JP2002300030A - Lock detector - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い精度での時間調整が必要な遅延回路を不
要としてロック/アンロックの判別を行うことができる
ロック検出回路を実現する。
【解決手段】 クロック再生回路36の位相比較信号P
Cとエッジ密度信号EDとの減算を行う差動増幅器19
と、該差動増幅器19の出力信号の所定の周波数領域成
分の電圧振幅を直流電圧に変換する直流検波器14と、
該直流検波器14の出力信号と所定の電圧VRとを比較
する電圧比較器15とを備える。
(57) [PROBLEMS] To provide a lock detection circuit capable of determining lock / unlock without the need for a delay circuit requiring time adjustment with high accuracy. SOLUTION: A phase comparison signal P of a clock recovery circuit 36 is provided.
Differential amplifier 19 for subtracting C from the edge density signal ED
A DC detector 14 for converting a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of an output signal of the differential amplifier 19 into a DC voltage;
A voltage comparator for comparing an output signal of the DC detector with a predetermined voltage VR;
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信や無線通信
で広く利用される位相同期回路(PLL)の同期状態
(ロック/アンロック)を判別するロック検出器に関
し、特にクロック再生回路など入力信号がランダムデー
タである場合のPLLの同期状態を正確に判別するロッ
ク検出器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lock detector for determining a synchronization state (lock / unlock) of a phase locked loop (PLL) widely used in optical communication and wireless communication, and more particularly to an input of a clock recovery circuit or the like. The present invention relates to a lock detector that accurately determines a PLL synchronization state when a signal is random data.
【0002】[0002]
【従来の技術】図12はクロック再生回路(参考文献:
C.R.Hogge,JR.,"A Self CorrectingClock Recovery Cir
cuit",Journal of Lightwave Tech.,vol.LT-3,No.6,198
5,p1323)と、これに付加された従来のロック検出器(参
考文献:R.C.Den Dulk,"Digital PLL Lock-Detection C
ircuit",IEEE Electronics Letters, Vol.24,No.14,198
8,p880)を示す図である。2. Description of the Related Art FIG. 12 shows a clock recovery circuit (reference:
CRHogge, JR., "A Self Correcting Clock Recovery Cir
cuit ", Journal of Lightwave Tech., vol.LT-3, No.6,198
5, p1323) and a conventional lock detector added to it (Reference: RCDen Dulk, "Digital PLL Lock-Detection C
ircuit ", IEEE Electronics Letters, Vol.24, No.14,198
8, p880).
【0003】クロック再生回路36は、位相比較回路1
1、差動増幅器5、ループフィルタ6、電圧制御発振器
(以下、VCOと略記する)7から構成される。このう
ち位相比較回路11は、D型フリップフロップ(以下、
DFFと略記する)1、EXORゲート2、遅延回路
3、EXORゲート4から構成される。また、従来のロ
ック検出器18は、遅延回路12、DFF13、直流検
波器14、電圧比較器15から構成される。The clock recovery circuit 36 includes a phase comparison circuit 1
1, a differential amplifier 5, a loop filter 6, and a voltage controlled oscillator (hereinafter abbreviated as VCO) 7. The phase comparison circuit 11 includes a D-type flip-flop (hereinafter, referred to as a D-type flip-flop).
DFF), an EXOR gate 2, a delay circuit 3, and an EXOR gate 4. The conventional lock detector 18 includes a delay circuit 12, a DFF 13, a DC detector 14, and a voltage comparator 15.
【0004】クロック再生回路36は、データ入力端子
8から入力データ信号Dinを入力し、このデータ信号D
inからクロック信号CLKを再生してクロック出力端子
10に出力し、さらにDFF1による識別器においてデ
ータ信号Dinを再生したデータ信号Qをデータ出力端子
9に出力する。A clock recovery circuit 36 receives an input data signal Din from a data input terminal 8 and receives the data signal Din.
The clock signal CLK is reproduced from in and output to the clock output terminal 10, and the data signal Q obtained by reproducing the data signal Din in the discriminator by the DFF 1 is output to the data output terminal 9.
【0005】次にこのクロック再生回路36の動作を説
明する。図13はクロック再生回路と従来のロック検出
器の動作を表す波形である。図13において、(a)は入
力データ信号Din、(b)は再生クロック信号CLK、(c)
は再生データ信号Q、(d)は遅延回路3の出力信号(遅
延信号)Delay、(e)はEXORゲート2の出力信号(位
相比較信号)PC、(f)はEXORゲート4の出力信号
(エッジ密度信号)ED、(g)は遅延回路12の出力信
号CD、(h)はDFF13の出力信号LD、(i)はロック
検出器18の出力信号LDETである。Next, the operation of the clock recovery circuit 36 will be described. FIG. 13 shows waveforms representing the operations of the clock recovery circuit and the conventional lock detector. In FIG. 13, (a) is the input data signal Din, (b) is the recovered clock signal CLK, (c)
Is a reproduction data signal Q, (d) is an output signal (delay signal) Delay of the delay circuit 3, (e) is an output signal (phase comparison signal) PC of the EXOR gate 2, and (f) is an output signal (phase comparison signal) of the EXOR gate 4. (G) is the output signal CD of the delay circuit 12, (h) is the output signal LD of the DFF 13, and (i) is the output signal LDET of the lock detector 18.
【0006】DFF1は、入力データ信号Dinを再生ク
ロック信号CLKで打ち抜くことにより、入力データ信
号Dinの再生データである再生データ信号Qをデータ出
力端子9に出力する。The DFF 1 outputs a reproduced data signal Q, which is reproduced data of the input data signal Din, to the data output terminal 9 by punching out the input data signal Din with the reproduced clock signal CLK.
【0007】ここで、DFF1が正常に動作を行うのに
最も余裕がある入力データ信号Dinと再生クロック信号
CLKとの位相関係は、再生クロック信号CLKの立ち
上がりが入力データ信号Dinのエッジの中間に位置する
場合である。この位相関係の場合を図13(II)に示す。Here, the phase relationship between the input data signal Din and the reproduction clock signal CLK, which has the most margin for the DFF 1 to operate normally, is such that the rising edge of the reproduction clock signal CLK is at the middle of the edge of the input data signal Din. It is a case where it is located. The case of this phase relationship is shown in FIG.
【0008】また、(II)の状態と比較して再生クロック
信号CLKの位相が進んでいる場合を図13(I)に、(I
I)の状態と比較して再生クロック信号CLKの位相が遅
れている場合を図13(III)に、それぞれ記載した。一
方、遅延回路3の遅延時間を入力データの1/2シンボ
ルに設定すると、図13(II)の位相関係では遅延回路3
の出力信号Delayは再生データ信号Qと一致する。FIG. 13 (I) shows a case where the phase of the reproduced clock signal CLK is advanced as compared with the state of (II).
FIG. 13 (III) shows a case where the phase of the reproduced clock signal CLK is delayed compared to the state of (I). On the other hand, if the delay time of the delay circuit 3 is set to シ ン ボ ル symbol of the input data, the delay circuit 3 in the phase relationship of FIG.
Output signal Delay coincides with the reproduced data signal Q.
【0009】EXORゲート2は入力データ信号Dinと
再生データ信号Qとの排他的論理和を演算して位相比較
信号PCを出力し、EXOR4は入力データ信号Dinと
遅延信号Delayとの排他的論理和を演算してエッジ密度
信号EDを出力する。差動増幅器5は位相比較信号PC
からエッジ密度信号EDを減算演算し、ループフィルタ
6はその減算結果の高周波成分を制限してVCO7に制
御電圧として送出する。The EXOR gate 2 calculates the exclusive OR of the input data signal Din and the reproduced data signal Q and outputs a phase comparison signal PC. The EXOR 4 outputs the exclusive OR of the input data signal Din and the delay signal Delay. And outputs an edge density signal ED. The differential amplifier 5 receives the phase comparison signal PC
The loop filter 6 limits the high-frequency component of the subtraction result and sends it to the VCO 7 as a control voltage.
【0010】図13(II)の位相関係では、再生データ信
号Qと遅延信号Delayは一致するため、位相比較信号P
Cとエッジ密度信号EDも一致する。従つて差動増幅器
5の出力はゼロとなりループフィルタ6の出力(VCO
7の制御電圧)は一定であり、位相同期が維持される。In the phase relationship shown in FIG. 13 (II), the reproduced data signal Q and the delay signal Delay coincide with each other.
C and the edge density signal ED also match. Accordingly, the output of the differential amplifier 5 becomes zero and the output (VCO
7 is constant, and phase synchronization is maintained.
【0011】図13(I)の位相関係(CLK位相が進ん
でいる場合)では、遅延信号Delayに対して再生データ
信号Qの位相が進むため、位相比較信号PCのパルス幅
が位相の進み分に比例して狭くなる。この結果、差動増
幅器5の出力は負の値をとり、ループフィルタ6の出力
(VCO7の制御電圧)は電圧を下げる方向に変化し、
VCO7の位相を遅らせる制御となることにより位相同
期が維持される。In the phase relationship of FIG. 13 (I) (when the CLK phase is advanced), the phase of the reproduced data signal Q advances with respect to the delay signal Delay. It becomes narrow in proportion to. As a result, the output of the differential amplifier 5 takes a negative value, and the output of the loop filter 6 (the control voltage of the VCO 7) changes in the direction of decreasing the voltage.
By performing control to delay the phase of the VCO 7, phase synchronization is maintained.
【0012】反対に、図13(III)の位相関係(CLK
位相が遅れている場合)では、遅延信号Delayに対して
再生データ信号Qの位相が遅れるため、位相比較信号P
Cのパルス幅が位相の進み分に比例して広くなる。この
結果、差動増幅器5の出力は正の値をとり、ループフィ
ルタ6出力(VCO7の制御電圧)は電圧を上げる方向
に変化し、VCO7の位相を進める制御となることによ
り位相同期が維持される。Conversely, the phase relationship (CLK
In the case where the phase is delayed, the phase of the reproduced data signal Q is delayed with respect to the delayed signal Delay.
The pulse width of C increases in proportion to the amount of phase advance. As a result, the output of the differential amplifier 5 takes a positive value, the output of the loop filter 6 (the control voltage of the VCO 7) changes in a direction to increase the voltage, and the phase of the VCO 7 is controlled to advance, thereby maintaining the phase synchronization. You.
