency according to the output data, and the output data of the variable frequency oscillator is used as the input data of the D flip-flop circuit. It is configured to give as follows.
作用
本発明は上記の構成により、基準パルスのエツジに正確
に同期した位相誤差のない出力信号を発生するディジタ
ル位相同期回路を実現できる。Effect of the Invention With the above-described configuration, the present invention can realize a digital phase synchronization circuit that generates an output signal that is accurately synchronized with the edge of a reference pulse and has no phase error.
実施例
本発明の一実施例のディジタル位相同期回路について図
面を参照しながら説明する。第1図は本発明のディジタ
ル位相同期回路の構成を示したブロック図であり、第2
図(a)と+b+は可変周波数発振器の出力と基準パル
スを示した図である。第1図に於て入力端子1に基準パ
ルスが入力され、Dフリップフロップ2は可変周波数発
振器34の出力データを基準パルスの立ち上りまたは立
ち下がりのエツジでラッチする。本実施例では立ち上り
でラッチするものとして説明する。Dフリップフロップ
2の出力は減算回路3で入力端子11から入力された一
定値が減算されローパスフィルタ4を通って加算回路3
5と36、遅延回路38からなる可変周波数発振器34
を制御する。可変周波数発振器34は従来の実施例で述
べたものと同じであるので説明は省略する。同一箇所に
は同一番号を付した。Embodiment A digital phase synchronization circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the digital phase synchronization circuit of the present invention, and the second
Figures (a) and +b+ are diagrams showing the output of the variable frequency oscillator and the reference pulse. In FIG. 1, a reference pulse is input to input terminal 1, and D flip-flop 2 latches the output data of variable frequency oscillator 34 at the rising or falling edge of the reference pulse. This embodiment will be described assuming that the signal is latched at the rising edge. The output of the D flip-flop 2 is subtracted by a constant value input from the input terminal 11 in a subtraction circuit 3, and then passed through a low-pass filter 4 to an addition circuit 3.
5 and 36, and a variable frequency oscillator 34 consisting of a delay circuit 38.
control. The variable frequency oscillator 34 is the same as that described in the conventional embodiment, so a description thereof will be omitted. Identical parts are given the same numbers.
ローパスフィルタ4は係数回路8と9、加算回路5と6
と10、遅延回路7で構成される比例項をもつ1次のデ
ィジタルフィルタである。ローパスフィルタ4の入力は
係数回路8でA倍され、また加算回路5で遅延回路7の
出力と加算される。加算回路5の出力は遅延回路7と加
算回路6に送られ、加算回路6では加算回路5の出力と
遅延回路7の出力が加算される。加算回路6の出力は係
数回路9で8倍され、その出力は加算回路10で係数回
路8の出力と加算されてローパスフィルタ4の出力とし
て出力される。このローパスフィルタ4の伝達関数H(
Z)はつぎの(1)式で表される。Low-pass filter 4 includes coefficient circuits 8 and 9 and adder circuits 5 and 6.
, 10, and a delay circuit 7, which is a first-order digital filter having a proportional term. The input of the low-pass filter 4 is multiplied by A in the coefficient circuit 8, and added to the output of the delay circuit 7 in the adder circuit 5. The output of the adder circuit 5 is sent to a delay circuit 7 and an adder circuit 6, and the adder circuit 6 adds the output of the adder circuit 5 and the output of the delay circuit 7. The output of the adder circuit 6 is multiplied by eight in the coefficient circuit 9, and its output is added to the output of the coefficient circuit 8 in the adder circuit 10 and output as the output of the low-pass filter 4. The transfer function H(
Z) is expressed by the following equation (1).
係数AとBは要求される位相同期回路(P L L)の
応答に従って設定する。Coefficients A and B are set according to the required response of the phase locked loop (PLL).
