JP2890974B2 - Pll回路 - Google Patents

Pll回路

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JP2890974B2
JP2890974B2 JP4120224A JP12022492A JP2890974B2 JP 2890974 B2 JP2890974 B2 JP 2890974B2 JP 4120224 A JP4120224 A JP 4120224A JP 12022492 A JP12022492 A JP 12022492A JP 2890974 B2 JP2890974 B2 JP 2890974B2
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勇雄 加藤
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クロックが重畳された
データ列信号(例えば、CD,DAT等のディジタル・
オーディオ機器間でのデータ信号の授受に用いられるデ
ィジタル・オーディオ・インターフェース信号等)を受
信し、これを復調するために、受信データ列信号に位相
と周波数が同期した復調クロックを発生させるPLL回
路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図11は従来の復調クロック発生用PL
L回路の例を示す図である。140は電圧制御発振回路
であり、印加される電圧に応じた周波数の信号を発生す
る。1110は電圧制御発振回路140の出力を分周す
る分周器であり、この分周器1110の出力が復調クロ
ックである。110は位相比較器であり、受信データ列
信号100を基準入力とし、分周器1110の出力であ
る復調クロック152を可変入力として両者の位相を比
較し、データ列信号に対して復調クロックの位相が進ん
だ場合に制御信号112(PD)を出力し、逆に、デー
タ列信号に対して復調クロックの位相が遅れた場合に制
御信号111(PU)を出力する。1100はチャージ
・ポンプであり、位相比較器110の出力である制御信
号111(PU)によって、電圧制御発振回路140の
制御電圧を上げるよう動作する。一方、位相比較器11
0の出力である制御信号112(PD)によって、電圧
制御発振回路140の制御電圧を下げるよう動作する。
130はループ・フィルタであり、チャージ・ポンプ1
100の動作による電圧変化を平滑化し、電圧制御発振
回路140に直流電圧を制御電圧として印加する。
【0003】上述のように構成された復調クロック発生
用PLL回路は、データ列信号100に対して復調クロ
ック152の位相が遅れた時、位相比較器110の制御
信号111(PU)が出力され、これによってチャージ
・ポンプは電圧制御発振回路140の制御電圧を上げる
よう動作する。ループ・フィルタ130はチャージポン
プの動作による急激な電圧上昇変化を平滑化して電圧制
御発振回路140への制御電圧131を上昇させ、これ
によって電圧制御発振回路140の発振周波数が上が
り、復調クロック152の位相が進むように動作する。
【0004】逆に、データ列信号100に対して復調ク
ロック152の位相が進んだ時には、位相比較器110
の制御信号112(PD)が出力され、これによってチ
ャージ・ポンプは電圧制御発振回路140の制御電圧を
下げるよう動作する。ループ・フィルタ130はチャー
ジポンプの動作による急激な電圧下降変化を平滑化して
電圧制御発振回路140への制御電圧131を下降さ
せ、これによって電圧制御発振回路140の発振周波数
が下がり、復調クロック152の位相が遅れるように動
作する。
【0005】このように、復調クロック152とデータ
列信号100との位相差が減少するように動作し、位相
差がなくなるとループ・フィルタ130の出力直流電圧
が一定となる。この状態をロック状態と呼び、ロック状
態に引き込まれるまでの過程で、位相差が変化している
状態をアンロック状態と呼ぶ。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ディジタル・オーディ
オ・インターフェース信号のように、クロックが重畳さ
れた受信データ列信号を復調するには、データ列信号か
らクロック成分を抽出し、その抽出クロック成分に基づ
いて発生した復調クロックによりデータを読み取る必要
がある。
【0007】データを読み取るには、一般的にデータ列
信号の最大繰り返し周波数の2倍の周波数で、かつ、デ
ータ列信号と所定の位相関係の復調クロックが必要であ
る。
【0008】このために、PLL回路の位相比較器の基
準入力としてデータ列信号を、また位相比較器の可変入
力として、電圧制御発振回路の出力信号をデータ列信号
の最大繰り返し周波数の2倍の周波数となるよう分周し
た復調クロックを、それぞれ入力し、位相比較器の出力
によりチャージ・ポンプ及びローパス・フィルタを介し
て電圧制御発振回路を制御し、データ列信号に位相の一
致した復調クロックを電圧制御発振回路に発生させるこ
とが行われている。
【0009】ところが、位相比較器の基準入力であるデ
ータ列信号の周波数と、可変入力である復調クロックの
周波数とが離れ過ぎ、両周波数の差が周波数引き込み範
囲(キャプチャレンジ)と呼ばれる所定範囲内にない場
合、位相比較器による電圧制御発振回路の制御は、復調
クロックとデータ列信号との位相差が減少する方向に行
われなくなり、いつまでもPLL回路は位相ロック状態
とはならないという問題があった。
【0010】上述のような問題は、PLL回路の周波数
引き込み範囲(キャプチャレンジ)を拡大することによ
って解決することができるが、従来のように位相比較器
のみで制御を行うPLL回路には、これを満足させるに
十分な周波数引き込み能力を持ったものが無かった。
【0011】本発明は上記従来の問題を解決するもので
あり、実質的にキャプチャレンジを拡大できるPLL回
路を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のPLL回路は、 (1)入力信号を平滑するループ・フィルタと、前記ル
ープ・フィルタの出力により発振周波数を制御する電圧
制御発振回路と、前記電圧制御発振回路の出力信号をタ
イムベースとした復調クロックを可変入力とし、データ
列信号を基準入力として両者の位相を比較し、位相差に
応じた信号を出力する位相比較器と、前記電圧制御発振
回路の出力信号をタイムベースとしたクロックと、前記
データ列信号との関係から、前記電圧制御発振回路の発
振周波数に応じた信号を出力する周波数検出器と、前記
位相比較器の出力信号に前記周波数検出器の出力信号を
時分割多重し、前記ループ・フィルタの入力信号とする
多重化手段とを備えている。
【0013】(2)入力信号を平滑するループ・フィル
タと、前記ループ・フィルタの出力により発振周波数を
制御する電圧制御発振回路と、前記電圧制御発振回路の
出力信号をタイムベースとした復調クロックを可変入力
とし、データ列信号を基準入力として両者の位相を比較
し、位相差に応じた信号を出力する位相比較器と、前記
電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
ックと、前記データ列信号との関係から、前記電圧制御
発振回路の発振周波数に応じた信号を出力する周波数検
出器と、前記復調クロックの位相と前記データ列信号の
位相とがロックし、データの復調が可能であるかどうか
を判定するロック検出手段と、前記ロック検出手段によ
ってロック状態であると判定された場合は前記位相比較
器の出力信号を、アンロック状態であると判定された場
合は前記位相比較器の出力信号に前記周波数検出器の出
力信号を時分割多重した出力を前記ループ・フィルタの
入力信号とする多重化手段とを備えている。
【0014】また、上記PLL回路を構成する周波数検
出器は、 (3)シンク検出手段の出力信号を周波数位相比較器の
基準入力とし、データ列信号にシンクパタンの現れる周
期に対応した周期のクロックを生成する分周回路の出力
信号を周波数比較器の可変入力として、両者の周波数と
位相を比較する構成としたものである。
【0015】(4)電圧制御発振回路の発振周波数が所
定範囲内であるかどうかを判定する周波数引き込み判定
手段によって、電圧制御発振回路の発振周波数が所定範
囲外であると判定された場合は、シンク検出手段の出力
信号を周波数位相比較器の可変入力とし、データ列信号
にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロック
を生成する分周回路の出力信号を周波数比較器の基準入
力として、両者の周波数と位相を比較し、電圧制御発振
回路の発振周波数が所定範囲内であると判定された場合
は、シンク検出手段の出力信号を周波数位相比較器の基
準入力とし、データ列信号にシンクパタンの現れる周期
に対応した周期のクロックを生成する分周回路の出力信
号を周波数比較器の可変入力として、両者の周波数と位
相を比較する構成としたものである。
【0016】(5)電圧制御発振回路の出力信号をタイ
ムベースとしたクロックで、データ列信号の反転周期を
計数し、データ列信号の最大反転周期の期待計数値C
