JPH02184114A - Clock generator - Google Patents
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- JPH02184114A JPH02184114A JP1004532A JP453289A JPH02184114A JP H02184114 A JPH02184114 A JP H02184114A JP 1004532 A JP1004532 A JP 1004532A JP 453289 A JP453289 A JP 453289A JP H02184114 A JPH02184114 A JP H02184114A
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Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、自動位相制御によるクロック発生装置に関
するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a clock generation device using automatic phase control.
典型的な先行技術は、第4図に示されている。 A typical prior art is shown in FIG.
このクロック発生装置は、入力端子41から入力される
正弦波S1に位相同期したクロック信号S2を出力端子
42に得るためのものである。電圧制j′8型発振器(
VCO)43出力は位相シフタ44でπ/2だけ位相シ
フトされて乗算器45に入力される。この乗算器45に
は前記正弦波Slが入力され、この正弦波Slと前記位
相シフトされた電圧制御型発振器43出力との乗算が行
われる。This clock generator is for obtaining at an output terminal 42 a clock signal S2 whose phase is synchronized with a sine wave S1 inputted from an input terminal 41. Voltage controlled j'8 type oscillator (
The output of VCO) 43 is phase-shifted by π/2 by phase shifter 44 and input to multiplier 45 . The sine wave Sl is input to this multiplier 45, and the sine wave Sl is multiplied by the phase-shifted output of the voltage controlled oscillator 43.
この乗算器45出力から低域通過フィルタ(LPF)4
6で高調波成分を除去して、アクティブフィルタ47で
前記電圧制御型発振器43を制御するための制御電圧が
作成される。このようにして位相同期ループが形成され
ており、乗算器45出力が0となるように電圧制御型発
振器43が制御され、そのようにして前記電圧制御型発
振器43出力から正弦波S1に位相同期したクロック信
号S2を得るようにしている。From this multiplier 45 output, a low pass filter (LPF) 4
6 removes harmonic components, and an active filter 47 creates a control voltage for controlling the voltage controlled oscillator 43. In this way, a phase-locked loop is formed, and the voltage-controlled oscillator 43 is controlled so that the output of the multiplier 45 becomes 0, and in this way, the output of the voltage-controlled oscillator 43 is phase-locked to the sine wave S1. The clock signal S2 is obtained using the following clock signal S2.
上述の先行技術では、乗算器45出力が0になるという
条件のみで動作しており、しかもこの乗算器45は入力
正弦波S1と位相シフタ44出力との位相差がπ/2ま
たは3π/2のときにその出力が0となる。ところが前
記位相差が3π/2から少しずれると、乗算器45出力
に基づいてアクティブフィルタ47は、電圧制御型発振
器43に、前記位相差をπ/2とする方向へ制御するた
めの制御信号を与える。このように前記位4目差が3π
/2近傍の値であるときには、前記電圧制御型発振器4
3出力の位相をほぼπだけシフトさせなければならず、
このため位相ロックに時間がかかることとなる。さらに
上述の先行技術では、位相シフタ44を用いているので
、出力信号S2の入力正弦波S1に対する位相同期の精
度が位相シフタ44に支配されるという問題があった。In the above-mentioned prior art, the multiplier 45 operates only under the condition that the output of the multiplier 45 becomes 0, and moreover, the multiplier 45 operates under the condition that the phase difference between the input sine wave S1 and the output of the phase shifter 44 is π/2 or 3π/2. The output becomes 0 when . However, when the phase difference slightly deviates from 3π/2, the active filter 47 sends a control signal to the voltage controlled oscillator 43 to control the phase difference to π/2 based on the output of the multiplier 45. give. In this way, the difference of 4 stitches in the previous position is 3π
/2, the voltage controlled oscillator 4
The phase of the three outputs must be shifted by approximately π,
For this reason, phase locking takes time. Furthermore, since the above-mentioned prior art uses the phase shifter 44, there is a problem that the accuracy of phase synchronization of the output signal S2 with respect to the input sine wave S1 is controlled by the phase shifter 44.
この発明の目的は、入力正弦波に対して高速に位相同期
し、しかも前記入力正弦波に対する所望の位相差を高精
度で設定したクロック信号を出力させることができるよ
うにしたクロック発生装置を提供することである。An object of the present invention is to provide a clock generation device capable of outputting a clock signal that is phase-synchronized at high speed with respect to an input sine wave and in which a desired phase difference with respect to the input sine wave is set with high precision. It is to be.