【0013】なお、ループフィルタ6にチャージポンプ
などの理想的な完全積分器を使用する場合には、VCO
7の自走周波数にかかわらず図13(II)に示す位相関係
が実現されるが、ループフィルタ6にパッシブフィルタ
などの不完全積分器を使用する場合には、VCO7の自
走周波数次第で(I)〜(III)を含む様々な位相関係で位相
同期が実現される可能性がある。以降、ループフィルタ
6として不完全積分器を使用した場合を例に説明する。When an ideal perfect integrator such as a charge pump is used for the loop filter 6, the VCO
13 (II) is realized irrespective of the free-running frequency of the VCO 7, but when an incomplete integrator such as a passive filter is used for the loop filter 6, depending on the free-running frequency of the VCO 7 ( There is a possibility that phase synchronization can be realized in various phase relationships including I) to (III). Hereinafter, a case where an incomplete integrator is used as the loop filter 6 will be described as an example.
【0014】次に、従来のロック検出器18の動作を説
明する。遅延回路12の出力信号CDは再生クロック信
号CLKを90度または270度遅延させる。図13
(g)には270度遅延の場合の遅延回路12の出力信C
Dを記載した。DFF13はこの遅延信号CDを入力デ
ータ信号Dinで打ち抜き信号LD(b)を出力する。図1
3(a)(g)より、図13に示す3種の位相関係((I)〜(II
I))では、(h)の信号LDは常にローとなる。Next, the operation of the conventional lock detector 18 will be described. The output signal CD of the delay circuit 12 delays the reproduced clock signal CLK by 90 degrees or 270 degrees. FIG.
(g) shows the output signal C of the delay circuit 12 in the case of a 270-degree delay.
D is described. The DFF 13 punches out the delay signal CD with the input data signal Din and outputs a signal LD (b). FIG.
3 (a) and 3 (g), three types of phase relationships ((I) to (II) shown in FIG.
In (I)), the signal LD in (h) is always low.
【0015】一方、クロック再生回路36がアンロック
状態の場合には、入力データ信号Dinと遅延信号CDの
位相関係が絶えず変化するため、信号LDにはハイとロ
ーとが交互に現れることになる。従って、この信号LD
が一定であるか、ハイとローとが交互に現れるか、を判
別すれば、ロックとアンロックの判別が可能である。直
流検波器14と電圧比較器15はこの判別を行うために
挿入されている。On the other hand, when the clock recovery circuit 36 is in the unlocked state, the phase relationship between the input data signal Din and the delay signal CD constantly changes, so that high and low alternately appear in the signal LD. . Therefore, this signal LD
Is constant or whether high and low appear alternately, it is possible to determine whether the lock or unlock state. The DC detector 14 and the voltage comparator 15 are inserted to make this determination.
【0016】図14(a)〜(c)は従来のロック検出器18
の動作を示す図である。図14(a)に入力データ信号Di
nのビットレートに対するDFF13の出力信号LDの
特性を表す。ビットレートを変化させた場合にロック状
態が維持されるビットレートの範囲はロックレンジと呼
ばれる。ロックレンジ内ではビットレートと、Din−C
LKの位相関係が1対1に対応する。すなわち、ロック
レンジの中央でロックが実現している場合には、位相関
係は図13(II)の状態であり、ロックレンジ下側でロッ
クが実現している場合には、(II)の場合よりもVCO7
の制御電圧を下げる制御が実現しており、図13(I)の
ようにCLK位相が進んだ状態となる。反対に、ロック
レンジ上側でロックが実現している場合には、(II)の場
合よりもVCO7の制御電圧を上げる制御が実現してお
り、図13(III)のようにCLK位相が進んだ状態とな
る。FIGS. 14A to 14C show a conventional lock detector 18.
It is a figure which shows operation | movement. FIG. 14A shows the input data signal Di.
9 shows characteristics of the output signal LD of the DFF 13 with respect to a bit rate of n. The range of the bit rate in which the locked state is maintained when the bit rate is changed is called a lock range. Within the lock range, the bit rate and Din-C
The LK phase relationships correspond one-to-one. That is, when lock is realized at the center of the lock range, the phase relationship is as shown in FIG. 13 (II), and when lock is realized below the lock range, the phase relationship is as shown in FIG. VCO7 than
Of the control voltage is realized, and the CLK phase is advanced as shown in FIG. 13 (I). Conversely, when the lock is realized above the lock range, the control for raising the control voltage of the VCO 7 is realized as compared with the case of (II), and the CLK phase is advanced as shown in FIG. 13 (III). State.
【0017】図14(a)に示すように、(II)の状態より
もさらにCLK位相が進んでもロックを維持することが
でき、また、(III)の状態よりもさらにCLK位相が遅
れてもロックを維持することができる。As shown in FIG. 14 (a), lock can be maintained even if the CLK phase is further advanced than the state (II), and even if the CLK phase is further delayed than the state (III). Locks can be maintained.
【0018】一方、図13における位相関係(I)(II)(II
I)のすべてにおいて、DFF13の出力信号LDはロー
となるが、(II)の状態よりもさらにCLK位相が進んだ
場合や、(III)の状態よりもさらにCLK位相が遅れた
場合にはDFF13の出力信号LDはハイとなる。その
ハイとローの境目はビットレートの変化に対してはっき
り分かれるのではなく、位相同期回路特有の位相の揺ら
ぎによりハイとローが交互に現れる境界領域が存在す
る。On the other hand, the phase relations (I), (II) and (II) in FIG.
In all of the cases (I), the output signal LD of the DFF 13 becomes low, but when the CLK phase is further advanced than the state (II) or the CLK phase is further delayed than the state (III), the DFF 13 Is high. The boundary between the high and the low does not clearly separate with the change of the bit rate, but there is a boundary region where the high and the low alternately appear due to the phase fluctuation peculiar to the phase locked loop.
【0019】直流検波器14は信号LDの振幅を直流レ
ベルに変換する。図15(a)は直流検波器14の実現例
である。図において、25は容量、26、27はダイオ
ード、28は容量、29は抵抗、30は入力端子、31
は出力端子である。入力端子30にハイとローが交互に
現れる信号が入力された場合には、出力端子31に高い
電圧が現れ、ハイ叉はローの一定電圧が入力される場合
には接地電圧が出力される。The DC detector 14 converts the amplitude of the signal LD into a DC level. FIG. 15A is an implementation example of the DC detector 14. In the figure, 25 is a capacitor, 26 and 27 are diodes, 28 is a capacitor, 29 is a resistor, 30 is an input terminal, 31
Is an output terminal. When a signal that alternates between high and low is input to the input terminal 30, a high voltage appears at the output terminal 31, and when a high or low constant voltage is input, the ground voltage is output.
【0020】図14(b)に入力データ信号Dinのビット
レートに対する直流検波器14の出力信号DDの特性を
表す。図に示すように、信号LDにハイとローが交互に
現れる領域において、信号DDが高いレベルになる。電
圧比較器15の基準電圧VRを適当な値に設定すること
により、ロック時には電圧比較器15の出力信号(すな
わちロック検出器18の出力信号)LDETがロー、ア
ンロック時には出力信号LDETがハイとなり(図14
(c))、ロック/アンロックの判別を行うことができ
る。FIG. 14B shows the characteristics of the output signal DD of the DC detector 14 with respect to the bit rate of the input data signal Din. As shown in the figure, the signal DD has a high level in a region where high and low alternately appear in the signal LD. By setting the reference voltage VR of the voltage comparator 15 to an appropriate value, the output signal LDET of the voltage comparator 15 (that is, the output signal of the lock detector 18) is low when locked, and the output signal LDET is high when unlocked. (FIG. 14
(c)), lock / unlock can be determined.
【0021】[0021]
【発明が解決しようとする課題】以上説明したように、
従来のロック検出器18はロック/アンロックの判別が
可能であるものの、図14(c)に示すように、ロック状
態であるにも関わらずアンロックと誤判別してしまう領
域が2ケ所存在する。この誤検出部分がビットレートの
どの位置に現れるかは、遅延回路12の遅延量により決
定されるが、ジッタ耐性を考慮すると、この誤検出部分
が実際に運用する入力データ信号Dinのビットレートか
らできるだけ離れるように遅延量を設計する必要があ
る。As described above,
Although the lock detector 18 of the related art can discriminate between locked and unlocked states, as shown in FIG. 14 (c), there are two areas where a locked state is erroneously determined as unlocked. Where the erroneously detected portion appears in the bit rate is determined by the delay amount of the delay circuit 12, but considering the jitter tolerance, the erroneously detected portion is determined by the bit rate of the input data signal Din actually operated. It is necessary to design the delay amount as far as possible.
【0022】VCO7の調整によりロックレンジの中心
と運用する入力データ信号Dinのビットレートとを一致
させた場合を仮定すると、遅延回路12の遅延量が90
度または270度(図14(c))の場合に、誤検出部分
が実際に運用する入力データ信号Dinのビットレート
(=ロックレンジの中心)から最も離れた位置に現れる
ことになる。このように、従来のロック検出器18で
は、遅延回路12の遅延量の高い精度での調整が必要と
なるという問題がある。Assuming that the center of the lock range is made to match the bit rate of the input data signal Din to be operated by adjusting the VCO 7, the delay amount of the delay circuit 12 is 90
In the case of degrees or 270 degrees (FIG. 14 (c)), the erroneously detected portion appears at the position farthest from the bit rate (= the center of the lock range) of the input data signal Din actually used. As described above, the conventional lock detector 18 has a problem that the delay amount of the delay circuit 12 needs to be adjusted with high accuracy.
【0023】さらに、従来のロック検出器18における
直流検波器14は、図15(a)に示すダイオード26、
27の電圧降下分の振幅をロスするため、その出力振幅
が小さくなり電圧比較器15における弁別の精度を高く
とれないことに加え、ダイオード26、27の電圧降下
は一般的に温度依存性が高く安定的なロック検出には温
度補償を施す必要がある。このように、従来のロック検
出器18では、精度を高くとることが難しい直流検波器
14を使用しなければならない問題がある。Further, the DC detector 14 in the conventional lock detector 18 includes a diode 26 shown in FIG.
Since the amplitude of the voltage drop of 27 is lost, the output amplitude becomes small and the accuracy of discrimination in the voltage comparator 15 cannot be increased. In addition, the voltage drop of the diodes 26 and 27 generally has high temperature dependency. Temperature compensation is required for stable lock detection. As described above, the conventional lock detector 18 has a problem in that it is necessary to use the DC detector 14, which is difficult to achieve high accuracy.