MAXより大きい計数値が現れた場合に、電圧制御発振回
路の発振周波数が高いと判定し、電圧制御発振回路の発
振周波数を下げるための信号を出力する構成としたもの
である。
【0017】(6)電圧制御発振回路の出力信号をタイ
ムベースとしたクロックで、データ列信号の反転周期を
計数し、データ列信号の最大反転周期の期待計数値C
MAXより大きい計数値が、シンク期間以外に現れた場合
に、電圧制御発振回路の発振周波数が高いと判定し、電
圧制御発振回路の発振周波数を下げるための信号を出力
する構成としたものである。
【0018】(7)電圧制御発振回路の出力信号をタイ
ムベースとしたクロックで、データ列信号の反転周期を
計数し、データ列信号の最小反転周期の期待計数値C
MINより小さい計数値が現れた場合に、電圧制御発振回
路の発振周波数が低いと判定し、電圧制御発振回路の発
振周波数を上げるための信号を出力する構成としたもの
である。
【0019】また、周波数検出器を構成するシンク検出
手段は、 (8)電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとし
たクロックで、データ列信号の反転周期を計数し、デー
タ列信号の最大反転周期の期待計数値CMAX以上の計数
値が現れた場合に、データ列信号のシンクパタンである
と判定する構成としたものである。
【0020】(9)電圧制御発振回路の出力信号をタイ
ムベースとしたクロックで、データ列信号の反転周期を
計数し、データ列信号の最大反転周期の期待計数値C
MAX以上の計数値が、シンク検出停止期間以外に現れた
場合に、データ列信号のシンクパタンであると判定する
構成としたものである。
【0021】さらに、周波数検出器を構成する周波数引
き込み判定手段は、 (10)データ列信号のシンク検出が正しい周期で行わ
れているかどうかを検出し、シンク検出が正しい周期で
行われていない場合に、電圧制御発振回路の発振周波数
が所定範囲外であると判定し、シンク検出が正しい周期
で行われている場合に、電圧制御発振回路の発振周波数
が所定範囲内であると判定する構成としたものである。
【0022】
【作用】上記のように構成したことにより、本発明のP
LL回路は、 (1)位相比較器の出力信号に、周波数検出器の出力信
号を時分割多重し、位相比較器の出力信号によって、復
調クロックとデータ列信号との位相差に応じたループの
制御を行い、周波数検出器の出力信号によって、復調ク
ロックとデータ列信号との周波数差に応じたループの制
御を行うように作用する。
【0023】(2)ロック検出手段の判定結果に基づい
て、アンロック状態であると判定された場合には、位相
比較器の出力信号に、周波数検出器の出力信号を時分割
多重し、位相比較器の出力信号によって、復調クロック
とデータ列信号との位相差に応じたループの制御を行
い、周波数検出器の出力信号によって、復調クロックと
データ列信号との周波数差に応じたループの制御を行う
ように作用し、ロック状態であると判定された場合に
は、位相比較器の出力信号のみによって、復調クロック
とデータ列信号との位相差に応じたループの制御を行う
ように作用する。
【0024】(3)周波数検出器は、データ列信号のシ
ンク検出結果を基準としてと、シンク検出結果と、シン
クパタンの現れる周期に対応した周期のクロックとの周
波数差、及び位相差を検出し、これに基づいて、復調ク
ロックとデータ列信号との周波数差に応じたループの制
御を行うように作用する。
【0025】(4)周波数引き込み判定手段が、電圧制
御発振回路の発振周波数が所定範囲内であるかどうかを
判定した結果に基づいて、周波数検出器は、電圧制御発
振回路の発振周波数が所定範囲外の場合には、データ列
信号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロ
ックを基準として、シンク検出結果と、シンクパタンの
現れる周期に対応した周期のクロックとの周波数差、及
び位相差を検出し、これに基づいて、復調クロックとデ
ータ列信号との周波数差に応じたループの制御を行うよ
うに作用し、電圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲
内の場合には、データ列信号のシンク検出結果を基準と
して、シンク検出結果と、シンクパタンの現れる周期に
対応した周期のクロックとの周波数差、及び位相差を検
出し、これに基づいて、復調クロックとデータ列信号と
の周波数差に応じたループの制御を行うように作用す
る。
【0026】(5)周波数検出器は、電圧制御発振回路
の出力をタイムベースとしたクロックで、データ列信号
の反転周期を計数し、データ列信号の最大反転周期の期
待計数値CMAXより大きい計数値が現れた場合に、電圧
制御発振回路の発振周波数が高いと判定し、これに基づ
いて、電圧制御発振回路の発振周波数を下げるように作
用する。
【0027】(6)周波数検出器は、電圧制御発振回路
の出力をタイムベースとしたクロックで、データ列信号
の反転周期を計数し、データ列信号の最大反転周期の期
待計数値CMAXより大きい計数値が、シンク期間以外に
現れた場合に、電圧制御発振回路の発振周波数が高いと
判定し、これに基づいて、電圧制御発振回路の発振周波
数を下げるように作用する。
【0028】(7)周波数検出器は、電圧制御発振回路
の出力をタイムベースとしたクロックで、データ列信号
の反転周期を計数し、データ列信号の最小反転周期の期
待計数値CMINより小さい計数値が現れた場合に、電圧
制御発振回路の発振周波数が低いと判定し、これに基づ
いて、電圧制御発振回路の発振周波数を上げるように作
用する。
【0029】(8)シンク検出手段は、電圧制御発振回
路の出力をタイムベースとしたクロックで、データ列信
号の反転周期を計数し、データ列信号の最大反転周期の
期待計数値CMAXより大きい計数値が現れた場合に、デ
ータ列信号のシンクパタンであると判定、検出し、周波
数検出器が、シンク検出結果と、シンクパタンの現れる
周期に対応した周期のクロックとの周波数差、及び位相
差を検出し、これに基づいて、復調クロックとデータ列
信号との周波数差に応じたループの制御を行うように作
用する。
【0030】(9)シンク検出手段は、電圧制御発振回
路の出力をタイムベースとしたクロックで、データ列信
号の反転周期を計数し、データ列信号の最大反転周期の
期待計数値CMAXより大きい計数値が、シンク検出停止
期間以外に現れた場合に、データ列信号のシンクパタン
であると判定、検出し、周波数検出器が、シンク検出結
果と、シンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロ
ックとの周波数差、及び位相差を検出し、これに基づい
て、復調クロックとデータ列信号との周波数差に応じた
ループの制御を行うように作用する。
【0031】(10)周波数引き込み判定手段は、デー
タ列信号のシンク検出が正しい周期で行われているかど
うかを検出し、シンク検出が正しい周期で行われていな
い場合に、電圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲外
であると判定、シンク検出が正しい周期で行われている
場合に、電圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲内で
あると判定し、これに基づいて、周波数検出器は、電圧
制御発振回路の発振周波数が所定範囲外の場合には、デ
ータ列信号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期
のクロックを基準として、シンク検出結果と、シンクパ
タンの現れる周期に対応した周期のクロックとの周波数
差、及び位相差を検出することによって、復調クロック
とデータ列信号との周波数差に応じたループの制御を行
うように作用し、電圧制御発振回路の発振周波数が所定
範囲内の場合には、データ列信号のシンク検出結果を基
準として、シンク検出結果と、シンクパタンの現れる周
期に対応した周期のクロックとの周波数差、及び位相差
を検出することによって、復調クロックとデータ列信号
との周波数差に応じたループの制御を行うように作用す
る。
【0032】
【実施例】以下に、本発明の一実施例であるクロックが
重畳されたデータ列信号から、このデータ列信号に位相
と周波数が同期した復調クロックを発生させるPLL回
路について、図面とともに説明する。
【0033】なお、本実施例では、簡単のため、DAI
信号の反転周期を計数するクロック(比較クロック15
1)を、復調クロック152と同じ周波数のクロックで
あるとして説明する。つまり、分周回路150は、電圧
制御発振回路の出力信号を分周して復調クロックを生成
し、これを比較クロック(SDTCK)151、及び復
調クロック(PCK)152として出力しているものと
する。ただし、本発明は本実施例に限ることはなく、D
AI信号の反転周期を計数するクロック(比較クロック
151)は、必ずしも復調クロック152と同じ周波数
のクロックである必要はない。
【0034】図1は本発明の第1の実施例におけるPL
L回路の構成を示すブロック図である。図1において、
100はディジタル・オーディオ・インターフェースの
