(57)【要約】【課題】  クロック断検出回路を必要とすることなく、外部網が断となった場合に、位相同期までの時間を不用意に長引かせることのない位相差検出補正回路の提供。【解決手段】  位相差超過検出回路１０は、基準クロックラッチ信号１２と、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３との位相差幅から検出した、位相比較器５が認識している基準クロック１４と上りデ−タ送信用クロック１５の位相差が、位相比較するクロック周期の１／２以上であった場合には、位相反転制御回路１５において基準クロック１と上りデータ送信用クロック２を反転させた、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５を位相比較器５に出力することで、位相誤差信号４を強制的に中間電位として、誤った基準クロック１への追従を防止させる。【選択図】      図１                                                  
2005159686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１クロックと第２クロックの位相を比較し、その比較結果に基づき発振周波数の制御を行う回路に用いられる位相差検出補正回路であって、
前記第１クロックと第２クロックとの位相差が位相比較するクロック周期の２分の１以上であるか否かを検出し、その結果を出力する位相差超過検出手段と、  前記位相差超過検出手段にて前記位相差が前記クロック周期の２分の１以上であると検出された場合に、前記第１クロックと第２クロックとの位相を反転させる位相反転制御手段とを含むことを特徴とする位相差検出補正回路。
【請求項２】
前記第１クロックと第２クロックとが入力され、これらのクロックの位相反転を制御する前記位相反転制御手段と、前記位相反転制御手段から出力される前記第１クロックと第２クロックの位相を比較する位相比較手段と、少なくとも前記位相比較手段から得られた前記第１クロックと第２クロックとの位相差情報に基づき位相差超過検出を行い、その結果に基づき位相反転を行うか否かの情報を前記位相反転制御手段に出力する前記位相差超過検出手段と、前記位相比較手段から出力されるパルス信号を直流信号に変換するループフィルタと、前記ループフィルタから出力される直流信号に基づき所定周波数の信号を発生する電圧制御発振器と、前記電圧制御発振器から出力される信号を分周して前記位相反転制御手段へ出力する分周器とを含むことを特徴とする請求項１記載の位相差検出補正回路。
【請求項３】
前記位相差情報である前記第１クロックと第２クロックとの位相差幅信号と、前記電圧制御発振器から出力される信号とが前記位相差超過検出手段に出力されることを特徴とする請求項２記載の位相差検出補正回路。
【請求項４】
前記位相差情報である前記第１クロックと第２クロックとの位相差信号と、前記第１クロックと第２クロックとが前記位相差超過検出手段に出力されることを特徴とする請求項２記載の位相差検出補正回路。
【請求項５】
前記第１クロックが断となった後、前記第１クロックが復旧したときから位相比較するクロック周期の２分の１以内に前記第２クロックが入力されることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の位相差検出補正回路。
【請求項６】
前記第１クロックにノイズが発生した後、前記ノイズが発生したときから位相比較するクロック周期の２分の１以内に前記第２クロックが入力されることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の位相差検出補正回路。
【請求項７】
前記第１クロックが断となった後、前記第１クロックが復旧する前の位相比較するクロック周期の２分の１以内に前記第２クロックが入力されることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載の位相差検出補正回路。
【請求項８】
通信装置に用いられることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の位相差検出補正回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位相差検出補正回路に関し、特に通信装置に用いられる位相差検出補正回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来例１：図１２は従来例１のＰＬＬ（Phase-Locked Loop ）回路の一例の構成図である。同図を参照すると、従来例１のＰＬＬ回路１００は位相比較器５と、ループフィルタ７と、ＶＣＸＯ(Voltage Controlled crystal Oscillator：電圧制御水晶発振器) ８と、分周器９とを含んでいる。
【０００３】
外部網から抽出した基準クロック１と上りデータ送信用クロック２は、位相比較器５に入力される。位相比較器５は位相制御された基準クロック１と上りデータ送信用クロック２の位相差を立ち上がりエッジにて比較し、位相誤差信号４をループフィルタ７へ出力する。位相誤差信号４は“H"パルス（高レベルパルス）で周波数を早め、”L"パルス（低レベルパルス）で周波数を遅らせ、位相差がない場合に中間電位を出力する信号であり、ループフィルタ７はこのパルス信号の入力を受け、フィルタリングして直流成分に変換し、ＶＣＸＯ８を制御する。
【０００４】
図１３はＰＬＬ回路１００の動作の一例を示すタイミングチャートである。外部網から抽出した基準クロック１が断となった場合、基準クロック１は他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり、その切替中は断が発生する。
