JP2003168973A - Clock recovery circuit - Google Patents
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Landscapes
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、受信データに同期
するようにクロックを再生するクロックリカバリー回
路、およびこのクロックリカバリー回路を備えたクロッ
ク・データリカバリー回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a clock recovery circuit for recovering a clock so as to be synchronized with received data, and a clock / data recovery circuit equipped with this clock recovery circuit.
【0002】[0002]
【従来の技術】今日、ローカルエリアネットワークやイ
ンターネットの普及に伴って、データ通信での伝送容量
および伝送速度は増加の一途を辿っている。2. Description of the Related Art Today, with the spread of local area networks and the Internet, the transmission capacity and transmission speed in data communication are increasing.
【0003】データ通信を行う機器(以下、「ノード」
という。)同士の間でのデータの授受は、一般に、所定
のインターフェース規格に従って行われる。USB(un
iversal serial bus)、SSA(serial storage archi
tecture)、イーサネット(Ethernet;商標名)、IE
EE(institute of electrical and electronics engi
neers)1394、ファイバチャネル(fiber channel)
等、種々のインターフェース規格が知られている。Equipment for data communication (hereinafter referred to as "node")
Say. Data is exchanged between each other according to a predetermined interface standard. USB (un
iversal serial bus), SSA (serial storage archi
tecture), Ethernet (trademark name), IE
EE (institute of electrical and electronics engi
neers) 1394, fiber channel
Various interface standards are known.
【0004】多くのインターフェース規格では、予め定
められた周波数の下にデータが伝送される。伝送データ
を受信したノードは、理論上は、インターフェース規格
で予め定められた周波数と同じ周波数のクロックを用い
て受信データとの同期をとることにより、受信データを
復号することが可能になる。In many interface standards, data is transmitted under a predetermined frequency. A node that has received the transmission data can theoretically decode the reception data by synchronizing with the reception data using a clock having the same frequency as the frequency predetermined by the interface standard.
【0005】しかしながら、個々のノードの内部クロッ
クの周波数は、ノード毎に固有の値をとる。例えば、ク
ロック周波数の公称値が同じノード同士の間でも、これ
らのノードが生成しているクロックの周波数には最大で
±100ppm程度の誤差がある。また、受信データは
不可避的にジッタを含む。However, the frequency of the internal clock of each node has a unique value for each node. For example, even between nodes having the same nominal clock frequency, there is a maximum error of about ± 100 ppm in the frequency of the clock generated by these nodes. Also, the received data inevitably contains jitter.
【0006】このため、特に高速でデータの授受を行う
ノードでは、受信データの復号に先立って、受信データ
の内容を自己のクロック周波数の下に復号できるように
するための処理が行われる。この処理は、伝送されるデ
ータがどのような規格の下に符号化されているかに応じ
て異なる。Therefore, particularly in a node which transmits and receives data at a high speed, a process for decoding the content of the received data at its own clock frequency is performed prior to the decoding of the received data. This process depends on what standard the transmitted data is encoded under.
【0007】例えば、ギガビットイーサネット、IEE
E1394b、ファイバチャネル等の規格では、8B1
0B符号化方式の下にデータが符号化されてシリアルに
伝送される。この符号化方式では、連続する8ビットの
データに2ビットの冗長データが加えられて、10ビッ
トのデータに変換される。For example, Gigabit Ethernet, IEEE
According to standards such as E1394b and Fiber Channel, 8B1
Data is encoded under the 0B encoding method and transmitted serially. In this encoding method, 2-bit redundant data is added to continuous 8-bit data and converted into 10-bit data.
【0008】8B10B符号化方式の下に作成されたデ
ータを受信したノードは、まず、クロック・データリカ
バリー回路を用いて、受信データ中のジッタを取り除
く。The node that receives the data created under the 8B10B encoding system first removes the jitter in the received data by using the clock / data recovery circuit.
【0009】図11は、クロック・データリカバリー回
路(以下、「CDR回路」と略記する。)の一例を概略
的に示す。同図に示すCDR回路200は、位相同期ル
ープ回路(以下、「PLL回路」と略記する。)10
と、PLL回路10から供給される複数の第1クロック
Φ1〜Φn(nは2以上の整数を表す。)の中から1つ
の第1クロックΦx(xは1〜nのうちの1つの整数を
表す。)を再生クロックCrとして出力するマルチプレ
クサ20と、マルチプレクサ20用のフィードバック回
路30と、再生クロックCrおよび受信データDの供給
を受けて再生データを生成する再生データ発生器50と
を有する。FIG. 11 schematically shows an example of a clock / data recovery circuit (hereinafter abbreviated as "CDR circuit"). A CDR circuit 200 shown in the figure is a phase locked loop circuit (hereinafter, abbreviated as “PLL circuit”) 10.
And one of the first clocks Φ1 to Φn (n is an integer of 2 or more) supplied from the PLL circuit 10, one first clock Φx (x is an integer of 1 to n). (Represented.) As a reproduction clock Cr, a feedback circuit 30 for the multiplexer 20, and a reproduction data generator 50 that receives the supply of the reproduction clock Cr and the received data D to generate reproduction data.
【0010】PLL回路10は、電圧制御発振器(VC
O)11によって、互いに同じ周波数を有すると共に一
定位相ずつずれた複数の第1クロックΦ1〜Φn、例え
ば1周期の1/10ずつ位相がずれた10相の第1クロ
ックΦ1〜Φ10を生成する。第1クロックΦ1〜Φn
それぞれの周波数を所定の周波数に維持するために、電
圧制御発振器11からの出力の一部は分周器12へ供給
され、所定の分周率の下に分周されて、位相・周波数検
出器13へ供給される。The PLL circuit 10 includes a voltage controlled oscillator (VC
O) 11 generates a plurality of first clocks Φ1 to Φn having the same frequency and deviated by a constant phase, for example, ten phase first clocks Φ1 to Φ10 deviated by 1/10 of one cycle. First clock Φ1 to Φn
In order to maintain each frequency at a predetermined frequency, a part of the output from the voltage controlled oscillator 11 is supplied to the frequency divider 12 and is frequency-divided under a predetermined frequency division ratio to obtain a phase / frequency detector. 13 is supplied.
【0011】位相・周波数検出器13は、例えば原発振
から供給される基準クロックCfの位相および周波数
と、分周器12から供給される信号の位相および周波数
とを検出し、これらの差に基づいて所定の信号を生成す
る。この信号はチャージポンプを有するループフィルタ
14へ供給されて、直流電圧信号に変換される。この直
流電圧信号が電圧制御発振器11の制御信号になる。The phase / frequency detector 13 detects, for example, the phase and frequency of the reference clock Cf supplied from the original oscillation and the phase and frequency of the signal supplied from the frequency divider 12, and based on these differences. To generate a predetermined signal. This signal is supplied to the loop filter 14 having a charge pump and converted into a DC voltage signal. This DC voltage signal becomes a control signal for the voltage controlled oscillator 11.
【0012】電圧制御発振器11によって生成された第
1クロックΦ1〜Φnの各々は、がマルチプレクサ20
に供給される。マルチプレクサ20は、フィードバック
回路30から供給される制御信号Scに基づいて、第1
クロックΦ1〜Φnの中から1つのクロックを選択し、
これを再生クロックCrとして出力する。Each of the first clocks Φ1 to Φn generated by the voltage controlled oscillator 11 is a multiplexer 20
Is supplied to. The multiplexer 20 receives the first signal based on the control signal Sc supplied from the feedback circuit 30.
Select one of the clocks Φ1 to Φn,
This is output as the reproduction clock Cr.
【0013】フィードバック回路30は、位相検出器3
3と、デジタルフィルタを有する制御装置36とを有す
る。The feedback circuit 30 includes a phase detector 3
3 and a controller 36 having a digital filter.
【0014】位相検出器33は、例えば再生クロックC
rの立ち上がりと受信データDの状態変化(信号の立ち
上がりまたは立ち下がり)との時間的なズレ、すなわち
再生クロックCRと受信データDとの位相差を検出し
て、出力信号を生成する。8B10B符号化方式の下に
作成されたデータでは、同じビット情報が5つ以上続く
ことがないので、受信データDの位相を検出しやすい。The phase detector 33 is, for example, a reproduction clock C.
An output signal is generated by detecting a time difference between the rising edge of r and the change in the state of the received data D (rise or fall of the signal), that is, the phase difference between the recovered clock CR and the received data D. In the data created under the 8B10B encoding method, the same bit information does not continue five or more times, so that the phase of the received data D can be easily detected.
【0015】デジタルフィルタを有する制御装置36
は、位相検出器33の出力信号をデジタルフィルタで積
算する。この積算値が所定値以上になると、制御装置3
6は制御信号Scを生成し、再生クロックCrの位相が
受信データDの位相と一致する方向にマルチプレクサ2
0をフィードバック制御する。Controller 36 with digital filter
The digital filter integrates the output signal of the phase detector 33. When this integrated value exceeds a predetermined value, the control device 3
6 generates the control signal Sc, and the multiplexer 2 moves in the direction in which the phase of the reproduction clock Cr matches the phase of the received data D.
0 is feedback-controlled.
【0016】例えば、再生クロックCrの位相が受信デ
ータDの位相よりも遅れている場合、制御装置36は再
生クロックCrの位相が遅れていることを示す制御信号
Scをマルチプレクサ20へ供給し、より進んだ位相を
有する第1クロックが再生クロックCrとして出力され
るようにマルチプレクサ20を制御する。再生クロック
Crの位相を順次階段的に変化させることにより、再生
クロックCrの周波数を受信データDの周波数に合わせ
る。For example, when the phase of the reproduction clock Cr is behind the phase of the received data D, the control device 36 supplies the control signal Sc indicating that the phase of the reproduction clock Cr is behind to the multiplexer 20, and The multiplexer 20 is controlled so that the first clock having the advanced phase is output as the reproduction clock Cr. The frequency of the reproduction clock Cr is adjusted to the frequency of the received data D by sequentially changing the phase of the reproduction clock Cr stepwise.
【0017】PLL回路10、マルチプレクサ20、お
よびフィードバック回路30は、クロックリカバリー回
路140を構成する。The PLL circuit 10, the multiplexer 20, and the feedback circuit 30 form a clock recovery circuit 140.