受信信号(RX)、110は受信信号100と復調クロ
ック(PCK)152との位相を比較する位相比較器、
111,112は位相比較器110の出力信号であり、
111は論理レベル“1”で復調クロックの位相遅れを
示す制御信号(UP)、112は論理レベル“1”で復
調クロックの位相進みを示す制御信号(DP)、160
は分周回路150の出力である比較クロック151(こ
こでは、復調クロック(PCK)152と同一)と、デ
ータ列信号100との関係から、電圧制御発振回路の発
振周波数の応じた信号を出力する周波数検出器、16
1,162は周波数検出器160の出力であり、161
は論理レベル“1”で電圧制御発振回路140の発振周
波数fVCOが低いことを示す制御信号(UF)、162は
論理レベル“1”で電圧制御発振回路140の発振周波
数fVCOが高いことを示す制御信号(DF)、120は位
相比較器110の出力信号に、周波数検出器160の出
力信号を時分割多重する多重化手段、121は位相比較
出力、130は位相比較出力121の電圧変化を平滑化
し、電圧制御発振回路140に制御電圧を印加するルー
プ・フィルタ、140は電圧制御発振回路であり、詳細
な動作説明を以下に行う。
【0035】図1のように構成したPLL回路は、復調
クロック(PCK)152の周波数fPCKが、例えば、
PLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャレンジ)
外である場合等、電圧制御発振回路140の発振周波数
VCOが、目標とする周波数から大きく離れている場合
に、周波数検出器160の出力信号は、電圧制御発振回
路140の発振周波数を上げるよう制御する制御信号
(UF)161、または、電圧制御発振回路140の発
振周波数fVCOを下げるよう制御する制御信号(DF)1
62のどちらか一方が論理レベル“1”となり、これに
基づいて、多重化手段120は位相比較器110の出力
信号111及び112に周波数検出器160の出力信号
を時分割多重し、位相比較出力121として出力する。
【0036】上述の動作を、復調クロックの周波数f
PCKが、PLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャ
レンジ)内となり、周波数検出器160の出力信号16
1及び162に反映されるまで(すなわち、周波数検出
器160の出力信号161及び162の両方が定常的に
論理レベル“0”となるまで)繰り返す。
【0037】こうして、復調クロックの周波数fPCK
PLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャレンジ)
内となれば、以降、従来の復調クロック発生用PLL回
路と全く同様の動作をする。
【0038】つまり、復調クロック152とデータ列信
号100との位相差が減少するように動作し、位相差が
なくなるとループ・フィルタ130の出力直流電圧が一
定となり、この時点で復調クロック152は、データ列
信号100の最大繰り返し周波数fMAXの2倍の周波数
で、かつ、データ列信号100と所定の位相関係となっ
て安定する。
【0039】図2は本発明の第2の実施例におけるPL
L回路の構成を示すブロック図である。図2において、
100はディジタル・オーディオ・インターフェースの
受信信号(RX)、110は受信信号100と復調クロ
ック(PCK)152との位相を比較する位相比較器、
111,112は位相比較器110の出力信号であり、
111は論理レベル“1”で復調クロック152の位相
遅れを示す制御信号(UP)、112は論理レベル
“1”で復調クロック152の位相進みを示す制御信号
(DP)、160は分周回路150の出力である比較ク
ロック151と、データ列信号100との関係から、電
圧制御発振回路140の発振周波数fVCOに応じた信号
を出力する周波数検出器、161,162は周波数検出
器160の出力であり、161は論理レベル“1”で電
圧制御発振回路150の発振周波数f VCOが低いことを
示す制御信号(UF)、162は論理レベル“1”で電
圧制御発振回路150の発振周波数fVCOが高いことを
示す制御信号(DF)、200は復調クロックの位相と
データ列信号の位相とが同期し、データの復調が可能で
あるかどうかを判定するロック検出手段、120はロッ
ク検出手段200によってアンロック状態であると判定
された場合に、位相比較器110の出力信号に周波数検
出器160の出力信号を時分割多重して位相比較出力1
21を生成し、ロック状態であると判定された場合に、
位相比較器110の出力信号によって位相比較出力12
1を生成する多重化手段、121は位相比較出力、13
0は位相比較出力121の電圧変化を平滑化し、電圧制
御発振回路140に制御電圧を印加するループ・フィル
タ、140は電圧制御発振回路であり、詳細な動作説明
を以下に行う。
【0040】図2のように構成したPLL回路は、復調
クロック(PCK)152の周波数fPCKが、例えば、
PLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャレンジ)
外である場合等、電圧制御発振回路140の発振周波数
VCOが目標とする周波数から大きく離れている場合
に、周波数検出器160の出力信号は、電圧制御発振回
路140の発振周波数fVCOを上げるよう制御する制御
信号(UF)161、または、電圧制御発振回路140
の発振周波数fVCOを下げるよう制御する制御信号
(DF)162のどちらか一方が論理レベル“1”とな
る。
【0041】また、この場合に、ロック検出手段200
はデータの復調が不可能であると判定し、これに基づい
て、多重化手段120は位相比較器110の出力信号1
11,112に周波数検出器160の出力信号を時分割
多重し、位相比較出力121として出力する。
【0042】上述の動作を、復調クロック152の周波
数fPCKがPLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチ
ャレンジ)内となり、周波数検出器160の出力信号1
61,162に反映されるまで(すなわち、周波数検出
器160の出力信号161,162の両方が定常的に論
理レベル“0”となるまで)繰り返す。
【0043】こうして、復調クロック152の周波数f
PCKがPLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャレ
ンジ)内となれば、以降、従来の復調クロック発生用P
LL回路と全く同様の動作をする。
【0044】つまり、復調クロック152とデータ列信
号100との位相差が減少するように動作し、位相差が
なくなると、ループ・フィルタ130の出力直流電圧が
一定となり、この時点で復調クロック152は、データ
列信号100の最大繰り返し周波数fMAXの2倍の周波
数で、かつ、データ列信号100と所定の位相関係とな
って安定する。
【0045】また、この時点で、ロック検出手段200
はデータの復調が可能であると判定し、多重化手段12
0が位相比較器110の出力信号のみから位相比較出力
121を生成するよう制御する。
【0046】これにより、PLL回路がロック状態にな
ると、周波数検出器160の出力は位相比較出力121
に反映されず、受信信号100にノイズがのる等の原因
で、周波数検出器160が誤動作してもPLLは安定に
動作する。
【0047】図3は図1,図2における周波数検出器1
60の第1の内部構成例を示すブロック図である。図3
において、100はディジタル・オーディオ・インター
フェースの受信信号(RX)であり、本実施例ではIE
C−958規格に準拠したディジタル・オーディオ・イ
ンターフェース信号(DAI信号)として以下説明す
る。
【0048】151は比較クロック、300は受信信号
に周期的に現れるシンクパタンを検出するシンク検出手
段、301はシンク検出結果信号(R3T)、310は
比較クロック151を分周し、データ列信号にシンクパ
タンの現れる周期に対応した周期のクロックを生成する
分周回路、311は分周回路の出力信号(2Fs)、3
20はシンク検出結果信号301を基準として、シンク
検出結果信号301と2Fs311とを比較し、周波数
差及び位相差を検出する周波数位相比較器であり、詳細
な動作説明を以下に行う。
【0049】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0050】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0051】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0052】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0053】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0054】このように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0055】シンク検出手段300は、DAI信号10
0と比較クロック151との関係から3Tを検出し、シ
