JP5108037B2 - CDR circuit - Google Patents
CDR circuit Download PDFInfo
- Publication number
- JP5108037B2 JP5108037B2 JP2010016518A JP2010016518A JP5108037B2 JP 5108037 B2 JP5108037 B2 JP 5108037B2 JP 2010016518 A JP2010016518 A JP 2010016518A JP 2010016518 A JP2010016518 A JP 2010016518A JP 5108037 B2 JP5108037 B2 JP 5108037B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- controlled oscillator
- voltage controlled
- circuit
- clock
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
本発明は、入力データに対して位相同期したクロックを再生し、このクロックにより入力データのリタイミングを行うCDR回路に関するものである。 The present invention relates to a CDR circuit that regenerates a clock that is phase-synchronized with input data and performs retiming of input data using this clock.
FTTH(Fiber To The Home)を実現する手段として開発が進められているPON(Passive Optical Network)方式等では、バーストデータを扱う必要がある。これらのシステムにおいては、局側で非同期に受信するバーストデータに対して瞬時に位相同期を確立してクロックを抽出し、このクロックに同期してデータをリタイミングするCDR(Clock Data Recovery)回路が必須である。この種の回路は、例えば非特許文献1において参照できる。 In the PON (Passive Optical Network) system, which is being developed as a means for realizing FTTH (Fiber To The Home), it is necessary to handle burst data. In these systems, a CDR (Clock Data Recovery) circuit that instantaneously establishes phase synchronization with respect to burst data received asynchronously on the station side, extracts a clock, and retimes data in synchronization with this clock is provided. It is essential. This type of circuit can be referred to in Non-Patent Document 1, for example.
図11はこのような用途に用いられるCDR回路の構成例を示している。ゲーティング回路10に入力データ4が入力されると、入力データ4のエッジに同期したパルスが出力される。ゲーティング回路10からのエッジパルスがゲート付きのVCO(Voltage Controlled Oscillator:電圧制御発振器)であるゲーティッドVCO(以下、G−VCOとする)11に入力されると、G−VCO11は、当該エッジパルスのタイミング、つまり電圧値偏移点をトリガとしてその発振位相がエッジパルスの位相(すなわち、入力データ4の位相)と合うように調整される。位相を調整された発振信号は、入力データ4との位相が合った再生クロック7としてG−VCO11から出力される。再生クロック7は、フリップフロップ(以下、F/Fとする)3のクロック端子に入力され、F/F3のデータ入力端子に入力される入力データ4のリタイミングに使用される。これにより、F/F3から再生データ6が出力される。
FIG. 11 shows a configuration example of a CDR circuit used for such a purpose. When the
一方、G−VCO11と同一構成のサブVCO12が周波数比較器2と共にPLL(Phase-Locked Loop)を形成している。このサブVCO12は、入力データ4のデータレートと等しい周波数の参照クロック5またはその周波数の整数分の1の周波数の参照クロック5の近辺の周波数で発振している。周波数比較器2は、サブVCO12から出力される出力クロックの周波数と参照クロック5の周波数とを比較し、サブVCO12の出力クロックの周波数が参照クロック5の周波数より高ければ、サブVCO12の発振周波数を下げるように制御する制御信号8を出力し、サブVCO12の出力クロックの周波数が参照クロック5の周波数より低ければ、サブVCO12の発振周波数を上げるように制御する制御信号8を出力する。周波数比較器2から出力される制御信号8は、サブVCO12の周波数制御端子に供給されると同時に、G−VCO11の周波数制御端子にも供給される。これにより、サブVCO12から出力されるクロックの周波数とG−VCO11から出力される再生クロック7の周波数とが同じになるように制御される。
On the other hand, the
図11に示した従来構成によれば、入力データ4のデータレートとG−VCO11から出力される再生クロック7の周波数とは常に一致するはずなので、入力データ4が入力された時にはG−VCO11は位相だけ合わせれば良く、瞬時に入力データ4との同期を確立することが期待できる。
According to the conventional configuration shown in FIG. 11, the data rate of the
しかしながら、図11に示したような構成が理想的に動作するためには、G−VCO11とサブVCO12が完全に同一であることが必要である。仮にIC上にこれらのVCOを同一構成で集積したとしても、プロセスのバラツキにより厳密に同一のVCOを形成することは事実上不可能である。したがって、図11に示した構成では、サブVCO12の発振周波数とG−VCO11から出力される再生クロック7の周波数にズレが生じ、ジッタの増大などを引き起こしてしまう可能性があった。更に、仮に全く同一のVCOで構成できたとしても、G−VCO11の発振周波数はフィードフォワードで制御されるため、PLL制御されるサブVCO12とは異なり、発振周波数を厳密には一定に保つことができず、周波数誤差によるジッタの増大を招いてしまうという本質的な問題がある。また、図11に示した構成では、再生クロック7の位相を入力データ4の位相に合わせるので、入力データ4にジッタがあると、そのジッタがそのまま再生クロック7および再生データ6に現れてしまうという問題点もあった。
However, in order for the configuration as shown in FIG. 11 to operate ideally, it is necessary that the G-
本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、周波数安定度が高くジッタの少ない再生クロックを発生できるCDR回路を提供することにある。 An object of the present invention is to solve the above-described conventional problems and provide a CDR circuit capable of generating a reproduction clock with high frequency stability and low jitter.