【0024】そこで、直流検波器14の代わりに図15
(b)に示す積分器を使用することもできる(同図におい
て、32は抵抗、33は容量、34は入力端子、35は
出力端子である。)が、直流検波器14が所定の周波数
領域成分の電圧振幅を直流電圧に変換するのに対して、
積分器は直流成分を含む全周波数領域を直流に変換して
しまう。Therefore, instead of the DC detector 14, FIG.
An integrator shown in (b) can be used (in the figure, 32 is a resistor, 33 is a capacitor, 34 is an input terminal, and 35 is an output terminal), but the DC detector 14 is in a predetermined frequency range. While converting the voltage amplitude of the component to a DC voltage,
The integrator converts the entire frequency range including the DC component into DC.
【0025】このため、DFF13の出力信号LDがハ
イの場合は(それが一定に保たれる場合でも)積分器出
力には高い電圧が現れることになり、図14(c)におい
て2ケ所の誤検出部分外側のすべての領域で、ロック状
態であるのにも関わらずアンロックと誤って判別するこ
とになる。すなわち、従来のロック検出器18において
直流検波器14を単に積分器に置き換えた場合には、ロ
ックレンジの約半分の領域が誤検出領域となることにな
る。For this reason, when the output signal LD of the DFF 13 is high (even if it is kept constant), a high voltage appears at the integrator output, and two erroneous signals appear in FIG. In all the areas outside the detection part, it is erroneously determined to be unlocked despite being in the locked state. That is, when the DC detector 14 is simply replaced with an integrator in the conventional lock detector 18, an area of about half of the lock range is an erroneous detection area.
【0026】したがって、本発明の第1の目的は、遅延
回路12のような高い精度での調整が必要な回路を取り
除き、無調整でロック/アンロックの判別を行うことが
できるロック検出器を提供することにある。Accordingly, a first object of the present invention is to provide a lock detector which can remove a circuit which needs to be adjusted with high precision, such as the delay circuit 12, and can determine lock / unlock without adjustment. To provide.
【0027】本発明の第2の目的は、精度を高くとるこ
とが難しい直流検波器を取り除き、積分器などの簡単な
回路でロック/アンロックの判別を行うことができるロ
ック検出器を提供することにある。A second object of the present invention is to provide a lock detector which can remove a DC detector which is difficult to achieve high accuracy and can determine lock / unlock with a simple circuit such as an integrator. It is in.
【0028】[0028]
【課題を解決するための手段】このため請求項1の発明
は、電圧によって発振周波数を制御される電圧制御発振
器と、入力データ信号に対する前記電圧制御発振器の出
力信号の位相差を検出しこの位相差に比例した直流電圧
成分を含む位相比較信号PC及び前記入力データ信号の
エッジ密度を検出しこのエッジ密度に比例した直流電圧
成分を含むエッジ密度信号EDを出力する位相比較回路
と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域以下の成
分を取り出し前記電圧制御発振器に制御電圧として送出
するループフィルタとを備えるクロック再生回路におけ
る、同期状態を判別するロック検出器であって、前記位
相比較信号PCと前記エッジ密度信号EDとの減算を行
う差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号の所定の周波
数領域成分の電圧振幅を直流電圧に変換する直流検波器
と、該直流検波器の出力信号と所定の電圧とを比較する
電圧比較器とを備えることを特徴とするロック検出器と
した。According to the present invention, a voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage and a phase difference between an output signal of the voltage-controlled oscillator and an input data signal are detected. A phase comparison circuit that detects a phase comparison signal PC including a DC voltage component proportional to the phase difference and an edge density of the input data signal and outputs an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; And a loop filter for extracting a component below a predetermined band from an output signal of the circuit and transmitting the component as a control voltage to the voltage controlled oscillator. Amplifier for subtracting the edge signal and the edge density signal ED, and a voltage of a predetermined frequency domain component of an output signal of the differential amplifier A DC detector for converting the width of DC voltage, and a lock detector, characterized in that it comprises a voltage comparator for comparing an output signal with a predetermined voltage of the DC detector.
【0029】請求項2の発明は、電圧によって発振周波
数を制御される電圧制御発振器と、入力データ信号に対
する前記電圧制御発振器の出力信号の位相差を検出しこ
の位相差に比例した直流電圧成分を含む位相比較信号P
C及び前記入力データ信号のエッジ密度を検出しこのエ
ッジ密度に比例した直流電圧成分を含むエッジ密度信号
EDを出力する位相比較回路と、該位相比較回路の出力
信号から所定の帯域以下の成分を取り出し前記電圧制御
発振器に制御電圧として送出するループフィルタとを備
えるクロック再生回路における、同期状態を判別するロ
ック検出器であって、前記位相比較信号PCと前記エッ
ジ密度信号EDとの排他的論理和を演算するEXORゲ
ートと、該EXORゲートの出力信号の所定の周波数領
域成分の電圧振幅を直流電圧に変換する直流検波器と、
該直流検波器の出力信号と所定の電圧とを比較する電圧
比較器とを備えることを特徴とするロック検出器とし
た。According to a second aspect of the present invention, a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, and a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and an input data signal are detected, and a DC voltage component proportional to the phase difference is detected. Including phase comparison signal P
C and a phase comparison circuit for detecting an edge density of the input data signal and outputting an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; and detecting a component of a predetermined band or less from an output signal of the phase comparison circuit. A lock detector for determining a synchronization state in a clock recovery circuit having a loop filter for sending out a control voltage to the voltage-controlled oscillator, wherein an exclusive OR of the phase comparison signal PC and the edge density signal ED is provided. And a DC detector for converting a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of an output signal of the EXOR gate into a DC voltage,
A lock detector comprising a voltage comparator for comparing an output signal of the DC detector with a predetermined voltage.
【0030】請求項3の発明は、電圧によって発振周波
数を制御される電圧制御発振器と、入力データ信号に対
する前記電圧制御発振器の出力信号の位相差を検出しこ
の位相差に比例した直流電圧成分を含む位相比較信号P
C及び前記入力データ信号のエッジ密度を検出しこのエ
ッジ密度に比例した直流電圧成分を含むエッジ密度信号
EDを出力する位相比較回路と、該位相比較回路の出力
信号から所定の帯域以下の成分を取り出し前記電圧制御
発振器に制御電圧として送出するループフィルタとを備
えるクロック再生回路における、同期状態を判別するロ
ック検出器であって、前記位相比較信号PCと前記エッ
ジ密度信号EDとの排他的論理和を演算するEXORゲ
ートと、該EXORゲートの出力信号の直流成分を取り
出す積分器と、該積分器の出力信号と所定の電圧とを比
較する電圧比較器とを備えることを特徴とするロック検
出器とした。According to a third aspect of the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, and a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and an input data signal, and a DC voltage component proportional to the phase difference is detected. Including phase comparison signal P
C and a phase comparison circuit for detecting an edge density of the input data signal and outputting an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; and detecting a component of a predetermined band or less from an output signal of the phase comparison circuit. A lock detector for determining a synchronization state in a clock recovery circuit having a loop filter for sending out a control voltage to the voltage-controlled oscillator, wherein an exclusive OR of the phase comparison signal PC and the edge density signal ED is provided. A lock detector, comprising: an EXOR gate for calculating the following equation; an integrator for extracting a DC component of an output signal of the EXOR gate; and a voltage comparator for comparing the output signal of the integrator with a predetermined voltage. And
【0031】請求項4の発明は、電圧によって発振周波
数を制御される電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の
出力をクロックとして入力して入力データ信号を識別す
る識別器と、前記入力データ信号と前記識別器の出力信
号との排他的論理和演算を行い位相比較信号PCを出力
する第1のEXORゲート、前記入力データ信号を遅延
させる遅延回路及び該遅延回路の出力信号と前記入力デ
ータ信号との排他的論理和演算を行いエッジ密度信号E
Dを出力する第2のEXORゲートを備える位相比較回
路と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域以下の
成分を取出し前記電圧制御発振器に送出するループフィ
ルタとを備えるクロック再生回路における、同期状態を
判別するロック検出器であって、前記識別器の出力信号
と前記遅延回路の出力との排他的論理和演算を行う第3
のEXORゲートと、該第3のEXORゲートの出力信
号の所定の周波数領域成分の電圧振幅を直流電圧に変換
する直流検波器と、該直流検波器の出力信号と所定の電
圧とを比較する電圧比較器とを備えることを特徴とする
ロック検出器とした。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, an identifier for inputting an output of the voltage controlled oscillator as a clock to identify an input data signal, and A first EXOR gate for performing an exclusive OR operation with the output signal of the discriminator and outputting a phase comparison signal PC, a delay circuit for delaying the input data signal, and an output signal of the delay circuit and the input data signal; Of the edge density signal E
A phase comparison circuit including a second EXOR gate for outputting D, and a loop filter for extracting a component below a predetermined band from an output signal of the phase comparison circuit and transmitting the extracted component to the voltage controlled oscillator. A lock detector for judging a state, wherein a third exclusive OR operation is performed between an output signal of the discriminator and an output of the delay circuit.
EXOR gate, a DC detector for converting a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of the output signal of the third EXOR gate into a DC voltage, and a voltage for comparing the output signal of the DC detector with the predetermined voltage And a lock detector.
【0032】請求項5の発明は、電圧によって発振周波
数を制御される電圧制御発振器と、該電圧制御発振器の
出力をクロックとして入力して入力データ信号を識別す
る識別器と、前記入力データ信号と前記識別器の出力信
号との排他的論理和演算を行い位相比較信号PCを出力
する第1のEXORゲート、前記入力データ信号を遅延
させる遅延回路及び該遅延回路の出力信号と前記入力デ
ータ信号との排他的論理和演算を行いエッジ密度信号E
Dを出力する第2のEXORゲートを備える位相比較回
路と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域以下の
成分を取出し前記電圧制御発振器に送出するループフィ
ルタとを備えるクロック再生回路における、同期状態を
判別するロック検出器であって、前記識別器の出力信号
と前記遅延回路の出力信号との排他的論理和演算を行う
第3のEXORゲートと、該第3のEXORゲートの出
力信号の直流成分を取り出す積分器と、該積分器の出力
信号と所定の電圧とを比較する電圧比較器とを備えるこ
とを特徴とするロック検出器とした。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, an identifier for inputting an output of the voltage controlled oscillator as a clock to identify an input data signal, and A first EXOR gate for performing an exclusive OR operation with the output signal of the discriminator and outputting a phase comparison signal PC, a delay circuit for delaying the input data signal, and an output signal of the delay circuit and the input data signal; Of the edge density signal E
A phase comparison circuit including a second EXOR gate for outputting D, and a loop filter for extracting a component below a predetermined band from an output signal of the phase comparison circuit and transmitting the extracted component to the voltage controlled oscillator. A third EXOR gate for performing an exclusive OR operation of an output signal of the discriminator and an output signal of the delay circuit; and a lock detector for determining a state of the output signal of the third EXOR gate. A lock detector includes an integrator for extracting a DC component, and a voltage comparator for comparing an output signal of the integrator with a predetermined voltage.