ンク検出結果信号301として出力する。
【0056】また、分周回路310は、比較クロック1
51(本実施例では、比較クロック=復調クロックとし
ているので、比較クロックの周波数は、標本化周波数の
128倍である。)を64分周し、DAI信号にシンク
(プリアンブル)が現れる周期に対応した周期のクロッ
クを生成する。
【0057】周波数位相比較器320は、基準入力(R
ef.)に与えられる信号と可変入力(Var.)に与
えられる信号の周波数及び位相を比較し、周波数及び位
相差に応じた出力信号を生成する。本実施例の場合に
は、シンク検出結果信号301を基準として、シンク検
出結果信号301と、分周回路310の出力信号(2F
s)311との周波数及び位相を比較し、分周回路31
0の出力信号(2Fs)の周波数が高い、あるいは、位
相が進んでいると判定された場合には、比較クロック1
51の周波数fSDTCKが高いことを示し、電圧制御発振
回路140の発振周波数fVCOを下げるよう制御する制
御信号(DF)162に論理レベル“1”を出力し、制
御信号(UF)161は論理レベル“0”とする。
【0058】また、分周回路310の出力信号(2F
s)の周波数が低い、あるいは、位相が遅れていると判
定された場合には、比較クロック151の周波数f
SDTCKが低いことを示し、電圧制御発振回路140の発
振周波数fVCOを上げるよう制御する制御信号(UF)1
61に論理レベル“1”を出力し、制御信号(DF)1
62は論理レベル“0”とする。
【0059】図4は図1,図2における周波数検出器1
60の第2の内部構成例を示すブロック図である。図4
において、100はディジタル・オーディオ・インター
フェースの受信信号(RX)、151は比較クロック、
300は受信信号に周期的に現れるシンクパタンを検出
するシンク検出手段、301はシンク検出結果信号(R
3T)、310は比較クロック151を分周し、データ
列信号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のク
ロックを生成する分周回路、311は分周回路310の
出力信号(2Fs)、400は電圧制御発振回路140
の発振周波数f VCOが所定範囲内であるかどうかを判定
する周波数引き込み判定手段、401は論理レベル
“1”で電圧制御発振回路140の発振周波数fVCO
所定範囲外であることを示す周波数引き込み判定手段4
00の出力信号、410はセレクト信号401が論理レ
ベル“1”の場合に分周回路310の出力(2Fs)3
11を選択出力し、論理レベル“0”の場合にシンク検
出手段300の出力(R3T)301をに選択出力する
セレクタ、411はセレクタ410の選択出力、420
はセレクト信号401が論理レベル“1”の場合にシン
ク検出手段300の出力(R3T)301を選択出力
し、論理レベル“0”の場合に分周回路310の出力
(2Fs)311を選択出力するセレクタ、421はセ
レクタ420の選択出力、320はセレクタ410の出
力411を基準として、基準入力411と可変入力42
1とを比較し、周波数差及び位相差を検出する周波数位
相比較器であり、詳細な動作説明を以下に行う。
【0060】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0061】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0062】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0063】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0064】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0065】このように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0066】シンク検出手段300は、DAI信号10
0と比較クロック151との関係から3Tを検出し、シ
ンク検出結果信号301として出力する。
【0067】また、分周回路310は、比較クロック1
51(128fs)を64分周し、DAI信号にシンク
(プリアンブル)が現れる周期に対応した周期のクロッ
クを生成する。
【0068】周波数引き込み判定手段400は、DAI
信号100と比較クロック151との関係から、電圧制
御発振回路140の発振周波数fVCOが所定範囲内であ
るかどうかを判定し、所定範囲外である場合に論理レベ
ル“1”を、所定範囲内である場合に論理レベル“0”
を信号401に出力する。
【0069】これによって、セレクタ410は、セレク
ト信号401が論理レベル“1”の場合、つまり電圧制
御発振回路140の発振周波数fVCOが所定範囲外であ
る場合に、分周回路310の出力信号(2Fs)311
を選択出力(411)し、セレクト信号401が論理レ
ベル“0”の場合、つまり電圧制御発振回路140の発
振周波数fVCOが所定範囲内である場合に、シンク検出
結果信号(R3T)301を選択出力(411)する。
【0070】また、セレクタ420は、セレクト信号4
01が論理レベル“1”の場合、つまり電圧制御発振回
路140の発振周波数fVCOが所定範囲外である場合
に、シンク検出結果信号(R3T)301を選択出力
(421)し、セレクト信号401が論理レベル“0”
の場合、つまり電圧制御発振回路140の発振周波数f
VC Oが所定範囲内である場合に、分周回路310の出力
信号(2Fs)311を選択出力(421)する。
【0071】よって、基準入力(Ref.)に与えられ
る信号と可変入力(Var.)に与えられる信号の周波
数及び位相を比較し、周波数及び位相差に応じた出力信
号を生成する周波数位相比較器320は、電圧制御発振
回路140の発振周波数fVC Oが所定範囲外である場合
に、2Fsを基準として、R3Tと2Fsとの周波数及
び位相を比較し、R3Tの周波数が高い、あるいは、位
相が進んでいると判定された場合には、比較クロック1
51の周波数fSDTCKが高いことを示し、電圧制御発振
回路140の発振周波数fVCOを下げるよう制御する制
御信号(DF)162に論理レベル“1”を出力し、制
御信号(UF)161は論理レベル“0”とする。
【0072】また、R3Tの周波数が低い、あるいは、
位相が遅れていると判定された場合には、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低いことを示し、電圧制御発
振回路140の発振周波数fVCOを上げるよう制御する
制御信号(UF)161に論理レベル“1”を出力し、
制御信号(DF)162は論理レベル“0”とする。
【0073】一方、電圧制御発振回路140の発振周波
数fVCOが所定範囲内である場合に、周波数位相比較器
320は、R3Tを基準として、R3Tと2Fsとの周
波数及び位相を比較し、2Fsの周波数が高い、あるい
は、位相が進んでいると判定された場合には、比較クロ
ック151の周波数fSDTCKが高いことを示し、電圧制
御発振回路140の発振周波数fVCOを下げるよう制御
する制御信号(DF)162に論理レベル“1”を出力
し、制御信号(UF)161は論理レベル“0”とす
る。
【0074】また、2Fsの周波数が低い、あるいは、
位相が遅れていると判定された場合には、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低いことを示し、電圧制御発
振回路140の発振周波数fVCOを上げるよう制御する
制御信号(UF)161に論理レベル“1”を出力し、
制御信号(DF)162は論理レベル“0”とする。
【0075】図5は図1,図2における周波数検出器1
60の第3の内部構成例を示すブロック図である。図5
において、100はディジタル・オーディオ・インター
フェースの受信信号(RX)、151は比較クロック、
500は比較クロック151で受信信号100の反転周
期を計数する計数手段、501は計数値データ、510
は受信信号の最大反転周期(3T)の期待計数値CMAX
より大きい計数値が現れた場合に、電圧制御発振回路1
40の発振周波数fVCOが高いと判定するCMAX<検出手
段であり、詳細な動作説明を以下に行う。
【0076】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0077】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0078】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0079】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0080】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0081】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段500による計数値501が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段500による計数値