本発明のCDR回路は、入力データが遷移したときにパルスを出力するゲーティング回路と、位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、前記ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように再生クロックの位相を調整することにより、前記入力データとタイミングの合った再生クロックを出力する第2の電圧制御発振器と、前記入力データのデータ識別を前記再生クロックに基づいて行うデータ識別回路とを備え、前記入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは前記第1の電圧制御発振器の出力クロックを注入信号として前記第2の電圧制御発振器に入力したことを特徴とするものである。
また、本発明のCDR回路は、入力データが遷移したときにパルスを出力するゲーティング回路と、位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、前記ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整することにより、前記入力データとタイミングの合った出力クロックを出力する第2の電圧制御発振器と、この第2の電圧制御発振器の後ろに縦続接続され、前段の電圧制御発振器の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整するn個(nは1以上の整数)の第3の電圧制御発振器と、前記入力データのデータ識別を、前記n個の第3の電圧制御発振器のうち最後尾の電圧制御発振器から出力されるクロックに基づいて行うデータ識別回路とを備え、前記入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは前記第1の電圧制御発振器の出力クロックを注入信号として前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力したことを特徴とするものである。
The CDR circuit of the present invention matches the timing of the gating circuit that outputs a pulse when input data transitions, the first voltage-controlled oscillator arranged in the phase-locked loop, and the output pulse of the gating circuit A second voltage-controlled oscillator that outputs a reproduction clock that matches the input data by adjusting the phase of the reproduction clock, and a data identification circuit that performs data identification of the input data based on the reproduction clock And a reference clock having a frequency equal to the data rate of the input data or an output clock of the first voltage-controlled oscillator is input as an injection signal to the second voltage-controlled oscillator.
The CDR circuit of the present invention includes a gating circuit that outputs a pulse when input data transitions, a first voltage-controlled oscillator arranged in a phase locked loop, and a timing of an output pulse of the gating circuit. By adjusting the phase of the output clock to match the input data, a second voltage-controlled oscillator that outputs an output clock that matches the input data and a cascade connection is provided behind the second voltage-controlled oscillator. N (n is an integer of 1 or more) third voltage controlled oscillators that adjust the phase of the output clock so as to match the timing of the output pulses of the voltage controlled oscillator, and the data identification of the input data And a data identification circuit that performs based on a clock output from the last voltage-controlled oscillator of the third voltage-controlled oscillator, Wherein the output clock of the reference clock or said first voltage controlled oscillator rate equal frequency as an injection signal second, is characterized in that it has entered at least one of the third voltage controlled oscillator.
また、本発明のCDR回路の1構成例において、前記第2の電圧制御発振器は、一方の入力端子に前記ゲーティング回路の出力が入力される第1のゲート回路と、この第1のゲート回路の出力を入力とし、外部から入力される周波数制御信号に応じた周波数のクロックを出力する第1のフィードバック発振回路とから構成され、前記第1のゲート回路の他方の入力端子に、前記第1のフィードバック発振回路の出力と前記注入信号とを入力したことを特徴とするものである。
また、本発明のCDR回路の1構成例において、前記第3の電圧制御発振器は、一方の入力端子が一定電圧に設定される第2のゲート回路と、この第2のゲート回路の出力を入力とし、外部から入力される周波数制御信号に応じた周波数のクロックを出力する第2のフィードバック発振回路とから構成され、前記第2のゲート回路の他方の入力端子に、前段の電圧制御発振器の出力と前記第2のフィードバック発振回路の出力と前記注入信号とを入力したことを特徴とするものである。
In one configuration example of the CDR circuit of the present invention, the second voltage controlled oscillator includes a first gate circuit in which an output of the gating circuit is input to one input terminal, and the first gate circuit. And a first feedback oscillation circuit that outputs a clock having a frequency corresponding to a frequency control signal input from the outside. The other input terminal of the first gate circuit is connected to the first input terminal. The output of the feedback oscillation circuit and the injection signal are input.
Further, in one configuration example of the CDR circuit of the present invention, the third voltage controlled oscillator inputs a second gate circuit in which one input terminal is set to a constant voltage and an output of the second gate circuit. And a second feedback oscillation circuit that outputs a clock having a frequency according to a frequency control signal input from the outside, and the output of the voltage control oscillator of the previous stage is connected to the other input terminal of the second gate circuit. And the output of the second feedback oscillation circuit and the injection signal are input.
また、本発明のCDR回路の1構成例は、さらに、前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力される前記注入信号を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のCDR回路の1構成例は、さらに、前記第2の電圧制御発振器の出力端子と前記n個の第3の電圧制御発振器のうち先頭の電圧制御発振器の入力端子との間、前記n個の第3の電圧制御発振器のうち1個の電圧制御発振器の出力端子と直後の電圧制御発振器の入力端子との間のうち、少なくとも1箇所に電圧制御発振器の出力を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を備えることを特徴とするものである。
また、本発明のCDR回路の1構成例は、前記電圧制御発振器を全て同一構成としたことを特徴とするものである。
また、本発明のCDR回路の1構成例において、前記位相同期ループは、前記第1の電圧制御発振器と、前記参照クロックと前記第1の電圧制御発振器の出力信号とを比較して周波数制御信号を前記第1の電圧制御発振器の周波数制御端子に供給する周波数比較器とから構成され、前記周波数比較器は、前記周波数制御信号を、前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個の電圧制御発振器の周波数制御端子にも供給することを特徴とするものである。
Further, one configuration example of the CDR circuit of the present invention further includes a buffer amplifier or an attenuator for attenuating the injection signal input to at least one of the second and third voltage controlled oscillators. It is what.