この発明のクロック発生装置は、一定の周波数を有する
正弦波に所定の位相差を有して位相同期したクロック信
号を発生させるクロック発生装置において、
前記正弦波の周波数の4倍の発振周波数を存する発振器
と、
この発振器出力を1/4分周して、π72ずつ位相シフ
トした4相のサンプリングクロック信号を作成する分周
器と、
前記4相のサンプリングクロック信号から、π/2の位
相差を有する2相のサンプリングクロック信号を選別す
る選別器と、
この選別器からの前記2相のサンプリングクロック信号
にそれぞれ同期して、前記正弦波をサンプリングする第
1および第2のアナログ/デジタル変換器と、
この第1および第2のアナログ/デジタル変換器の出力
から、前記第1のア・ナログ/デジタル変換器における
サンプリング時の正弦波の位相が、この正弦波の1周期
を4分割した位相領域の何れの位相領域に属するかを判
別し、前記4相のサンプリングクロック信号のうちで、
前記正弦波との位相差が前記所定の位相差に最も近いサ
ンプリングクロック信号を前記第1のアナログ/デジタ
ル変換器のサンプリングクロック信号として選別させる
選別制御信号を前記選別器に与える領域判別手段と、
前記第1および第2のアナログ/デジタル変換器出力か
ら、前記4相のサンプリングクロック信号のなかの前記
正弦波との位相差が前記所定の位相差に最も近いサンプ
リングクロック信号と前記正弦波との位相差の前記所定
の位相差に対する位相誤差を演算する演算手段とを備え
、
この演算手段出力に応答して、前記発振器出力の位相を
前記位相誤差を減少させるように制御し、前記選別器か
ら前記第1のアナログ/デジタル変換器に与えられるサ
ンプリングクロック信号をクロック信号として出力する
ようにしたことを特徴とする。A clock generating device of the present invention is a clock generating device that generates a clock signal that is phase-synchronized with a sine wave having a constant frequency and having a predetermined phase difference, and has an oscillation frequency that is four times the frequency of the sine wave. an oscillator; a frequency divider that divides the oscillator output into 1/4 to create a four-phase sampling clock signal whose phase is shifted by π72; a selector that selects the two-phase sampling clock signals from the selector; and first and second analog/digital converters that sample the sine wave in synchronization with the two-phase sampling clock signals from the selector. , From the outputs of the first and second analog/digital converters, it is determined that the phase of the sine wave at the time of sampling in the first analog/digital converter is a phase region that divides one period of the sine wave into four. It is determined which phase region the sampling clock signal belongs to among the four phases of the sampling clock signal.
area discriminating means for supplying to the selector a selection control signal that causes the sampling clock signal whose phase difference with the sine wave is closest to the predetermined phase difference to be selected as the sampling clock signal of the first analog/digital converter; From the outputs of the first and second analog/digital converters, a signal is detected between the sampling clock signal and the sine wave whose phase difference with the sine wave among the four-phase sampling clock signals is closest to the predetermined phase difference. a calculation means for calculating a phase error with respect to the predetermined phase difference, and in response to the output of the calculation means, controls the phase of the oscillator output so as to reduce the phase error; The present invention is characterized in that the sampling clock signal given to the first analog/digital converter is output as a clock signal.
(作用〕
この発明の構成によれば、発振器は位相同期させるべき
正弦波の4倍の発振周波数を有しており、したがってこ
の発振器出力を1/4分周する分周器が出力する4相の
サンプリングクロック信号は前記正弦波の周波数に等し
い周波数を有している。(Function) According to the configuration of the present invention, the oscillator has an oscillation frequency four times that of the sine wave to be phase-synchronized, and therefore, the frequency divider that divides the oscillator output by 1/4 outputs four phases. The sampling clock signal has a frequency equal to the frequency of the sine wave.
この4相のサンプリングクロック信号は、π/2ずつ位
相シフトされているので、何れか一つのサンプリングク
ロック信号が、前記正弦波に対して、出力すべきクロッ
ク信号と正弦波との所望の位相差に最も近い位相差を有
している。Since these four-phase sampling clock signals are phase-shifted by π/2, any one of the sampling clock signals has a desired phase difference between the clock signal to be output and the sine wave with respect to the sine wave. It has a phase difference closest to .
前記4相のサンプリングクロック信号は、そのうちの位
相差π/2を有する2相のサンプリングクロツタ信号が
選別器で選別され、この2相のサンプリングクロック信
号はそれぞれ第1、第2のアナログ/デジタル変換器に
与えられる。Of the four-phase sampling clock signals, two-phase sampling clock signals having a phase difference of π/2 are selected by a sorter, and these two-phase sampling clock signals are divided into first and second analog/digital signals, respectively. given to the converter.
この第1および第2のアナログ/デジタル変換器はそれ
ぞれ、前記サンプリングクロック信号に同期して前記正
弦波をサンプリングし、その出力を領域判別手段および
演算手段に与える。The first and second analog/digital converters each sample the sine wave in synchronization with the sampling clock signal, and provide their outputs to the area determining means and the calculating means.