501が最小となる。
【0082】また、比較クロック151の周波数が高く
なれば計数値は大きくなり、比較クロック151の周波
数が低くなれば計数値は小さくなるが、PLLがロック
した場合には、比較クロック151を生成する分周回路
150の分周数によって、最大計数値及び最小計数値は
一義的に決まる。
【0083】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。例え
ば、比較クロックに復調クロックを選んだ場合、CMAX
は3である(図12に示したDAI信号と復調クロック
のタイミング図参照。)。
【0084】同様に、PLLがロック状態における最小
計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号の最小反
転周期の期待計数値CMINと定義する。例えば、比較ク
ロックに復調クロックを選んだ場合、CMINは1である
(図12に示したDAI信号と復調クロックのタイミン
グ図参照。)。
【0085】CMAX<検出手段510は、DAI信号の
最大反転周期の期待計数値CMAXより大きい値が現れた
場合に、電圧制御発振回路140の発振周波数fVCO
高いと判定し、電圧制御発振回路140の発振周波数f
VCOを下げるよう制御する制御信号(DF)162に論理
レベル“1”を出力する。
【0086】図6は図1,図2における周波数検出器1
60の第4の内部構成例を示すブロック図である。図6
において、100はディジタル・オーディオ・インター
フェースの受信信号(RX)、151は比較クロック、
500は比較クロック151で受信信号100の反転周
期を計数する計数手段、501は計数値データ、300
は受信信号に周期的に現れるシンクパタンを検出するシ
ンク検出手段、301はシンク検出結果信号(R3
T)、600はシンク検出手段300によってシンクが
検出されると直ちに計数値がリセットされ、比較クロッ
ク151で計数し、計数値が0から予め定められた値と
なるまでの期間を、シンク期間であることを示す信号を
生成するシンク窓信号生成手段、601はシンク窓信
号、610は受信信号の最大反転周期(3T)の期待計
数値CMAXより大きい計数値が、シンク期間以外に現れ
た場合に、電圧制御発振回路140の発振周波数fVCO
が高いと判定するCMAX<検出手段であり、詳細な動作
説明を以下に行う。
【0087】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0088】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0089】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0090】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0091】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0092】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段500による計数値501が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段500による計数値
501が最小となる。
【0093】また、比較クロック151の周波数f
SDTCKが高くなれば計数値は大きくなり、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低くなれば計数値は小さくな
るが、PLLがロックした場合には、比較クロック15
1を生成する分周回路150の分周数によって、最大計
数値及び最小計数値は一義的に決まる。
【0094】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。例え
ば、比較クロックに復調クロックを選んだ場合、CMAX
は3である(図12に示したDAI信号と復調クロック
のタイミング図参照。)。
【0095】同様に、PLLがロック状態における最小
計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号の最小反
転周期の期待計数値CMINと定義する。例えば、比較ク
ロックに復調クロックを選んだ場合、CMINは1である
(図12に示したDAI信号と復調クロックのタイミン
グ図参照。)。
【0096】300はシンク検出手段であるが、図3の
実施例で説明したように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0097】シンク検出手段300は、DAI信号10
0と比較クロック151との関係から3Tを検出し、シ
ンク検出結果信号301として出力する。
【0098】シンク窓信号生成手段600は、シンク検
出結果301と復調クロック152をもとに、DAI信
号のプリアンブル期間(シンク期間)を示す区間信号を
生成し、シンク窓信号601としてCMAX<検出手段6
10に供給する。
【0099】CMAX<検出手段610は、DAI信号の
最大反転周期の期待計数値CMAXより大きい値が、シン
ク窓信号601によって示されるシンク期間以外に現れ
た場合に、電圧制御発振回路140の発振周波数fVCO
が高いと判定し、電圧制御発振回路140の発振周波数
VCOを下げるよう制御する制御信号(DF)162に論
理レベル“1”を出力する。
【0100】図7は図1,図2における周波数検出器1
60の第5の内部構成例を示すブロック図である。図7
において、100はディジタル・オーディオ・インター
フェースの受信信号(RX)、151は比較クロック、
500は比較クロック151で受信信号100の反転周
期を計数する計数手段、501は計数値データ、700
は受信信号の最小反転周期(1T)の期待計数値CMIN
より小さい計数値が現れた場合に、電圧制御発振回路1
40の発振周波数fVCOが低いと判定するCMIN>検出手
段であり、詳細な動作説明を以下に行う。
【0101】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0102】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0103】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0104】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0105】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0106】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段500による計数値501が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段500による計数値
501が最小となる。
【0107】また、比較クロック151の周波数が高く
なれば計数値は大きくなり、比較クロック151の周波
数が低くなれば計数値は小さくなるが、PLLがロック
した場合には、比較クロック151を生成する分周回路
150の分周数によって、最大計数値及び最小計数値は
一義的に決まる。
【0108】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。例え
ば、比較クロックに復調クロックを選んだ場合、CMAX
は3である(図12に示したDAI信号と復調クロック
のタイミング図参照。)。
【0109】同様に、PLLがロック状態における最小
計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号の最小反
転周期の期待計数値CMINと定義する。例えば、比較ク
ロックに復調クロックを選んだ場合、CMINは1である
(図12に示したDAI信号と復調クロックのタイミン
グ図参照。)。
【0110】CMIN>検出手段700は、DAI信号の
最小反転周期の期待計数値CMINより小さい値が現れた
場合に、電圧制御発振回路140の発振周波数fVCO
低いと判定し、電圧制御発振回路140の発振周波数f
VCOを上げるよう制御する制御信号(DF)162に論理
レベル“1”を出力する。
【0111】図8は図3,図4におけるシンク検出手段
300の第1の内部構成例を示すブロック図である。図
8において、100はディジタル・オーディオ・インタ
ーフェースの受信信号(RX)、151は比較クロッ
ク、800は比較クロック151で受信信号100の反
転周期を計数する計数手段、801は計数値データ、8
10は受信信号の最大反転周期(3T)の期待計数値C
MAX以上の計数値が現れた場合に、データ列信号のシン
クパタンであると判定するCMAX≦検出手段であり、詳
細な動作説明を以下に行う。