Further, one configuration example of the CDR circuit of the present invention is further provided between an output terminal of the second voltage controlled oscillator and an input terminal of a leading voltage controlled oscillator among the n third voltage controlled oscillators. Buffer amplifier for attenuating the output of the voltage controlled oscillator in at least one of the n third voltage controlled oscillators between the output terminal of one voltage controlled oscillator and the input terminal of the immediately following voltage controlled oscillator Alternatively, an attenuator is provided.
Also, one configuration example of the CDR circuit of the present invention is characterized in that all the voltage controlled oscillators have the same configuration.
Further, in one configuration example of the CDR circuit of the present invention, the phase-locked loop compares the first voltage controlled oscillator with the reference clock and the output signal of the first voltage controlled oscillator to compare the frequency control signal. Is supplied to a frequency control terminal of the first voltage controlled oscillator, and the frequency comparator transmits the frequency control signal to at least one of the second and third voltage controlled oscillators. The voltage control oscillator is also supplied to a frequency control terminal.
本発明によれば、入力データが遷移したときにパルスを出力するゲーティング回路と、位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように再生クロックの位相を調整する第2の電圧制御発振器とを設け、入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは第1の電圧制御発振器の出力クロックという高安定化されたクロック信号を注入信号として第2の電圧制御発振器に入力することにより、周波数安定度が高くジッタの少ない再生クロックを生成することができる。その結果、本発明では、CDR回路を用いるPONシステムのデータ転送効率の向上およびダイナミックレンジの向上に寄与することができる。 According to the present invention, a gating circuit that outputs a pulse when input data transitions, a first voltage-controlled oscillator arranged in a phase-locked loop, and an output pulse timing of the gating circuit are matched. A second voltage-controlled oscillator that adjusts the phase of the recovered clock, and a highly stabilized clock signal called a reference clock having a frequency equal to the data rate of the input data or an output clock of the first voltage-controlled oscillator is used as an injection signal By inputting to the second voltage controlled oscillator, it is possible to generate a recovered clock with high frequency stability and little jitter. As a result, the present invention can contribute to the improvement of the data transfer efficiency and the dynamic range of the PON system using the CDR circuit.
また、本発明では、入力データが遷移したときにパルスを出力するゲーティング回路と、位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整する第2の電圧制御発振器と、第2の電圧制御発振器の後ろに縦続接続され、前段の電圧制御発振器の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整するn個の第3の電圧制御発振器とを設け、入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは第1の電圧制御発振器の出力クロックという高安定化されたクロック信号を注入信号として第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力することにより、周波数安定度が高くジッタのより一層少ない再生クロックを生成することができる。その結果、本発明では、CDR回路を用いるPONシステムのデータ転送効率の向上およびダイナミックレンジの向上に寄与することができる。 In the present invention, the gating circuit that outputs a pulse when input data transitions, the first voltage controlled oscillator arranged in the phase locked loop, and the timing of the output pulse of the gating circuit are matched. A second voltage-controlled oscillator that adjusts the phase of the output clock, and cascaded behind the second voltage-controlled oscillator, and adjusts the phase of the output clock so as to match the timing of the output pulse of the voltage-controlled oscillator in the previous stage. Third voltage-controlled oscillators, and a highly stabilized clock signal called a reference clock having a frequency equal to the data rate of the input data or an output clock of the first voltage-controlled oscillator is used as the injection signals for the second and third. By inputting to at least one of the voltage controlled oscillators, a regenerated clock with higher frequency stability and less jitter can be generated. It is possible. As a result, the present invention can contribute to the improvement of the data transfer efficiency and the dynamic range of the PON system using the CDR circuit.
また、本発明では、第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力される注入信号を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を設けることにより、入力データの位相により一層同期した再生クロックを生成することができる。 Further, in the present invention, by providing a buffer amplifier or an attenuator that attenuates an injection signal input to at least one of the second and third voltage controlled oscillators, a recovered clock that is more synchronized with the phase of the input data can be obtained. Can be generated.
また、本発明では、第2の電圧制御発振器の出力端子とn個の第3の電圧制御発振器のうち先頭の電圧制御発振器の入力端子との間、n個の第3の電圧制御発振器のうち1個の電圧制御発振器の出力端子と直後の電圧制御発振器の入力端子との間のうち、少なくとも1箇所に電圧制御発振器の出力を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を設けることにより、再生クロックのジッタをより一層低減することが可能になる。 Further, in the present invention, between the output terminal of the second voltage controlled oscillator and the input terminal of the leading voltage controlled oscillator among the n third voltage controlled oscillators, among the n third voltage controlled oscillators. By providing a buffer amplifier or attenuator for attenuating the output of the voltage controlled oscillator at least at one position between the output terminal of one voltage controlled oscillator and the input terminal of the immediately following voltage controlled oscillator, jitter of the recovered clock Can be further reduced.