【0018】再生データ発生器50は、再生クロックC
rと受信データDとの供給を受け、再生クロックCrに
従って受信データDをラッチすることで、再生データ
(リタイムドデータ)Drを生成する。The reproduction data generator 50 has a reproduction clock C.
By receiving r and the received data D and latching the received data D according to the reproduced clock Cr, reproduced data (retimed data) Dr is generated.
【0019】上述したCDR回路200中のPLL回路
10で発生する第1クロック自体は、データを受信した
ノード自身に固有のクロック周波数を有する。このクロ
ック周波数とデータを送信する側のノードのクロック周
波数とは、前述したように、最大で±100ppm程度
異なる。The first clock itself generated in the PLL circuit 10 in the CDR circuit 200 described above has a clock frequency specific to the node itself that has received the data. As described above, the maximum clock frequency and the clock frequency of the node on the data transmitting side differ from each other by about ± 100 ppm.
【0020】しかしながら、クロックリカバリー動作に
よって再生クロックCrの位相を受信データDの位相と
合致させて行くことで、再生クロックCRは相手(デー
タを送信した側のノード)のクロック周波数に合った周
波数となる。このため、受信データDを再生データ発生
器50で正確にラッチすることが可能になり、受信デー
タDからジッタを取り除くことができる。However, by matching the phase of the reproduced clock Cr with the phase of the received data D by the clock recovery operation, the reproduced clock CR has a frequency that matches the clock frequency of the other party (the node on the data transmitting side). Become. Therefore, the received data D can be accurately latched by the reproduced data generator 50, and the jitter can be removed from the received data D.
【0021】ジッタが取り除かれた受信データD、すな
わち再生データDrは、その後、再生クロックCrに同
期して例えばファーストイン・ファーストアウト(FI
FO)バッファに書き込まれる。The received data D from which the jitter has been removed, that is, the reproduction data Dr, is then synchronized with the reproduction clock Cr, for example, first-in first-out (FI).
FO) buffer.
【0022】受信側のノードは、FIFOバッファに書
き込まれた再生データDrを自己の内部クロックに同期
して読出して、復号する。The receiving side node reads the reproduced data Dr written in the FIFO buffer in synchronization with its own internal clock and decodes it.
【0023】[0023]
【発明が解決しようとする課題】例えば、互いに直列に
接続された5個の差動インバータを備えた5段の差動イ
ンバータアレイと、差動インバータアレイでの各段の差
動出力を第1クロックに変換する10個の変換回路とを
用いて電圧制御発振器を構成することにより、この電圧
制御発振器によって1周期の1/10ずつ位相がずれた
10相の第1クロックを生成し、0.1ユニットインタ
ーバル(UI;受信データDの単位間隔)の位相分解能
で再生クロックCrを得ることができる。For example, a five-stage differential inverter array having five differential inverters connected in series with each other, and a differential output of each stage in the differential inverter array is first provided. A voltage-controlled oscillator is configured by using 10 conversion circuits for converting into clocks, and the voltage-controlled oscillator generates 10-phase first clocks whose phases are shifted by 1/10 of one cycle. The reproduced clock Cr can be obtained with a phase resolution of 1 unit interval (UI; unit interval of the received data D).
【0024】しかしながら、近年の伝送容量の増大に伴
って、クロック・データリカバリー回路に求められるジ
ッタ公差はより厳しくなってきている。例えば0.7U
Iというジッタ公差が求められる用途もある。However, as the transmission capacity has increased in recent years, the jitter tolerance required for the clock / data recovery circuit has become more severe. For example, 0.7U
There is also an application in which a jitter tolerance of I is required.
【0025】ジッタ公差0.7UIに対応するために
は、位相分解能が0.1UIのクロックリカバリー回路
を利用するよりも、位相分解能がより小さいクロックリ
カバリー回路を利用した方が有利である。In order to cope with the jitter tolerance of 0.7 UI, it is advantageous to use a clock recovery circuit having a smaller phase resolution than using a clock recovery circuit having a phase resolution of 0.1 UI.
【0026】例えば、9段の差動インバータアレイと1
8個の変換回路とを用いて18相の第1クロックを生成
すれば、位相分解能が0.05UI程度のクロックリカ
バリー回路を得ることができる。ただし、差動インバー
タおよび変換回路それぞれの数が増加することに伴っ
て、電圧制御発振器の回路規模および消費電流が増大す
る。For example, a nine-stage differential inverter array and one
If the 18-phase first clock is generated using eight conversion circuits, a clock recovery circuit with a phase resolution of about 0.05 UI can be obtained. However, as the number of differential inverters and conversion circuits increases, the circuit scale and current consumption of the voltage controlled oscillator increase.
【0027】本発明の目的は、再生クロックとして利用
可能な多相のクロックを比較的小さな回路規模および消
費電流の下に生成することができるクロックリカバリー
回路を提供することである。An object of the present invention is to provide a clock recovery circuit which can generate a multi-phase clock that can be used as a recovered clock with a relatively small circuit scale and current consumption.
【0028】本発明の他の目的は、再生クロックとして
利用可能な多相のクロックを比較的小さな回路規模およ
び消費電流の下に生成することができるクロック・デー
タリカバリー回路を提供することである。Another object of the present invention is to provide a clock / data recovery circuit which can generate a multi-phase clock that can be used as a recovered clock with a relatively small circuit scale and current consumption.
【0029】[0029]
【課題を解決するための手段】本発明の一観点によれ
ば、(i) 互いに異なる位相を有し、各々が、再生しよう
とするクロックの周波数よりN倍高い第1の周波数を有
する複数の第1クロックを生成し、該複数の第1クロッ
クを並列に出力することができる発振器と、(ii)前記第
1クロックそれぞれの供給を受けて、相数が前記第1ク
ロックの相数よりも多く、各々が前記第1の周波数の1
/Nの第2の周波数を有すると共に互いに異なる位相を
有する複数の第2クロックを生成し、制御信号に従って
前記第2クロックのうちの1つを選択して再生クロック
として出力することができる再生クロック発生器と、(i
ii) 受信データと前記再生クロックとの供給を受けて、
前記受信データの位相と前記再生クロックの位相とを比
較し、前記再生クロックの位相が前記受信データの位相
と一致する方向に前記再生クロック発生器をフィードバ
ック制御するフィードバック回路とを有するクロックリ
カバリー回路が提供される。According to one aspect of the present invention, (i) a plurality of phases having mutually different phases, each having a first frequency N times higher than the frequency of the clock to be reproduced. An oscillator capable of generating a first clock and outputting the plurality of first clocks in parallel; and (ii) receiving the supply of each of the first clocks, the number of phases is greater than the number of phases of the first clocks. Many, each one of the first frequencies
Clock generated by generating a plurality of second clocks having a second frequency of / N and having mutually different phases, selecting one of the second clocks according to a control signal, and outputting the selected clock as a reproduced clock. Generator and (i
ii) Upon receiving the received data and the reproduction clock,
A clock recovery circuit having a feedback circuit that compares the phase of the received data with the phase of the recovered clock and feedback-controls the recovered clock generator in a direction in which the phase of the recovered clock matches the phase of the received data. Provided.
【0030】本発明の他の観点によれば、(i) 互いに異
なる位相を有し、各々が、再生しようとするクロックの
周波数よりN倍高い第1の周波数を有する複数の第1ク
ロックを生成し、該複数の第1クロックを並列に出力す
ることができる発振器と、(ii)前記第1クロックそれぞ
れの供給を受けて、相数が前記第1クロックの相数より
も多く、各々が前記第1の周波数の1/Nの第2の周波
数を有すると共に互いに異なる位相を有する複数の第2
クロックを生成し、制御信号に従って前記第2クロック
のうちの1つを選択して再生クロックとして出力するこ
とができる再生クロック発生器と、(iii) 受信データと
前記再生クロックとの供給を受けて、前記受信データの
位相と前記再生クロックの位相とを比較し、前記再生ク
ロックの位相が前記受信データの位相と一致する方向に
前記再生クロック発生器をフィードバック制御するフィ
ードバック回路と、(iv)前記受信データと前記再生クロ
ックとの供給を受け、前記再生クロックに前記受信デー
タを同期させて出力することができる再生データ発生器
とを有するクロック・データリカバリー回路が提供され
る。According to another aspect of the present invention, (i) generating a plurality of first clocks having different phases, each having a first frequency N times higher than the frequency of the clock to be reproduced. An oscillator capable of outputting the plurality of first clocks in parallel, and (ii) the supply of each of the first clocks, the number of phases is greater than the number of phases of the first clocks, each of which is A plurality of second frequencies having a second frequency of 1 / N of the first frequency and having different phases from each other.
A regenerated clock generator capable of generating a clock and selecting one of the second clocks according to a control signal to output as a regenerated clock; (iii) receiving a supply of received data and the regenerated clock A feedback circuit that compares the phase of the received data with the phase of the recovered clock and feedback controls the recovered clock generator in a direction in which the phase of the recovered clock matches the phase of the received data; and (iv) There is provided a clock / data recovery circuit having a reproduction data generator capable of receiving reception data and the reproduction clock and outputting the reception data in synchronization with the reproduction clock.
【0031】第1クロックそれぞれの周波数を再生クロ
ックの周波数よりもN倍高くすることにより、これらの
第1クロックを多相に分周して、再生クロックと同じ周
波数を有する多相の第2クロックを得ることが可能にな
る。By making the frequency of each of the first clocks N times higher than the frequency of the reproduction clock, these first clocks are divided into multiple phases, and the second multi-phase clock having the same frequency as the reproduction clock. It will be possible to obtain.
【0032】例えば第1クロックの周波数を再生クロッ
クの周波数の2倍にすれば、発振器で10相の第1クロ
ックを生成したとしても、再生クロックと同じ周波数を
有し、1周期の1/20ずつ位相がずれた20相の第2
クロックを再生クロック発生器で容易に生成することが
できる。For example, if the frequency of the first clock is doubled the frequency of the reproduction clock, even if the oscillator generates the first clock of 10 phases, it has the same frequency as the reproduction clock and is 1/20 of one cycle. 20-phase second with each phase shifted
The clock can be easily generated with a recovered clock generator.