【0033】[0033]
【発明の実施の形態】[第1の実施形態]図1はクロッ
ク再生回路とそれに接続された本発明の第1の実施形態
のロック検出器を示す回路図である。クロック再生回路
36は、位相比較回路11と差動増幅器5とループフィ
ルタ6とVCO7とから構成され、位相比較回路11
は、DFF1とEXORゲート2と遅延回路3とEXO
Rゲート4とから構成されている。また、本実施形態の
ロック検出器20は、差動増幅器19と直流検波器14
と電圧比較器15とから構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [First Embodiment] FIG. 1 is a circuit diagram showing a clock recovery circuit and a lock detector connected to the clock recovery circuit according to a first embodiment of the present invention. The clock recovery circuit 36 includes the phase comparison circuit 11, the differential amplifier 5, the loop filter 6, and the VCO 7,
Are DFF1, EXOR gate 2, delay circuit 3 and EXO
And an R gate 4. Further, the lock detector 20 of the present embodiment includes the differential amplifier 19 and the DC detector 14.
And a voltage comparator 15.
【0034】図2は、クロック再生回路および本発明の
第1の実施形態のロック検出器の動作を表すタイミング
チャートである。図において(a)は入力データ信号Di
n、(b)は再生クロック信号CLK、(c)は再生データ信
号Q、(d)は遅延回路3の出力信号(遅延信号)Delay、
(e)はEXORゲート2の出力信号(位相比較信号)P
C、(f)はEXORゲート4出力信号(エッジ密度信
号)ED、(g)は差動増幅器19の出力信号LD、(h)は
電圧比較器15の出力信号すなわちロック検出器20の
出力信号LDETである。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the clock recovery circuit and the lock detector according to the first embodiment of the present invention. In the figure, (a) shows an input data signal Di.
n, (b) is a reproduced clock signal CLK, (c) is a reproduced data signal Q, (d) is an output signal (delay signal) Delay of the delay circuit 3,
(e) is the output signal (phase comparison signal) P of the EXOR gate 2
C, (f) is an EXOR gate 4 output signal (edge density signal) ED, (g) is an output signal LD of the differential amplifier 19, and (h) is an output signal of the voltage comparator 15, that is, an output signal of the lock detector 20. LDET.
【0035】すでに説明したように、クロック再生回路
36は入力データ信号Dinを入力し、再生クロック信号
CLKおよびその入力データ信号Dinの再生データであ
る再生データ信号Qを出力する。As described above, the clock recovery circuit 36 receives the input data signal Din, and outputs a reproduction clock signal CLK and a reproduction data signal Q which is reproduction data of the input data signal Din.
【0036】識別器であるDFF1が正常に動作を行う
のに最も余裕がある入力データ信号Dinと再生クロック
信号CLKとの位相関係の場合を図2(II)に示す。ま
た、(II)の状態と比較してCLK位相が進んでいる場合
を図2(I)に、(II)の状態と比較してCLK位相が遅れ
ている場合を図2(III)に、それぞれ記載した。FIG. 2 (II) shows the case of the phase relationship between the input data signal Din and the reproduced clock signal CLK which has the most margin for the DFF1 as the discriminator to operate normally. FIG. 2 (I) shows a case where the CLK phase is advanced compared to the state (II), and FIG. 2 (III) shows a case where the CLK phase is delayed compared to the state (II). Each is described.
【0037】図2(I)の位相関係(CLK位相が進んで
いる場合)では、遅延信号Delayに対して再生データ信
号Qの位相が進むため、位相比較信号PCのパルス幅が
位相の進み分に比例して狭くなる。この結果、差動増幅
器5の出力信号は負の値をとり、ループフィルタ6の出
力信号(VCO7の制御電圧)は電圧を下げる方向に変
化し、VCO7の位相を遅らせる制御となることによ
り、位相同期が維持される。In the phase relationship shown in FIG. 2I (when the CLK phase is advanced), the phase of the reproduced data signal Q is advanced with respect to the delay signal Delay, so that the pulse width of the phase comparison signal PC is equal to the advanced phase. It becomes narrow in proportion to. As a result, the output signal of the differential amplifier 5 takes a negative value, the output signal of the loop filter 6 (the control voltage of the VCO 7) changes in a direction of decreasing the voltage, and the phase of the VCO 7 is controlled to be delayed. Synchronization is maintained.
【0038】反対に、図2(III)の位相関係(CLK位
相が遅れている場合)では遅延信号Delayに対して再生
データ信号Qの位相が遅れるため、位相比較信号PCの
パルス幅が位相の進み分に比例して広くなる。この結
果、差動増幅器5の出力信号は正の値をとり、ループフ
ィルタ6の出力信号(VCO7の制御電圧)は電圧を上
げる方向に変化し、VCO7の位相を進める制御となる
ことにより、位相同期が維持される。On the other hand, in the phase relationship shown in FIG. 2 (III) (when the CLK phase is delayed), the phase of the reproduced data signal Q is delayed with respect to the delay signal Delay. It becomes wider in proportion to the amount of progress. As a result, the output signal of the differential amplifier 5 takes a positive value, the output signal of the loop filter 6 (the control voltage of the VCO 7) changes in a direction to increase the voltage, and the phase of the VCO 7 is controlled to be advanced. Synchronization is maintained.
【0039】なお、ここで例示するクロック再生回路3
6では、ループフィルタ6にパッシブフィルタなどの不
完全積分器を使用するものとして説明する。この場合、
VCO7の自走周波数次第で(I)〜(III)を含む様々な位
相関係で位相同期が実現される可能性がある。The clock recovery circuit 3 exemplified here
6, the description will be made on the assumption that an incomplete integrator such as a passive filter is used as the loop filter 6. in this case,
Depending on the free-running frequency of the VCO 7, phase synchronization may be realized in various phase relationships including (I) to (III).
【0040】次に、本実施形態のロック検出器20の動
作を説明する。差動増幅器19は、EXORゲート2の
位相比較信号PCとEXORゲート4のエッジ密度信号
EDとを入力し、減算演算を行い出力信号LDを出力す
る。Next, the operation of the lock detector 20 of this embodiment will be described. The differential amplifier 19 receives the phase comparison signal PC of the EXOR gate 2 and the edge density signal ED of the EXOR gate 4, performs a subtraction operation, and outputs an output signal LD.
【0041】最適な位相関係の場合(図2(II))には、
位相比較信号PCとエッジ密度信号EDとが一致するの
で、出力信号LDは所定の値(中間的な電位)となる。In the case of the optimal phase relationship (FIG. 2 (II)),
Since the phase comparison signal PC matches the edge density signal ED, the output signal LD has a predetermined value (intermediate potential).
【0042】一方、CLK位相が進んでいる場合(図2
(I))には、位相比較信号PCのパルスがエッジ密度信
号EDと比較して細くなるため、出力信号LDは低電位
方向のパルスを含むことになる。反対に、CLK位相が
遅れている場合(図2(III))には、位相比較信号PC
のパルスがエッジ密度信号EDと比較して太くなるた
め、出力信号LDは高電位方向のパルスを含むことにな
る。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 2)
In (I)), since the pulse of the phase comparison signal PC is thinner than the edge density signal ED, the output signal LD includes a pulse in the low potential direction. Conversely, when the CLK phase is delayed (FIG. 2 (III)), the phase comparison signal PC
Is thicker than the edge density signal ED, the output signal LD includes a pulse in the high potential direction.
【0043】図3は本実施形態のロック検出器20の動
作を示す図である。図3(a)に入力データ信号Dinのビ
ットレートに対する直流検波器14の出力信号DDの特
性を表す。最適な位相関係の場合(図3(II))には、出
力信号LDがほぼ一定電圧となるため、直流検波器14
の出力信号DDは接地電位に近い電圧となる。FIG. 3 is a diagram showing the operation of the lock detector 20 of this embodiment. FIG. 3A shows the characteristics of the output signal DD of the DC detector 14 with respect to the bit rate of the input data signal Din. In the case of the optimal phase relationship (FIG. 3 (II)), the output signal LD has a substantially constant voltage, so that the DC detector 14
Is a voltage close to the ground potential.
【0044】一方、CLK位相が進んでいる場合(図3
(I))には、出力信号LDがパルスを含むため、出力信
号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CLK位
相が進めば進むほど出力信号LDのパルス幅が広がり、
出力信号DDはより高い電圧として観測される。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 3
(I)), since the output signal LD includes a pulse, the output signal DD has a higher potential than (II). Here, as the CLK phase advances, the pulse width of the output signal LD increases,
The output signal DD is observed as a higher voltage.
【0045】同様に、CLK位相が遅れている場合(図
3(III))にも、出力信号LDがパルスを含むため、出
力信号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CL
K位相が遅れれば遅れるほど出力信号LDのパルス幅が
広がり、出力信号DDはより高い電圧として観測され
る。Similarly, even when the CLK phase is delayed (FIG. 3 (III)), the output signal LD includes a pulse, so that the output signal DD has a higher potential than that of (II). Where CL
The more the K phase is delayed, the wider the pulse width of the output signal LD becomes, and the output signal DD is observed as a higher voltage.
【0046】一方、クロック再生回路36がアンロック
状態の場合には、入力データ信号Dinと再生クロック信
号CLKの位相関係が絶えず変化するため、出力信号L
Dのパルス幅は周期的に変化し、出力信号DDは高い電
位となる。On the other hand, when the clock recovery circuit 36 is in the unlocked state, the phase relationship between the input data signal Din and the recovered clock signal CLK constantly changes, so that the output signal L
The pulse width of D changes periodically, and the output signal DD becomes a high potential.