【0112】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0113】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0114】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0115】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0116】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0117】このように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0118】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段800による計数値801が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段800による計数値
801が最小となる。
【0119】また、比較クロック151の周波数f
SDTCKが高くなれば計数値は大きくなり、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低くなれば計数値は小さくな
るが、PLLがロックした場合には、比較クロック15
1を生成する分周回路150の分周数によって、最大計
数値及び最小計数値は一義的に決まる。
【0120】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。例え
ば、比較クロックに復調クロックを選んだ場合、CMAX
は3である(図12に示したDAI信号と復調クロック
のタイミング図参照。)。
【0121】PLLがロック状態であれば、CMAX(=
3)は3Tにおいてのみ、つまりプリアンブル部にのみ
現れる。
【0122】同様に、PLLがロック状態における最小
計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号の最小反
転周期の期待計数値CMINと定義する。例えば、比較ク
ロックに復調クロックを選んだ場合、CMINは1である
(図12に示したDAI信号と復調クロックのタイミン
グ図参照。)。
【0123】CMAX≦検出手段810は、DAI信号の
最大反転周期の期待計数値CMAX以上の値が現れた場合
に、DAI信号のシンクパタン(プリアンブル)である
と判定し、シンク検出結果信号(R3T)301に論理
レベル“1”を出力する。
【0124】図9は図3,図4におけるシンク検出手段
300の第2の内部構成例を示すブロック図である。図
9において、100はディジタル・オーディオ・インタ
ーフェースの受信信号(RX)、151は比較クロッ
ク、800は比較クロック151で受信信号100の反
転周期を計数する計数手段、801は計数値データ、9
00はシンクが検出されると直ちに計数値がリセットさ
れ、比較クロック151で計数し、計数値が0から予め
定められた値となるまでの期間を、シンク検出停止期間
であることを示す信号を生成するマスク信号生成手段、
901はマスク信号、910は、受信信号の最大反転周
期(3T)の期待計数値CMAX以上の計数値が、シンク
検出停止期間以外に現れた場合に、データ列信号のシン
クパタンであると判定するCMAX≦検出手段であり、詳
細な動作説明を以下に行う。
【0125】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0126】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0127】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0128】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0129】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0130】このように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0131】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段800による計数値801が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段800による計数値
801が最小となる。
【0132】また、比較クロック151の周波数f
SDTCKが高くなれば計数値は大きくなり、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低くなれば計数値は小さくな
るが、PLLがロックした場合には、比較クロック15
1を生成する分周回路150の分周数によって、最大計
数値及び最小計数値は一義的に決まる。
【0133】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。例え
ば、比較クロックに復調クロックを選んだ場合、CMAX
は3である(図12に示したDAI信号と復調クロック
のタイミング図参照。)。
【0134】PLLがロック状態であれば、CMAX(=
3)は3Tにおいてのみ、つまりプリアンブル部にのみ
現れる。
【0135】同様に、PLLがロック状態における最小
計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号の最小反
転周期の期待計数値CMINと定義する。例えば、比較ク
ロックに復調クロックを選んだ場合、CMINは1である
(図12に示したDAI信号と復調クロックのタイミン
グ図参照。)。
【0136】マスク信号生成手段900は、シンク検出
結果301と比較クロック151をもとに、シンク検出
停止期間を示す区間信号(マスク信号)901として、
MA X≦検出手段910に供給する。
【0137】CMAX≦検出手段910は、DAI信号の
最大反転周期の期待計数値CMAX以上の値が、マスク信
号901によって示されるシンク検出停止期間以外に現
れた場合に、DAI信号のシンクパタン(プリアンブ
ル)であると判定し、シンク検出結果信号(R3T)3
01に論理レベル“1”を出力する。
【0138】図10は図4における周波数引き込み判定
手段400の内部構成例を示すブロック図である。図1
0において、100はディジタル・オーディオ・インタ
ーフェースの受信信号(RX)、151は比較クロッ
ク、300は受信信号に周期的に現れるシンクパタンを
検出するシンク検出手段、301はシンク検出結果信号
(R3T)、1000はシンク検出結果信号(R3T)
301に基づき比較クロック151を分周し、データ列
信号にシンクパタンの現れる周期(シンク検出結果信号
(R3T)301の周期)に対応した周期のクロックを
生成する分周回路、1001は分周回路1000の出力
信号(2Fs)、1010は分周回路1000の出力信
号(2Fs)1001の1周期中に、シンクがいくつ検
出されたかを計数し、計数値が予め定められた範囲内
(即ち、シンク検出が正しい周期で行われている場合)
であれば、出力信号401を論理レベル“1”にして、
周波数引き込みが完了したこと(即ち、電圧制御発振回
路140の発振周波数が所定範囲内であること)を示す
3T計数手段であり、詳細な説明を以下に行う。
【0139】DAI信号100は図12に示すように、
ディジタル・オーディオデータをバイフェーズ符号化し
たものであり、データは1T,2Tの2種類の信号で構
成される。
【0140】ここで、T=1/128fsであり、ま
た、fsはオーディオデータのサンプリング周波数(標
本化周波数)である。
【0141】但し、各チャンネル(チャンネル1,チャ
ンネル2)の区切りを示すプリアンブル(同期信号)に
のみ3Tが使われている。
【0142】図12ではDATの例を示しており、一方
のチャンネルがオーディオデータのLチャンネルであ
り、他方のデータがオーディオデータのRチャンネルで
ある。
【0143】2チャンネルの信号は3種類のプリアンブ
ル“B”,“M”及び“W”によってフレームが構成さ
れ、192フレームを1ブロックとして伝送される。
【0144】このように、DAI信号ではプリアンブル
部が周期的(1/2fs)に現れ、このプリアンブル部
にのみ3Tが使われているので、3Tを検出することに
より、シンク(プリアンブル)を検出することができ
る。
【0145】さて、上述したDAI信号の反転周期を比
較クロック151で計数すると、DAI信号の3Tにお
いて、計数手段800による計数値801が最大とな
り、また、1Tにおいて、計数手段800による計数値
801が最小となる。
【0146】また、比較クロック151の周波数f
SDTCKが高くなれば計数値は大きくなり、比較クロック
151の周波数fSDTCKが低くなれば計数値は小さくな
るが、PLLがロックした場合には、比較クロック15
1を生成する分周回路150の分周数によって、最大計
数値及び最小計数値は一義的に決まる。
【0147】上述したように、PLLがロック状態にお
ける最大計数値は一義的に決まり、これを、DAI信号
の最大反転周期の期待計数値CMAXと定義する。
【0148】比較クロックに復調クロックを選んだ場