【0033】第2クロックを得るための回路は、例えば
複数のフリップフロップを用いたロジック回路によって
構成することができる。電圧制御発振器の差動インバー
タアレイの段数を例えば9段にすることで18相数のク
ロックを生成する場合と比べたとしても、クロックリカ
バリー回路の回路規模および消費電流を大幅に低減させ
ることができる。The circuit for obtaining the second clock can be composed of, for example, a logic circuit using a plurality of flip-flops. Even if the number of stages of the differential inverter array of the voltage controlled oscillator is set to, for example, 9 stages, the circuit scale and the current consumption of the clock recovery circuit can be significantly reduced even when compared with the case of generating a clock of 18 phases. .
【0034】[0034]
【発明の実施の形態】図1は、第1の実施例によるクロ
ックリカバリー回路とCDR回路とを概略的に示す。FIG. 1 schematically shows a clock recovery circuit and a CDR circuit according to a first embodiment.
【0035】図示のクロックリカバリー回路40は、マ
ルチプレクサ20が、分周器21および多位相分周器2
3と共に再生クロック発生器25を構成しているという
点で、図11に示したクロックリカバリー回路140と
構成上大きく異なる。図示のCDR回路100は、分周
器21および多位相分周器23の有無を除き、図11に
示したCDR回路200と同様の構成を有する。図1に
示した構成要素のうちで図11に示した構成要素と共通
するものについては図11で用いた参照符号と同じ参照
符号を付してその説明を省略する。In the illustrated clock recovery circuit 40, the multiplexer 20 includes a frequency divider 21 and a multi-phase frequency divider 2.
3 and the recovered clock generator 25 are configured, which is a significant difference in configuration from the clock recovery circuit 140 shown in FIG. The CDR circuit 100 shown has the same configuration as the CDR circuit 200 shown in FIG. 11 except for the presence or absence of the frequency divider 21 and the multiphase frequency divider 23. Among the constituent elements shown in FIG. 1, those common to the constituent elements shown in FIG. 11 are designated by the same reference numerals as those used in FIG. 11, and the description thereof will be omitted.
【0036】図示のCDR回路100では、PLL回路
10を構成している電圧制御発振器11によって所定相
数の第1クロックφ1〜φn(nは2以上の整数を表
す。)が生成される。第1クロックφ1〜φnの周波数
は、図11に示したCDR回路200で生成される第1
クロックΦ1〜Φnの周波数とは異なり、再生クロック
Crの周波数よりもN倍、例えば2倍高い。図1に示し
た分周器12と図11に示した分周器12とでは分周率
が異なる。In the illustrated CDR circuit 100, the voltage controlled oscillator 11 constituting the PLL circuit 10 generates the first clocks φ1 to φn (n represents an integer of 2 or more) of a predetermined number of phases. The frequencies of the first clocks φ1 to φn are the first clocks generated by the CDR circuit 200 shown in FIG.
Unlike the frequencies of the clocks Φ1 to Φn, it is N times, for example, twice as high as the frequency of the reproduction clock Cr. The frequency divider 12 shown in FIG. 1 and the frequency divider 12 shown in FIG. 11 have different frequency division rates.
【0037】第1クロックφ1〜φnのうちの1つのク
ロックφx(xは1〜nのうちの1つの整数を表す。)
は、分周器21へ供給される。また、第1クロックφ1
〜φnの各々は多位相分周器23へ供給される。One clock φx of the first clocks φ1 to φn (x represents one integer of 1 to n).
Is supplied to the frequency divider 21. Also, the first clock φ1
Each of ~ φn is supplied to the multi-phase divider 23.
【0038】分周器21は第1クロックφxを分周して
クロックχ0を生成し、これを多位相分周器23へ供給
する。クロックχ0の周波数は、再生クロックCrの周
波数と同じである。The frequency divider 21 divides the first clock φx to generate a clock χ0 and supplies it to the multi-phase frequency divider 23. The frequency of the clock χ0 is the same as the frequency of the reproduction clock Cr.
【0039】多位相分周器は、クロックχ0と第1クロ
ックφ1〜φnとの供給を受けて2n相の第2クロック
χ1〜χ2nを生成し、これらをマルチプレクサ20へ
供給する。第2クロックχ1〜χ2nの各々は、生成し
ようとする再生クロックCrと同じ周波数を有する。The multi-phase frequency divider receives the clock χ0 and the first clocks Φ1 to Φn to generate the 2n-phase second clocks χ1 to χ2n and supplies them to the multiplexer 20. Each of the second clocks χ1 to χ2n has the same frequency as the reproduction clock Cr to be generated.
【0040】マルチプレクサ20は、フィードバック回
路30によって制御されて、所定の第2クロックχx
(xは1〜2nのうちの1つの整数を表す。)を選定
し、これを再生クロックCrとして出力する。The multiplexer 20 is controlled by the feedback circuit 30 and has a predetermined second clock χx.
(X represents one integer of 1 to 2n) is selected and output as the reproduction clock Cr.
【0041】PLL回路10、再生クロック発生器2
5、およびフィードバック回路30は、クロックリカバ
リー回路40を構成する。PLL circuit 10, recovered clock generator 2
5, and the feedback circuit 30 constitutes a clock recovery circuit 40.
【0042】CDR回路100は、図11に示したCD
R回路200と同様に再生データ発生器50を有する。
この再生データ発生器50において受信データDを再生
クロックCrに従ってラッチすることによって、再生デ
ータ(リタイムドデータ)Drを生成する。The CDR circuit 100 is the CD shown in FIG.
Like the R circuit 200, it has a reproduction data generator 50.
The reproduced data generator 50 latches the received data D in accordance with the reproduced clock Cr to generate reproduced data (retimed data) Dr.
【0043】例えば第1クロックφ1〜φnそれぞれの
周波数を再生クロックCrの周波数の2倍にすれば、電
圧制御発振器11で10相の第1クロックφ1〜φ10
を生成したとしても、分周器21の分周率を1/2にす
ることにより、1周期の1/20ずつ位相がずれた20
相の第2クロックχ1〜χ20を多位相分周器23で容
易に生成することができる。For example, if the frequency of each of the first clocks φ1 to φn is doubled the frequency of the reproduction clock Cr, the voltage-controlled oscillator 11 causes the 10-phase first clocks φ1 to φ10.
Even if is generated, the phase is shifted by 1/20 of one cycle by halving the frequency division ratio of the frequency divider 21.
The second phase clocks χ1 to χ20 can be easily generated by the multiphase divider 23.
【0044】分周器21および多位相分周器23は、例
えばフリップフロップを用いたロジック回路によって構
成することができる。電圧制御発振器11の差動インバ
ータアレイIAの段数を例えば9段にすることで18相
数のクロックを生成し、これら18相のクロックから再
生クロックCRを選択する場合と比べたとしても、クロ
ックリカバリー回路40およびCDR回路100の回路
規模、消費電流を大幅に低減させることができる。The frequency divider 21 and the multi-phase frequency divider 23 can be constituted by a logic circuit using a flip-flop, for example. Even if the number of stages of the differential inverter array IA of the voltage controlled oscillator 11 is set to, for example, 9 to generate 18-phase clocks and the reproduction clock CR is selected from these 18-phase clocks, clock recovery is performed. The circuit scale and current consumption of the circuit 40 and the CDR circuit 100 can be significantly reduced.
【0045】以下、電圧制御発振器11、分周器21、
および多位相分周器23それぞれの構成について、1周
期の1/20ずつ位相がずれた20相の第2クロックχ
1〜χ20を生成する場合を例にとり、より具体的に説
明する。Hereinafter, the voltage controlled oscillator 11, the frequency divider 21,
And the multi-phase divider 23, the second clock χ of 20 phases that are out of phase by 1/20 of one cycle
This will be described more specifically by taking the case of generating 1 to χ20 as an example.
【0046】図2は、電圧制御発振器11を概略的に示
す。同図に示す電圧制御発振器11では、5個の差動イ
ンバータ11A〜11Eが5段の差動インバータアレイ
IAを構成する。個々の差動インバータ11A〜11E
は、図1に示したチャージポンプを有するループフィル
タ14から制御信号(直流電圧信号)CVの供給を受け
る。FIG. 2 schematically shows the voltage controlled oscillator 11. In the voltage controlled oscillator 11 shown in the figure, the five differential inverters 11A to 11E form a five-stage differential inverter array IA. Individual differential inverters 11A-11E
Receives a control signal (DC voltage signal) CV from the loop filter 14 having the charge pump shown in FIG.
【0047】初段の差動インバータ11Aは、最終段の
差動インバータ11Eから反転出力Os5および非反転
出力Es5の供給を受け、反転出力Os1および非反転
出力Es1を2段目の差動インバータ11Bに供給す
る。差動インバータ11Bは反転出力Os2および非反
転出力Es2を3段目の差動インバータ11Cに供給
し、この差動インバータ11Cは反転出力Os3および
非反転出力Es3を4段目の差動インバータ11Dに供
給する。最終段の差動インバータ11Eは、4段目の差
動インバータ11Dから反転出力Os4および非反転出
力Es4の供給を受け、前述した反転出力Os5および
非反転出力Es5を生成する。The first-stage differential inverter 11A receives the inverted output Os5 and the non-inverted output Es5 from the final-stage differential inverter 11E, and supplies the inverted output Os1 and the non-inverted output Es1 to the second-stage differential inverter 11B. Supply. The differential inverter 11B supplies the inverting output Os2 and the non-inverting output Es2 to the third-stage differential inverter 11C, and the differential inverter 11C supplies the inverting output Os3 and the non-inverting output Es3 to the fourth-stage differential inverter 11D. Supply. The final stage differential inverter 11E receives the inverted output Os4 and the non-inverted output Es4 from the fourth stage differential inverter 11D, and generates the above-described inverted output Os5 and the non-inverted output Es5.
【0048】各段の差動インバータ11A〜11Eに2
個ずつ対応して、計10個の変換回路11a〜11jが
配置される。Two differential inverters 11A to 11E are provided in each stage.
A total of ten conversion circuits 11a to 11j are arranged corresponding to each one.
【0049】1個の差動インバータに対応する2個の変
換回路のうちの一方は、対応する差動インバータからの
反転出力を反転入力端子(−)に受け、非反転出力を非
反転入力端子(+)に受けて、所定の第1クロックを生
成する。他方の変換回路は、対応する差動インバータか
らの反転出力を非反転入力端子(+)に受け、非反転出
力を反転入力端子(−)に受けて、所定の第1クロック
を生成する。One of the two conversion circuits corresponding to one differential inverter receives the inverting output from the corresponding differential inverter at the inverting input terminal (-) and the non-inverting output at the non-inverting input terminal. In response to (+), a predetermined first clock is generated. The other conversion circuit receives the inverting output from the corresponding differential inverter at the non-inverting input terminal (+) and the non-inverting output at the inverting input terminal (−) to generate a predetermined first clock.
【0050】図示の電圧制御発振器11は、10個の変
換回路11a〜11jを有することから、10相の第1
クロックφ1〜φ10を生成して、これらの第1クロッ
クφ1〜φ10を並列に出力することができる。1個の
差動インバータに対応する2個の変換回路によって生成
される第1クロックそれぞれの位相は、互いに1周期の
1/2ずれている。Since the illustrated voltage controlled oscillator 11 has ten conversion circuits 11a to 11j, it has a first phase of 10 phases.
It is possible to generate the clocks φ1 to φ10 and output the first clocks φ1 to φ10 in parallel. The phases of the first clocks generated by the two conversion circuits corresponding to one differential inverter are shifted from each other by ½ of one cycle.
【0051】差動インバータおよび変換回路の構成を、
図3および図4を参照しつつ、より具体的に説明する。The configuration of the differential inverter and the conversion circuit is
A more specific description will be given with reference to FIGS. 3 and 4.
【0052】図3は、差動インバータの一例を示す回路
図である。同図に示す差動インバータは、図2に示した
差動インバータ11Aに相当する。図2に示した他の差
動インバータ11B〜11Eも、以下に説明する差動イ
ンバータ11Aと同様の構成にすることができる。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the differential inverter. The differential inverter shown in the figure corresponds to the differential inverter 11A shown in FIG. The other differential inverters 11B to 11E shown in FIG. 2 can also have the same configuration as the differential inverter 11A described below.
【0053】図示の差動インバータ11Aは、互いのソ
ースが共通結線されて電流源CS1に接続された1組の
トランジスタQ1、Q2を有する。トランジスタQ1の
ゲートには、図2に示した最終段の差動インバータ11
Eから反転出力Os5が供給される。トランジスタQ2
のゲートには、差動インバータ11Eから非反転出力E
s5が供給される。The illustrated differential inverter 11A has a pair of transistors Q1 and Q2 whose sources are commonly connected and connected to the current source CS1. The gate of the transistor Q1 has a differential inverter 11 at the final stage shown in FIG.
The inverted output Os5 is supplied from E. Transistor Q2
The gate of the differential inverter 11E has a non-inverted output E
s5 is supplied.
【0054】トランジスタQ1のドレインには、可変電
流源CS3と、ダイオード接続された負荷トランジスタ
Q3とが接続される。トランジスタQ2のドレインに
は、可変電流源CS5と、ダイオード接続された負荷ト
ランジスタQ5とが接続される。負荷トランジスタQ3
のドレイン側の接合点N1での電位が反転出力Os1と
なり、負荷トランジスタQ5のドレイン側の接合点N2
での電位が非反転出力Es1となる。A variable current source CS3 and a diode-connected load transistor Q3 are connected to the drain of the transistor Q1. A variable current source CS5 and a diode-connected load transistor Q5 are connected to the drain of the transistor Q2. Load transistor Q3
Potential at the drain side junction point N1 of the load transistor Q5 becomes the inverted output Os1, and the drain side junction point N2 of the load transistor Q5
Potential becomes the non-inverting output Es1.
【0055】各可変電流源CS3、CS5は、図1に示
したチャージポンプを有するループフィルタ14から供
給される制御信号(直流電圧信号)CVによって制御さ
れて、所定値の電流を出力する。例えば、電流源CS1
は600μAの電流を所定方向に流し、可変電流源CS
3、CS5の各々は標準で700μAの電流を所定方向
に流す。Each of the variable current sources CS3 and CS5 is controlled by a control signal (DC voltage signal) CV supplied from the loop filter 14 having the charge pump shown in FIG. 1, and outputs a current of a predetermined value. For example, the current source CS1
Is a variable current source CS
Each of 3 and CS5 sends a standard current of 700 μA in a predetermined direction.
【0056】トランジスタQ1のゲート電位がトランジ
スタQ2のゲート電位よりも高い場合、トランジスタQ
1がオン状態になりトランジスタQ2がオフ状態にな
る。When the gate potential of the transistor Q1 is higher than that of the transistor Q2, the transistor Q1
1 is turned on and the transistor Q2 is turned off.
【0057】このとき、電流源CS1から出力される6
00μAの電流は全てトランジスタQ1に流れる。一
方、トランジスタQ1のドレインに接続された可変電流
源CS3からは標準で700μAの電流が流れる。この
ため、差し引き100μAの電流が負荷トランジスタQ
3に流れ込む。また、トランジスタQ2がオフ状態にあ
ることから、トランジスタQ2のドレインに接続された
可変電流源CS5からの700μAの電流は全て負荷ト
ランジスタQ5に流れ込む。At this time, 6 output from the current source CS1
All the current of 00 μA flows through the transistor Q1. On the other hand, a standard current of 700 μA flows from the variable current source CS3 connected to the drain of the transistor Q1. Therefore, the current of 100 μA is subtracted from the load transistor Q.
Pour into 3. Moreover, since the transistor Q2 is in the off state, all the current of 700 μA from the variable current source CS5 connected to the drain of the transistor Q2 flows into the load transistor Q5.
【0058】負荷トランジスタQ3のドレインの電位
は、この負荷トランジスタQ3がダイオード接続されて
いることから、ドレインに供給された電流に応じて、グ
ラウンドレベルから変化する。流し込まれた電流が大き
ければ大きい程、ドレインの電位はグラウンドレベルよ
りも高くなる。負荷トランジスタQ5についても同様で
ある。Since the load transistor Q3 is diode-connected, the drain potential of the load transistor Q3 changes from the ground level according to the current supplied to the drain. The greater the current drawn, the higher the drain potential will be above ground level. The same applies to the load transistor Q5.
【0059】上述のように負荷トランジスタQ3に10
0μAの電流が流れ、負荷トランジスタQ5に700μ
Aの電流が流れると、図示した接合点N1の電位が接合
点N2の電位よりも低くなる。接合点N1の電位である
反転出力Os1が、接合点N2の電位である非反転出力
Es1よりも小さくなる。As described above, the load transistor Q3 has 10
A current of 0 μA flows and 700 μ is applied to the load transistor Q5.
When the current A flows, the potential at the junction point N1 shown in the figure becomes lower than the potential at the junction point N2. The inverted output Os1 that is the potential of the junction point N1 becomes smaller than the non-inverted output Es1 that is the potential of the junction point N2.
【0060】すなわち、差動インバータ11AにOs5
>Es5という差動入力が与えられると、この差動イン
バータ11AはEs1>Os1という差動出力を生じ
る。入力された差動入力信号の位相を反転させて、差動
出力信号を出力する。That is, Os5 is applied to the differential inverter 11A.
When a differential input> Es5 is given, the differential inverter 11A produces a differential output Es1> Os1. The phase of the input differential input signal is inverted and a differential output signal is output.
【0061】差動入力信号の状態が切り替わると、それ
に応じて差動出力信号の状態も切り替わる。このときに
信号の伝達に遅延が生じ、この遅延時間が電圧制御発振
器11の発振周波数を決める。遅延時間は負荷トランジ
スタQ3、Q5に流す電流値で決まり、この電流値が大
きいほど遅延時間が短くなって、発振周波数が高くな
る。When the state of the differential input signal is switched, the state of the differential output signal is switched accordingly. At this time, a signal transmission is delayed, and this delay time determines the oscillation frequency of the voltage controlled oscillator 11. The delay time is determined by the current value passed through the load transistors Q3 and Q5. The larger this current value, the shorter the delay time and the higher the oscillation frequency.
【0062】負荷トランジスタQ3、Q5に流れる電流
値は制御信号CVによって制御される。例えば、標準で
700μAであった可変電流源CS3、CS5からの電
流がそれぞれ800μAになると、Os5>Es5のと
きに負荷トランジスタQ3に流れる電流は100μAか
ら200μAに増大し、負荷トランジスタQ5に流れる
電流は700μAから800μAに増大する。その結果
として、電圧制御発振器11は標準よりも高い周波数で
発振する。The value of the current flowing through the load transistors Q3 and Q5 is controlled by the control signal CV. For example, when the currents from the variable current sources CS3 and CS5, which are 700 μA as standard, respectively become 800 μA, the current flowing to the load transistor Q3 increases from 100 μA to 200 μA when Os5> Es5, and the current flowing to the load transistor Q5 becomes Increase from 700 μA to 800 μA. As a result, the voltage controlled oscillator 11 oscillates at a higher frequency than the standard.
【0063】図4は、差動インバータからの出力を第1
クロックに変換する変換回路の一例を示す回路図であ
る。同図に示す変換回路は、図2に示した変換回路11
aに相当する。図2に示した他の変換回路11b〜11
jも、以下に説明する変換回路11aと同様の構成にす
ることができる。FIG. 4 shows a first output from the differential inverter.
It is a circuit diagram which shows an example of the conversion circuit which converts into a clock. The conversion circuit shown in the figure is the same as the conversion circuit 11 shown in FIG.
It corresponds to a. Other conversion circuits 11b to 11 shown in FIG.
j can also have the same configuration as that of the conversion circuit 11a described below.
【0064】図示の変換回路11aは、差動インバータ
11Aからの反転出力Os1がゲートに入力されるトラ
ンジスタQ10と、差動インバータ11Aからの非反転
出力Es1がゲートに入力されるトランジスタQ11と
を有する。The illustrated conversion circuit 11a has a transistor Q10 whose gate receives the inverted output Os1 from the differential inverter 11A, and a transistor Q11 whose gate receives the non-inverted output Es1. .
【0065】トランジスタQ10のドレインはトランジ
スタQ12のドレインに接続され、トランジスタQ11
のドレインはトランジスタQ13のドレインに接続され
る。The drain of the transistor Q10 is connected to the drain of the transistor Q12.
Is connected to the drain of the transistor Q13.
【0066】トランジスタQ12はダイオード接続さ
れ、このトランジスタQ12のゲートとトランジスタQ
13のゲートとが互いに接続されて、カレントミラー回
路を構成する。The transistor Q12 is diode-connected, and the gate of the transistor Q12 and the transistor Q12 are connected to each other.
The gate of 13 is connected to each other to form a current mirror circuit.
【0067】トランジスタQ10のゲートに反転入力端
子(図示せず)が接続され、トランジスタQ11のゲー
トに非反転入力端子(図示せず)が接続される。トラン
ジスタQ13のドレインとトランジスタQ11のドレイ
ンとを接続する配線Lに、出力端子Outが接続される。An inverting input terminal (not shown) is connected to the gate of the transistor Q10, and a non-inverting input terminal (not shown) is connected to the gate of the transistor Q11. The output terminal Out is connected to a wiring L connecting the drain of the transistor Q13 and the drain of the transistor Q11.
【0068】非反転出力Es1の電位が反転出力Os1
の電位よりも高いとき、トランジスタQ10に流れる電
流をIneg 、トランジスタQ11に流れる電流をIpos
とすると、電流Ineg は出力端子Outへ流入しようと
し、電流Ipos は出力端子Outから流出しようとする。
しかしながら、このときの電流Ipos は電流Ineg より
も大きい。その結果として、出力端子Outの電位は接地
電位に引き下げられる。接地電位の第1クロックφ1が
出力端子Outから出力される。The potential of the non-inverted output Es1 is the inverted output Os1.
When the potential is higher than the potential of the transistor Q10, the current flowing through the transistor Q10 is Ineg and the current flowing through the transistor Q11 is Ipos.
Then, the current Ineg tends to flow into the output terminal Out, and the current Ipos tends to flow out from the output terminal Out.
However, the current Ipos at this time is larger than the current Ineg. As a result, the potential of the output terminal Out is lowered to the ground potential. The first clock φ1 at the ground potential is output from the output terminal Out.
【0069】一方、非反転出力Es1の電位が反転出力
Os1の電位よりも低いときには、電流Ineg が電流I
pos よりも大きいことから、出力端子Outの電位が引き
上げられる。この引き上げられた電位を有する第1クロ
ックφ1が出力端子Outから出力される。On the other hand, when the potential of the non-inverting output Es1 is lower than the potential of the inverting output Os1, the current Ineg is the current Ieg.
Since it is larger than pos, the potential of the output terminal Out is raised. The first clock φ1 having the raised potential is output from the output terminal Out.
【0070】上述のように構成された差動インバータお
よび変換回路を有する電圧制御発振器11では、個々の
差動インバータからの出力を1周期の1/5ずつずらす
ことができる。1個の差動インバータに対応する2個の
変換回路によって、互いに逆相の2つの第1クロックを
生成することができる。これらの結果として、1周期の
1/10ずつ位相がずれた10相の第1クロックφ1〜
φ10を得ることができる。In the voltage controlled oscillator 11 having the differential inverter and the conversion circuit configured as described above, the output from each differential inverter can be shifted by ⅕ of one cycle. Two conversion circuits corresponding to one differential inverter can generate two first clocks that are out of phase with each other. As a result of the above, ten first clocks φ1 to φ1 whose phases are shifted by 1/10 of one cycle
φ10 can be obtained.
【0071】図5は、差動インバータ11A、11B、
および11Eからの差動出力と、各変換回路11a〜1
1jからの出力との関係を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 5 shows the differential inverters 11A, 11B,
And the differential output from 11E and each conversion circuit 11a-1
It is a timing chart which shows the relationship with the output from 1j.
【0072】同図に示すように、差動インバータ11A
からの非反転出力Es1と反転出力Os1とは、時刻t
2と時刻t1との時差に相当する周期Tを有する。他の
差動インバータ11B〜11Eからの差動出力も同じ周
期Tを有する。差動インバータ11Aから差動インバー
タ11Eにかけて、それぞれの差動出力の位相は前段の
差動インバータからの差動出力よりもT/5遅れる。As shown in the figure, the differential inverter 11A
The non-inverted output Es1 and the inverted output Os1 from the
It has a cycle T corresponding to the time difference between 2 and time t1. The differential outputs from the other differential inverters 11B to 11E also have the same cycle T. From the differential inverter 11A to the differential inverter 11E, the phase of each differential output lags behind the differential output from the preceding differential inverter by T / 5.
【0073】差動インバータからの差動出力が周期Tを
有することから、変換回路11a〜11jから出力され
る第1クロックφ1〜φ10の各々も周期Tを有する。Since the differential output from the differential inverter has the period T, each of the first clocks φ1 to φ10 output from the conversion circuits 11a to 11j also has the period T.
【0074】1つの変換回路からは、その変換回路が対
応している差動インバータからの差動出力の波形が互い
に交差する時刻に同期して周期Tの下に立ち上がる1つ
のクロックと、このクロックとは逆相のクロックとが出
力される。図3では、差動インバータ11Bからの差動
出力Os2、Es2の波形が互いに交差する時刻をt3
で示し、差動インバータ11Eからの差動出力Os5、
Es5の波形が互いに交差する時刻をt4で示してい
る。From one conversion circuit, one clock which rises under the period T in synchronization with the time when the waveforms of the differential outputs from the differential inverters to which the conversion circuit corresponds intersects, and this clock. Clocks of opposite phase to and are output. In FIG. 3, the time at which the waveforms of the differential outputs Os2 and Es2 from the differential inverter 11B cross each other is t3.
, The differential output Os5 from the differential inverter 11E,
The time when the waveforms of Es5 intersect each other is shown by t4.
【0075】差動インバータ11A〜11Eそれぞれの
差動出力の位相が、その前段の差動インバータからの差
動出力よりもT/5遅れることから、個々の変換回路か
ら出力される2つのクロックの位相も、その前段の変換
回路から出力されるクロックよりもT/5遅れる。Since the phase of the differential output of each of the differential inverters 11A to 11E is delayed by T / 5 with respect to the differential output from the differential inverter in the preceding stage, the two clocks output from the individual conversion circuits. The phase also lags behind the clock output from the conversion circuit at the preceding stage by T / 5.
【0076】図2に示したクロックφ1〜φ10をこの
順番で並べると、それぞれの位相は、クロックφ1から
クロックφ10にかけてT/10ずつずれる。すなわ
ち、図2に示した電圧制御発振器11によって、位相が
T/10ずつずれた10相のクロックφ1〜φ10を生
成することができる。When the clocks φ1 to φ10 shown in FIG. 2 are arranged in this order, the respective phases are shifted by T / 10 from the clock φ1 to the clock φ10. That is, the voltage-controlled oscillator 11 shown in FIG. 2 can generate 10-phase clocks φ1 to φ10 whose phases are shifted by T / 10.
【0077】次に、これらの第1クロックφ1〜φ10
を用いて20相の第2クロックχ1〜χ20を生成する
再生クロック発生器25の構成、特に分周器21および
多位相分周器23の具体的構成について、図6および図
7を参照しつつ説明する。Next, these first clocks φ1 to φ10
With reference to FIGS. 6 and 7, the configuration of the regenerated clock generator 25 for generating the 20-phase second clocks χ1 to χ20 using explain.
【0078】図6に示すように、分周器21は1個のD
−フリップフロップ(以下、D−フリップフロップを
「DFF」と略記する。)によって構成することができ
る。As shown in FIG. 6, the frequency divider 21 has one D
-A flip-flop (hereinafter, the D-flip-flop is abbreviated as "DFF").
【0079】10相の第1クロックφ1〜φ10から選
択された所定の第1クロックが分周器21のクロック入
力端子CKに供給され、分周器21の補数出力qが、こ
の分周器21の入力Dになる。分周器21に供給する第
1クロックとしては、多位相分周器23の初段の分周器
(DFF)に供給される第1クロックが立ち上がる時点
で分周器21からの出力Qがハイレベルおよびローレベ
ルのいずれかに確定することになる位相を有しているも
のが望ましい。図示の例では第1クロックφ6が分周器
21に供給されている。A predetermined first clock selected from the 10-phase first clocks φ1 to φ10 is supplied to the clock input terminal CK of the frequency divider 21, and the complement output q of the frequency divider 21 is supplied to the frequency divider 21. Becomes the input D of. As the first clock supplied to the frequency divider 21, the output Q from the frequency divider 21 is at a high level when the first clock supplied to the first-stage frequency divider (DFF) of the multi-phase frequency divider 23 rises. It is desirable to have a phase that will be settled at either the low level or the low level. In the illustrated example, the first clock φ6 is supplied to the frequency divider 21.
【0080】分周器21は、その出力Qが、第1クロッ
クφ6を1/2に分周したクロックに相当するクロック
χ0となるように構成される。The frequency divider 21 is constructed so that its output Q becomes a clock χ0 corresponding to a clock obtained by dividing the first clock φ6 by 1/2.
【0081】多位相分周器23は、生成しようとする第
2クロックの相数と同数のDFF、すなわち、20個の
DFF23a〜23tによって構成することができる。
これらのDFF23a〜23tは互いに直列に接続さ
れ、初段のDFF23aは分周器21に直列に接続され
る。図6には、便宜上、7個のDFF23a〜23c、
23j、23k、24s、23tを示している。The multi-phase divider 23 can be composed of the same number of DFFs as the number of phases of the second clock to be generated, that is, 20 DFFs 23a to 23t.
These DFFs 23a to 23t are connected in series with each other, and the first-stage DFF 23a is connected to the frequency divider 21 in series. In FIG. 6, for convenience, seven DFFs 23a to 23c,
23j, 23k, 24s, and 23t are shown.
【0082】図示の多位相分周器23では、初段のDF
F23aのクロック入力端子CKに第1クロックφ1が
供給され、2段目以降のDFF23b〜23tそれぞれ
のクロック入力端子CKには、前段のDFFに供給され
る第1クロックよりも位相がT/10遅れた第1クロッ
クが供給される。1つの第1クロックが9個おきのDF
Fに供給される。In the illustrated multi-phase divider 23, the DF of the first stage is
The first clock φ1 is supplied to the clock input terminal CK of the F23a, and the clock input terminals CK of the second and subsequent DFFs 23b to 23t are delayed by T / 10 in phase from the first clock supplied to the DFF of the previous stage. The first clock is also supplied. One 1st clock every DF
Supplied to F.
【0083】分周器21から出力されたクロックχ0が
初段のDFF23aのD入力端子に供給され、2段目以
降のDFF23b〜23tそれぞれのD入力端子には前
段のDFFの出力Qが供給される。DFF23a〜23
tの各々は、クロック入力端子CKに入力された第1ク
ロックを、前段のDFFからD入力端子に供給された出
力Qによってラッチして、出力Qを生成する。The clock χ0 output from the frequency divider 21 is supplied to the D input terminal of the DFF 23a in the first stage, and the output Q of the DFF in the previous stage is supplied to the D input terminals of the DFFs 23b to 23t in the second and subsequent stages. . DFF 23a-23
Each t latches the first clock input to the clock input terminal CK with the output Q supplied to the D input terminal from the previous DFF to generate the output Q.
【0084】DFF23a〜23tそれぞれの出力Qが
第2クロックとなる。1周期の1/20ずつ位相がずれ
た20相の第2クロックχ1〜χ20が生成される。初
段のDFF23aから最終段のDFF23tにかけて、
第2クロックχ1〜χ20がこの順番で生成される。The output Q of each of the DFFs 23a to 23t becomes the second clock. Twenty-phase second clocks χ1 to χ20 having a phase difference of 1/20 of one cycle are generated. From the first DFF 23a to the last DFF 23t,
The second clocks χ1 to χ20 are generated in this order.
【0085】図7は、第1クロックφ1〜φ20、クロ
ックχ0、および第2クロックχ1〜χ20を概略的に
示すタイミングチャートである。FIG. 7 is a timing chart schematically showing the first clocks φ1 to φ20, the clock χ0, and the second clocks χ1 to χ20.
【0086】同図に示すように、クロックχ0は第1ク
ロックφ1〜φ10それぞれの2倍の周期を有し、第2
クロックχ1〜χ20の各々も、第1クロックφ1〜φ
10それぞれの2倍の周期を有する。As shown in the figure, the clock χ0 has a cycle twice that of each of the first clocks φ1 to φ10, and
Each of the clocks χ1 to χ20 is also the first clock Φ1 to Φ
It has twice as many cycles as 10 each.
【0087】ある時刻に1つの第1クロックが立ち上が
ると、所定遅延時間経過後に、この第1クロックが供給
された2個のDFFのうちの一方で生成された第2クロ
ックが立ち上がる。このとき、前記2個のDFFの他方
で生成された第2クロックは立ち下がる。この第1クロ
ックが次に立ち上がる時刻から所定遅延時間経過後に、
前記2個のDFFの一方で生成された第2クロックが立
ち下がり、前記2個のDFFの他方で生成された第2ク
ロックは立ち上がる。When one of the first clocks rises at a certain time, after a lapse of a predetermined delay time, the second clock generated by one of the two DFFs supplied with the first clock rises. At this time, the second clock generated by the other of the two DFFs falls. After a lapse of a predetermined delay time from the time when the first clock rises next,
The second clock generated by one of the two DFFs falls, and the second clock generated by the other of the two DFFs rises.
【0088】上記の遅延時間は、DFFの伝搬遅延時間
で決まる。ゲートの長さが短いトランジスタを用いてD
FFを構成すると、この遅延時間が短くなる。The above delay time is determined by the propagation delay time of the DFF. D using a transistor with a short gate length
When the FF is configured, this delay time becomes short.
【0089】例えば、時刻t10で第1クロックφ1が
立ち上がると、僅かに遅れて、第1クロックφ1の供給
を受けているDFF23aで生じた第2クロックχ1が
立ち上がる。このとき、第1クロックφ1の供給を受け
ているDFF23kで生じた第2クロックχ11が立ち
下がる。第1クロックφ1が次に立ち上がる時刻t11
に僅かに遅れて、第2クロックχ1が立ち下がり、第2
クロックχ11が立ち上がる。For example, when the first clock φ1 rises at time t10, the second clock χ1 generated in the DFF 23a receiving the supply of the first clock φ1 rises with a slight delay. At this time, the second clock χ11 generated in the DFF 23k receiving the supply of the first clock φ1 falls. Time t11 when the first clock φ1 next rises
After a slight delay, the second clock χ1 falls and the second
The clock χ11 rises.
【0090】時刻t12で第1クロックφ2が立ち上が
ると、僅かに遅れて、第1クロックφ2の供給を受けて
いるDFF23bで生じた第2クロックχ2が立ち上が
る。このとき、第1クロックφ2の供給を受けているD
FF23lで生成された第2クロックχ12(図7にお
いては図示せず)が立ち下がる。第1クロックφ2が次
に立ち上がる時刻t13に僅かに遅れて、第2クロック
χ2が立ち下がり、第2クロックχ12が立ち上がる。When the first clock φ2 rises at time t12, the second clock χ2 generated in the DFF 23b receiving the supply of the first clock φ2 rises with a slight delay. At this time, D receiving the supply of the first clock φ2
The second clock χ12 (not shown in FIG. 7) generated by the FF 23l falls. The second clock χ2 falls and the second clock χ12 rises with a slight delay at time t13 when the first clock φ2 next rises.
【0091】同様に、時刻t14で第1クロックφ10
が立ち上がると、僅かに遅れて、第1クロックφ10の
供給を受けているDFF23kで生じた第2クロックχ
10が立ち上がる。このとき、第1クロックφ10の供
給を受けているDFF23tで生成された第2クロック
χ20が立ち下がる。第1クロックφ10が次に立ち上
がる時刻t15に僅かに遅れて、第2クロックχ10が
立ち下がり、第2クロックχ20が立ち上がる。Similarly, at time t14, the first clock φ10
Rises, the second clock χ generated in the DFF 23k receiving the first clock φ10 is slightly delayed.
10 stands up. At this time, the second clock χ20 generated by the DFF 23t receiving the supply of the first clock φ10 falls. The second clock χ10 falls and the second clock χ20 rises with a slight delay at time t15 when the first clock φ10 next rises.
【0092】このようにして生成された第2クロックχ
1〜χ20がマルチプレクサ20(図1参照)へ供給さ
れる。マルチプレクサ20は、フィードバック回路30
によって制御されて、所定の第2クロックχx(xは1
〜20のうちの1つの整数を表す。)を選定し、これを
再生クロックCrとして出力する。The second clock χ thus generated
1 to χ20 are supplied to the multiplexer 20 (see FIG. 1). The multiplexer 20 includes a feedback circuit 30.
Controlled by a predetermined second clock χx (x is 1
Represents an integer of 1 to 20. ) Is selected and is output as the reproduction clock Cr.
【0093】次に、上述のように構成された再生クロッ
ク発生器25を備えたクロックリカバリー回路40の動
作について、図8を参照しつつ説明する。Next, the operation of the clock recovery circuit 40 provided with the recovered clock generator 25 configured as described above will be described with reference to FIG.
【0094】図8は、受信データD、再生クロックC
r、デジタルフィルタを有する制御装置36からの制御
信号Sc1、Sc2、および再生クロックCrとして選
択される第2クロックχn、χm(n、mは、それぞ
れ、1〜20のうちの1つの整数を表す。)を概略的に
示すタイミングチャートである。FIG. 8 shows received data D and reproduced clock C.
r, the control signals Sc1 and Sc2 from the control device 36 having a digital filter, and the second clocks χn and χm (n and m, which are selected as the reproduction clock Cr, each represent an integer of 1 to 20). Is a schematic timing chart.
【0095】図示の例では、時刻t20〜時刻23まで
は、受信データDの立ち上がりと再生クロックCrの立
ち上がりとが同期している。制御装置36が生成した制
御信号Sc1によって選択された第2クロックχnが、
再生クロック発生器25から再生クロックCrとして出
力されている。In the illustrated example, from time t20 to time 23, the rising edge of the received data D and the rising edge of the reproduction clock Cr are synchronized. The second clock χn selected by the control signal Sc1 generated by the control device 36 is
It is output as the reproduction clock Cr from the reproduction clock generator 25.
【0096】時刻t24になると、再生クロックCrと
受信データDとの位相差が所定値以上になり、制御装置
36が制御信号Sc2を生成する。この制御信号Sc2
に従って、時刻t25以降はマルチプレクサ20が第2
クロックχmを再生クロックとして出力する。At time t24, the phase difference between the reproduced clock Cr and the received data D becomes a predetermined value or more, and the control device 36 generates the control signal Sc2. This control signal Sc2
Accordingly, the multiplexer 20 is set to the second position after the time t25.
The clock χm is output as the reproduction clock.
【0097】第2クロックχmとしては、時刻t24に
おいて再生クロックCrの位相が再生データDの位相よ
りも遅れていたことから、1周期の1/20だけ第2ク
ロックχnよりも位相の進んだクロックが選択される。As the second clock χm, the phase of the reproduction clock Cr lags behind the phase of the reproduction data D at the time t24. Therefore, a clock whose phase is advanced by 1/20 of one cycle from the second clock χn. Is selected.
【0098】その結果として、時刻t26、t27にお
いては、受信データDの立ち上がりと再生クロックCr
の立ち上がりとが再び同期する。As a result, at times t26 and t27, the rising edge of the received data D and the reproduced clock Cr
The rising edge of is synchronized again.
【0099】なお、制御装置36は、再生クロックCr
と受信データDとの位相ズレが同一方向に複数回発生し
たとき、すなわち、再生クロックCrの位相と受信デー
タDの位相とが本当にずれていると判断されるときに制
御信号Scを生成するように構成される。受信データD
にはジッタが重畳されるため、再生クロックCrの位相
と受信データDの位相とが実際にはずれていなくても、
これらの位相がずれて検出されることがある。この誤判
定は確率的にランダムに発生する。デジタルフィルタを
用いて位相ズレを平滑化することにより、誤判定の要因
を排除することができる。The controller 36 controls the reproduction clock Cr.
The control signal Sc is generated when the phase shift between the received data D and the received data D occurs a plurality of times in the same direction, that is, when it is determined that the phase of the reproduction clock Cr and the phase of the received data D are truly deviated. Is composed of. Received data D
Since jitter is superimposed on, the phase of the recovered clock Cr and the phase of the received data D do not actually deviate,
There is a case where these phases are deviated and detected. This erroneous determination randomly occurs at random. By smoothing the phase shift using a digital filter, the cause of erroneous determination can be eliminated.
【0100】マルチプレクサ20は、新たな制御信号S
cの供給を受けたときに、この制御信号Scに応じて位
相が一段、すなわち図示の例では1周期の1/20、進
んでいるか、または遅れている所定の第2クロックを再
生クロックとして選択し、出力するように構成される。The multiplexer 20 uses the new control signal S
When the supply of c is received, a predetermined second clock whose phase is one stage, that is, 1/20 of one cycle in the example shown in the figure, which is ahead or behind, is selected as the reproduction clock in response to the control signal Sc. And output.
【0101】以上説明した再生クロック発生器25を用
いてクロックリカバリー回路40を構成することによ
り、前述したように、電圧制御発振器11で10相の第
1クロックφ1〜φ10を生成した場合でも、再生クロ
ックとして利用可能な20相の第2クロックχ1〜χ2
0を得ることができる。電圧制御発振器11の差動イン
バータアレイIAの段数を例えば9段にすることで18
相数のクロックを生成し、これら18相のクロックから
再生クロックCRを選択する場合と比べたとしても、ク
ロックリカバリー回路40およびCDR回路100の回
路規模、消費電流を大幅に低減させることができる。By constructing the clock recovery circuit 40 using the reproduced clock generator 25 described above, even if the 10-phase first clocks φ1 to φ10 are generated by the voltage controlled oscillator 11, as described above, 20-phase second clocks χ1 to χ2 that can be used as clocks
You can get 0. By setting the number of stages of the differential inverter array IA of the voltage controlled oscillator 11 to nine, for example, 18
Even if the clocks of the number of phases are generated and the reproduction clock CR is selected from the 18-phase clocks, the circuit scale and current consumption of the clock recovery circuit 40 and the CDR circuit 100 can be significantly reduced.
【0102】例えば0.7UIというジッタ公差が求め
られる用途に利用する場合でも、位相が少しずつずれた
多数の第2クロックを回路規模および消費電流をそれ程
増大させることなく生成し、その中から再生クロックを
選択することができるので、受信データDを正確に再生
することが容易になる。For example, even when it is used for an application where a jitter tolerance of 0.7 UI is required, a large number of second clocks whose phases are slightly shifted are generated without increasing the circuit scale and current consumption, and reproduced from them. Since the clock can be selected, it becomes easy to accurately reproduce the received data D.
【0103】再生データ(リタイムドデータ)Drは、
受信データDと再生クロックとを再生データ発生器50
に供給し、再生クロックCrに従って受信データDをラ
ッチすることによって得られる。The reproduction data (retimed data) Dr is
The received data D and the reproduction clock are reproduced data generator 50.
And latch the received data D in accordance with the reproduction clock Cr.
【0104】次に、第2の実施例によるクロックリカバ
リー回路およびCDR回路について図9および図10を
用いて説明する。Next, a clock recovery circuit and a CDR circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 and 10.
【0105】本実施例によるクロックリカバリー回路お
よびCDR回路は、多位相分周器の構成を除いて、第1
の実施例によるクロックリカバリー回路40またはCD
R回路100と同様の構成を有する。ここでは、多位相
分周器の構成についてのみ詳細に説明し、他の構成につ
いてはその説明を省略する。The clock recovery circuit and the CDR circuit according to the present embodiment are the same as the first embodiment except for the configuration of the multiphase divider.
Clock recovery circuit 40 or CD according to the embodiment of
It has the same configuration as the R circuit 100. Here, only the configuration of the multi-phase divider will be described in detail, and the description of the other configurations will be omitted.
【0106】図9は、分周器と、この分周器に接続され
た多位相分周器の構成を概略的に示す。分周器は、図6
に示した分周器21と同様に構成されるので、図6で用
いた参照符号と同じ参照符号21を付してその説明を省
略する。図9に示した分周器21には、第1クロックφ
4が供給されている。FIG. 9 schematically shows the configuration of a frequency divider and a multi-phase frequency divider connected to this frequency divider. The frequency divider is shown in Figure 6.
Since it has the same configuration as the frequency divider 21 shown in FIG. 6, the same reference numeral 21 as that used in FIG. 6 is given and its description is omitted. The frequency divider 21 shown in FIG.
4 is being supplied.
【0107】図示の多位相分周器123の構成自体は、
図6に示した多位相分周器23と同様である。個々のD
FF123a〜123tに供給される第1クロックが、
図6に示した多位相分周器23とは異なる。図9には、
便宜上、7個のDFF123a〜123c、123j、
123k、124s、123tを示している。The configuration itself of the illustrated multiphase divider 123 is
It is similar to the multiphase divider 23 shown in FIG. Individual D
The first clock supplied to the FFs 123a to 123t is
It is different from the multiphase divider 23 shown in FIG. In Figure 9,
For convenience, seven DFFs 123a to 123c, 123j,
123k, 124s, and 123t are shown.
【0108】この多位相分周器123では、初段のDF
F123aのクロック入力端子CKに第1クロックφ1
が供給され、2段目以降のDFF123b〜123tそ
れぞれのクロック入力端子CKには、前段のDFFに供
給される第1クロックよりも位相が1周期の3/10遅
れた第1クロックが供給される。1つの第1クロックが
9個おきのDFFに供給される。In this multiphase divider 123, the DF of the first stage is
First clock φ1 at the clock input terminal CK of F123a
Is supplied to the clock input terminal CK of each of the second and subsequent DFFs 123b to 123t, and the first clock whose phase is delayed by 3/10 of one cycle from the first clock supplied to the DFF in the previous stage is supplied. . One first clock is supplied to every 9th DFF.
【0109】DFF123a〜123tそれぞれの出力
Qが第2クロックとなる。1周期の1/20ずつ位相が
ずれた20相の第2クロックχ1〜χ20が生成され
る。初段のDFF123aから最終段のDFF123t
にかけて、1周期の3/20ずつ位相が遅れた第2クロ
ックが生成される。The output Q of each of the DFFs 123a to 123t becomes the second clock. Twenty-phase second clocks χ1 to χ20 having a phase difference of 1/20 of one cycle are generated. From the first DFF 123a to the last DFF 123t
The second clock whose phase is delayed by 3/20 of one cycle is generated over the period.
【0110】図10は、第1クロックφ1〜φ20、ク
ロックχ0、および第2クロックχ1〜χ20を概略的
に示すタイミングチャートである。FIG. 10 is a timing chart schematically showing the first clocks φ1 to φ20, the clock χ0, and the second clocks χ1 to χ20.
【0111】同図に示すように、クロックχ0は第1ク
ロックφ1〜φ10それぞれの2倍の周期を有し、第2
クロックχ1〜χ20の各々も、第1クロックφ1〜φ
10それぞれの2倍の周期を有する。As shown in the figure, the clock χ0 has a period twice that of each of the first clocks φ1 to φ10, and
Each of the clocks χ1 to χ20 is also the first clock Φ1 to Φ
It has twice as many cycles as 10 each.
【0112】ある時刻に1つの第1クロックが立ち上が
ると、所定の遅延時間経過後に、この第1クロックが供
給された2個のDFFのうちの一方で生成された第2ク
ロックが立ち上がる。このとき、前記2個のDFFの他
方で生成された第2クロックは立ち下がる。この第1ク
ロックが次に立ち上がる時刻から所定遅延時間経過後
に、前記2個のDFFの一方で生成された第2クロック
が立ち下がり、他方のDFFで生成された第2クロック
が立ち上がる。When one first clock rises at a certain time, after a lapse of a predetermined delay time, the second clock generated by one of the two DFFs supplied with the first clock rises. At this time, the second clock generated by the other of the two DFFs falls. After a lapse of a predetermined delay time from the time when the first clock rises next, the second clock generated by one of the two DFFs falls and the second clock generated by the other DFF rises.
【0113】例えば、時刻t30で第1クロックφ1が
立ち上がると、所定遅延時間経過後に、第1クロックφ
1の供給を受けているDFF123aで生じた第2クロ
ックχ1が立ち上がる。このとき、第1クロックφ1の
供給を受けているDFF123kで生じた第2クロック
χ11が立ち下がる。第2クロックχ1は、第1クロッ
クφ1が次に立ち上がる時刻t31から所定の遅延時間
経過後に、立ち下がる。このとき、第2クロックχ11
は立ち上がる。For example, when the first clock φ1 rises at the time t30, the first clock φ1 is passed after the elapse of a predetermined delay time.
The second clock χ1 generated in the DFF 123a receiving the supply of 1 rises. At this time, the second clock χ11 generated in the DFF 123k receiving the supply of the first clock φ1 falls. The second clock χ1 falls after a lapse of a predetermined delay time from time t31 when the first clock φ1 next rises. At this time, the second clock χ11
Stands up.
【0114】時刻t32で第1クロックφ4が立ち上が
ると、所定遅延時間経過後に、第1クロックφ4の供給
を受けているDFF123bで生じた第2クロックχ4
が立ち上がる。このとき、第1クロックφ4の供給を受
けているDFF123lで生じた第2クロックχ14が
立ち下がる。第1クロックφ4が次に立ち上がる時刻t
33から所定の遅延時間経過後に、第2クロックχ4が
立ち下がり、第2クロックχ14が立ち上がる。When the first clock φ4 rises at time t32, after the elapse of a predetermined delay time, the second clock χ4 generated in the DFF 123b receiving the supply of the first clock φ4.