【0047】図3(b)に入力データ信号Dinのビットレ
ートに対するロック検出器20の出力信号LDETの特
性を表す。電圧比較器15の基準電圧VRを適当な値に
設定することにより、ロック時には電圧比較器15の出
力信号(すなわちロック検出器20の出力信号)LDE
Tがロー、アンロック時にはLDETがハイとなり、ロ
ック/アンロックの判別を行うことができる。FIG. 3B shows the characteristics of the output signal LDET of the lock detector 20 with respect to the bit rate of the input data signal Din. By setting the reference voltage VR of the voltage comparator 15 to an appropriate value, the output signal of the voltage comparator 15 (that is, the output signal of the lock detector 20) LDE at the time of locking is set.
When T is low and unlocked, LDET is high and lock / unlock can be determined.
【0048】本実施形態のロック検出器20は、従来の
ロック検出器18(図12)で高い精度の調整を必要と
した遅延回路が不要であるため、無調整でロック/アン
ロックを検出することが可能である。また、図3(b)に
示すように、本実施形態のロック検出器20は、従来の
ロック検出器で問題となっていた、ロック状態をアンロ
ックと誤検出する領域を消滅させることができる。The lock detector 20 of the present embodiment does not require a delay circuit that requires high-precision adjustment in the conventional lock detector 18 (FIG. 12), and thus detects lock / unlock without adjustment. It is possible. Further, as shown in FIG. 3B, the lock detector 20 of the present embodiment can eliminate an area where the lock state is erroneously detected as unlocked, which is a problem in the conventional lock detector. .
【0049】なお、図3(a)に示す基準電圧VRを低く
設定し過ぎるとロックレンジの両端部分に、ロック状態
をアンロックと誤検出する領域が発生してしまうが、通
常ロックレンジの中心付近で同期するようにVCO7の
自走周波数を調整するため、このような誤検出領域が存
在しても運用上問題が発生することがない。Note that if the reference voltage VR shown in FIG. 3A is set too low, a region where the lock state is erroneously detected as unlocked at both ends of the lock range, but the center of the lock range is normally set. Since the free-running frequency of the VCO 7 is adjusted so as to be synchronized in the vicinity, even if such an erroneous detection area exists, no problem occurs in operation.
【0050】[第2の実施形態]図4はクロック再生回
路とそれに接続された本発明の第2の実施形態のロック
検出器を示す回路図である。本実施形態のロック検出器
22は、EXORゲート21と直流検波器14と電圧比
較器15とから構成されている。[Second Embodiment] FIG. 4 is a circuit diagram showing a clock recovery circuit and a lock detector connected to the clock recovery circuit according to a second embodiment of the present invention. The lock detector 22 according to the present embodiment includes an EXOR gate 21, a DC detector 14, and a voltage comparator 15.
【0051】図5は、クロック再生回路および本発明の
第2の実施形態のロック検出器22の動作を表すタイミ
ングチャートである。図において(a)は入力データ信号
Din、(b)は再生クロック信号CLK、(c)は再生データ
信号Q、(d)は遅延回路3の出力信号(遅延信号)Dela
y、(e)はEXORゲート2の出力信号(位相比較信号)
PC、(f)はEXORゲート4の出力信号(エッジ密度
信号)ED、(g)はEXORゲート21の出力信号L
D、(h)は電圧比較器15の出力信号すなわちロック検
出器22の出力信号LDETである。FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the clock recovery circuit and the lock detector 22 according to the second embodiment of the present invention. In the figure, (a) is an input data signal Din, (b) is a reproduced clock signal CLK, (c) is a reproduced data signal Q, and (d) is an output signal (delay signal) Dela of the delay circuit 3.
y and (e) are output signals (phase comparison signals) of the EXOR gate 2
PC, (f) is an output signal (edge density signal) ED of the EXOR gate 4, and (g) is an output signal L of the EXOR gate 21.
D and (h) are output signals of the voltage comparator 15, that is, output signals LDET of the lock detector 22.
【0052】すでに説明したように、クロック再生回路
36は入力データ信号Dinを入力し、再生クロック信号
CLKおよび再生データ信号Qを出力する。識別器であ
るDFF1が正常に動作を行うのに最も余裕がある入力
データ信号Dinと再生クロック信号CLKとの位相関係
の場合を図5(II)に示す。また、(II)の状態と比較して
CLK位相が進んでいる場合を図5(I)に、(II)の状態
と比較してCLK位相が遅れている場合を図5(III)
に、それぞれ記載した。As described above, the clock recovery circuit 36 receives the input data signal Din and outputs the recovered clock signal CLK and the reproduced data signal Q. FIG. 5 (II) shows the case of the phase relationship between the input data signal Din and the reproduced clock signal CLK which has the most margin for the DFF1 as the discriminator to operate normally. FIG. 5 (I) shows a case where the CLK phase is advanced compared to the state (II), and FIG. 5 (III) shows a case where the CLK phase is delayed compared to the state (II).
Respectively.
【0053】次に本実施形態のロック検出器22の動作
を説明する。EXORゲート21は、EXORゲート2
の位相比較信号PCとEXORゲート4のエッジ密度信
号EDとを入力し、排他的論理和演算を行い出力信号L
Dを出力する。最適な位相関係の場合(図5(II))に
は、位相比較信号PCとエッジ密度信号EDとが一致す
るので、出力信号LDは常にローとなる。Next, the operation of the lock detector 22 of this embodiment will be described. EXOR gate 21 is EXOR gate 2
, And the edge density signal ED of the EXOR gate 4, perform an exclusive OR operation, and output the signal L.
D is output. In the case of the optimal phase relationship (FIG. 5 (II)), the phase comparison signal PC matches the edge density signal ED, so that the output signal LD is always low.
【0054】一方、CLK位相が進んでいる場合(図5
(I))、あるいはCLK位相が遅れている場合(図5(II
I))には位相比較信号PCのパルスとエッジ密度信号E
Dのパルスとでパルス幅に差が発生するため、位相比較
信号PCとエッジ密度信号EDとで不一致が発生する。
EXORゲート21はこの不一致を検出した場合にその
出力信号LDをハイにする。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 5
(I)) or when the CLK phase is delayed (see FIG.
I)) includes the pulse of the phase comparison signal PC and the edge density signal E
Since a difference occurs in the pulse width between the pulse D and the pulse D, a mismatch occurs between the phase comparison signal PC and the edge density signal ED.
The EXOR gate 21 sets its output signal LD high when detecting this mismatch.
【0055】図6は本実施形態のロック検出器22の動
作を示す図である。図6(a)に入力データ信号Dinのビ
ットレートに対する直流検波器14の出力信号DDの特
性を表す。最適な位相関係の場合(図6(II))には、出
力信号LDが常にローであるので、直流検波器14の出
力信号DDは接地電位に近い電圧となる。FIG. 6 is a diagram showing the operation of the lock detector 22 of this embodiment. FIG. 6A shows characteristics of the output signal DD of the DC detector 14 with respect to the bit rate of the input data signal Din. In the case of the optimum phase relationship (FIG. 6 (II)), the output signal LD is always low, so that the output signal DD of the DC detector 14 has a voltage close to the ground potential.
【0056】一方、CLK位相が進んでいる場合(図6
(I))には、出力信号LDがパルスを含むため、出力信
号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CLK位
相が進めば進むほど出力信号LDのパルス幅が広がり、
出力信号DDはより高い電圧として観測される。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 6)
(I)), since the output signal LD includes a pulse, the output signal DD has a higher potential than (II). Here, as the CLK phase advances, the pulse width of the output signal LD increases,
The output signal DD is observed as a higher voltage.
【0057】同様に、CLK位相が遅れている場合(図
6(III))にも、出力信号LDがパルスを含むため、出
力信号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CL
K位相が遅れれば遅れるほど出力信号LDのパルス幅が
広がり、出力信号DDはより高い電圧として観測され
る。Similarly, when the CLK phase is delayed (FIG. 6 (III)), the output signal LD also has a pulse, so that the output signal DD has a higher potential than that of (II). Where CL
The more the K phase is delayed, the wider the pulse width of the output signal LD becomes, and the output signal DD is observed as a higher voltage.
【0058】図6(b)に入力データDinのビットレート
に対するロック検出器22の出力信号LDETの特性を
表す。電圧比較器15の基準電圧VRを適当な値に設定
することにより、ロック時には電圧比較器15の出力信
号(すなわちロック検出器22の出力信号)LDETが
ロー、アンロック時にはLDETがハイとなり、ロック
/アンロックの判別を行うことができる。FIG. 6B shows the characteristics of the output signal LDET of the lock detector 22 with respect to the bit rate of the input data Din. By setting the reference voltage VR of the voltage comparator 15 to an appropriate value, the output signal LDET of the voltage comparator 15 (that is, the output signal of the lock detector 22) LDET is low at the time of locking, and LDET is high at the time of unlocking. / Unlock determination.
【0059】本実施形態のロック検出器22は、従来の
ロック検出器18で高い精度の調整を必要とした遅延回
路12が不要であるため、無調整でロック/アンロック
を検出することが可能である。また、図6(b)に示すよ
うに、本実施形態のロック検出器22は、従来のロック
検出器で問題となっていた、ロック状態をアンロックと
誤検出する領域を消滅させることができる。The lock detector 22 according to the present embodiment does not require the delay circuit 12 which requires high-precision adjustment in the conventional lock detector 18, and thus can detect lock / unlock without adjustment. It is. Further, as shown in FIG. 6B, the lock detector 22 of the present embodiment can eliminate an area where the lock state is erroneously detected as unlocked, which is a problem in the conventional lock detector. .
【0060】なお、図6(a)に示す基準電圧VRを低く
設定し過ぎると、ロックレンジの両端部分に、ロック状
態をアンロックと誤検出する領域が発生してしまうが、
通常ロックレンジの中心付近で同期するようにVCO7
の自走周波数を調整するため、このような誤検出領域が
存在しても運用上問題が発生することがない。If the reference voltage VR shown in FIG. 6A is set too low, a region where the lock state is erroneously detected as unlocked at both ends of the lock range is generated.
Normally, VCO7 is synchronized near the center of the lock range.
Since the self-running frequency is adjusted, there is no operational problem even if such an erroneous detection region exists.