合、CMAXは3である(図12に示したDAI信号と復
調クロックのタイミング図参照。)。
【0149】PLLがロック状態であれば、CMAX(=
3)は3Tにおいてのみ、つまりプリアンブル部にのみ
現れる。
【0150】シンク検出手段300は、実施例8で説明
したように、CMAX(=3)以上の計数値データを検出
しシンクと判定する。
【0151】さて、DAI信号は図12に示すように、
3種類のプリアンブル(“B”,“M”及び“W”)を
有しているが、それぞれのプリアンブルには、3Tが2
ないし1回現れるので、PLLがロックした状態であれ
ば、分周回路1000の出力信号(2Fs)の1周期
に、3Tが2ないし1回検出される。
【0152】3T計数手段1010は、分周回路100
0の出力信号(2Fs)の1周期に、計数値が1または
2の場合に出力信号401を論理レベル“1”にする。
【0153】よって、電圧制御発振回路140の周波数
VCO(比較クロック151の周波数fVCO)が目標値と
なれば、プリアンブルが周期的に正しく検出されるの
で、3T計数手段1010の出力信号401は常に論理
レベル“1”となり、PLLの周波数引き込みが完了し
たことを示す。
【0154】
【発明の効果】以上説明したように、データ列信号の最
大繰り返し周波数と、復調クロックの周波数との周波数
差がPLL回路の周波数引き込み範囲(キャプチャレン
ジ)外である場合に、周波数検出器がこれを検出し、周
波数検出器による周波数引き込み動作を行って、データ
列信号の最大繰り返し周波数と、復調クロックの周波数
との周波数差がPLL回路の周波数引き込み範囲内とな
るよう動作するので、実質的な周波数引き込み範囲を拡
大することが可能となる。
【0155】また、周波数検出器はデータ列信号と復調
クロックの相対比較を行う構成となっているため、デー
タ列信号のピッチが大きく変化しても比較を誤ることな
く、PLL回路はこれに追従し周波数引き込み動作を行
うことができる。
【0156】加えて、PLL回路がロック状態になると
周波数検出器の出力は、ループを制御する位相比較出力
に反映されない構成としているため、仮に受信信号(D
AI信号)にノイズがのる等の原因で周波数検出器が誤
動作したとしても、PLLはこの影響を一切受けること
無く安定に動作する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例におけるPLL回路の構
成を示すブロック図
【図2】本発明の第2の実施例におけるPLL回路の構
成を示すブロック図
【図3】図1,図2における周波数検出器160の第1
の内部構成例を示すブロック図
【図4】図1,図2における周波数検出器160の第2
の内部構成例を示すブロック図
【図5】図1,図2における周波数検出器160の第3
の内部構成例を示すブロック図
【図6】図1,図2における周波数検出器160の第4
の内部構成例を示すブロック図
【図7】図1,図2における周波数検出器160の第5
の内部構成例を示すブロック図
【図8】図3,図4におけるシンク検出手段300の第
1の内部構成例を示すブロック図
【図9】図3,図4におけるシンク検出手段300の第
2の内部構成例を示すブロック図
【図10】図4における周波数引き込み判定手段400
の内部構成例を示すブロック図
【図11】従来のPLL回路の一例を示すブロック図
【図12】DAI信号のフォーマットを示すタイミング
【符号の説明】
100 DAI信号 110 位相比較器 120 多重化手段 130 ループ・フィルタ 140 電圧制御発振回路 150,310,1000 分周回路 160 周波数検出器 200 ロック検出手段 300 シンク検出手段 320 周波数位相比較器 400 周波数引き込み判定手段 410,420 セレクタ 500,800 計数手段 510 CMAX<検出手段 600 シンク窓信号生成手段 610 CMAX<検出手段 700 CMIN>検出手段 810,910 CMAX≦検出手段 900 マスク信号生成手段 1010 3T計数手段

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号を平滑するループ・フィルタ
    と、 前記ループ・フィルタの出力により発振周波数を制御す
    る電圧制御発振回路と、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    復調クロックを可変入力とし、データ列信号を基準入力
    として両者の位相を比較し、位相差に応じた信号を出力
    する位相比較器と、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックと、前記データ列信号との関係から、前記電圧
    制御発振回路の発振周波数に応じた信号を出力する周波
    数検出器と、 前記位相比較器の出力信号に前記周波数検出器の出力信
    号を時分割多重し、前記ループ・フィルタの入力信号と
    する多重化手段とを備え、 前記周波数検出器は、データ列信号に周期的に現れるデ
    ータのパタンを検出するシンク検出手段と、 前記電圧制御発振回路の出力信号を分周し、前記データ
    列信号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のク
    ロックを生成する分周回路と、 前記分周回路の出力信号を可変入力とし、前記シンク検
    出手段の出力信号を基準入力として両者の周波数と位相
    を比較する周波数位相比較器とから構成され、 前記分周回路の出力信号と前記シンク検出手段の出力信
    号との周波数及び位相差に応じた信号を出力する PLL
    回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のPLL回路における周波
    数検出器に代えて、電圧制御発振回路の出力信号をタイ
    ムベースとしたクロックと、データ列信号との関係か
    ら、前記電圧制御発振回路の発振周波数に応じた信号を
    出力する周波数検出器は、 データ列信号に周期的に現れるデータのパタンを検出す
    るシンク検出手段と、 電圧制御発振回路の出力信号を分周し、前記データ列信
    号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロッ
    クを生成する分周回路と、 前記分周回路の出力信号と、前記シンク検出手段の出力
    信号のどちらか一方を可変入力とし、他方を基準入力と
    して両者の周波数と位相を比較する周波数位相 比較器
    と、 前記電圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲内である
    かどうかを判定する周波数引き込み判定手段とから構成
    され、 前記周波数引き込み判定手段によって前記電圧制御発振
    回路の発振周波数が所定範囲外であると判定された場合
    は、前記周波数位相比較器の可変入力として前記シンク
    検出手段の出力信号を、また、前記周波数位相比較器の
    基準入力として前記分周回路の出力信号をそれぞれ選択
    し、 前記周波数引き込み判定手段によって前記電圧制御発振
    回路の発振周波数が所定範囲内であると判定された場合
    は、前記周波数位相比較器の可変入力として前記分周回
    路の出力信号を、また、前記周波数位相比較器の基準入
    力として前記シンク検出手段の出力信号をそれぞれ選択
    し、 前記分周回路の出力信号と、前記シンク検出手段の出力
    信号との周波数及び位相差に応じた信号を出力するPL
    L回路。
  3. 【請求項3】 請求項1記載のPLL回路における周波
    数検出器に代えて、電圧制御発振回路の出力信号をタイ
    ムベースとしたクロックと、データ列信号との関係か
    ら、前記電圧制御発振回路の発振周波数に応じた信号を
    出力する周波数検出器は、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手
    段を備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値C MAX
    り大きい計数値が現れた場合に、前記電圧制御発振回路
    の発振周波数が高いと判定し、前記電圧制御発振回路の
    発振周波数を下げるための信号を出力するPLL回路。
  4. 【請求項4】 請求項1記載のPLL回路における周波
    数検出器に代えて、電圧制御発振回路の出力信号をタイ
    ムベースとしたクロックと、データ列信号との関係か
    ら、前記電圧制御発振回路の発振周波数に応じた信号を
    出力する周波数検出器は、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手
    段と、 シンク検出手段によってシンクが検出されると直ちに計
    数値がリセットされ、 前記電圧制御発振回路の出力信号
    をタイムベースとしたクロックで計数し、計数値が0か
    ら予め定められた値となるまでの期間を、シンク期間で
    あることを示す信号を生成するシンク窓信号生成手段と
    を備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値C MAX
    り大きい計数値が、シンク期間以外に現れた場合に、前
    記電圧制御発振回路の発振周波数が高いと判定し、前記
    電圧制御発振回路の発振周波数を下げるための信号を出
    力するPLL回路。
  5. 【請求項5】 請求項1記載のPLL回路における周波
    数検出器に代えて、電圧制御発振回路の出力信号をタイ
    ムベースとしたクロックと、データ列信号との関係か
    ら、前記電圧制御発振回路の発振周波数に応じた信号を
    出力する周波数検出器は、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手
    段を備え、 前記データ列信号の最小反転周期の期待計数値C MIN
    り小さい計数値が現れた場合に、前記電圧制御発振回路
    の発振周波数が低いと判定し、前記電圧制御発振回路の
    発振周波数を上げるための信号を出力するPLL回路。
  6. 【請求項6】 入力信号を平滑するループ・フィルタ
    と、 前記ループ・フィルタの出力により発振周波数を制御す
    る電圧制御発振回路と、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    復調クロックを可変入力とし、データ列信号を基準入力
    として両者の位相を比較し、位相差に応じた信号を出力
    する位相比較器と、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックと、前記データ列信号との関係から、前記電圧
    制御発振回路の発振周波数に応じた信号を出力する周波
    数検出器と、 前記復調クロックの位相と前記データ列信号の位相とが
    ロックし、データの復調が可能であるかどうかを判定す
    るロック検出手段と、 前記ロック検出手段によってロック状態であると判定さ
    れた場合は前記位相比較器の出力信号を、アンロック状
    態であると判定された場合は前記位相比較器の出力信号
    に前記周波数検出器の出力信号を時分割多重した出力を
    前記ループ・フィルタの入力信号とする多重化手段とを
    備えたPLL回路。
  7. 【請求項7】 周波数検出器は、データ列信号に周期的
    に現れるデータのパタンを検出するシンク検出手段と、 電圧制御発振回路の出力信号を分周し、前記データ列信
    号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロッ
    クを生成する分周回路と、 前記分周回路の出力信号を可変入力とし、前記シンク検
    出手段の出力信号を基準入力として両者の周波数と位相
    を比較する周波数位相比較器とから構成され、 前記分周回路の出力信号と前記シンク検出手段の出力信
    号との周波数及び位相差に応じた信号を出力する請求項
    6記載のPLL回路。
  8. 【請求項8】 周波数検出器は、 データ列信号に周期的に現れるデータのパタンを検出す
    るシンク検出手段と、 電圧制御発振回路の出力信号を分周し、前記データ列信
    号にシンクパタンの現れる周期に対応した周期のクロッ
    クを生成する分周回路と、 前記分周回路の出力信号と、前記シンク検出手段の出力
    信号のどちらか一方を可変入力とし、他方を基準入力と
    して両者の周波数と位相を比較する周波数位相比較器
    と、 前記電圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲内である
    かどうかを判定する周波数引き込み判定手段とから構成
    され、 前記周波数引き込み判定手段によって前記電圧制御発振
    回路の発振周波数が所定範囲外であると判定された場合
    は、前記周波数位相比較器の可変入力として前記シンク
    検出手段の出力信号を、また、前記周波数位相比較器の
    基準入力として前記分周回路の出力信号をそれぞれ選択
    し、 前記周波数引き込み判定手段によって前記電圧制御発振
    回路の発振周波数が所定範囲内であると判定された場合
    は、前記周波数位相比較器の可変入力として前記分周回
    路の出力信号を、また、前記周波数位相比較器の基準入
    力として前記シンク検出手段の出力信号をそれぞれ選択
    し、 前記分周回路の出力信号と、前記シンク検出手段の出力
    信号との周波数及び位相差に応じた信号を出力する請求
    項6記載のPLL回路。
  9. 【請求項9】 周波数検出器は、 電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
    ックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手段を
    備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値CMAX
    り大きい計数値が現れた場合に、前記電圧制御発振回路
    の発振周波数が高いと判定し、前記電圧制御発振回路の
    発振周波数を下げるための信号を出力する請求項6記載
    のPLL回路。
  10. 【請求項10】 周波数検出器は、 電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
    ックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手段
    と、 シンク検出手段によってシンクが検出されると直ちに計
    数値がリセットされ、 前記電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとした
    クロックで計数し、計数値が0から予め定められた値と
    なるまでの期間を、シンク期間であることを示す信号を
    生成するシンク窓信号生成手段とを備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値CMAX
    り大きい計数値が、シンク期間以外に現れた場合に、前
    記電圧制御発振回路の発振周波数が高いと判定し、前記
    電圧制御発振回路の発振周波数を下げるための信号を出
    力する請求項6記載のPLL回路。
  11. 【請求項11】 周波数検出器は、 電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
    ックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手段を
    備え、 前記データ列信号の最小反転周期の期待計数値CMIN
    り小さい計数値が現れた場合に、前記電圧制御発振回路
    の発振周波数が低いと判定し、前記電圧制御発振回路の
    発振周波数を上げるための信号を出力する請求項6記載
    のPLL回路。
  12. 【請求項12】 シンク検出手段は、 電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
    ックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手段を
    備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値CMAX
    上の計数値が現れた場合に、前記データ列信号のシンク
    パタンであると判定、検出する請求項1、2、7または
    8のいずれかに記載のPLL回路。
  13. 【請求項13】 シンク検出手段は、 電圧制御発振回路の出力信号をタイムベースとしたクロ
    ックで、データ列信号の反転周期を計数する計数手段
    と、 シンク検出時に計数値がリセットされ、前記電圧制御発
    振回路の出力信号をタイムベースとしたクロックで計数
    し、計数値が0から予め定められた値となるまでの期間
    を、シンク検出停止期間であることを示す信号を生成す
    るマスク信号生成手段とを備え、 前記データ列信号の最大反転周期の期待計数値CMAX
    上の計数値が、シンク検出停止期間以外に現れた場合
    に、前記データ列信号のシンクパタンであると判定、検
    出する請求項1、2、7または8のいずれかに記載のP
    LL回路。
  14. 【請求項14】 周波数引き込み判定手段は、データ列
    信号のシンク検出が正しい周期で行われているかどうか
    を検出し、 シンク検出が正しい周期で行われていない場合に、電圧
    制御発振回路の発振周波数が所定範囲外であると判定
    し、 シンク検出が正しい周期で行われている場合に、前記電
    圧制御発振回路の発振周波数が所定範囲内であると判定
    する請求項2または8記載のPLL回路。
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