(57)【要約】 【課題】  ジッタ成分を保存したクロックを再生するジッタ測定器用クロック再生回路を提供する。【解決手段】  ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、を備える。【選択図】                    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、
該エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出するバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、
該リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、
を備えることを特徴とするジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項２】
前記バンドパスフィルタは、前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタであることを特徴とする請求項１に記載のジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項３】
中心周波数の異なる複数のバンドパスフィルタと、
該複数のバンドパスフィルタのいずれか一つの出力を選択するセレクタとを備え、
該セレクタにより所望の中心周波数における信号を選択し抽出することを特徴とする請求項１または２に記載のジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項４】
ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、
前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、該エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第１のバンドパスフィルタと、
前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存されない帯域の信号を抽出し、該エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第２のバンドパスフィルタと、
該第１のバンドパスフィルタと該第２のバンドパスフィルタのいずれか一方の出力を選択するセレクタと、
該セレクタで選択されたバンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、
該リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、
を備えることを特徴とするジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項５】
ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、
中心周波数が異なり、前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、該エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する複数のバンドパスフィルタを備えるバンドパスフィルタ群と、
前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存されない帯域の信号を抽出し、該エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出するバンドパスフィルタと、
該バンドパスフィルタ群と該バンドパスフィルタのうちいずれか一つの出力を選択するセレクタと、
該セレクタで選択されたバンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、
該リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、
を備えることを特徴とするジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項６】
前記エッジ検出部は、
前記データ信号を２信号に分割して出力するロジックアンプと、
前記ロジックアンプの第１の出力信号を遅延する遅延素子と、
該遅延素子の遅延信号と第２の出力信号の排他的論理和をとってフルレートクロックを生成する排他的論理和回路と、
を備えることを特徴とする請求項１乃至５に記載のジッタ測定器用クロック再生回路。
【請求項７】
前記リミッティングアンプは、前記アンプの定格範囲内に前記フルレートクロック信号の振幅を制限することを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のジッタ測定器用クロック再生回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フィルタを用いたジッタ測定器用クロック再生器に関するものであり、さらに詳しくは、ジッタ成分を保存したクロックを再生してジッタ測定器に提供するジッタ測定器用クロック再生器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７は、一般的な光通信システムの概略構成図である。図７で、光通信システムでは、入力された電気信号（データ信号）はドライバアンプ１１により増幅されるとともに、光変調器１３により発光素子１２の出力光で変調される。変調出力光は光伝送路１４を介して受光素子１５に到達する。受光素子１５は出力信号をプリアンプ１６により増幅してＤ型フリップフロップ１８に入力し、クロック再生器１７により再生されたクロックのタイミングで電気信号を再生する。
【０００３】
このとき、光伝送されるのはデータ信号のみであるため、クロック再生器１７は、受信側で再生するために必要なクロックを受光信号から抽出するものである。クロック再生器１７のクロック抽出方式として、フィルタ方式がある。フィルタ方式は、入力信号の特定の周波数成分のみをフィルタにより透過させることにより、クロック抽出を行うものである。
【０００４】
図８は、従来技術によるフィルタ方式のクロック再生器の構成例である。図８で、データ信号は、帯域が半分程度のクロックアンプ２１に入力してフルレートクロックを増幅する。たとえば、データ信号がｘGbit/sの場合、データ信号ｘGbit/sに含まれるx/2GHz成分をクロックアンプ２１で増幅する。
【０００５】
xGbit/sのデータ信号にはxGHz成分が含まれていないため、クロックアンプ２１の出力を逓倍器２２で逓倍して出力する。バンドパスフィルタ２３は、逓倍器２２の出力を入力し、中心周波数（xGHz）付近の信号のみを取り出し、出力する。バンドパスフィルタ２３を通過することにより信号レベルが低下するので、これを補うため、クロックアンプ２４で増幅し、ｘGbit/sのクロックを再生している。