【0061】[第3の実施形態]図7はクロック再生回
路とそれに接続された本発明第3の実施形態のロック検
出器を示す回路図である。本実施形態のロック検出器2
4は、EXORゲート21と積分器23と電圧比較器1
5とから構成されている。[Third Embodiment] FIG. 7 is a circuit diagram showing a clock recovery circuit and a lock detector connected to the clock recovery circuit according to a third embodiment of the present invention. Lock detector 2 of the present embodiment
4 is an EXOR gate 21, an integrator 23, and a voltage comparator 1
And 5.
【0062】本実施形態は、第2の実施形態のロック検
出器における直流検波器14を積分器23に置き換えた
構成である。従って、クロック再生回路36の動作及び
ロック検出器24内のEXORゲート21の出力信号L
Dまでの動作は、第2の実施形態の動作(図5(a)〜
(g))と同一であるので説明を省略する。This embodiment has a configuration in which the DC detector 14 in the lock detector of the second embodiment is replaced with an integrator 23. Accordingly, the operation of the clock recovery circuit 36 and the output signal L of the EXOR gate 21 in the lock detector 24
The operation up to D is the operation of the second embodiment (FIGS.
The description is omitted because it is the same as (g)).
【0063】本実施形態の積分器23は、例えば図15
(b)に示す回路で実現できる。図において、入力端子3
4に与えられた電圧は抵抗器32及び容量33により積
分され出力端子35に与えられる。The integrator 23 of this embodiment is, for example, as shown in FIG.
This can be realized by the circuit shown in FIG. In the figure, input terminal 3
The voltage applied to 4 is integrated by a resistor 32 and a capacitor 33 and applied to an output terminal 35.
【0064】図5に示したように、EXORゲート21
の出力信号LDは、最適な位相関係(図5(II))では常
にローであり、CLK位相が進んでいる場合(図5
(I))またはCLK位相が遅れている場合(図5(III))
には短いハイのパルスが現れる。ここでこのパルス幅
は、CLK位相が進めば進むほど、または遅れれば遅れ
るほど広くなる。すなわち、CLK位相が進めば進むほ
ど出力信号LDのパルス幅が太り、積分器23の出力信
号DDはより高い電圧として観測され、CLK位相が遅
れれば遅れるほど出力信号LDのパルス幅が太り、出力
信号DDはより高い電圧として観測される。As shown in FIG. 5, the EXOR gate 21
Is always low in the optimal phase relationship (FIG. 5 (II)), and when the CLK phase is advanced (FIG. 5).
(I)) or when the CLK phase is delayed (Fig. 5 (III))
Shows a short high pulse. Here, this pulse width becomes wider as the CLK phase advances, or as the phase delays, the delay increases. That is, as the CLK phase advances, the pulse width of the output signal LD increases, and the output signal DD of the integrator 23 is observed as a higher voltage. As the CLK phase delays, the pulse width of the output signal LD increases, and the output signal LD increases. Signal DD is observed as a higher voltage.
【0065】従って、本実施形態の積分器23の出力信
号DDの入力データ信号Dinのビットレート依存性は、
第2の実施形態のロック検出器における直流検波器14
の出力信号DDの入力データ信号Dinのビットレート依
存性(図6(a))と同一の形状となる。Therefore, the bit rate dependency of the input data signal Din of the output signal DD of the integrator 23 of the present embodiment is as follows.
DC detector 14 in lock detector of second embodiment
The output signal DD has the same shape as the bit rate dependency of the input data signal Din (FIG. 6A).
【0066】本実施形態のロック検出器24は、第2の
実施形態の特長であった、無調整、誤検出領域の消滅、
の利点が維持されるのに加え、本発明の別の目的であ
る、ロック検出器内にける直流検波器の削除をも実現す
るものである。すなわち、本実施形態によれば、精度を
高くとることが難しい直流検波器を用いることなく、高
い精度の調整が必要であった遅延回路(ロック検出器
内)を用いることなく、誤検出領域が存在しないロック
検出器を実現することができる。The lock detector 24 according to the present embodiment is characterized in that the non-adjustment, disappearance of the erroneous detection area,
In addition to maintaining the advantages of the present invention, another object of the present invention is to realize the elimination of the DC detector in the lock detector. That is, according to the present embodiment, the erroneous detection area can be reduced without using a DC detector that is difficult to obtain high accuracy, without using a delay circuit (in the lock detector) that required high-precision adjustment. A non-existent lock detector can be realized.
【0067】[第4の実施形態]図8は、クロック再生
回路とそれに接続された本発明の第4の実施形態のロッ
ク検出器を示す回路図である。本実施形態のロック検出
器22Aは、EXORゲート21と直流検波器14と電
圧比較器15とから構成されている。[Fourth Embodiment] FIG. 8 is a circuit diagram showing a clock recovery circuit and a lock detector according to a fourth embodiment of the present invention connected to the clock recovery circuit. The lock detector 22A of the present embodiment includes an EXOR gate 21, a DC detector 14, and a voltage comparator 15.
【0068】図9は、クロック再生回路および本発明の
第4の実施形態のロック検出器22Aの動作を表すタイ
ミングチャートである。図において(a)は入力データ信
号Din、(b)は再生クロック信号CLK、(c)は再生デー
タ信号Q、(d)は遅延回路3の出力信号(遅延信号)Del
ay、(e)はEXORゲート2の出力信号(位相比較信
号)PC、(f)はEXORゲート4の出力信号(エッジ
密度信号)ED、(g)はEXORゲート21の出力信号
LD、(h)は電圧比較器15の出力信号すなわちロック
検出器22Aの出力信号LDETである。FIG. 9 is a timing chart showing the operation of the clock recovery circuit and the lock detector 22A according to the fourth embodiment of the present invention. In the figure, (a) is an input data signal Din, (b) is a reproduced clock signal CLK, (c) is a reproduced data signal Q, and (d) is an output signal (delay signal) Del of the delay circuit 3.
ay, (e) are the output signal (phase comparison signal) PC of the EXOR gate 2, (f) is the output signal (edge density signal) ED of the EXOR gate 4, (g) is the output signal LD of the EXOR gate 21, (h) ) Is the output signal of the voltage comparator 15, that is, the output signal LDET of the lock detector 22A.
【0069】すでに説明したように、クロック再生回路
36は入力データ信号Dinを入力し、再生クロック信号
CLKおよび入力データ信号Dinの再生データ信号Qを
出力する。As described above, the clock recovery circuit 36 receives the input data signal Din, and outputs a recovered clock signal CLK and a reproduced data signal Q of the input data signal Din.
【0070】識別器であるDFF1が正常に動作を行う
のに最も余裕がある入力データ信号Dinと再生クロック
信号CLKとの位相関係の場合を図9(II)に示す。ま
た、(II)の状態と比較してCLK位相が進んでいる場合
を図9(I)に、(II)の状態と比較してCLK位相が遅れ
ている場合を図9(III)に、それぞれ記載した。FIG. 9 (II) shows the case of the phase relationship between the input data signal Din and the reproduced clock signal CLK which has the most allowance for the DFF1 as the discriminator to operate normally. FIG. 9 (I) shows a case where the CLK phase is advanced compared to the state (II), and FIG. 9 (III) shows a case where the CLK phase is delayed compared to the state (II). Each is described.
【0071】次に、本実施形態のロック検出器22Aの
動作を説明する。EXORゲート21は、DFF1の出
力である再生データ信号Qと遅延回路3の出力である遅
延信号Delayとを入力し、排他的論理和演算を行い出力
信号LDを出力する。最適な位相関係の場合(図9(I
I))には、入力データ信号Qと遅延信号Delayとが一致
するので、出力信号LDは常にローとなる。Next, the operation of the lock detector 22A of this embodiment will be described. The EXOR gate 21 receives the reproduced data signal Q output from the DFF 1 and the delay signal Delay output from the delay circuit 3, performs an exclusive OR operation, and outputs an output signal LD. In the case of the optimal phase relationship (see FIG. 9 (I
In I)), since the input data signal Q matches the delay signal Delay, the output signal LD is always low.
【0072】一方、CLK位相が進んでいる場合(図9
(I))、あるいはCLK位相が遅れている場合(図9(II
I))には、入力データ信号Qと遅延信号Delayとの間で
立ち上がり位置及び立ち下がり位置に差が発生するた
め、入力データ信号Qと遅延信号Delayとで不一致が発
生する。EXORゲート21はこの不一致を検出した場
合にその出力信号LDをハイにする。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 9)
(I)) or when the CLK phase is delayed (FIG. 9 (II
In (I)), since a difference occurs between the rising position and the falling position between the input data signal Q and the delay signal Delay, a mismatch occurs between the input data signal Q and the delay signal Delay. The EXOR gate 21 sets its output signal LD high when detecting this mismatch.
【0073】図10は本実施形態のロック検出器22A
の動作を示す説明図である。図10(a)に入力データ信
号Dinのビットレートに対する直流検波器14の出力信
号DDの特性を表す。最適な位相関係の場合(図9(I
I))には、出力信号LDが常にローであるので、直流検
波器14の出力信号DDは接地電位に近い電圧となる。FIG. 10 shows the lock detector 22A of the present embodiment.
It is an explanatory view showing the operation of. FIG. 10A shows characteristics of the output signal DD of the DC detector 14 with respect to the bit rate of the input data signal Din. In the case of the optimal phase relationship (see FIG. 9 (I
In I)), since the output signal LD is always low, the output signal DD of the DC detector 14 has a voltage close to the ground potential.
【0074】一方、CLK位相が進んでいる場合(図9
(I))には、出力信号LDがパルスを含むため、出力信
号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CLK位
相が進めば進むほど出力信号LDのパルス幅が広がり、
出力信号DDはより高い電圧として観測される。On the other hand, when the CLK phase is advanced (FIG. 9)
(I)), since the output signal LD includes a pulse, the output signal DD has a higher potential than (II). Here, as the CLK phase advances, the pulse width of the output signal LD increases,
The output signal DD is observed as a higher voltage.
【0075】同様に、CLK位相が遅れている場合(図
9(III))にも、出力信号LDがパルスを含むため、出
力信号DDは(II)よりも高い電位となる。ここで、CL
K位相が遅れれば遅れるほど出力信号LDのパルス幅が
広がり、出力信号DDはより高い電圧として観測され
る。Similarly, even when the CLK phase is delayed (FIG. 9 (III)), the output signal LD includes a pulse, so that the potential of the output signal DD becomes higher than that of (II). Where CL
The more the K phase is delayed, the wider the pulse width of the output signal LD becomes, and the output signal DD is observed as a higher voltage.