[第1の実施の形態]
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図である。本実施の形態のCDR回路は、周波数比較器2と、F/F3と、ゲーティング回路10と、VCO12と、G−VCO13とから構成される。図11に示した従来のCDR回路との相違は、VCO12の出力クロックを注入信号9としてメインVCOであるG−VCO13に注入している点である。
[First Embodiment]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the first embodiment of the present invention. The CDR circuit according to the present embodiment includes a
VCO12は、入力データ4のデータレートと等しい周波数の参照クロック5が入力されていれば、CDR回路への入力データ4の入力の有無にかかわらず、参照クロック5に同期した周波数安定度の非常に高いクロックを出力する。このような高安定なクロックを注入信号9としてG−VCO13に注入することで、従来は周波数制御信号のフィードフォワード制御のみで安定化していたG−VCO13を、非常に安定度の高い状態に保つことができるため、入力データ4に多くのジッタが含まれている場合においても、ジッタを低減した再生クロック7を再生できることになる。以下に、本実施の形態のCDR回路の動作を詳述する。
If the
ゲーティング回路10は、入力データ4が「0」から「1」に遷移したときに、例えば幅がT/2(Tは入力データ4の周期)のパルスを出力する。あるいは、ゲーティング回路10は、入力データ4が「1」から「0」に遷移したときにパルスを出力してもよい。こうして、ゲーティング回路10は、入力データ4のエッジを検出し、発振位相制御信号となるエッジパルスを生成する。ゲーティング回路10の出力パルスは、G−VCO13の入力端子に入力される。
When the
G−VCO13から出力される再生クロック7の位相は、ゲーティング回路10の出力パルスにより制御される。すなわち、G−VCO13は、ゲーティング回路10から例えば値が「0」のパルスが出力されたときはリセットされ「0」を出力し、パルスの出力が終了してゲーティング回路10の出力が「1」になった途端に発振を始め、ゲーティング回路10の出力が「1」の間は発振を続ける。こうして、G−VCO13においては、再生クロック7の位相が入力データ4の位相と合うように調整される。
The phase of the recovered
データ識別回路となるF/F3は、入力データ4を再生クロック7の所定のタイミング(例えば再生クロック7の立ち上がり)でリタイミングして、再生データ6を出力する。
一方、VCO12と周波数比較器2とは、周波数制御回路を構成しており、入力データ4のデータレートと等しい周波数の参照クロック5と同じ周波数で発振している。
The F /
On the other hand, the
周波数比較器2の出力端子から出力される制御信号8は、VCO12の周波数制御端子に供給されると同時に、G−VCO13の周波数制御端子にも供給される。G−VCO13およびVCO12は同じ回路構成であるため、同一の制御信号8が供給されると同一の周波数で発振する。したがって、VCO12の発振周波数と再生クロック7の周波数とが同じになるように制御される。G−VCO13およびVCO12は、例えば多段の可変遅延インバータで構成される通常のリング発振回路中に、発振開始のタイミングを制御できるゲート回路を備えて構成される。
The
以上の動作は図11に示した従来のCDR回路と同様であるが、本実施の形態では、さらにVCO12の出力クロックを注入信号9としてG−VCO13に注入している。図2はG−VCO13の構成の1例を示す回路図である。G−VCO13は、一方の入力端子がG−VCO13の入力端子に接続され、他方の入力端子がG−VCO13の出力端子および注入端子に接続されたNAND130と、NAND130の出力を入力とするインバータ131と、インバータ131の出力を入力とし、出力端子がG−VCO13の出力端子に接続されたインバータ132と、一端がインバータ131の出力端子およびインバータ132の入力端子に接続され、容量制御端子(図示せず)がG−VCO13の周波数制御端子に接続された可変容量素子(バラクタダイオード)133とから構成される。
The above operation is the same as that of the conventional CDR circuit shown in FIG. 11, but in this embodiment, the output clock of the
VCO12もG−VCO13と同じ回路構成で実現できる。ただし、VCO12の場合は、入力段のNANDの一方の入力端子(図2に示したG−VCO13においてゲーティング回路10からのエッジパルスを受ける入力端子)がプルアップされ、NANDの他方の入力端子にはVCO12の出力クロックのみが入力されるようにしておけばよい。これにより、常時発振するVCOとして使用できる。
The
前述のとおり、VCO12の発振周波数は、周波数比較器2による閉ループ制御によって参照クロック5の周波数と同一になるよう高安低化制御されている。したがって、G−VCO13の可変容量素子133にもVCO12の制御信号8と同じ制御信号を入力すれば、VCO12とG−VCO13は同一の周波数で発振することが期待される。しかしながら、厳密には2つのVCOの特性を完全に同一にすることは不可能であることに加えて、G−VCO13の発振周波数はフィードフォワードで制御されるため、G−VCO13の発振周波数の揺らぎを抑えることは非常に困難である。
As described above, the oscillation frequency of the
そこで、本実施の形態では、G−VCO13内のNAND130の2つの入力端子のうち再生クロック7の帰還を受けている方の入力端子に、VCO12の出力クロックを注入信号9として注入するようにした。参照クロック5により高安定化されているVCO12の出力クロックの影響を受けることで、G−VCO13の発振周波数はより安定する。G−VCO13の発振周波数が安定するのは、発振の立ち上がり段階で注入されたVCO12のクロックが、発振の種火的な役割を果たすためと、入力データ4の周波数変動に対して安定化手段のような役割を果たすためである。その結果、本実施の形態では、周波数の揺らぎを抑制した高安定な再生クロック7を生成することができる。
Therefore, in this embodiment, the output clock of the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図3は本発明の第2の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であり、VCO12の出力端子とG−VCO13の注入端子との間に減衰器30を設けたものである。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the CDR circuit according to the second embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same configurations as those in FIG. The present embodiment is a modification of the first embodiment, in which an