領域判別手段では、前記第1のアナログ/デジタル変換
器におけるサンプリング時の前記正弦波の位相が、この
正弦波の1周期をπ/2ずつに4分割した位相領域の何
れに属するかが判別される。The region determining means determines to which phase region the phase of the sine wave at the time of sampling in the first analog/digital converter belongs to a phase region obtained by dividing one period of the sine wave into four by π/2. Ru.
この領域判別手段は、前記選別器に選別制御信号を与え
、分周器からの前記4相のサンプリングクロック信号の
うち、前記正弦波に対する位相差が、前記正弦波とクロ
ック信号との間の所望の位相差に最も近いものが、前記
第1のアナログ/デジタル変換器に与えられるように制
御する。この第1のアナログ/デジタル変換器に与えら
れる前記サンプリングクロック信号がクロック信号とし
て出力される。このサンプリングクロック信号は前記選
別器による分周器出力の選別によって、入力正弦波に大
して所望の位相差に近い位相差を有して位相同期するこ
とになる。The area discriminating means applies a sorting control signal to the sorter, and determines whether the phase difference with respect to the sine wave among the four-phase sampling clock signals from the frequency divider is a desired one between the sine wave and the clock signal. control is performed so that the phase difference closest to the phase difference is applied to the first analog/digital converter. The sampling clock signal applied to this first analog/digital converter is output as a clock signal. This sampling clock signal is phase-synchronized with the input sine wave with a phase difference close to a desired phase difference by selection of the frequency divider output by the selection device.
前記演算手段では、前記4相のサンプリングクロック信
号のうちの前記正弦波のとの位相差が所望の位相差に最
も近いサンプリングクロック信号と前記正弦波との位相
差の、前記所望の位相差に対する位相誤差が演算される
。この演算手段出力に応答して、前記発振器出力の位相
が前記位相誤差を減少させるように制御され、そのよう
にして前記第1のアナログ/デジタル変換器に与えられ
るサンプリングクロック信号の位相のいわば微調整が行
われる。このようにして、入力正弦波に所望の位相差を
有して位相同期したクロック信号を前記第1のアナログ
/デジタル変換器に与えられるサンプリングクロック信
号として得ることができる。The arithmetic means calculates the phase difference between the sampling clock signal and the sine wave, of which the phase difference between the sine wave and the sine wave among the four-phase sampling clock signals is closest to the desired phase difference, with respect to the desired phase difference. A phase error is calculated. In response to this arithmetic means output, the phase of the oscillator output is controlled so as to reduce the phase error, thus increasing the phase of the sampling clock signal applied to the first analog-to-digital converter. Adjustments will be made. In this way, a clock signal phase-synchronized with the input sine wave having a desired phase difference can be obtained as the sampling clock signal given to the first analog/digital converter.
以上のように、出力されるクロック信号は、選別器によ
るサンプリングクロック信号の選別によって入力正弦波
に対する所望の位相差に近い位相差を有して前記入力正
弦波に同期し、その位相の微調整を演算手段出力に応答
して発振器出力の位相を制御するようにして行うようし
ているので、位相同期に要する時間が短くなり、また従
来のように位相シフタを用いないので、人力正弦波とク
ロック信号との位相差を前記所望の位相差に正確に設定
することができる。As described above, the output clock signal is synchronized with the input sine wave with a phase difference close to the desired phase difference with respect to the input sine wave by screening the sampling clock signal by the selector, and the phase is finely adjusted. This is done by controlling the phase of the oscillator output in response to the output of the arithmetic means, so the time required for phase synchronization is shortened, and since a phase shifter is not used as in the conventional case, it can be easily compared to a human-powered sine wave. The phase difference with the clock signal can be accurately set to the desired phase difference.