【0076】図10(b)に入力データ信号Dinのビット
レートに対するロック検出器22の出力信号LDETの
特性を表す。電圧比較器15の基準電圧VRを適当な値
に設定することにより、ロック時には電圧比較器15の
出力信号(すなわちロック検出器22の出力信号)LD
ETがロー、アンロック時にはLDETがハイとなり、
ロック/アンロックの判別を行うことができる。FIG. 10B shows the characteristics of the output signal LDET of the lock detector 22 with respect to the bit rate of the input data signal Din. By setting the reference voltage VR of the voltage comparator 15 to an appropriate value, the output signal of the voltage comparator 15 (that is, the output signal of the lock detector 22) LD is locked when locked.
ET is low, LDET is high when unlocked,
Lock / unlock can be determined.
【0077】本実施形態のロック検出器22Aは、従来
のロック検出器18で高い精度の調整を必要とした遅延
回路12が不要であるため、無調整でロック/アンロッ
クを検出することが可能である。また、図10(b)に示
すように、本実施形態のロック検出器22Aは、従来の
ロック検出器で問題となっていた、ロック状態をアンロ
ックと誤検出する領域を消滅させることができる。ま
た、本実施形態のロック検出器22Aは、EXORゲー
ト2の出力信号PCとEXORゲート4の出力信号ED
とをEXORゲート21に入力するタイプのロック検出
器(第2の実施形態、第3の実施形態)と比較して、E
XORゲート21に入力される信号の周波数成分を半分
に抑えることができるため、信号処理周波数の狭帯域化
が可能となり低電力での動作が可能である。よって、同
じ性能のデバイスを使用した場合に高いビットレートで
の動作が可能である。The lock detector 22A of the present embodiment does not require the delay circuit 12, which requires high-precision adjustment in the conventional lock detector 18, so that lock / unlock can be detected without adjustment. It is. Further, as shown in FIG. 10 (b), the lock detector 22A of the present embodiment can eliminate an area where the lock state is erroneously detected as unlocked, which is a problem in the conventional lock detector. . Further, the lock detector 22A of the present embodiment includes an output signal PC of the EXOR gate 2 and an output signal ED of the EXOR gate 4.
Is input to the EXOR gate 21 (Embodiment 2 and Embodiment 3).
Since the frequency component of the signal input to the XOR gate 21 can be suppressed to half, the band of the signal processing frequency can be narrowed, and operation with low power is possible. Therefore, when devices having the same performance are used, operation at a high bit rate is possible.
【0078】[第5の実施形態]図11は、クロック再
生回路とそれに接続された本発明の第5の実施形態のロ
ック検出器を示す回路図である。本実施形態のロック検
出器24Aは、EXORゲート21と積分器23と電圧
比較器15とから構成されている。[Fifth Embodiment] FIG. 11 is a circuit diagram showing a clock recovery circuit and a lock detector according to a fifth embodiment of the present invention connected thereto. The lock detector 24A of the present embodiment includes an EXOR gate 21, an integrator 23, and a voltage comparator 15.
【0079】本実施形態は、第4の実施形態のロック検
出器22Aにおける直流検波器14を積分器23に置き
換えた構成である。従って、クロック再生回路36の動
作及び、ロック検出器24A内のEXORゲート21の
出力信号LDまでの動作は、第4の実施形態の動作(図
9(a)〜(g))と同一であるので説明を省略する。This embodiment has a configuration in which the DC detector 14 in the lock detector 22A of the fourth embodiment is replaced with an integrator 23. Therefore, the operation of the clock recovery circuit 36 and the operation up to the output signal LD of the EXOR gate 21 in the lock detector 24A are the same as the operations of the fourth embodiment (FIGS. 9A to 9G). Therefore, the description is omitted.
【0080】本実施形態の積分器23は、例えば図15
(b)に示す回路で実現できる。図において、入力端子3
4に与えられた電圧は抵抗器32及び容量33により積
分され出力端子35に与えられる。The integrator 23 of the present embodiment is, for example, as shown in FIG.
This can be realized by the circuit shown in FIG. In the figure, input terminal 3
The voltage applied to 4 is integrated by a resistor 32 and a capacitor 33 and applied to an output terminal 35.
【0081】図9に示したように、EXORゲート21
の出力信号LDは最適な位相関係(図9(II))では常に
ローであり、CLK位相が進んでいる場合(図9(I))
またはCLK位相が遅れている場合(図9(III))には
短いハイのパルスが現れる。As shown in FIG. 9, the EXOR gate 21
Is always low in the optimal phase relationship (FIG. 9 (II)) and the CLK phase is advanced (FIG. 9 (I)).
Alternatively, when the CLK phase is delayed (FIG. 9 (III)), a short high pulse appears.
【0082】ここでこのパルス幅は、CLK位相が進め
ば進むほど、または遅れれば遅れるほど広くなる。すな
わち、CLK位相が進めば進むほど出力信号LDのパル
ス幅が太り、積分器23の出力信号DDはより高い電圧
として観測され、CLK位相が遅れれば遅れるほど出力
信号LDのパルス幅が太り、出力信号DDはより高い電
圧として観測される。従って、本実施形態の積分器23
の出力信号の入力データ信号Dinのビットレート依存性
は、第4の実施形態のロック検出器における直流検波器
14の入力データ信号Dinビットレート依存性(図10
(a))と同一の形状となる。Here, the pulse width becomes wider as the CLK phase advances, or as the CLK phase delays, the pulse width increases. That is, as the CLK phase advances, the pulse width of the output signal LD increases, and the output signal DD of the integrator 23 is observed as a higher voltage. As the CLK phase delays, the pulse width of the output signal LD increases, and the output signal LD increases. Signal DD is observed as a higher voltage. Therefore, the integrator 23 of the present embodiment
The bit rate dependency of the input data signal Din of the output signal of FIG. 10 is the bit rate dependency of the input data signal Din of the DC detector 14 in the lock detector of the fourth embodiment (FIG. 10).
It has the same shape as (a)).
【0083】本実施形態のロック検出器24Aは、第4
の実施形態の特長であった、無調整、誤検出領域の消
滅、信号処理周波数の狭帯域化、の利点が維持されるの
に加え、本発明の別の目的である、ロック検出器内にけ
る直流検波器の削除をも実現するものである。すなわ
ち、本実施形態によれば、精度を高くとることが難しい
直流検波器を用いることなく、高い精度の調整が必要で
あった遅延回路(ロック検出器内)を用いることなく、
誤検出領域が存在しないロック検出器を実現することが
できる。The lock detector 24A of the present embodiment has a fourth
In addition to the advantages of the non-adjustment, disappearance of the erroneous detection area, narrowing of the signal processing frequency, which were the features of the embodiment, another object of the present invention is to provide a lock detector. This eliminates the need for a DC detector. That is, according to the present embodiment, without using a DC detector that is difficult to achieve high accuracy, without using a delay circuit (in the lock detector) that required high-accuracy adjustment,
A lock detector having no erroneous detection region can be realized.
【0084】[0084]
【発明の効果】以上のように、本発明のロック検出器
は、無調整でロック/アンロックの判別を行うことがで
きる。また、積分器を備える本発明のロック検出器で
は、直流検波器なしにロック/アンロックの判別を行う
ことができる。As described above, the lock detector of the present invention can determine lock / unlock without adjustment. Further, in the lock detector of the present invention including the integrator, the lock / unlock can be determined without the DC detector.
【図1】 クロック再生回路とそれに接続された本発明
の第1の実施形態のロック検出器の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a lock detector connected thereto according to a first embodiment of the present invention.
【図2】 図1の回路の動作を表すタイミングチャート
である。FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG.
【図3】 図1のロック検出器20の動作を示す説明図
である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing an operation of the lock detector 20 of FIG.
【図4】 クロック再生回路とそれに接続された本発明
の第2の実施形態のロック検出器の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a lock detector connected thereto according to a second embodiment of the present invention;
【図5】 図4の回路の動作を表すタイミングチャート
である。FIG. 5 is a timing chart showing the operation of the circuit of FIG.
【図6】 図4のロック検出器22の動作を示す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory diagram showing an operation of the lock detector 22 of FIG.
【図7】 クロック再生回路とそれに接続された本発明
の第3の実施形態のロック検出器の回路図である。FIG. 7 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a lock detector connected to the clock recovery circuit according to the third embodiment of the present invention.
【図8】 クロック再生回路とそれに接続された本発明
の第4の実施形態のロック検出器の回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a lock detector connected to the clock recovery circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】 図8の回路の動作を表すタイミングチャート
である。9 is a timing chart illustrating the operation of the circuit in FIG.
【図10】 図8のロック検出器22Aの動作を示す説
明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the operation of the lock detector 22A of FIG.
【図11】 クロック再生回路とそれに接続された本発
明の第5の実施形態のロック検出器の回路図である。FIG. 11 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a lock detector connected thereto according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】 クロック再生回路とそれに接続された従来
のロック検出器の回路図である。FIG. 12 is a circuit diagram of a clock recovery circuit and a conventional lock detector connected thereto.
【図13】 図12の回路の動作を表すタイミングチャ
ートである。13 is a timing chart illustrating the operation of the circuit in FIG.
【図14】 図12のクロック検出器18の動作を示す
特性図である。14 is a characteristic diagram showing an operation of the clock detector 18 of FIG.
【図15】 (a)は直流検波器の具体的回路図、(b)は積
分器の具体的回路図である。15A is a specific circuit diagram of a DC detector, and FIG. 15B is a specific circuit diagram of an integrator.