ローパスフィルタ4の出力で制御された可変周波数発振
器34の出力はROM39で正弦波に変換されて出力端
子17に出力される一方でDフリップフロップ2のデー
タ入力に送られる。尚出力が漏波でよい場合はROMは
不要である。本実施例ではDフリップフロップ2と減算
回路3が位相比較器の働きをしており、これについて第
2図を参照しながらつぎに説明する。The output of the variable frequency oscillator 34 controlled by the output of the low-pass filter 4 is converted into a sine wave by the ROM 39 and output to the output terminal 17, while being sent to the data input of the D flip-flop 2. Note that if the output is only leakage, the ROM is not necessary. In this embodiment, the D flip-flop 2 and the subtraction circuit 3 function as a phase comparator, which will be explained below with reference to FIG.
第2図(a)は可変周波数発振器34の出力を示してお
り、(blは入力端子1に入力された基準パルスを示し
ている。可変周波数発振器34は従来例で説明した様に
段階状の漏波を発生するが、この図では模式的に直線で
示した。第2図(a)でDは加算器36がオーバーフロ
ーする値を表している。この図から判る様に、可変周波
数発振器34の出力を例えば(b)に示した基準パルス
の最初のエツジでラッチすればDフリップフロップ2の
出力にはθ1が得られ、基準パルスの次のエツジでラッ
チすればθ2が得られる。つまりDフリップフロップ2
の出力には基準パルスと可変周波数発振器34の出力と
の位相差に比例した信号が得られる。従ってこのDフリ
ップフロップ2の出力から減算器3で入力端子11から
入力した定数を引くことにより、基準パルスのエツジに
任意の位相で同期した発振出力を得ることができる。FIG. 2(a) shows the output of the variable frequency oscillator 34 (bl indicates the reference pulse input to the input terminal 1). This is schematically shown as a straight line in this figure. In Figure 2 (a), D represents the value at which the adder 36 overflows. As can be seen from this figure, the variable frequency oscillator 34 For example, if the output of D is latched at the first edge of the reference pulse shown in (b), θ1 will be obtained as the output of the D flip-flop 2, and if it is latched at the next edge of the reference pulse, θ2 will be obtained. flip flop 2
A signal proportional to the phase difference between the reference pulse and the output of the variable frequency oscillator 34 is obtained at the output. Therefore, by subtracting the constant input from the input terminal 11 by the subtracter 3 from the output of the D flip-flop 2, an oscillation output synchronized with the edge of the reference pulse at an arbitrary phase can be obtained.
発明の効果
以上の様に本発明は、可変周波数発振器の出力を入力の
基準パルスのエツジでラッチしたデータを位相誤差の情
報として用いるので、基準パルスのエツジに正確に同期
した位相誤差のない出力信号を発生するディジタル位相
同期回路を実現できる。また本発明では位相比較器に乗
算器を用いないので回路規模の小さいディジタル位相同
期回路を実現できる。Effects of the Invention As described above, the present invention uses data obtained by latching the output of a variable frequency oscillator at the edges of the input reference pulse as phase error information, so that the output is accurately synchronized with the edges of the reference pulse and has no phase error. A digital phase-locked circuit that generates signals can be realized. Further, in the present invention, since a multiplier is not used in the phase comparator, a digital phase synchronization circuit with a small circuit scale can be realized.
第1図は本発明の一実施例に於けるディジタル位相同期
回路の構成を示したブロック図、第2図(alは可変周
波数発振器の出力波形を模式的に示した模式図、第2図
(b)は基準パルスを示した波形図、第3図は従来のデ
ィジタル位相同期回路の構成を示したブロック図、第4
図は可変周波数発振器の出力波形を示した波形図、第5
図はROM(読出し専門メモリ)の入出力特性を示した
特性図である。
2・・・・・・Dフリップフロップ、3・・・・・・減
算回路、4・・・・・・ローパスフィルタ、32・・・
・・・乗io路、33・・・・・・ローパスフィルタ、
34・・・・・・可変周波数発振器、39・・・・・・
ROM。
代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 ほか1名第2図FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a digital phase synchronization circuit in an embodiment of the present invention, FIG. 2 (al is a schematic diagram schematically showing the output waveform of a variable frequency oscillator, b) is a waveform diagram showing the reference pulse, Fig. 3 is a block diagram showing the configuration of a conventional digital phase synchronization circuit, and Fig. 4 is a waveform diagram showing the reference pulse.