第1図はこの発明の一実施例のクロック発生装置の基本
的な構成を示すプロ・ンク図である。このクロック発生
装置は、入力端子1に入力される一定の周波数fcを有
する正弦波Sllに所定の位相差(たとえばπ/2)を
有して位相同期したクロック信号S12を出力端子2に
得るためのもので、電圧制御型発振器3(以下「発振器
3」という。)と、この発振器3出力を1/4分周して
π/2ずつ位相シフトした4相のサンプリングクロック
信号を出力する分周器4と、この分周器4からの4相の
サンプリングクロック信号から2相のサンプリングクロ
ック信号φ1.φ2を選別する選別器5と、前記サンプ
リングクロック信号φ1゜φ2にそれぞれ同期して前記
入力正弦波311をサンプリングする第1および第2の
アナログ/デジタル変換器(以下rA/D変換器」とい
う。)6.7とを備え、第1のA/D変換器6に入力さ
れる前記サンプリングクロック信号φ1をクロック信号
S12として出力する。FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a clock generator according to an embodiment of the present invention. This clock generator is configured to obtain at an output terminal 2 a clock signal S12 that is phase-synchronized with a sine wave Sll having a constant frequency fc input to an input terminal 1 with a predetermined phase difference (for example, π/2). A voltage-controlled oscillator 3 (hereinafter referred to as "oscillator 3") and a frequency divider that outputs a four-phase sampling clock signal whose frequency is divided by 1/4 and whose phase is shifted by π/2. 4, and two-phase sampling clock signals φ1 . A selector 5 that selects φ2, and first and second analog/digital converters (hereinafter referred to as rA/D converters) that sample the input sine wave 311 in synchronization with the sampling clock signals φ1 and φ2, respectively. )6.7, and outputs the sampling clock signal φ1 input to the first A/D converter 6 as a clock signal S12.
第1および第2のアナログ/デジタル変換器6゜7の出
力は、領域判別器8および演算器9に共通に入力される
。そして領域判別器8では、第1のA/D変換器6にお
けるサンプリング時の入力正弦波Sllの位相が、π/
2ずつに分割した位相領域の何れに属するかが判別され
、その出力は遅延器10を介して選別器5に制御信号と
して与えられており、選別器5ではこの制御信号に基づ
いて前記4相のサンプリングクロック信号から2相を選
別する。The outputs of the first and second analog/digital converters 6.7 are commonly input to the area discriminator 8 and the arithmetic unit 9. In the area discriminator 8, the phase of the input sine wave Sll during sampling in the first A/D converter 6 is π/
It is determined which of the two phase regions it belongs to, and its output is given as a control signal to the selector 5 via the delay device 10, and the selector 5 selects the four phases based on this control signal. Two phases are selected from the sampling clock signal of.
演算器9では後述する4種類の演算が行われ、その出力
は切換器11に入力される。この切換器11には前記領
域判別器8出力がライン12を介して与えられており、
この領域判別器8出力を切換制御信号として、前記4種
類の演算結果が選択的にライン13に導出される。この
実施例では、前記演算器9および切換器11を含んで演
算手段20が構成されており、切換器11出力は位相誤
差信号となる。The calculator 9 performs four types of calculations, which will be described later, and the output thereof is input to the switch 11. The output of the region discriminator 8 is applied to this switch 11 via a line 12,
Using the output of the region discriminator 8 as a switching control signal, the above four types of calculation results are selectively led out to the line 13. In this embodiment, a calculation means 20 includes the calculation unit 9 and the switch 11, and the output of the switch 11 becomes a phase error signal.
ライン13からの位相誤差信号は、前記発振器3の制御
電圧を作成する制御部14に入力される。The phase error signal from line 13 is input to a control section 14 which creates a control voltage for the oscillator 3.
この制御部14はライン15からの発振器3出力を分周
して基準周波数信号を作成するカウンタ16と、このカ
ウンタ16出力をライン13からの位相誤差信号に基づ
いてパルス幅変調などして出力するパルス発生器17と
、低域通過フィルタなどで構成され前記パルス発生器1
7出力を直流電圧に変換して発振器3の制御電圧を作成
する直流変換器18とを備えている。そして発振器3を
人力正弦波Sllの4倍の周波数4fcで発振させてい
る。したがって前記分周器4が選別器5に与える4相の
サンプリングクロック信号は、入力正弦波311に等し
い周波数を有している。This control unit 14 includes a counter 16 that divides the output of the oscillator 3 from the line 15 to create a reference frequency signal, and outputs the output of the counter 16 by performing pulse width modulation based on the phase error signal from the line 13. The pulse generator 1 is composed of a pulse generator 17, a low-pass filter, etc.
7 output into a DC voltage to create a control voltage for the oscillator 3. Then, the oscillator 3 is caused to oscillate at a frequency of 4fc, which is four times the frequency of the human-powered sine wave Sll. Therefore, the four-phase sampling clock signal that the frequency divider 4 provides to the selector 5 has a frequency equal to the input sine wave 311.
入力正弦波311はA/D変換器6,7の入力レンジと
同一のレベルに設定されており、たとえばA/D変換器
6,7が8ピントのものであるときには、入力正弦波S
llは最大値が11111111 、!+に、最小値が
0000000On+に、平均値が10000000
(t。The input sine wave 311 is set to the same level as the input range of the A/D converters 6 and 7. For example, when the A/D converters 6 and 7 are 8-pin, the input sine wave S
The maximum value of ll is 11111111,! +, the minimum value is 0000000On+, the average value is 10000000
(t.