第1の実施の形態によれば、周波数の揺らぎを抑制した高安定な再生クロック7を生成することができるが、注入信号9には、入力データ4に対する位相同期の確立を遅くしてしまうという副作用もある。そこで、本実施の形態では、注入信号9を減衰させる減衰器30を設けることにより、注入信号9が高レベルになった場合であっても、再生クロック7の位相が注入信号9に支配されないように注入信号9を弱めることができ、入力データ4の位相に同期した再生クロック7を生成することができる。
According to the first embodiment, it is possible to generate a highly
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。図4は本発明の第3の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態と図1に示した第1の実施の形態との相違は、VCO12からの注入信号9をG−VCO13に注入する代わりに、G−VCO13の出力端子とF/F3のクロック端子との間にVCO14を設け、注入信号9をVCO14の入力端子に注入するようにしたことである。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the third embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same configurations as those in FIG. The difference between the present embodiment and the first embodiment shown in FIG. 1 is that instead of injecting the injection signal 9 from the
VCO14は、VCO12、G−VCO13と同じ回路構成であることが好ましい。図5はVCO14の構成の1例を示す回路図である。VCO14は、一方の入力端子がプルアップされ、他方の入力端子がVCO14の入力端子およびVCO14の出力端子に接続されたNAND140と、NAND140の出力を入力とするインバータ141と、インバータ141の出力を入力とし、出力端子がVCO14の出力端子に接続されたインバータ142と、一端がインバータ141の出力端子およびインバータ142の入力端子に接続され、容量制御端子(図示せず)がVCO14の周波数制御端子に接続された可変容量素子143とから構成される。前述のとおり、注入信号9は、VCO14の入力端子に注入される。
The
G−VCO13、VCO12、VCO14を同じ構成とすれば、VCO12を用いた閉ループ制御で生成された制御信号8をG−VCO13およびVCO14にも入力することで、3つのVCOは同一の周波数で発振することが期待される。
本実施の形態では、第1の実施の形態のCDR回路に対してVCO14を付加することにより、入力データ4にジッタが含まれている場合においても、再生クロック7のジッタをより一層低減することができる。このジッタの低減効果は、G−VCO13と注入信号9が入力されるVCO14の2段階でジッタを低減できることに起因する。
If the G-
In the present embodiment, by adding the
さらに、本実施の形態では、ゲーティング回路10からのパルスではなく、G−VCO13で生成したクロックをVCO14に入力して再生クロック7を生成していることから、入力データ4に対する位相同期をより確実に実現することができる。したがって、より一層高安定かつジッタの小さい再生クロック7を生成することが可能になる。
Furthermore, in this embodiment, since the recovered
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。図6は本発明の第4の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1、図4と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、第3の実施の形態の変形例であり、G−VCO13の出力端子とVCO14の入力端子との間にバッファ増幅器15を設けたものである。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the fourth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same configurations as those in FIGS. The present embodiment is a modification of the third embodiment, in which a
バッファ増幅器15としては、好ましくはその駆動力がVCO14の最終段のバッファ(図5の例ではインバータ142)の駆動力よりも弱いものを用いる。本実施の形態では、バッファ増幅器15を備えることにより、ジッタなど不要な信号成分のVCO14への伝達を抑圧することが可能になる。VCO14から出力される再生クロック7の位相は、G−VCO13の出力クロックの位相と合うように(すなわち、入力データ4の位相と合うように)調整されるが、G−VCO13の影響が小さいことから、G−VCO13の出力クロックの位相に瞬時に追従することはない。したがって、入力データ4にジッタが存在する場合でも、このジッタの影響を受け難くなるので、再生クロック7のジッタを低減することができる。
As the
[第5の実施の形態]
次に、本発明の第5の実施の形態について説明する。図7は本発明の第5の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1、図4と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、第3の実施の形態の変形例であり、VCO12の出力端子とVCO14の入力端子との間にバッファ増幅器16を設けたものである。
[Fifth Embodiment]
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the fifth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same configurations as those in FIGS. This embodiment is a modification of the third embodiment, in which a
本実施の形態では、注入信号9を減衰させるバッファ増幅器16を設けることにより、注入信号9が高レベルになった場合であっても、再生クロック7の位相が注入信号9に支配されないように注入信号9のレベルを調整することができ、入力データ4の位相により一層同期した再生クロック7を生成することができる。
In the present embodiment, by providing the
[第6の実施の形態]
次に、本発明の第6の実施の形態について説明する。図8は本発明の第6の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1、図4と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態は、第3の実施の形態の変形例であり、VCO12の出力端子とVCO14の入力端子との間に減衰器31を設けたものである。
[Sixth Embodiment]
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the sixth embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same configurations as those in FIGS. This embodiment is a modification of the third embodiment, in which an