【０００５】
図１３−（A ）を参照して、位相比較器５が上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジ２ａを検出し、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｈ”レベル１３ａにする。位相比較器５が基準クロック1 の立ち上がりエッジ１ａを検出すると、基準クロックラッチ信号１２を”Ｌ”レベル１２ａにする。
【０００６】
位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の”Ｌ”レベル１２ａを検出すると、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｌ”レベル１３ｂにする。位相比較器５は、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３の”Ｌ”レベル１３ｂを検出すると、基準クロックラッチ信号１２を”Ｈ”レベルにするが、位相比較器５では、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｌ”レベルにしているため出力レベルは変化しない。
【０００７】
図１３−（B ）を参照して、位相比較器５が基準クロック１の立ち上がりエッジ１ｂを検出し、基準クロックラッチ信号１２を”Ｌ”レベル１２ｂにする。位相比較器５が上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジ２ｂを検出すると、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号（１３）を”Ｈ”レベル１３ｃにする。      
【０００８】
位相比較器５は、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３の”Ｈ”レベル１３ｃを検出すると、基準クロックラッチ信号１２を”Ｈ”レベル１２ｃにする。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の”Ｈ”レベル１２ｃを検出すると、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｌ”レベルにするが、位相比較器５では、基準クロックラッチ信号１２を”Ｈ”レベルにしているため出力レベルは変化しない。
【０００９】
位相誤差信号４は、ＰＬＬがロック状態では細いパルスが発生する。しかし、ル−プフィルタ７にて打ち消されるレベルであるためＰＬＬ動作にほとんど影響しない。
【００１０】
図１３−（C ）を参照して、基準クロック１が断となっている間に、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３が入力された場合、基準クロック１入力が無いため、基準クロックラッチ信号１２は入力ラッチ状態の”Ｈ”レベル状態である。
【００１１】
基準クロック１復旧後の立ち上がりエッジ１ｃ検出により、基準クロックラッチ信号１２は”Ｌ”レベル１２ｄとなる。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の”Ｌ”レベル１２ｄを検出すると、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｌ”レベル１３ｅにする。位相比較器５は、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３の”Ｌ”レベル１３ｅを検出すると、基準クロックラッチ信号１２を”Ｈ”レベル１２ｅにする。
【００１２】
しかし、その直後に上りデ−タ送信用クロック2 の立ち上がりエッジ２ｃが来ているので、位相比較器５は、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｈ”レベル１３ｆにする。
【００１３】
従来例２：次に図１４を参照して、従来例２のＰＬＬの動作を説明する。図１４はPLL 回路１００の動作の他の一例を示すタイミングチャートである。
【００１４】
基準クロック１にノイズが発生した場合、このノイズと、上りデ−タ送信用クロック２との位相比較となり位相比較器５は、位相誤差を検出する。
【００１５】
基準クロック１にノイズが発生したことにより、位相比較器５は、基準クロック１の立ち上がりエッジ１ａを検出し、基準クロックラッチ信号１２を”Ｌ”レベル１２ａにする。その後に上りデ−タ送信用クロック２（２ａ）が入力され、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｈ”レベル１３ａにし、基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｂにする。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号（１２）の“Ｈ”レベル１２ｂを検出すると、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｂにする。
【００１６】
その後、基準クロック１（１ｂ）が、入力されるため基準クロックラッチ信号１２を”Ｌ”レベル１２ｃにする。
【００１７】
一方、外部クロック信号の断を検出して、位相差検出の補正を行う技術の一例が特許文献１に開示されている。この技術は、クロック断検出回路２がクロック断を検出すると、セレクタ（SEL ）３は今まで出力していた外部クロック信号（E −CLK ）の代わりに反転分周器出力信号Ｓ４をセット・リセット形位相比較器１１に出力する、というものである。したがって、この技術によれば、セット・リセット形位相比較器１１はクロック断の場合、分周信号Ｓ１５に応じて作動する。