1:DFF、2:EXORゲート、3:遅延回路、4:
EXORゲート、5:差動増幅器、6:ループフィル
タ、7:電圧制御発振器(VCO)、8:データ入力端
子、9:データ出力端子、10:クロック出力端子、1
1:位相比較回路、12:遅延回路、13:DFF、1
4:直流検波器、15:電圧比較器、16:基準電圧入
力端子、17:ロック検出出力端子、18:従来のロッ
ク検出器、19:差動増幅器、20:ロック検出器、2
1:EXORゲート、22,22A:ロック検出器、2
3:積分器、24,24A:ロック検出器、25,2
8,33:容量、26,27:ダイオード、29,3
2:抵抗、30、34:入力端子、31,35:出力端
子、36:クロック再生回路。1: DFF, 2: EXOR gate, 3: delay circuit, 4:
EXOR gate, 5: differential amplifier, 6: loop filter, 7: voltage controlled oscillator (VCO), 8: data input terminal, 9: data output terminal, 10: clock output terminal, 1
1: phase comparison circuit, 12: delay circuit, 13: DFF, 1
4: DC detector, 15: voltage comparator, 16: reference voltage input terminal, 17: lock detection output terminal, 18: conventional lock detector, 19: differential amplifier, 20: lock detector, 2
1: EXOR gate, 22, 22A: lock detector, 2
3: Integrator, 24, 24A: Lock detector, 25, 2
8, 33: capacity, 26, 27: diode, 29, 3
2: resistance, 30, 34: input terminal, 31, 35: output terminal, 36: clock recovery circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榎木 孝知 東京都千代田区大手町二丁目3番1号 日 本電信電話株式会社内 Fターム(参考) 5J106 AA03 BB02 CC02 CC21 CC41 CC58 DD05 DD47 DD48 EE08 HH02 JJ09 KK29 LL07 5K047 AA16 BB01 BB02 GG11 MM46 MM50 MM53 MM62 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takanori Enoki 2-3-1 Otemachi, Chiyoda-ku, Tokyo F-term in Nippon Telegraph and Telephone Corporation (reference) 5J106 AA03 BB02 CC02 CC21 CC41 CC58 DD05 DD47 DD48 EE08 HH02 JJ09 KK29 LL07 5K047 AA16 BB01 BB02 GG11 MM46 MM50 MM53 MM62
Claims (5)
制御発振器と、入力データ信号に対する前記電圧制御発
振器の出力信号の位相差を検出しこの位相差に比例した
直流電圧成分を含む位相比較信号PC及び前記入力デー
タ信号のエッジ密度を検出しこのエッジ密度に比例した
直流電圧成分を含むエッジ密度信号EDを出力する位相
比較回路と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域
以下の成分を取り出し前記電圧制御発振器に制御電圧と
して送出するループフィルタとを備えるクロック再生回
路における、同期状態を判別するロック検出器であっ
て、 前記位相比較信号PCと前記エッジ密度信号EDとの減
算を行う差動増幅器と、該差動増幅器の出力信号の所定
の周波数領域成分の電圧振幅を直流電圧に変換する直流
検波器と、該直流検波器の出力信号と所定の電圧とを比
較する電圧比較器とを備えることを特徴とするロック検
出器。1. A voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, and a phase comparison signal PC which detects a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and an input data signal and includes a DC voltage component proportional to the phase difference. A phase comparator for detecting an edge density of the input data signal and outputting an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; extracting a component of a predetermined band or less from an output signal of the phase comparator; A lock detector for determining a synchronization state in a clock recovery circuit including a loop filter for transmitting a control voltage to the voltage controlled oscillator, wherein a differential for subtracting the phase comparison signal PC and the edge density signal ED is provided. An amplifier; a DC detector for converting a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of an output signal of the differential amplifier into a DC voltage; A lock detector comprising: a voltage comparator that compares an output signal of a flow detector with a predetermined voltage.
制御発振器と、入力データ信号に対する前記電圧制御発
振器の出力信号の位相差を検出しこの位相差に比例した
直流電圧成分を含む位相比較信号PC及び前記入力デー
タ信号のエッジ密度を検出しこのエッジ密度に比例した
直流電圧成分を含むエッジ密度信号EDを出力する位相
比較回路と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域
以下の成分を取り出し前記電圧制御発振器に制御電圧と
して送出するループフィルタとを備えるクロック再生回
路における、同期状態を判別するロック検出器であっ
て、 前記位相比較信号PCと前記エッジ密度信号EDとの排
他的論理和を演算するEXORゲートと、該EXORゲ
ートの出力信号の所定の周波数領域成分の電圧振幅を直
流電圧に変換する直流検波器と、該直流検波器の出力信
号と所定の電圧とを比較する電圧比較器とを備えること
を特徴とするロック検出器。2. A voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, and a phase comparison signal PC including a DC voltage component proportional to the phase difference detected by detecting a phase difference between an output signal of the voltage controlled oscillator and an input data signal. A phase comparator for detecting an edge density of the input data signal and outputting an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; extracting a component of a predetermined band or less from an output signal of the phase comparator; A lock detector for determining a synchronization state in a clock recovery circuit including a loop filter that sends a control voltage to the voltage-controlled oscillator, comprising: an exclusive OR of the phase comparison signal PC and the edge density signal ED. An EXOR gate for calculating, and a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of an output signal of the EXOR gate is converted into a DC voltage. A lock detector comprising: a DC detector; and a voltage comparator for comparing an output signal of the DC detector with a predetermined voltage.
制御発振器と、入力データ信号に対する前記電圧制御発
振器の出力信号の位相差を検出しこの位相差に比例した
直流電圧成分を含む位相比較信号PC及び前記入力デー
タ信号のエッジ密度を検出しこのエッジ密度に比例した
直流電圧成分を含むエッジ密度信号EDを出力する位相
比較回路と、該位相比較回路の出力信号から所定の帯域
以下の成分を取り出し前記電圧制御発振器に制御電圧と
して送出するループフィルタとを備えるクロック再生回
路における、同期状態を判別するロック検出器であっ
て、 前記位相比較信号PCと前記エッジ密度信号EDとの排
他的論理和を演算するEXORゲートと、該EXORゲ
ートの出力信号の直流成分を取り出す積分器と、該積分
器の出力信号と所定の電圧とを比較する電圧比較器とを
備えることを特徴とするロック検出器。3. A voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, and a phase comparison signal PC including a DC voltage component proportional to the phase difference, detecting a phase difference between an output signal of the voltage-controlled oscillator and an input data signal. A phase comparator for detecting an edge density of the input data signal and outputting an edge density signal ED including a DC voltage component proportional to the edge density; extracting a component of a predetermined band or less from an output signal of the phase comparator; A lock detector for determining a synchronization state in a clock recovery circuit including a loop filter that sends a control voltage to the voltage-controlled oscillator, comprising: an exclusive OR of the phase comparison signal PC and the edge density signal ED. An EXOR gate for performing an operation, an integrator for extracting a DC component of an output signal of the EXOR gate, and an output signal of the integrator. A lock detector, comprising: a voltage comparator that compares the voltage with a predetermined voltage.
制御発振器と、該電圧制御発振器の出力をクロックとし
て入力して入力データ信号を識別する識別器と、前記入
力データ信号と前記識別器の出力信号との排他的論理和
演算を行い位相比較信号PCを出力する第1のEXOR
ゲート、前記入力データ信号を遅延させる遅延回路及び
該遅延回路の出力信号と前記入力データ信号との排他的
論理和演算を行いエッジ密度信号EDを出力する第2の
EXORゲートを備える位相比較回路と、該位相比較回
路の出力信号から所定の帯域以下の成分を取出し前記電
圧制御発振器に送出するループフィルタとを備えるクロ
ック再生回路における、同期状態を判別するロック検出
器であって、 前記識別器の出力信号と前記遅延回路の出力との排他的
論理和演算を行う第3のEXORゲートと、該第3のE
XORゲートの出力信号の所定の周波数領域成分の電圧
振幅を直流電圧に変換する直流検波器と、該直流検波器
の出力信号と所定の電圧とを比較する電圧比較器とを備
えることを特徴とするロック検出器。4. A voltage-controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, a discriminator for inputting an output of the voltage-controlled oscillator as a clock to discriminate an input data signal, an input data signal and an output of the discriminator. A first EXOR for performing an exclusive OR operation with a signal and outputting a phase comparison signal PC
A phase comparison circuit including a gate, a delay circuit for delaying the input data signal, and a second EXOR gate for performing an exclusive OR operation on an output signal of the delay circuit and the input data signal and outputting an edge density signal ED; A clock recovery circuit including a loop filter that extracts a component equal to or less than a predetermined band from an output signal of the phase comparison circuit and sends the extracted component to the voltage-controlled oscillator. A third EXOR gate for performing an exclusive OR operation on an output signal and the output of the delay circuit;
A DC detector that converts a voltage amplitude of a predetermined frequency domain component of the output signal of the XOR gate into a DC voltage, and a voltage comparator that compares the output signal of the DC detector with a predetermined voltage. Lock detector.
制御発振器と、該電圧制御発振器の出力をクロックとし
て入力して入力データ信号を識別する識別器と、前記入
力データ信号と前記識別器の出力信号との排他的論理和
演算を行い位相比較信号PCを出力する第1のEXOR
ゲート、前記入力データ信号を遅延させる遅延回路及び
該遅延回路の出力信号と前記入力データ信号との排他的
論理和演算を行いエッジ密度信号EDを出力する第2の
EXORゲートを備える位相比較回路と、該位相比較回
路の出力信号から所定の帯域以下の成分を取出し前記電
圧制御発振器に送出するループフィルタとを備えるクロ
ック再生回路における、同期状態を判別するロック検出
器であって、 前記識別器の出力信号と前記遅延回路の出力信号との排
他的論理和演算を行う第3のEXORゲートと、該第3
のEXORゲートの出力信号の直流成分を取り出す積分
器と、該積分器の出力信号と所定の電圧とを比較する電
圧比較器とを備えることを特徴とするロック検出器。5. A voltage controlled oscillator whose oscillation frequency is controlled by a voltage, a discriminator for discriminating an input data signal by inputting an output of the voltage controlled oscillator as a clock, an input data signal and an output of the discriminator. A first EXOR for performing an exclusive OR operation with a signal and outputting a phase comparison signal PC
A phase comparison circuit including a gate, a delay circuit for delaying the input data signal, and a second EXOR gate for performing an exclusive OR operation on an output signal of the delay circuit and the input data signal and outputting an edge density signal ED; A clock recovery circuit including a loop filter that extracts a component equal to or less than a predetermined band from an output signal of the phase comparison circuit and sends the extracted component to the voltage-controlled oscillator. A third EXOR gate for performing an exclusive OR operation between an output signal and an output signal of the delay circuit;
A lock detector comprising: an integrator that extracts a DC component of an output signal of the EXOR gate; and a voltage comparator that compares an output signal of the integrator with a predetermined voltage.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7190200B2 (en) | 2003-11-24 | 2007-03-13 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Delay locked loop capable of performing reliable locking operation |
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2001
- 2001-04-02 JP JP2001102886A patent/JP3729080B2/en not_active Expired - Fee Related
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