【０００６】
図９は図８の構成による信号の状態説明図である。図９（カ）はｘGbit/sのデータ信号である。図９（キ）は帯域が半分程度のクロックアンプ２１でフルレートクロックを増幅した信号である。図９（ク）は図９（キ）の信号を逓倍したフルレートクロック信号である。図９（ケ）は、中心周波数（xGHz）付近の信号のみを取り出したバンドパスフィルタの出力信号である。図９（コ）はクロックアンプで増幅されたクロック信号である。
【０００７】
特許文献１には、入力信号であるデジタル信号のＮＲＺ符号から基本クロック成分を含む信号を得るための２逓倍回路と、得られた信号から基本クロック成分を抽出するためのクロック抽出フィルタと、抽出された基本クロック成分からクロック信号を再生するリミッティングアンプ回路と、再生されたクロック信号の位相を調整する位相調整回路を備える通信用クロック再生装置が記載されている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２９２１７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
光デバイスを評価するために必要となる符号誤り率測定装置における光インタフェースとして、受信されたデータのジッタ測定を行う場合、クロック再生時にジッタ情報を含む信号を出力させる必要がある。
【００１０】
ジッタ測定器におけるクロック再生器は、従来、再生されたクロック信号に別途ジッタ成分を付加していた。しかし、回路構成を省略するため、従来の図８に示すようなクロック再生器を流用することを検討した。
【００１１】
従来のクロック再生器においては、ジッタ成分を含まないクロックを再生するため、バンドパスフィルタ２３の帯域幅を狭くしている。すなわち、ジッタ成分はバンドパスフィルタ２３の帯域幅を狭くし、中心周波数付近の信号のみを取り出すことにより除去される。
【００１２】
したがって、ジッタ測定用に従来のクロック再生器を応用する場合、ジッタ情報を含んだ信号を検出するためにバンドパスフィルタ２３の帯域を広くする必要がある。
【００１３】
しかし、バンドパスフィルタ２３で検出する帯域を広帯域とすることにより、変動している出力振幅の最小値はさらに小さくなる。定格最小入力値を満たす程度にクロックアンプ２４で振幅を増幅させると、逆に、変動している振幅の最大値がクロックアンプ２４の定格最大入力値を超える可能性がある。
【００１４】
また、振幅が小さくなったバンドパスフィルタ２３の出力は、後段のクロックアンプ２４の定格最小入力値を満たさなくなっている場合もあり、クロックアンプ２４で、ジッタ測定に使用できるレベルまで振幅を増幅すると、本来存在していたジッタ以外のジッタが生じてしまうという問題がある。
【００１５】
高速デジタル通信方式用のジッタ測定器は、ＩＴＵ−Ｔ（International Tlecommunication Union Telecommunication Sector）規定のO.172規格で、必要な分解能、機能が定められており、規定外のジッタが発生することは望ましくない。
【００１６】
以上のように、データ信号に含まれたジッタ情報を含むクロック信号を発生させるためには、従来のクロック再生器におけるバンドパスフィルタの帯域幅を広くするだけでは、実現することができない。
【００１７】
この発明は、ジッタ成分を保存したクロックを再生するジッタ測定器用クロック再生回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
このような課題を達成するために、請求項1に記載の発明は、ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、を備えることを特徴とする。
【００１９】
請求項２の発明は、請求項１に記載のジッタ測定器用クロック再生回路において、バンドパスフィルタは、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタであることを特徴とする。
【００２０】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載のジッタ測定器用クロック再生回路において、中心周波数の異なる複数のバンドパスフィルタと、複数のバンドパスフィルタのいずれか一つの出力を選択するセレクタとを備え、セレクタにより所望の中心周波数における信号を選択し抽出することを特徴とする。
【００２１】
請求項４の発明は、ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第１のバンドパスフィルタと、データ信号に含まれたジッタ情報が保存されない帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第２のバンドパスフィルタと、
第１のバンドパスフィルタと該第２のバンドパスフィルタのいずれか一方の出力を選択するセレクタと、セレクタで選択されたバンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、を備えることを特徴とする。
【００２２】
請求項５の発明は、ジッタ測定対象となるデータ信号を入力し、入力信号のエッジを検出してフルレートクロックを生成するエッジ検出部と、中心周波数が異なり、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する複数のバンドパスフィルタを備えるバンドパスフィルタ群と、データ信号に含まれたジッタ情報が保存されない帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出するバンドパスフィルタと、バンドパスフィルタ群とバンドパスフィルタのうちいずれか一つの出力を選択するセレクタと、セレクタで選択されたバンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限するリミッティングアンプと、リミッティングアンプで振幅が制限されたフルレートクロック信号を増幅するアンプと、を備えることを特徴とする。
【００２３】
請求項６の発明は、請求項１乃至５に記載のジッタ測定器用クロック再生回路において、エッジ検出部は、データ信号を２信号に分割して出力するロジックアンプと、ロジックアンプの第１の出力信号を遅延する遅延素子と、遅延素子の遅延信号と第２の出力信号の排他的論理和をとってフルレートクロックを生成する排他的論理和回路と、を備えることを特徴とする。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれかに記載のジッタ測定器用クロック再生回路において、リミッティングアンプは、アンプの定格範囲内にフルレートクロック信号の振幅を制限することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この発明によれば、エッジ検出部によりフルレートクロックを生成し、バンドパスフィルタでジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、リミッティングアンプで、バンドパスフィルタで抽出したフルレートクロック信号の振幅を増幅するとともに、所定の振幅以上は振幅を制限して波形整形し、アンプで増幅する構成とした。このため、ジッタ情報が保存されたクロック信号を再生することができる。