本実施の形態では、注入信号9を減衰させる減衰器31を設けることにより、再生クロック7の位相が注入信号9に支配されないように注入信号9のレベルを調整することができ、入力データ4の位相により一層同期した再生クロック7を生成することができる。
In the present embodiment, by providing the
なお、第4の実施の形態と第5の実施の形態を組み合わせてもよいし、第4の実施の形態と第6の実施の形態を組み合わせてもよい。また、第4の実施の形態のバッファ増幅器15を減衰器に置き換えてもよい。
In addition, you may combine 4th Embodiment and 5th Embodiment, and you may combine 4th Embodiment and 6th Embodiment. Further, the
[第7の実施の形態]
次に、本発明の第7の実施の形態について説明する。図9は本発明の第7の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1、図4、図6と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態と図6に示した第4の実施の形態との相違は、G−VCO13の注入端子にも注入信号9を注入していることである。
[Seventh Embodiment]
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 is a block diagram showing the configuration of the CDR circuit according to the seventh embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the same configurations as those in FIGS. The difference between this embodiment and the fourth embodiment shown in FIG. 6 is that the injection signal 9 is also injected into the injection terminal of the G-
本実施の形態では、第3の実施の形態と同様にVCO14を設けて、このVCO14の入力端子に注入信号9を注入すると共に、第1の実施の形態と同様にG−VCO13の注入端子にも注入信号9を注入し、さらに第4の実施の形態と同様にバッファ増幅器15を設けることにより、再生クロック7のジッタを低減すると共に、入力データ4に対する位相同期をより確実に実現することができ、より一層の高安定動作を図ることができる。
In the present embodiment, a
[第8の実施の形態]
次に、本発明の第8の実施の形態について説明する。図10は本発明の第8の実施の形態に係るCDR回路の構成を示すブロック図であり、図1、図4、図6と同様の構成には同一の符号を付してある。本実施の形態と図7に示した第5の実施の形態との相違は、G−VCO13の注入端子にも注入信号9を注入していることと、VCO12の出力端子とG−VCO13の注入端子およびバッファ増幅器16の入力端子との間に減衰器31を設けていることである。
[Eighth Embodiment]
Next, an eighth embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a CDR circuit according to the eighth embodiment of the present invention. The same reference numerals are given to the same configurations as those in FIGS. The difference between this embodiment and the fifth embodiment shown in FIG. 7 is that the injection signal 9 is also injected into the injection terminal of the G-
本実施の形態では、第3の実施の形態と同様にVCO14を設けて、第5の実施の形態と同様にVCO12の出力端子とVCO14の入力端子との間にバッファ増幅器16を設け、さらに第6の実施の形態と同様に減衰器31を介してG−VCO13の注入端子およびバッファ増幅器16の入力端子に注入信号9を注入することにより、再生クロック7のジッタを低減すると共に、入力データ4に対する位相同期をより確実に実現することができ、より一層の高安定動作を図ることができる。
In the present embodiment, a
なお、第7、第8の実施の形態に限定されず、第7の実施の形態において、さらに第8の実施の形態のように注入信号9の注入経路にバッファ増幅器や減衰器を備えた構成としても構わない。また、第8の実施の形態におけるバッファ増幅器16は減衰器であっても構わない。また、注入信号9を注入するのは、G−VCO13とVCO14のうちいずれか1個であってもよい。
Note that the present invention is not limited to the seventh and eighth embodiments, and in the seventh embodiment, a buffer amplifier and an attenuator are further provided in the injection path of the injection signal 9 as in the eighth embodiment. It does not matter. The
また、第1〜第8の実施の形態においては、注入信号9としてVCO12の出力クロックを用いているが、これに限るものではなく、入力データ4のデータレートと等しい周波数の参照クロック5を注入信号9として用いてもよい。
In the first to eighth embodiments, the output clock of the
また、第3〜第6の実施の形態において、注入信号9を注入するのは、G−VCO13であってもよい。
また、VCO14をn個(nは1以上の整数)縦続接続してもよい。さらに、1個のVCO14の出力端子とその直後のVCO14の入力端子との間にバッファ増幅器または減衰器を設けてもよい。
In the third to sixth embodiments, the G-
Further, n VCOs 14 (n is an integer of 1 or more) may be connected in cascade. Further, a buffer amplifier or an attenuator may be provided between the output terminal of one
本発明は、入力データに対して位相同期したクロックを再生し、このクロックにより入力データのリタイミングを行う技術に適用することができる。 The present invention can be applied to a technique for reproducing a clock that is phase-synchronized with input data and performing retiming of the input data using this clock.