に符号化される。ただし添字(2)は二進数であること
を示す。この様子は第2図に示されている。is encoded as However, the subscript (2) indicates that it is a binary number. This situation is shown in FIG.
第3図は領域判別器8などの動作を説明するための波形
図である。領域判別器8では、入力正弦波Solの第1
のA/D変換器6におけるサンプリング時の位相が、第
3図(1)に示ずπ/2ずつに分割した位相領域A(π
/4〜3π/4)、B(3π/4〜5π/4)、C(5
π/4〜7π/4)、D(7π/4〜π/4)の何れに
属するかが判別される。たとえば第1および第2のA/
D変換器6,7における入力正弦波Sllのサブリング
がサンプリングクロック信号φ1.φ2の立上がりに同
期して行われる場合に、このA/D変換器6,7に第3
図(2)、 (3)に示すサンプリングクロック信号φ
1.φ2が与えられるときには、領域判別器8における
判別結果は「位相領域A」となる。また、第3図(4)
および(5)に示すサンプリングクロック信号φ1.φ
2がそれぞれ第1.第2のA/D変換器6.7に与えら
れるときには、領域判別器8の判別結果は「位相領域B
」となる。FIG. 3 is a waveform diagram for explaining the operation of the area discriminator 8 and the like. In the region discriminator 8, the first
The phase at the time of sampling in the A/D converter 6 is divided into a phase region A (π/2), which is not shown in FIG.
/4~3π/4), B(3π/4~5π/4), C(5
It is determined which of D(7π/4 to π/4) it belongs to. For example, the first and second A/
The sub-ring of the input sine wave Sll in the D converters 6 and 7 is the sampling clock signal φ1. When this is performed in synchronization with the rise of φ2, the third A/D converter 6, 7
Sampling clock signal φ shown in Figures (2) and (3)
1. When φ2 is given, the discrimination result in the area discriminator 8 becomes "phase area A." Also, Figure 3 (4)
and sampling clock signal φ1. shown in (5). φ
2 is the first. When applied to the second A/D converter 6.7, the discrimination result of the region discriminator 8 is “phase region B”.
”.
領域判別器8でのこのような領域判別は、第1および第
2のA/D変換器6.7出力に基づいて行われる。すな
わちたとえば第1のA/D変換器6出力が110000
00 us 以上のときには「位相領域A」と判定され
、また第2のA/D変換器7出力が00111111゜
、以下のときには「位相領域B」などと判定される。Such region discrimination by the region discriminator 8 is performed based on the outputs of the first and second A/D converters 6.7. That is, for example, the output of the first A/D converter 6 is 110,000.
When it is 00 us or more, it is determined to be "phase region A", and when the output of the second A/D converter 7 is 00111111°, it is determined to be "phase region B", etc.
たとえば入力正弦波Sllに対してπ/2だけ位相シフ
トしたクロック信号512(すなわちサンプリングクロ
ック信号φ1)を得る場合には、選別器5には、前記位
相判別が「位相領域A」となるようなサンプリングクロ
ック信号を第1のA/D変換器6のサンプリングクロッ
ク信号φlとして選別させるような制御信号が入力され
る。すなわちたとえば第3図(4)および(5)に示す
サンブリングクロック信号φ1、φ2が第1.第2のA
/D変換器6.7に与えられているときには、このサン
プリングクロック信号φ1を第2のA/Di換器7に与
えるべきサンプリングクロック信号φ2とし、第1のA
/D変換器6には第3図(4)図示のサンプリングクロ
ック信号φ1よりもπ/2だけ位相の遅れたサンプリン
グクロック信号を与えるための制御信号が遅延器10を
介して選別器5に入力される。For example, in order to obtain the clock signal 512 (that is, the sampling clock signal φ1) whose phase is shifted by π/2 with respect to the input sine wave Sll, the selector 5 is provided with a clock signal 512 whose phase is shifted by π/2 with respect to the input sine wave Sll. A control signal that causes the sampling clock signal to be selected as the sampling clock signal φl of the first A/D converter 6 is input. That is, for example, the sampling clock signals φ1 and φ2 shown in FIGS. 3(4) and 3(5) are the first . Second A
When the sampling clock signal φ1 is applied to the A/D converter 6.7, the sampling clock signal φ1 is set as the sampling clock signal φ2 to be applied to the second A/D converter 7, and the first A/D converter 6.
A control signal for providing a sampling clock signal whose phase is delayed by π/2 from the sampling clock signal φ1 shown in FIG. be done.