The figure is a waveform diagram showing the output waveform of the variable frequency oscillator.
The figure is a characteristic diagram showing the input/output characteristics of a ROM (read only memory). 2...D flip-flop, 3...subtraction circuit, 4...low pass filter, 32...
. . . io path, 33 . . . low pass filter,
34...Variable frequency oscillator, 39...
ROM. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person Figure 2
Claims (3)
フリップフロップ回路と、その出力データから一定値を
減じる減算回路と、前記減算回路の出力データを濾波す
るローパスフィルタと、その出力データに応じた周波数
で発振する可変周波数発振器を具備し、前記可変周波数
発振器の出力データを前記Dフリップフロップ回路の入
力データとして与えるように構成したディジタル位相同
期回路。(1) D to latch the input data at the edge of the reference pulse
The variable frequency oscillator includes a flip-flop circuit, a subtraction circuit that subtracts a fixed value from its output data, a low-pass filter that filters the output data of the subtraction circuit, and a variable frequency oscillator that oscillates at a frequency according to the output data. A digital phase locked circuit configured to provide output data of an oscillator as input data to the D flip-flop circuit.
1の係数回路と、データを単位遅延時間遅延させる第1
の遅延回路と、前記入力データと前記第1の遅延回路の
出力データを加算し、その出力データを前記第1の遅延
回路の入力データとして与える第1の加算回路と、前記
第1の遅延回路の出力データと前記第1の加算回路の出
力データを加算する第2の加算回路と、前記第2の加算
回路の出力データを定数倍する第2の係数回路と、前記
第1の係数回路の出力データと前記第2の係数回路の出
力データを加算する第3の加算回路から構成されること
を特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載のディジタ
ル位相同期回路。(2) The low-pass filter consists of a first coefficient circuit that multiplies input data by a constant, and a first coefficient circuit that delays data by a unit delay time.
a first addition circuit that adds the input data and output data of the first delay circuit and provides the output data as input data to the first delay circuit; and the first delay circuit. a second addition circuit that adds the output data of the first addition circuit to the output data of the first addition circuit; a second coefficient circuit that multiplies the output data of the second addition circuit by a constant; The digital phase synchronization circuit according to claim 1, further comprising a third addition circuit that adds the output data and the output data of the second coefficient circuit.
る第4の加算回路と、データを単位遅延時間遅延させる
第2の遅延回路と、前記第4の加算回路の出力データと
前記第2の遅延回路の出力データを加算し、その出力デ
ータを前記第2の遅延回路の入力データとして与える第
5の加算回路から構成されることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載のディジタル位相同期回路。(3) The variable frequency oscillator includes a fourth addition circuit that adds a constant value to input data, a second delay circuit that delays the data by a unit delay time, and a combination of the output data of the fourth addition circuit and the second The digital circuit according to claim 1, further comprising a fifth adding circuit that adds output data of the delay circuits and supplies the output data as input data to the second delay circuit. Phase-locked circuit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147305A JPS633515A (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Digital phase synchronization circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61147305A JPS633515A (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Digital phase synchronization circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS633515A true JPS633515A (en) | 1988-01-08 |
Family
ID=15427190
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61147305A Pending JPS633515A (en) | 1986-06-24 | 1986-06-24 | Digital phase synchronization circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS633515A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7274126B2 (en) * | 2000-06-14 | 2007-09-25 | Black & Decker Inc. | Motor armature having distributed windings for reducing arcing |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS5547497A (en) * | 1978-09-30 | 1980-04-03 | Tokyo Shibaura Electric Co | Sodium penetration device |
| JPS5619135A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-23 | Toshiba Corp | Input system of kanji address |
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-
1986
- 1986-06-24 JP JP61147305A patent/JPS633515A/en active Pending
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