2…周波数比較器、3…フリップフロップ、4…入力データ、5…参照クロック、6…再生データ、7…再生クロック、8…制御信号、9…注入信号、10…ゲーティング回路、12,13,14…VCO、15,16…バッファ増幅器、30,31…減衰器。 2 ... frequency comparator, 3 ... flip-flop, 4 ... input data, 5 ... reference clock, 6 ... reproduction data, 7 ... reproduction clock, 8 ... control signal, 9 ... injection signal, 10 ... gating circuit, 12, 13 , 14 ... VCO, 15, 16 ... buffer amplifier, 30, 31 ... attenuator.
Claims (8)
位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、
前記ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように再生クロックの位相を調整することにより、前記入力データとタイミングの合った再生クロックを出力する第2の電圧制御発振器と、
前記入力データのデータ識別を前記再生クロックに基づいて行うデータ識別回路とを備え、
前記入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは前記第1の電圧制御発振器の出力クロックを注入信号として前記第2の電圧制御発振器に入力したことを特徴とするCDR回路。 A gating circuit that outputs a pulse when input data transitions;
A first voltage controlled oscillator disposed in a phase locked loop;
A second voltage-controlled oscillator that outputs a reproduction clock that is in timing with the input data by adjusting the phase of the reproduction clock so as to match the timing of the output pulse of the gating circuit;
A data identification circuit for performing data identification of the input data based on the recovered clock,
A CDR circuit, wherein a reference clock having a frequency equal to a data rate of the input data or an output clock of the first voltage controlled oscillator is inputted as an injection signal to the second voltage controlled oscillator.
位相同期ループ中に配置された第1の電圧制御発振器と、
前記ゲーティング回路の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整することにより、前記入力データとタイミングの合った出力クロックを出力する第2の電圧制御発振器と、
この第2の電圧制御発振器の後ろに縦続接続され、前段の電圧制御発振器の出力パルスのタイミングに合うように出力クロックの位相を調整するn個(nは1以上の整数)の第3の電圧制御発振器と、
前記入力データのデータ識別を、前記n個の第3の電圧制御発振器のうち最後尾の電圧制御発振器から出力されるクロックに基づいて行うデータ識別回路とを備え、
前記入力データのデータレートと等しい周波数の参照クロックまたは前記第1の電圧制御発振器の出力クロックを注入信号として前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力したことを特徴とするCDR回路。 A gating circuit that outputs a pulse when input data transitions;
A first voltage controlled oscillator disposed in a phase locked loop;
A second voltage-controlled oscillator that outputs an output clock that is in timing with the input data by adjusting the phase of the output clock to match the timing of the output pulse of the gating circuit;
N (n is an integer of 1 or more) third voltages that are cascade-connected behind the second voltage controlled oscillator and adjust the phase of the output clock so as to match the timing of the output pulse of the preceding voltage controlled oscillator. A controlled oscillator;
A data identification circuit for performing data identification of the input data based on a clock output from the last voltage-controlled oscillator among the n third voltage-controlled oscillators,
A reference clock having a frequency equal to the data rate of the input data or an output clock of the first voltage controlled oscillator is inputted as an injection signal to at least one of the second and third voltage controlled oscillators. CDR circuit.
前記第2の電圧制御発振器は、
一方の入力端子に前記ゲーティング回路の出力が入力される第1のゲート回路と、
この第1のゲート回路の出力を入力とし、外部から入力される周波数制御信号に応じた周波数のクロックを出力する第1のフィードバック発振回路とから構成され、
前記第1のゲート回路の他方の入力端子に、前記第1のフィードバック発振回路の出力と前記注入信号とを入力したことを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit according to claim 1 or 2,
The second voltage controlled oscillator is:
A first gate circuit in which an output of the gating circuit is input to one input terminal;
An output of the first gate circuit is used as an input, and the first feedback oscillation circuit outputs a clock having a frequency corresponding to a frequency control signal input from the outside.
A CDR circuit, wherein the output of the first feedback oscillation circuit and the injection signal are input to the other input terminal of the first gate circuit.
前記第3の電圧制御発振器は、
一方の入力端子が一定電圧に設定される第2のゲート回路と、
この第2のゲート回路の出力を入力とし、外部から入力される周波数制御信号に応じた周波数のクロックを出力する第2のフィードバック発振回路とから構成され、
前記第2のゲート回路の他方の入力端子に、前段の電圧制御発振器の出力と前記第2のフィードバック発振回路の出力と前記注入信号とを入力したことを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit according to claim 2 or 3,
The third voltage controlled oscillator includes:
A second gate circuit in which one input terminal is set to a constant voltage;
An output of the second gate circuit is used as an input, and the second feedback oscillation circuit outputs a clock having a frequency corresponding to a frequency control signal input from the outside.
A CDR circuit, wherein an output of a previous voltage-controlled oscillator, an output of the second feedback oscillation circuit, and the injection signal are input to the other input terminal of the second gate circuit.
さらに、前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個に入力される前記注入信号を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を備えることを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit according to any one of claims 1 to 4,
The CDR circuit further comprises a buffer amplifier or an attenuator for attenuating the injection signal input to at least one of the second and third voltage controlled oscillators.