次に演算手段20の動作を説明する。演算器9では、第
1および第2のA/D変換器6.7出力と、これらA/
Da換器6,7の出力の中心の値10000000 t
u との差が演算され、その値にそれぞれ正負の符号
を付した4種類の信号が切換器11に与えられる。切換
allはこの4種類の信号から、領域判別器8からライ
ン12を介して与えられる領域判別結果に基づいて一種
類の信号を選択し、これを位相誤差信号として出力する
。Next, the operation of the calculation means 20 will be explained. In the computing unit 9, the outputs of the first and second A/D converters 6.7 and these A/D converters are
Center value of output of Da converters 6 and 7 10000000 t
The difference with u is calculated, and four types of signals with positive and negative signs attached to the values are given to the switch 11. The switch ALL selects one type of signal from these four types of signals based on the area discrimination result provided from the area discriminator 8 via the line 12, and outputs this as a phase error signal.
たとえば、領域判別器8の判定が「位相領域A」である
ときには、
(第2のA/D変換器7出力) 10000000
tx>を位相誤差信号とし、また領域判別器8の判定が
「位相領域B」であるときには、
10000000 (!+ (第1のA/D変換器
6出力)が位相誤差信号とされる。For example, when the region discriminator 8 determines "phase region A", (second A/D converter 7 output) 10000000
tx> as the phase error signal, and when the region discriminator 8 makes a determination of "phase region B", 10000000 (!+ (output of the first A/D converter 6)) is the phase error signal.
前記各位相誤差信号は、第3図に示す位相誤差Δ1.Δ
2に対応する。なお第3図においてΔφOは所望の位相
差(π/2)であり、Δφ11はサンプリングクロック
信号φ1の入力正弦波S11に対する位相差である。ま
たΔφ12は、分周器4からの4相のサンプリングクロ
ック信号のうちで、入力正弦波Sllとの位相差が所望
の位相差ΔφOに最も近いサンプリングクロック信号と
、入力正弦波Sllとの位相差に対応する。Each of the phase error signals has a phase error Δ1. Δ
Corresponds to 2. In FIG. 3, ΔφO is a desired phase difference (π/2), and Δφ11 is a phase difference between the sampling clock signal φ1 and the input sine wave S11. Further, Δφ12 is the phase difference between the sampling clock signal whose phase difference with the input sine wave Sll is closest to the desired phase difference ΔφO among the four-phase sampling clock signals from the frequency divider 4, and the input sine wave Sll. corresponds to
すなわち切換器11からは、分周器4が出力する4相の
サンプリングクロック信号のなかで入力正弦波Sllと
の位相差が前記所望の位相差ΔφOに最も近いサンプリ
ングクロック信号と、前記人力正弦波Sllとの位相差
の、前記所望の位相差Δφ0に対する誤差に対応する位
相誤差信号が出力される。That is, the switch 11 selects the sampling clock signal whose phase difference with the input sine wave Sll is closest to the desired phase difference ΔφO among the four-phase sampling clock signals output by the frequency divider 4, and the human input sine wave. A phase error signal corresponding to the error of the phase difference with Sll with respect to the desired phase difference Δφ0 is output.
このようにして°、作成された位相誤差信号に基づいて
制御部14が発振器3を制御すれば、分周器4からの4
相のサンプリングクロック信号の何れか1相を入力正弦
波Sllからπ/2だけ正確に位相シフトしてこの正弦
波Sllに位相同期したサンプリングクロック信号とす
ることができる。If the control unit 14 controls the oscillator 3 based on the phase error signal created in this way, the
It is possible to accurately shift the phase of one of the phase sampling clock signals by π/2 from the input sine wave Sll to obtain a sampling clock signal phase-synchronized with this sine wave Sll.
この位相同期したサンプリングクロック信号が前記領域
判別器8から遅延器IOを介する制御信号によって選別
器5で選別されることになる。This phase-synchronized sampling clock signal is selected by the selector 5 in response to a control signal from the area discriminator 8 via the delay device IO.