【００１８】
【特許文献１】特開昭６２−７３８１７号公報（第3 頁左下欄第６行〜第１７行、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
従来例１の課題：図１５の従来例１における位相比較動作を示すタイミングチャートを参照すると、基準クロック１の断から復旧後の位相差が、上りデ−タ送信用クロック２より早かった場合、前回の上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジ２ａと次の基準クロック１の立ち上がりエッジ１ａで位相比較されてしまう。これにより、位相比較するクロック周期の１／２以内にある比較対象クロックの位相差を比較するのではなく、位相比較するクロック周期の１／２以上の比較対象クロック位相差比較してしまうこととなり、ＶＣＸＯ８制御が過剰制御となってしまう。
【００２０】
従来例２の課題：図１６の従来例２における位相比較動作を示すタイミングチャートを参照すると、基準クロック１のノイズ発生により位相比較器５は、基準クロック１に発生したノイズの立ち上がりエッジと上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジを比較して、基準クロック１の立ち上がりエッジ１ａと次の上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジ２ａで位相比較を行ってしまう。
【００２１】
これにより、位相比較するクロック周期の１／２以内にある比較対象クロックの位相差を比較するのではなく、位相比較するクロック周期の１／２以上の比較対象クロック位相差比較してしまい、ＶＣＸＯ８制御が過剰制御となってしまう。
【００２２】
したがって、従来例１および２では外部網が断となり、あるいは外部網から抽出した基準クロックにノイズが発生しクロックが乱れた場合、位相比較器がＶＣＸＯを過剰制御し、位相同期までの時間を不用意に長引かせるという問題があった。
【００２３】
一方、特許文献１記載の技術はクロック断検出回路を必要とするのに対し、本発明はこのような回路を必要とせず、また特許文献１記載の技術はクロック断中にクロック反転制御を行うのに対し、本発明はクロック断中にクロック反転制御を行わない点で両者の技術は全く相違する。すなわち、本発明はクロック断検出回路を必要としないことで安価となり、またクロック反転はＰＬＬ部に入力される基準クロックおよび上りデータ送信用クロックの両者に対して行っているため、実際の上りデータ送信用クロックに影響が発生しないという効果を奏する。
【００２４】
そこで本発明の目的は、クロック断検出回路を必要とすることなく、外部網が断となり、あるいは外部網から抽出した基準クロックにノイズが発生しクロックが乱れた場合でも、位相同期までの時間を不用意に長引かせることのない位相差検出補正回路を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記課題を解決するために本発明による位相差検出補正回路は、第１クロックと第２クロックの位相を比較し、その比較結果に基づき発振周波数の制御を行う回路に用いられる位相差検出補正回路であって、その回路は前記第１クロックと第２クロックとの位相差が位相比較するクロック周期の２分の１以上であるか否かを検出し、その結果を出力する位相差超過検出手段と、前記位相差超過検出手段にて前記位相差が前記クロック周期の２分の１以上であると検出された場合に、前記第１クロックと第２クロックとの位相を反転させる位相反転制御手段とを含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明によれば、前記位相差が前記クロック周期の２分の１以上であると検出された場合、前記第１クロックと第２クロックとの位相を反転させるため、クロック断検出回路を必要とすることなく、外部網が断となり、あるいは外部網から抽出した基準クロックにノイズが発生しクロックが乱れた場合でも、位相同期までの時間を不用意に長引かせるのを防止することが可能となる。
【００２７】
具体的には、位相比較対象クロックの位相を反転させる位相反転制御回路を用い、反転された基準クロックと上りデータ送信用クロック（比較クロック）との位相比較を行うことにより、位相比較器が誤った位相同士を比較し、その結果位相比較器がＶＣＸＯを過剰制御し、位相同期までの時間を不用意に長引かせてしまうのを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
第一の効果は、外部網が断となり他の外部網に選択切り替えを行った場合に、ＶＣＸＯの過剰制御を防ぐことである、すなわち位相同期までの時間を不用意に長引かせないことである。
【００２９】
その理由は、ＰＬＬ機能部に位相反転制御回路を追加することで位相比較器が比較対象クロックを誤認識しなくなるためである。
【００３０】
第二の効果は、外部網が断となり通信装置の自走クロックに選択切り替えを行った場合に、ＶＣＸＯの過剰制御を防ぐことである、すなわち位相同期までの時間を不用意に長引かせないことである。
【００３１】
その理由は、ＰＬＬ機能部に位相反転制御回路を追加することで位相比較器が比較対象クロックを誤認識しなくなるためである。
【００３２】
第三の効果は、外部網から抽出した基準クロックにノイズが発生しクロックが乱れても、ＶＣＸＯの過剰制御を防ぐことである、すなわち位相同期までの時間を不用意に長引かせないことである。
【００３３】
その理由は、ＰＬＬ機能部に位相反転制御回路を追加することで位相比較器が比較対象クロックを誤認識しなくなるためである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００３５】
図１は本発明に係る位相差検出補正回路の第１実施例の構成図である。同図を参照すると、位相差検出補正回路５０は位相反転制御回路３と、位相比較器５と、ル−プフィルタ７と、ＶＣＸＯ８と、分周器９と、位相差超過検出回路１０とを含んで構成される。また、位相反転制御回路３と、位相比較器５と、ル−プフィルタ７と、ＶＣＸＯ８と、分周器９とによりＰＬＬ回路５１が構成される。
【００３６】
なお、ＶＣＸＯの代わりにＶＣＯ(Voltage Controlled Oscillator：電圧制御発振器) を用いることも可能である。
【００３７】
外部網から抽出した基準クロック１と上りデータ送信用クロック２は、位相反転制御回路３に入力される。位相比較器５は、位相制御された基準クロック１４と上りデ−タ送信用クロック１５の位相差を立ち上がりエッジにて比較し、位相誤差信号４をル−プフィルタ７へ出力する。位相誤差信号４は、”Ｈ”パルスで周波数を早め、”Ｌ”パルスで周波数を遅らせ、位相誤差が無い場合中間電位を出力する信号であり、ル−プフィルタ７は、このパルス信号の入力を受けフィルタリングして直流成分に変換し、ＶＣＸＯ８を制御する。
【００３８】
この様なＰＬＬ機能部において、本発明ではさらに、基準クロック１４の立ち上がりエッジ入力を検出した基準クロックラッチ信号１２（位相比較器５の内部で発生する）と、上りデ−タ送信用クロック１５の立ち上がりエッジ入力を検出した上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３（位相比較器５の内部で発生する）とを位相差超過検出回路１０へ位相差幅を検出するために出力する。また位相差超過検出回路１０は、基準クロックラッチ信号１２と、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３との位相差幅から検出した、位相比較器５が認識している基準クロック１４と上りデ−タ送信用クロック１５の位相差が、位相比較するクロック周期の１／２以上であった場合には、位相反転制御回路１５において基準クロック１と上りデータ送信用クロック２を反転させた、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５を位相比較器５に出力することで、位相誤差信号４を強制的に中間電位として、誤った基準クロック１への追従を防止させる。
【００３９】
なお、本発明では位相比較器５を、入力クロックの立ち上がりエッジ検出による位相比較を行うポジティブエッジ・トリガ型位相比較器として説明するが、ポジティブエッジ・トリガ型に限定されるものではなく、ネガティブエッジ・トリガ型でもよい。
【００４０】
以下、位相差検出補正回路５０の構成を詳細に説明する。図１を参照すると、外部網から抽出した基準クロック信号１と、ＶＣＸＯ８の出力クロック１７を分周器９で分周した上りデ−タ送信用クロック２が、位相反転制御回路３に入力される。
【００４１】
位相反転制御回路３にて、位相差超過回路１０から出力される位相反転制御信号１１により、基準クロック１４または、上りデータ送信用クロック１５の立ち下りエッジ検出後に、位相制御した基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５を位相比較器５に出力する。
【００４２】
位相比較器５にて入力クロックを位相比較し、その結果を位相誤差信号４としてル−プフィルタ７に出力する。パルス信号で出力される位相誤差信号４をフィルタリングして直流成分に変換するル−プフィルタ７は、電圧制御信号６にてＶＣＸＯ８の周波数制御を行う。また位相比較器５は、基準クロック１４の立ち上がりエッジ入力情報を検出した基準クロックラッチ信号１２と、上りデ−タ送信用クロック１５の立ち上がりエッジ入力情報を検出した上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を位相差超過検出回路１０へ出力する。
【００４３】
位相差超過検出回路１０へは、基準クロックラッチ信号１２の“Ｌ”レベル幅および、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル幅の間をカウントするためのＶＣＸＯ８の出力クロック１７が入力される。位相差超過検出回路１０は、基準クロックラッチ信号１２と、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３との位相差幅から検出した、基準クロック１４と上りデ−タ送信用クロック１５との位相差が、位相比較するクロック周期の１／２以上であった場合には、位相反転制御信号１１を位相反転制御回路３に出力する。
【００４４】
本発明によると、図２の第１実施例の動作を示すタイミングチャートを参照して、基準クロック１すなわち基準クロック１４の断の後、上りデータ送信用クロック１５（１５ａ）が入力され、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベル（１３ａ）に変化する。位相差超過検出回路１０は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベルに変化した時点から上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル幅のカウントを始める。
【００４５】
その後、他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり基準クロック１すなわち基準クロック１４が入力されると、位相比較器５は、基準クロック１４の立ち上がりエッジ１４ａを検出して、基準クロックラッチ信号１２を“Ｌ”レベル１２ａにする。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の“Ｌ”レベル１２ａを検出すると、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｂにし、基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｂにする。
【００４６】
位相差超過検出回路１０は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル区間１３ｃが位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１１を出力する。また、位相差超過検出回路１０は、位相反転制御信号１１出力後に、カウンタ値をクリアする。
【００４７】
位相差超過検出回路１０の再カウント開始は、１クロック周期後から行う。その直後に、位相比較器５に、上りデータ送信用クロック１５（１５ｂ）が入力され上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベル１３ｃに変化する。      
【００４８】
位相反転制御回路３は、位相反転制御信号１１が入力されると、基準クロック１４の立ち下がりエッジ１４ｂを検出後、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【００４９】
基準クロック１４は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１４ｃに変化し、このときの立ち上がりエッジにより基準クロックラッチ信号１２が“Ｌ”レベル１２ｃになり、位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｄに変化させる。位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｌ”レベル１３ｄを検出すると、基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｄに変化させる。
【００５０】
これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【００５１】
図３の第１実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートを参照すると、基準クロック１４の断により、誤った比較クロックとの位相比較を、クロック周期の１／２以内にある比較対象クロック（基準クロック１の“Ｈ”レベル１ａおよび上りデータ送信用クロック２のＨ”レベル２ａ）と位相比較することになる。
【００５２】
この結果、位相誤差信号４を強制的に中間電位として、誤った基準クロック１４への追従を防止させる。
【００５３】
ここで、基準クロック１と上りデータ送信用クロック２のクロック幅デューティー比が異なっていた場合でも、クロック周期の１／２以上の位相差が発生することになるため、ＶＣＸＯ８を過剰制御することはない。
【実施例２】
【００５４】
図４の第２実施例の動作を示すタイミングチャートを参照して、基準クロック１４にノイズが発生した後に、上りデ−タ送信用クロック１５（１５a ）が入力され、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｈ”レベル１３a にする。      
【００５５】
位相比較器５は、上りデ−タ送信用クロックラッチ信号（１３）の”Ｈ”レベル１３a を検出し、基準クロックラッチ信号１２を”Ｈ”レベル１２a にする。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の”Ｈ”レベル１２a を検出し、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を”Ｌ”レベル１３ｂにする。
【００５６】
また位相比較器５に、基準クロック１４（１４a ）が入力され、基準クロックラッチ信号１２を“Ｌ”レベル１２ｂにする。位相差超過検出回路１０は、基準クロックラッチ信号１２が“Ｌ”レベル１２ｂに変化した時点から基準クロックラッチ信号”Ｌ”レベル間１２ｃのカウントを始める。
【００５７】
その後、上りデータ送信用クロック１５（１５ｂ）が入力され、位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｈ”レベル１３ｃにする。位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル１３ｃ検出後、基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｄにする。
【００５８】
また、基準クロックラッチ信号１２の“Ｈ”レベル１２ｄ検出により、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｄにする。
【００５９】
この時、位相超過検出回路１０は、基準クロックラッチ信号１２の“Ｌ”レベル幅１２ｃが、位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１１を出力する。また、位相差超過検出回路１０は、位相反転制御信号１１出力後に、カウンタ値をクリアする。
【００６０】
位相差超過検出回路１０の再カウント開始は、１クロック周期後から行う。その後、基準クロック１４（１４ｂ）が入力され、位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２を“Ｌ”レベル１２ｅにする。位相反転制御回路３は、上りデータ送信用クロック１５の立ち下がりエッジ１５ｃを検出すると、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【００６１】
上りデータ送信用クロック１５は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１５ｄに変化し、この時の立ち上がりエッジにより、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベル１３ｅになり、位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｆに変化させる。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の“Ｈ”レベル１２ｆを検出すると、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｆにする。
【００６２】
これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【００６３】
図５の第２実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートを参照すると、基準クロック１４のノイズにより、誤った比較クロックと位相比較した場合も、クロック反転制御が行われ、クロック周期の１／２以内にある比較対象クロック（基準クロック１の“Ｈ”レベル１ａおよび上りデータ送信用クロック２のＨ”レベル２ａ）と位相比較することになる。
【００６４】
この結果、位相誤差信号４を強制的に中間電位として誤った基準クロック１４への追従を防止させる。
【実施例３】
【００６５】
次に図６の第３実施例の動作を示すタイミングチャートに示される様な、外部網から抽出した基準クロック１が断となった場合の動作について説明する。
【００６６】
この場合、基準クロック１が復旧直前に、位相比較するクロック周期の１／２以内に上りデ−タ送信用クロック２（１５ｂ）が入力されている。本発明の動作によれば、基準クロック１すなわち基準クロック１４の断の後、上りデータ送信用クロック１５（１５ａ）が入力され、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベル１３ａに変化する。位相差超過検出回路１０は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｈ”レベルに変化した時点１３ａから上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル幅１３ｂのカウントを始める。      
【００６７】
その後、他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり、基準クロック１すなわち基準クロック１４（１４ａ）が入力されると、基準クロックラッチ信号１２が“Ｌ”レベル１２ａとなる。位相比較器５は、基準クロックラッチ信号１２の“Ｌ”レベル１２ａを検出し、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３を“Ｌ”レベル１３ｃにする。位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｌ”  レベル１３ｃに変化すると基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”  レベル１２ｂにする。
【００６８】
この時、位相超過検出回路１０は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｈ”レベル幅１３ｂが、位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１１を出力する。
【００６９】
また、位相差超過検出回路１０は、位相反転制御信号１１出力後に、カウンタ値をクリアする。
【００７０】
位相差超過検出回路１０の再カウント開始は、1 クロック周期後から行う。その後、位相反転制御回路３は、上りデータ送信用クロック１５の立ち下がりエッジ１５ｂを検出すると、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【００７１】
上りデータ送信用クロック１５は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１５ｃに変化し、この時の立ち上がりエッジにより上りデータ送信用クロックラッチ信号１３は“Ｈ”レベル１３ｄになる。
【００７２】
その後、位相比較器５に上りデータ送信用クロック１５が入力されるが、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３は変化しない。位相比較器５に基準クロック１４（１４ｂ）が入力されると、基準クロックラッチ信号１２は“Ｌ”レベル１２ｃとなり、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３が“Ｌ”レベル１３ｅとなる。位相比較器５は、上りデータ送信用クロックラッチ信号１３の“Ｌ”レベル１３ｅを検出すると基準クロックラッチ信号１２を“Ｈ”レベル１２ｄにする。これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【００７３】
図７の第３実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートを参照すると、位相反転後、クロック周期の１／２以内にある比較対象クロック（基準クロック１の“Ｈ”レベル１ａおよび上りデータ送信用クロック２のＨ”レベル２ａ）と位相比較することになる。
【００７４】
この結果、位相誤差信号４を強制的に中間電位として、誤った基準クロック１４への追従を防止させる。
【実施例４】
【００７５】
図８は第４実施例の構成図である。なお、同図において図１と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。同図を参照すると、ＰＬＬ回路１６の外部に位相差超過検出回路１０１と位相反転制御回路３が構成される。位相差超過調整回路１０１には、基準クロック１、上りデ−タ送信用クロック２、位相比較器５から出力される基準クロック１と上りデ−タ送信用クロック２の立ち上がりエッジ間の位相差信号１０４が入力される。
【００７６】
位相反転制御回路３には、基準クロック１と、上りデータ送信用クロック２と、位相反転制御信号１０３が入力される。位相比較器５には、位相反転制御回路３が接続される。
【００７７】
次に、第４実施例の動作について説明する。図９は第４実施例の動作を示すタイミングチャートである。同図を参照して、外部網から抽出した基準クロック１が断となった場合、基準クロック１は他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり、その切替中は断が発生する。
【００７８】
基準クロック１すなわち基準クロック１４の断の後、上りデータ送信用クロック１５  （１５ａ）が入力され、位相差信号１０４が“Ｌ”レベル１０４ａに変化する。位相差超過検出回路１０は、位相差信号１０４が“Ｌ”レベルに変化した時点１０４ａから位相差信号１０４の“Ｌ”レベル幅１０４ｂのカウントを始める。
【００７９】
その後、他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり基準クロック１すなわち基準クロック１４（１４ａ）が入力されると、位相比較器５は、基準クロック１４の立ち上がりエッジ１４ａを検出して、位相差信号１０４を“Ｈ”レベル１０４ｃにする。
【００８０】
位相差超過検出回路１０１は、位相差信号１０４の“Ｌ”レベル区間１０４ｂが位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１０３を出力する。また、位相差超過検出回路１０１は、位相反転制御信号１０３出力後にカウンタ値をクリアする。位相差超過検出回路１０１の再カウント開始は、１クロック周期後から行う。
【００８１】
その直後に、位相比較器５に、上りデータ送信用クロック１５（１５ｂ）が入力され位相差信号１０４が“Ｌ”レベル１０４ｄに変化する。位相反転制御回路３は、位相反転制御信号１０３が入力されると、基準クロック１４の立ち下がりエッジ１４ｂを検出後、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【００８２】
基準クロック１４は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１４ｃに変化し、このときの立ち上がりエッジにより位相差信号１０４が“Ｈ”レベル１０４ｅになる。
【００８３】
これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【００８４】
よって、基準クロック１４の断により、誤った比較クロックとの位相比較を、クロック周期の１／２以内にある比較対象クロックと位相比較することになる。この結果、位相誤差信号４を強制的に中間電位として、誤った基準クロック１４への追従を防止させる。
【実施例５】
【００８５】
図１０は第５実施例の動作を示すタイミングチャートである。同図を参照して、基準クロック１にノイズが発生した場合の動作を説明する。この場合ノイズ発生により、このノイズと、上りデ−タ送信用クロック１４との位相比較となり位相比較器５は、位相誤差を検出する。
【００８６】
基準クロック１４にノイズが発生し、位相差信号１０４を”Ｌ”レベル１０４ａにする。また位相比較器５に、上りデータ送信用クロック１５（１５ａ）が入力され、位相差信号１０４を“Ｈ”レベル１０４ｂにする。さらに、位相比較器５に、基準クロック１４（１４ａ）が入力され、位相差信号１０４を“Ｌ”レベル１０４ｃにする。
【００８７】
位相差超過検出回路１０１は、位相差信号１０４が“Ｌ”レベル１０４ｃに変化した時点から位相差信号（１０４）“Ｌ”レベル間１０４ｄのカウントを始める。
【００８８】
その後、上りデータ送信用クロック１５（１５ｂ）が入力され、位相差信号１０４が“Ｈ”レベル１０４ｅとなる。
【００８９】
この時、位相超過検出回路１０１は、位相差信号１０４の“Ｌ”レベル幅１０４ｄが、位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１０３を出力する。また、位相差超過検出回路１０１は、位相反転制御信号１０３出力後に、カウンタ値をクリアする。
【００９０】
位相差超過検出回路１０１の再カウント開始は、１クロック周期後から行う。      
【００９１】
また、位相反転制御回路３は、上りデータ送信用クロック１５の立ち下がりエッジ１５ｃを検出すると、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【００９２】
上りデータ送信用クロック１５は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１５ｄに変化し、このときの立ち上がりエッジにより位相差信号１０４が“Ｈ”レベル１０４ｆになる。
【００９３】
これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【実施例６】
【００９４】
図１１は第６実施例の動作を示すタイミングチャートである。同図に示される様な、外部網から抽出した基準クロック１が断となった場合の動作について説明する。
【００９５】
この場合、基準クロック１が復旧直前に、位相比較するクロック周期の１／２以内に上りデ−タ送信用クロック２（１５ｂ）が入力されている。
【００９６】
本発明の動作によれば、基準クロック１すなわち基準クロック１４の断の後、上りデータ送信用クロック１５（１５ａ）が入力され、位相差信号１０４が“Ｌ”レベル１０４ａに変化する。位相差超過検出回路１０１は、位相差信号１０４が“Ｌ”レベル１０４ａに変化した時点から位相差信号１０４の“Ｌ”レベル幅１０４ｂのカウントを始める。その後、他の伝送路から抽出したクロックまたは、自走クロックに切り替わり、基準クロック１すなわち基準クロック１４（１４ａ）が入力されると、位相差信号１０４が“Ｈ”レベル１０４ｃとなる。
【００９７】
この時、位相超過検出回路１０１は、位相差信号１０４の“Ｌ”レベル幅１０４ｂが、位相比較するクロック周期の１／２以上であるため、位相反転制御信号１０３を出力する。
【００９８】
また、位相差超過検出回路１０１は、位相反転制御信号１０３出力後に、カウンタ値をクリアする。
【００９９】
位相差超過検出回路１０１の再カウント開始は、1 クロック周期後から行う。その後、位相反転制御回路３は、上りデータ送信用クロック１５の立ち下がりエッジ１５ｃを検出すると、基準クロック１４と上りデータ送信用クロック１５の位相を反転させる。
【０１００】
上りデータ送信用クロック１５は、位相反転されることで“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベル１５ｄに変化し、この時の立ち上がりエッジにより位相差信号１０４は“Ｌ”レベル１０４ｄになる。
【０１０１】
その後、位相比較器５に上りデータ送信用クロック１５が入力されるが、位相差信号１０４は変化しない。位相比較器５に基準クロック１４（１４ｂ）が入力されると、位相差信号１０４は“Ｈ”レベル１０４ｅとなる。
【０１０２】
これにより、次の位相比較はクロック周期の１／２以内の比較クロックで行われる。
【図面の簡単な説明】
【０１０３】
【図１】本発明に係る位相差検出補正回路の第１実施例の構成図である。
【図２】第１実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図３】第１実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートである。
【図４】第２実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図５】第２実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートである。
【図６】第３実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】第３実施例における位相比較動作を示すタイミングチャートである。
【図８】第４実施例の構成図である。
【図９】第４実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図１０】第５実施例の動作を示すタイミングチャートである
【図１１】第６実施例の動作を示すタイミングチャートである。
【図１２】従来例１のPLL 回路の一例の構成図である。
【図１３】PLL 回路１００の動作の一例を示すタイミングチャートである。
【図１４】PLL 回路１００の動作の他の一例を示すタイミングチャートである。
【図１５】従来例１における位相比較動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】従来例２における位相比較動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【０１０４】
３  位相反転制御回路
５  位相比較器
７  ル−プフィルタ
８  ＶＣＸＯ
９  分周器
１０  位相差超過検出回路
１６  ＰＬＬ回路
５０  位相差検出補正回路
５１  ＰＬＬ回路
１０１  位相差超過検出回路
【図１】
2005159686.tif 000003
【図２】
2005159686.tif 000004
【図３】
2005159686.tif 000005
【図４】
2005159686.tif 000006
【図５】
2005159686.tif 000007
【図６】
2005159686.tif 000008
【図７】
2005159686.tif 000009
【図８】
2005159686.tif 000010
【図９】
2005159686.tif 000011
【図１０】
2005159686.tif 000012
【図１１】
2005159686.tif 000013
【図１２】
2005159686.tif 000014
【図１３】
2005159686.tif 000015
【図１４】
2005159686.tif 000016
【図１５】
2005159686.tif 000017
【図１６】
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