さらに、前記第2の電圧制御発振器の出力端子と前記n個の第3の電圧制御発振器のうち先頭の電圧制御発振器の入力端子との間、前記n個の第3の電圧制御発振器のうち1個の電圧制御発振器の出力端子と直後の電圧制御発振器の入力端子との間のうち、少なくとも1箇所に電圧制御発振器の出力を減衰させるバッファ増幅器または減衰器を備えることを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit according to any one of claims 1 to 5,
Further, between the output terminal of the second voltage controlled oscillator and the input terminal of the leading voltage controlled oscillator among the n third voltage controlled oscillators, 1 of the n third voltage controlled oscillators. A CDR circuit comprising a buffer amplifier or an attenuator for attenuating the output of the voltage controlled oscillator at at least one position between the output terminal of each voltage controlled oscillator and the input terminal of the immediately following voltage controlled oscillator.
前記電圧制御発振器を全て同一構成としたことを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit according to any one of claims 1 to 6,
A CDR circuit characterized in that all the voltage controlled oscillators have the same configuration.
前記位相同期ループは、
前記第1の電圧制御発振器と、
前記参照クロックと前記第1の電圧制御発振器の出力信号とを比較して周波数制御信号を前記第1の電圧制御発振器の周波数制御端子に供給する周波数比較器とから構成され、
前記周波数比較器は、前記周波数制御信号を、前記第2、第3の電圧制御発振器のうち少なくとも1個の電圧制御発振器の周波数制御端子にも供給することを特徴とするCDR回路。 The CDR circuit of claim 7,
The phase-locked loop is
The first voltage controlled oscillator;
A frequency comparator that compares the reference clock with an output signal of the first voltage controlled oscillator and supplies a frequency control signal to a frequency control terminal of the first voltage controlled oscillator;
The CDR circuit supplies the frequency control signal to a frequency control terminal of at least one of the second and third voltage controlled oscillators.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010016518A JP5108037B2 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | CDR circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010016518A JP5108037B2 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | CDR circuit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011155566A JP2011155566A (en) | 2011-08-11 |
JP5108037B2 true JP5108037B2 (en) | 2012-12-26 |
Family
ID=44541183
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010016518A Expired - Fee Related JP5108037B2 (en) | 2010-01-28 | 2010-01-28 | CDR circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5108037B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5776657B2 (en) * | 2012-09-18 | 2015-09-09 | 株式会社デンソー | Receiver circuit |
JP6295883B2 (en) * | 2014-08-08 | 2018-03-20 | 株式会社デンソー | Clock data recovery circuit |
CN113114110B (en) * | 2021-04-23 | 2023-05-05 | 长城电源技术有限公司 | Power supply driving module and power supply equipment |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3346442B2 (en) * | 1995-02-07 | 2002-11-18 | 日本電信電話株式会社 | Timing extraction circuit |
JP3346445B2 (en) * | 1995-06-29 | 2002-11-18 | 日本電信電話株式会社 | Identification / timing extraction circuit |
JP4294565B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-07-15 | 日本電信電話株式会社 | Timing extraction circuit |
JP2008011173A (en) * | 2006-06-29 | 2008-01-17 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Cdr circuit |
JP4827871B2 (en) * | 2008-03-26 | 2011-11-30 | 日本電信電話株式会社 | CDR circuit |
-
2010
- 2010-01-28 JP JP2010016518A patent/JP5108037B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011155566A (en) | 2011-08-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7302026B2 (en) | Clock recovery circuit and electronic device using a clock recovery circuit | |
KR102721805B1 (en) | Phase-locked acceleration circuit and phase-locked loop system based on control signal pulse width extraction | |
KR101088065B1 (en) | CDR circuit | |
US20140286469A1 (en) | Reception circuit and semiconductor integrated circuit | |
US6771096B1 (en) | Circuit, system, and method for using hysteresis to avoid dead zone or non-linear conditions in a phase frequency detector | |
JP6724619B2 (en) | Signal reproducing circuit, electronic device and signal reproducing method | |
TWI477131B (en) | Signal multiplexing device | |
JP5108037B2 (en) | CDR circuit | |
US20130093526A1 (en) | "replica based" vco gain and loop filter's jitter reduction technique for ring oscillator plls | |
JP4294565B2 (en) | Timing extraction circuit | |
JP5177905B2 (en) | CDR circuit | |
US9634677B2 (en) | Clock generator and integrated circuit using the same and injection-locked phase-locked loop control method | |
JP5462022B2 (en) | CDR circuit | |
US20060050828A1 (en) | Phase comparison circuit and cdr circuit | |
JP5108036B2 (en) | CDR circuit | |
JP5420748B2 (en) | Clock data recovery circuit | |
JP5438055B2 (en) | CDR circuit | |
JP2007181000A (en) | Timing extraction circuit | |
US7471157B2 (en) | Low power/zero-offset charge pump circuits for DLLs and PLLs | |
Wu et al. | A monolithic 1.25 Gbits/sec CMOS clock/data recovery circuit for fibre channel transceiver | |
JP2011155561A (en) | Cdr circuit | |
KR940000942B1 (en) | Bit synchronous circuit | |
JP5612499B2 (en) | CDR circuit | |
JP5113202B2 (en) | CDR circuit | |
KR100803360B1 (en) | PLL circuit and its control method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20111102 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20111102 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20120215 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121002 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121004 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5108037 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151012 Year of fee payment: 3 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |