JPS6276927A - 位相同期回路 - Google Patents

位相同期回路

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JPS6276927A
JPS6276927A JP60217019A JP21701985A JPS6276927A JP S6276927 A JPS6276927 A JP S6276927A JP 60217019 A JP60217019 A JP 60217019A JP 21701985 A JP21701985 A JP 21701985A JP S6276927 A JPS6276927 A JP S6276927A
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Japan
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Hisashi Arita
有田 寿志
Kenji Ishikawa
賢二 石川
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、位相比較動作開始時の安定な同期引込みを行
なう位相同期回路に関するものである。
従来の技術 近年、ディジタル通信において時間軸圧縮されたディジ
タルデータを時間軸伸長する為に、入力のビットレート
に対してM/N倍のクロックを発生させる位相同期回路
が多く使用されている。
以下図面を参照しながら、上述した従来の位相同期回路
の一例について説明する。第2図は従来の位相同期回路
のブロック図である。1は入力クロックをN分周する分
周器であり、FR2は分周器lの出力である比較周波数
。一方、6は電圧制御発振器で出力クロックが出力され
、2は出力クロックをM分周する分周器であり、FV2
は分周器2の出力である比較周波数。3は比較周波数F
R2’FV2の立上がりでの位相を比較する位相比較器
で、φ8は位相比較器において比較周波数FR2の位相
が比較周波数FV2の位相より進んでいる場合に出力さ
れる制御信号であり、φ、は位相比較器3において比較
周波数FR□の位相が比較周波数Fv□の位相より遅れ
ている場合に出力される制御信号である。4はチャージ
ポンプで、5はローパスフィルタ(以下り、  P、 
Fという)であり、チャージポンプ4からはり、 P、
 F5に制御信号φ3.φ9に基づく電荷の変動が与え
られる。■oはり、P、F5より電圧制御発振器6に出
力される制御電圧であり、制御電圧V。
で電圧制御発振器6を制御して出力クロックを入カクロ
フクに同期させる。
以上のように構成された位相同期回路について、以下そ
の動作について説明する。第3図、第4図は同期外れ、
又は入力が一度切れた状態から再同期する同期引込み動
作のタイムチャートであり、位相比較器3の初期状態に
より両図の2種類の結果が起こりうる。なお、各図は比
較周波数FR□。
Fv□制御信号φ8.φ、と制御電圧vcについて示し
たものである。
まず第3図は比較周波数FV2の位相を遅らせるように
位相比較器3が働いた場合を示している。
つまり位相比較器3では比較周波数FR2=  FV2
の各クロック波形a1−b1.a −b ・・・・・・
の様に各クロックの立ち上がりで位相の比較がなされる
。a、−b、の位相関係では、比較周波数FR□が比較
周波数Fv2より位相が遅れている為、制御信号φ9が
位相比較器3より出力され制御電圧■。の電圧が下げら
れ、電圧制御発振3の出力クロックの周波数が下げられ
る。そして、a 2 ’= b 2においても比較周波
数FR2が比較周波数Fv□の位相より遅れている為、
制御信号φヮが位相比較器3より出力され制御電圧■。
かさらに下げられ出力クロックの周波数が下げられ、a
、3−b3では位相が一致し、以降同期状態で動作が行
われる。
次に第4図は比較周波数FV2の位相を進ませるように
位相比較器3が働いた場合を示している。
つまり、位相比較器3では比較周波数FR,。
FV2のC1−dI% C2−d2 ””・・の様に各
クロックの立上がりで位相の比較がなされる場合を示し
ている。この場合、比較周波数FR□が比較周波数Fv
□より位相が進んでいる事になり、制御信号φ3が位相
比較器3より出力され、制御電圧V。の電圧を上げる方
向に働く。しかし、制限電圧VCは上限に有る為変化せ
ず、出力クロックの周波数も変化しない。そして、cn
−dnの位相関係になって比較周波数FR2より比較周
波数FV2の位相が進み、制御信号φ9が位相比較器3
より出力されて制御電圧V。が下げられる。そして、第
3図と同じような同期引込み動作が行なわれ、Cnや2
−dn + 2で同期状態になる。
発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、第3図。
第4図に示したように比較周波数FR□、Fv□の初期
の位相が、al−bl 、CI−aoと同じであっても
、位相比較器3の動作としてC1−dlという位相比較
がなされる場合も有る事を示している。従って、第3図
や第4図に示した動作及びその中間のものがランダムに
発生するので、平均して同期引込み時間が大きく、同期
がすみやかに行われないという問題点があった。特に、
M分周する分周器2の分周比Mを増大しループ内分周比
を大きくした場合、位相同期回路のループ利得が減少す
る為、同期引込み時間が増大し同期に時間がかがるると
いう問題点を有している。
本発明は上記問題点に鑑み、ループ内分周比が大きい場
合の初期同期引込み時間を大幅に短縮できるようにした
位相同期回路を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の位相同期回路は、
入力クロックを一方の入力とする第1のAND回路と、
前記第1のAND回路の出力信号を分周する第1の分周
器と、電圧制御発振器の出力クロックを一方の入力とす
る第2のAND回路と、前記第2のAND回路の出力信
号を分周する第2の分周器と、前記第1、第2の分周器
の分周出力の位相を比較し、前記第1の分周器の分周出
力が第2の分周器の分周出力の位相より進んでいる場合
に出力される第1の制御信号と、遅れている場合に出力
される第2の制御信号とを出力する位相比較器と、前記
第1のAND回路の他方の入力に前記位相比較器の第1
の制御信号を入力し、前記第2のAND回路の他方の入
力に前記位相比較器の第2の制御信号を入力する構成を
備えたものである。
作用 本発明は上記した構成によって、位相比較器より分周出
力の位相差に対応する期間出力される制?”lll (
*号で、位相が進んでいると判断された分周出力を出力
している分周器側のAND回路に対して、入力のクロフ
クがAND回路より出力されないように作用し、強制的
に分周出力の位相を進んでいる分遅らせるように働き、
次の位相比較動作で同期状態に近い位相関係にする事で
、どのような位相関係にあっても安定に短時間で同期引
込みを行なえることとなる。
実施例 以下本発明の一実施例の位相同期回路について、図面を
参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例である位相同期回路のブロッ
ク図である。第1図、第2図に使用されている共通の番
号及記号は同一のものを示している。第1図において、
7は入力クロツクを一方の入力とするAND回路であり
、1はAND回路7から出力される信号をN分周する分
周器で、FRIは分周器1から出力される比較周波数で
ある。一方、6は電圧せいぎょ発振器で出力クロ7クを
出力する。8は出力クロフクを一方の入力とするAND
回路であり、2はAND回路8から出力される信号をM
分周する分周器で、FVIは分周器2から出力される比
較周波数である。3は比較周波数FRI、FVlの位相
を比較する位相比較器、ψ8は位相比較器3において比
較周波数FR1が比較周波数FVlより位相が進んでい
る場合に出力される制御信号であり、φ、は位相比較器
3において比較周波数FR□が比較周波数Fv+より位
相が遅れている場合に出力される制御信号である。4は
チャージポンプで、5はり、P、Fであり、vcは電圧
制御発振器6の発振周波数を制御する制御電圧である。
チャージポンプ4は制御信号φ3が入力されるとり、 
P、 F5に電荷を送出して制′41g電圧VCを上げ
るように動作し、電圧制御発振器6の発振周波数を高く
する方向に働き、チャージポンプ4は制御信号φ9が入
力されるとり、P、F5から電荷を吸収して制御電圧V
。を下げるように動作し、電圧制御発振器6の発振周波
数を低くする方向に働く。
但し、制御電圧V。の動作と電圧制御発振器6の発振周
波数の関係は、電圧制御発振器6の極性により異なる場
合もある。
以上のように構成された位相同期回路について、第5図
を用いてその動作を説明する。第5図は、同期外れ又は
入力断から再同期する同期引込み動作のタイムチャート
を、比較周波数FR1゜F、1、制御信号φ3.φ9と
制御電圧vcについて示したものである。
第5図は比較周波数FVlの位相を進ませるように位相
比較器3が働(場合を示している。これは、比較周波数
FR1,Fv□のel−flという位相で位相比較器3
が位相比較を行なう為である。この時e1の立上りで制
御信号φ3は立下がり、「1の立上りで制御信号φ□は
立上る。つまり、比較周波数FR0が比較周波数FVl
に対し制御信号φ3がローレベル(以下”L”と略す)
の期間分だけ位相が進んでいる事になる。従って、制御
信号φ。が”L”の期間入力クロツクを分周器lに入力
する事をAND回路7と制御信号φ3で禁止する事によ
り、比較周波数FR□の位相を等価的に遅らせてe2の
位置にする。これにより位相比較はe2−r2で行なわ
れ、同期状態に近い状態に近づけた事になる。そして、
e4−r。
で入力クロックと出力クロ7クが同期する。
又、比較周波数FVlの位相を遅らせるように位相比較
器3が働く場合は、第3図に示したタイムチャートの比
較周波数FR□”V2’制御信号φ3.φ9、制御電圧
v0と同じ動作となる。
この様にして、強制的に進んでいる方の比較周波数の位
相を進んでいる分だけ遅らせる処理をする事により、同
期状態に近い状態に最悪でも比較周波数の2クロック分
で近づける事ができる。
発明の効果 以上のように本発明は、位相比較器より出力される制御
信号に基づき、位相が進んでいる比較周波数の位相を強
制的に遅らせるものである。これは、比較周波数を出力
している分周器の入力であるクロックに対し、制御信号
とクロックの論理積をとるAND回路を設けて、進んで
いる比較周波数を出力している分周器に入力されるクロ
ックの数を制御するものである。
これにより、同期が外れた場合も、ループ内分周比が大
きくループ利得が小さい場合も、位相が進んでいる比較
周波数の位相を強制的に遅らせるという事と、電圧制御
発振器の発振周波数を制御するという2つの動作で極め
て短かい時間で同期を確立する事ができ、しかも、AN
D回路2個だけの追加という非常に簡単な回路構成で実
現できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例における位相同期回路のブロッ
ク図、第2図は従来の位相同期回路のブロック図、第3
図、第4図は従来の位相同期回路の動作を示すタイムチ
ャート、第5図は本発明の位相同期回路の動作を示すタ
イムチャートである。 1.2・・・・・・分周器、3・・・・・・位相比較器
、6・・・・・・電圧制御発振器、7.8・・・・・・
AND回路、FR□、FR□、FVIFV2・・・・・
・比較周波数、φ3.φ、・・・・・・制御信号5 V
o・・・・・・制御電圧。 代理人の氏名 弁理士 中尾敏男 はが1名441; 口 ぺ や に 区 犬さ 〉 口 へ ぐ 区   K 第3図 H−一一一一一÷ 1gJ  期 8  ζ t、:  甚 ≦

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 入力クロックを一方の入力とする第1のAND回路と、
    前記第1のAND回路の出力信号を分周する第1の分周
    器と、電圧制御発振器の出力クロックを一方の入力とす
    る第2のAND回路と、前記第2のAND回路の出力信
    号を分周する第2の分周器と、前記第1、第2の分周器
    の分周出力の位相を比較し、前記第1の分周器の分周出
    力の位相が前記第2の分周器の分周出力の位相より進ん
    でいる場合に出力される第1の制御信号と、前記第1の
    分周器の分周出力の位相が前記第2の分周器の分周出力
    の位相より遅れている場合に出力される第2の制御信号
    とを出力する位相比較器と、前記第1のAND回路の他
    方の入力に前記位相比較器の第1の制御信号を入力し、
    前記第2のAND回路の他方の入力に前記位相比較器の
    第2の制御信号を入力することを特徴とする位相同期回
    路。
JP60217019A 1985-09-30 1985-09-30 位相同期回路 Expired - Lifetime JPH0681045B2 (ja)

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JP60217019A JPH0681045B2 (ja) 1985-09-30 1985-09-30 位相同期回路

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JP60217019A JPH0681045B2 (ja) 1985-09-30 1985-09-30 位相同期回路

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JPS6276927A true JPS6276927A (ja) 1987-04-09
JPH0681045B2 JPH0681045B2 (ja) 1994-10-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2254207A (en) * 1991-01-28 1992-09-30 Silicon Systems Inc Zero phase restart compensation for vco

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2254207A (en) * 1991-01-28 1992-09-30 Silicon Systems Inc Zero phase restart compensation for vco
GB2254207B (en) * 1991-01-28 1995-01-11 Silicon Systems Inc Zero phase restart compensation for VCO

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