以上のようにこの実施例によれば、入力正弦波Sllに
等しい周波数を有する4相のサンプリングクロック信号
から、第1のA/D変換器6におけるサンプリング時の
正弦波Sllの位相領域に対応して2相のサンプリング
クロック信号を選別し、前記第1のA/D変換器6に与
えられるサンプリングクロック信号φlが、入力正弦1
311に対する位相差が所望の位相差に最も近いサンプ
リングクロック信号とされる。そして、サンプリングク
ロツタ信号φ1に対してπ/2だけ位相シフトしたサン
プリングクロック信号φ2を第2のA/D変換器7に入
力し、前記第1および第2のA/D変換器6,7出力か
ら前記4相のサンプリングクロック信号のうち入力正弦
波Sllに対して所望の位相差に最も近い位相差を有す
るサンプリングクロック信号と前記入力正弦波Sllと
の位相差の前記所望の位相差に対する位相誤差を演算し
、この位相誤差信号に基づいて発振器3出力の位相の@
調整を行うようにしている。このようにして、クロック
信号S12 (サンプリングクロック信号φ1)のπ/
2単位での位相の調整が行われ、そして発振器3出力の
位相の微調整(最大π/2の範囲での調整)が行われる
ので、発振器3出力の調整を速やかに行って、クロック
信号312を入力正弦波Sllに対して高速に位相同期
させることができる。またクロック信号312の入力正
弦波311に対する所望の位相差(この実施例ではπ/
2)を得るために、従来のように位相シックを用いてい
ないので、前記所望の位相差を高精度で達成することが
できる。As described above, according to this embodiment, from the four-phase sampling clock signal having the same frequency as the input sine wave Sll, the signal corresponding to the phase region of the sine wave Sll at the time of sampling in the first A/D converter 6 is obtained. to select the two-phase sampling clock signals, and the sampling clock signal φl given to the first A/D converter 6 has an input sine of 1.
The phase difference with respect to 311 is taken to be the sampling clock signal closest to the desired phase difference. Then, the sampling clock signal φ2 whose phase is shifted by π/2 with respect to the sampling clock signal φ1 is input to the second A/D converter 7, and the first and second A/D converters 6, 7 The phase difference between the sampling clock signal having the phase difference closest to the desired phase difference with respect to the input sine wave Sll among the four-phase sampling clock signals from the output and the input sine wave Sll with respect to the desired phase difference. Calculate the error and calculate the phase of the oscillator 3 output based on this phase error signal.
I'm trying to make adjustments. In this way, π/of the clock signal S12 (sampling clock signal φ1)
The phase is adjusted in units of 2, and the phase of the oscillator 3 output is finely adjusted (adjustment within the maximum range of π/2), so the oscillator 3 output is quickly adjusted and the clock signal 312 can be phase-synchronized at high speed with respect to the input sine wave Sll. Also, a desired phase difference (in this example, π/
In order to obtain 2), the desired phase difference can be achieved with high precision because phase thick is not used as in the conventional method.
前述の実施例では、切換器11出力から発振器3の制御
電圧を得る制御部14は、カウンタ16からの基準周波
数信号を前記切換器11出力でパルス幅変調などし、こ
れを低域通過フィルタなどの直流変換器18で直流電圧
に変換するようにしたが、発振器3の制御電圧を作成す
る構成としては、切換器11出力をデジタル/アナログ
変換する構成などであってもよい。In the above-mentioned embodiment, the control unit 14 that obtains the control voltage of the oscillator 3 from the output of the switch 11 performs pulse width modulation on the reference frequency signal from the counter 16 using the output of the switch 11, and applies this to a low-pass filter or the like. Although the DC voltage is converted to a DC voltage by the DC converter 18, the configuration for creating the control voltage of the oscillator 3 may be a configuration in which the output of the switch 11 is converted from digital to analog.
また発振器3に代えて、デジタル発振器を用い、切換器
11からのデジタルデータによってこのデジタル発振器
を制御するようにしてもよい。Further, instead of the oscillator 3, a digital oscillator may be used, and this digital oscillator may be controlled by digital data from the switch 11.
この発明のクロック発生装置によれば、出力されるクロ
ック信号の位相は、選別器によるサンプリングクロック
信号の選別によって、人力正弦波に対する所望の位相差
に近い位相差を有して前記正弦波に同期させられ、その
位相の微調整を演算手段出力に応答して発振器出力の位
相を制御するようにして行うようしているので、位相同
期に要する時間が短くなり、また従来のように位相シフ
タを用いず、位相誤差をクロック信号(第1のアナログ
/デジタル変換器に与えられるサンプリングクロック信
号)とこのクロック信号に対してπ/2だけ位相シフト
したサンプリングクロック信号とでサンプリングして得
た前記入力正弦波のデジタル値によって演算するように
しているので、人力正弦波とクロック信号との位相差を
前記所望の位相差に正確に設定することができる。According to the clock generator of the present invention, the phase of the output clock signal is synchronized with the sine wave with a phase difference close to a desired phase difference with respect to the human-powered sine wave by screening the sampling clock signal by the screener. Since the phase of the oscillator is finely adjusted by controlling the phase of the oscillator output in response to the output of the calculation means, the time required for phase synchronization is shortened, and it is not necessary to use a phase shifter as in the conventional method. said input obtained by sampling the phase error with a clock signal (sampling clock signal given to the first analog-to-digital converter) and a sampling clock signal whose phase is shifted by π/2 with respect to this clock signal. Since the calculation is performed using the digital value of the sine wave, the phase difference between the manually generated sine wave and the clock signal can be accurately set to the desired phase difference.