【００２６】
また、中心周波数の異なる複数のバンドパスフィルタと、これらのバンドパスフィルタのいずれか一つの出力を選択するセレクタとを備え、セレクタにより所望の中心周波数における信号を選択可能としたので、複数の中心周波数に対応したクロックを再生することができる。
【００２７】
さらに、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第１のバンドパスフィルタと、前記データ信号に含まれたジッタ情報が保存されない帯域の信号を抽出し、エッジ検出部の出力からフルレートクロック信号を抽出する第２のバンドパスフィルタを備え、第１のバンドパスフィルタと第２のバンドパスフィルタのいずれか一方の出力をセレクタで選択可能としたので、ジッタ成分が保存されたクロックの再生と、通常のクロック再生を切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明によるジッタ測定器用クロック再生回路の構成を説明する。図１は本発明の一実施例の構成図である。図１で、データ信号はエッジ検出部１に入力される。
【００２９】
バンドパスフィルタ２はエッジ検出部１の出力を入力し、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号を抽出する。このとき、バンドパスフィルタ２の出力信号は、検出する信号の帯域幅が広いため、振幅が小さくなるとともに不安定に変動する。
【００３０】
リミッティングアンプ３はバンドパスフィルタ２の出力信号の振幅を増幅し、かつ、後段のデバイス、すなわちアンプ４の定格範囲内に調整するよう、ある入力振幅以上は出力振幅を一定値にする。アンプ４はリミッティングアンプ３の出力を増幅し、ジッタ情報を含むクロックを再生する。
【００３１】
エッジ検出部１は、図２に示すような構成であり、データ信号（ア）をロジックアンプ１Ａに入力し、第１の出力信号を遅延素子１Ｂで遅延させてＥＸ−ＯＲ回路１Ｃの第１の入力とするとともに、第２の出力信号はそのままＥＸ−ＯＲ回路１Ｃの第２の入力とし、ジッタ情報を含むフルレートクロックを生成する。例えば、データ信号がｘGbit/sの場合、データ信号ｘGbit/sのフルレートクロックを生成する。ここで、フルレートクロックとは、ｘGbit/sのデータ信号に同期したｘGHz  のクロック信号である。
【００３２】
図３は図１の構成による信号の状態説明図である。図３（ア）はｘGbit/sのデータ信号である。図３（イ）はエッジ検出部でエッジを検出したデータ信号である。図３（ウ）は図３（イ）の信号に含まれたジッタ情報が保存される帯域の信号である。図３（エ）は、図３（ウ）の信号の振幅を増幅し、かつ、ある入力振幅以上は出力振幅を一定値とした出力信号である。
【００３３】
図４はリミッティングアンプ３の入出力特性を示した図である。リミッティングアンプ３は、図４に示すように、入力振幅に対し出力振幅が任意の入力振幅以上は一定となる入出力特性を備えている。図３（オ）は図３（エ）の信号をアンプ４で増幅したクロック信号である。
【００３４】
図１の構成で、たとえば、データ信号入力を10Gbit/s、500mVpp、バンドパスフィルタ２の出力信号を10GHz、最大振幅250mVpp、最小振幅30mVpp、リミッティングアンプ３の出力信号を10GHz、最大振幅1000mVpp、最小振幅700mVppとすれば、定格最大入力値1000mVppと定格最小入力値300mVppのアンプ４の性能内でクロックが正常に再生される。
【００３５】
図５は本発明を適用した他の実施例を示した図である。図５で、前出の構成要素と同一のものは同一符号をつける。図５のクロック再生器は、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される広帯域の信号を抽出する第１のバンドパスフィルタ２Ａと、データ信号に含まれたジッタ情報を除去する狭帯域の信号を抽出する第２のバンドパスフィルタ２Ｂを備え、セレクタ５で選択し、リミッティングアンプ３に出力することにより、ジッタ情報を含むクロックとジッタ情報を含まないクロックのいずれか一方を出力する。
【００３６】
図６は本発明を適用した第３の実施例を示した図である。図６で、前出の構成要素と同一のものは同一符号をつける。図６のクロック再生器は、データ信号に含まれたジッタ情報が保存される広帯域の信号を抽出するバンドパスフィルタ２Ａ〜２Ｆが備えられている。ここで、バンドパスフィルタ２Ｃ〜２Ｆは帯域は同じであるが、検出する中心周波数が異なるものを使用する。これらをセレクタ５で選択し、リミッティングアンプ３に出力することにより、複数の中心周波数に対応したジッタ情報を含むクロックを出力する。
【００３７】
なお、図５の実施例と図６の実施例を組み合わせて、ジッタ情報を含まないクロックとジッタ情報が保存される複数の中心周波数のクロックのいずれかを選択する構成としてもよい。また、図５および図６で、セレクタ５は、バンドパスフィルタ２Ａ〜２Ｆの前段に設けているが、バンドパスフィルタ２Ａ〜２Ｆの後段に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の一実施例の構成図である。
【図２】エッジ検出部の構成例である。
【図３】図１の構成による信号の状態説明図である。
【図４】リミッティングアンプの入出力特性図である。
【図５】この発明を適用した他の実施例の構成図である。
【図６】この発明を適用した他の実施例の構成図である。
【図７】一般的な光通信システムの概略説明図である。
【図８】従来技術によるフィルタ方式のクロック再生器の構成例である。
【図９】図８は図７の構成による信号の状態説明図である。
【符号の説明】
【００３９】
１    エッジ検出部
２    バンドパスフィルタ
２Ａ〜２Ｆ    バンドパスフィルタ
３    リミッティングアンプ
４    アンプ
５    セレクタ
１０Ａ  ロジックアンプ
１０Ｂ  遅延素子
１０Ｃ  ＥＸ−ＯＲ回路
【図１】
2005268848.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005268848.tif 000009
【図８】
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【図９】
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