第1図はこの発明の一実施例のクロック発生装置の基本
的な構成を示すブロック図、第2図は第1および第2の
Δ/D変換器6,7における入力正弦波311のデジタ
ル値への変換態様を示す説明図、第3図は領域判別器8
などの動作を説明するための波形図、第4回は典型的な
先行技術の基本的な構成を示すブロック図である。
3・・・発振器、4・・・分周器、5・・・選別器、6
・・・第1のA/D変換器、7・・・第2のA/D変換
器、8・・・領域判別器、20・・・演算手段第4図
第1図FIG. 1 is a block diagram showing the basic configuration of a clock generator according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a digital value of an input sine wave 311 in the first and second Δ/D converters 6 and 7. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the manner of conversion to
The fourth waveform diagram is a block diagram showing the basic configuration of a typical prior art. 3... Oscillator, 4... Frequency divider, 5... Selector, 6
...First A/D converter, 7... Second A/D converter, 8... Area discriminator, 20... Calculating means Fig. 4 Fig. 1
Claims (1)
相同期したクロック信号を発生させるクロック発生装置
において、 前記正弦波の周波数の4倍の発振周波数を有する発振器
と、 この発振器出力を1/4分周して、π/2ずつ位相シフ
トした4相のサンプリングクロック信号を作成する分周
器と、 前記4相のサンプリングクロック信号から、π/2の位
相差を有する2相のサンプリングクロック信号を選別す
る選別器と、 この選別器からの前記2相のサンプリングクロック信号
にそれぞれ同期して、前記正弦波をサンプリングする第
1および第2のアナログ/デジタル変換器と、 この第1および第2のアナログ/デジタル変換器の出力
から、前記第1のアナログ/デジタル変換器におけるサ
ンプリング時の正弦波の位相が、この正弦波の1周期を
4分割した位相領域の何れの位相領域に属するかを判別
し、前記4相のサンプリングクロック信号のうちで、前
記正弦波との位相差が前記所定の位相差に最も近いサン
プリングクロック信号を前記第1のアナログ/デジタル
変換器のサンプリングクロック信号として選別させる選
別制御信号を前記選別器に与える領域判別手段と、 前記第1および第2のアナログ/デジタル変換器出力か
ら、前記4相のサンプリングクロック信号のなかの前記
正弦波との位相差が前記所定の位相差に最も近いサンプ
リングクロック信号と前記正弦波との位相差の前記所定
の位相差に対する位相誤差を演算する演算手段とを備え
、 この演算手段出力に応答して、前記発振器出力の位相を
前記位相誤差を減少させるように制御し、前記選別器か
ら前記第1のアナログ/デジタル変換器に与えられるサ
ンプリングクロック信号をクロック信号として出力する
ようにしたことを特徴とするクロック発生装置。[Scope of Claims] A clock generation device that generates a clock signal that is phase-synchronized with a sine wave having a constant frequency and having a predetermined phase difference, comprising: an oscillator having an oscillation frequency four times the frequency of the sine wave; , a frequency divider that divides this oscillator output by 1/4 to create a four-phase sampling clock signal whose phase is shifted by π/2; a selector that selects the two-phase sampling clock signals from the selector; and first and second analog/digital converters that sample the sine wave in synchronization with the two-phase sampling clock signals from the selector. From the outputs of the first and second analog/digital converters, it is determined that the phase of the sine wave at the time of sampling in the first analog/digital converter is within a phase region obtained by dividing one period of the sine wave into four. among the four-phase sampling clock signals, the sampling clock signal whose phase difference with the sine wave is closest to the predetermined phase difference is selected by the first analog/digital converter. area discriminating means for supplying a sorting control signal to the sorter for sorting out the four-phase sampling clock signals; a calculation means for calculating a phase error between the sampling clock signal and the sine wave, the phase difference of which is closest to the predetermined phase difference, and in response to the output of the calculation means, The phase of the oscillator output is controlled to reduce the phase error, and the sampling clock signal given from the selector to the first analog/digital converter is output as a clock signal. Clock generator.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1004532A JPH02184114A (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Clock generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1004532A JPH02184114A (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Clock generator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02184114A true JPH02184114A (en) | 1990-07-18 |
Family
ID=11586656
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1004532A Pending JPH02184114A (en) | 1989-01-11 | 1989-01-11 | Clock generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02184114A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH088734A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Nec Corp | Clock signal extracting circuit |
-
1989
- 1989-01-11 JP JP1004532A patent/JPH02184114A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH088734A (en) * | 1994-06-15 | 1996-01-12 | Nec Corp | Clock signal extracting circuit |
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