Stands up. At this time, the second clock χ14 generated in the DFF 123l receiving the supply of the first clock φ4 falls. Time t at which the first clock φ4 rises next
After a lapse of a predetermined delay time from 33, the second clock χ4 falls and the second clock χ14 rises.
【0115】時刻t34で第1クロックφ7が立ち上が
ると、所定遅延時間経過後に、第1クロックφ7の供給
を受けているDFF123cで生じた第2クロックχ7
が立ち上がる。このとき、第1クロックφ7の供給を受
けているDFF123mで生じた第2クロックχ17が
立ち下がる。第1クロックφ7が次に立ち上がる時刻t
35から所定遅延時間経過後に、第2クロックχ7が立
ち下がり、第2クロックχ17が立ち上がる。When the first clock φ7 rises at time t34, the second clock χ7 generated by the DFF 123c receiving the supply of the first clock φ7 after the elapse of a predetermined delay time.
Stands up. At this time, the second clock χ17 generated in the DFF 123m receiving the supply of the first clock φ7 falls. Time t when the first clock φ7 next rises
After a lapse of a predetermined delay time from 35, the second clock χ7 falls and the second clock χ17 rises.
【0116】以下、同様にして各DFF123d〜12
3tにおいても所定の第2クロックが生成される。この
ようにして第2クロックχ1〜χ20を生成すると、ク
ロックリカバリー回路およびCDR回路の回路規模、消
費電流を大幅に低減させることができる他に、データの
伝送速度の高速化へも容易に対応することも可能にな
る。Thereafter, similarly, each DFF 123d-12d
A predetermined second clock is also generated at 3t. When the second clocks χ1 to χ20 are generated in this manner, the circuit scale and current consumption of the clock recovery circuit and the CDR circuit can be significantly reduced, and also the data transmission speed can be easily increased. It also becomes possible.
【0117】例えば、第1の実施例によるCDR回路2
00においては、多位相分周器23中のある段のDFF
に供給される第1クロックの位相が、その前段のDFF
に供給される第1クロックの位相よりも1周期の1/1
0しか遅れていない。その結果として、データの伝送速
度の高速化に対応するために第1クロック自身の周波数
を高めたときに、換言すれば第1クロック自身の周期を
短くしたときに、第1クロックの1周期の1/10より
も個々のDFF23a〜23eでの遅延時間の方が大き
くなるという逆転現象が起こることがある。For example, the CDR circuit 2 according to the first embodiment
00, a DFF of a stage in the multi-phase divider 23
The phase of the first clock supplied to the
1/1 of one cycle than the phase of the first clock supplied to
Only 0 is late. As a result, when the frequency of the first clock itself is increased to cope with the increase in the data transmission speed, in other words, when the cycle of the first clock itself is shortened, one cycle of the first clock A reversal phenomenon may occur in which the delay time in each of the DFFs 23a to 23e becomes longer than 1/10.
【0118】この逆転現象が起こると、例えば、ある段
のDFFに供給される第1クロックの立ち上がり時刻よ
りも、その前の段のDFFで生成される第2クロックの
立ち上がり時刻の方が遅くなることから、この第2クロ
ックを利用して次の段のDFFによって所定の第1クロ
ックをラッチすることができなくなる。その結果とし
て、多位相分周器23によって所望の20相の第2クロ
ックを生成することができなくなる。When this inversion phenomenon occurs, for example, the rising time of the second clock generated by the DFF in the preceding stage is later than the rising time of the first clock supplied to the DFF in a certain stage. Therefore, it becomes impossible to latch the predetermined first clock by the DFF in the next stage using the second clock. As a result, it becomes impossible for the multiphase divider 23 to generate the desired second clock of 20 phases.
【0119】これに対し、第2の実施例によるCDR回
路においては、ある段のDFFに供給される第1クロッ
クの位相が、その前段のDFFに供給される第1クロッ
クの位相よりも1周期の3/10だけ遅れている。その
ため、第1の実施例によるCDR回路200に比べて、
第1クロックの周波数を高くしても上記の逆転現象が起
こりにくい。ある段のDFFからの第2クロックの出力
が確定した後、この第2クロックを利用して次の段のD
FFによって所定の第1クロックを確実にラッチするこ
とが容易になる。その結果として、所望の20相の第2
クロックを得やすい。データの伝送速度の高速化への対
応が容易である。On the other hand, in the CDR circuit according to the second embodiment, the phase of the first clock supplied to the DFF in a certain stage is one cycle longer than the phase of the first clock supplied to the DFF in the preceding stage. It is 3/10 late. Therefore, compared with the CDR circuit 200 according to the first embodiment,
Even if the frequency of the first clock is increased, the above-mentioned inversion phenomenon hardly occurs. After the output of the second clock from the DFF of a certain stage is confirmed, the DCK of the next stage is used by using this second clock.
The FF facilitates surely latching the predetermined first clock. As a result, the desired 20-phase second
Easy to get a clock. It is easy to deal with higher data transmission speeds.
【0120】以上、実施例によるクロックリカバリー回
路およびCDR回路について説明したが、本発明は上述
した実施例に限定されるものではない。Although the clock recovery circuit and the CDR circuit according to the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments.
【0121】例えば、第1クロックを生成する発振器
は、PLL回路を構成している電圧制御発振器であるこ
とが好ましいが、この電圧制御発振器に限定されるもの
ではない。PLL回路を利用する場合、このPLL回路
は、周波数が異なる複数種の第1クロックを生成するこ
とができるように構成することも可能である。For example, the oscillator for generating the first clock is preferably a voltage controlled oscillator forming a PLL circuit, but is not limited to this voltage controlled oscillator. When a PLL circuit is used, this PLL circuit can also be configured to be able to generate a plurality of types of first clocks having different frequencies.
【0122】再生クロック発生器を構成する分周器およ
び多位相分周器は、回路規模および消費電流を低減させ
るという観点から、ロジック回路によって構成すること
が好ましい。これらの分周器および多位相分周器それぞ
れの構成は、適宜変更可能である。The frequency divider and the multi-phase frequency divider constituting the regenerated clock generator are preferably constituted by logic circuits from the viewpoint of reducing the circuit scale and current consumption. The configurations of these frequency dividers and multi-phase frequency dividers can be changed as appropriate.
【0123】第1クロックの周波数と第2クロックの周
波数との関係、および、第1のクロックの相数と第2の
クロックの相数との関係は、第1のクロックの周波数が
第2のクロック(再生クロック)の周波数のN倍(Nは
有理数を表す。)で、かつ、第2クロックの相数が第1
クロックの相数のN倍に相当する整数になるように選定
することが好ましい。特に、Nは2以上の整数であるこ
とが好ましい。The relationship between the frequency of the first clock and the frequency of the second clock, and the relationship between the number of phases of the first clock and the number of phases of the second clock are as follows. It is N times the frequency of the clock (reproduced clock) (N represents a rational number), and the number of phases of the second clock is the first.
It is preferable to select an integer corresponding to N times the number of clock phases. Particularly, N is preferably an integer of 2 or more.
【0124】例えば、再生クロックの周波数の4倍の周
波数を有する6相の第1クロックを生成すれば、24相
の第2クロックを生成することが可能である。第2クロ
ックの相数は、クロックリカバリー回路あるいはCDR
回路の用途等に応じて適宜選定可能である。For example, if the 6-phase first clock having a frequency four times the frequency of the reproduction clock is generated, it is possible to generate the 24-phase second clock. The number of phases of the second clock is the clock recovery circuit or CDR.
It can be appropriately selected according to the application of the circuit.
【0125】図9に示した多位相分周器123における
ように、この多位相分周器を構成する初段のDFFから
最終段のDFFにかけて、第1クロックの周期を第1ク
ロックの相数で除した値の整数倍ずつ位相がずれた第1
クロックを供給する場合、この位相のずれは前記の値の
3倍に限定されるものではない。第1クロックの相数と
互いに素である整数倍にすることができる。As in the multi-phase divider 123 shown in FIG. 9, the period of the first clock is the number of phases of the first clock from the DFF in the first stage to the DFF in the final stage, which constitutes this multi-phase divider. The first phase shifted by an integer multiple of the divided value
When a clock is supplied, this phase shift is not limited to three times the above value. It can be an integer multiple that is relatively prime to the number of phases of the first clock.
【0126】その他、種々の変更、改良、組み合わせ等
が可能であることは当業者に自明であろう。It will be apparent to those skilled in the art that other various modifications, improvements, combinations and the like are possible.
【0127】[0127]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
再生クロックとして利用可能な多相のクロックを比較的
小さな回路規模および消費電流の下に生成することがで
きる。小型で消費電流が少なく、精度の高いクロックリ
カバリー回路またはクロック・データリカバリー回路を
提供することが容易になる。As described above, according to the present invention,
A multi-phase clock that can be used as a reproduction clock can be generated with a relatively small circuit scale and current consumption. It becomes easy to provide a highly accurate clock recovery circuit or clock / data recovery circuit that is small in size and consumes less current.
【図1】第1の実施例によるクロックリカバリー回路お
よびクロック・データリカバリー回路を概略的に示すブ
ロック図である。FIG. 1 is a block diagram schematically showing a clock recovery circuit and a clock / data recovery circuit according to a first embodiment.
【図2】図1に示した電圧制御発振器の一例を示す概略
図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the voltage controlled oscillator shown in FIG.
【図3】図2に示した差動インバータの一例を示す回路
図である。FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of the differential inverter shown in FIG.
【図4】図2に示した差動インバータからの出力を第1
クロックに変換する変換回路の一例を示す回路図であ
る。FIG. 4 shows the output from the differential inverter shown in FIG.
It is a circuit diagram which shows an example of the conversion circuit which converts into a clock.
【図5】図2に示した差動インバータからの出力と、同
図に示した各変換回路からの出力との関係を示すタイミ
ングチャートである。5 is a timing chart showing the relationship between the output from the differential inverter shown in FIG. 2 and the output from each conversion circuit shown in FIG.
【図6】再生クロック発生器を構成する分周器および多
位相分周器それぞれの一例を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of each of a frequency divider and a multi-phase frequency divider constituting a recovered clock generator.
【図7】図6に示した多位相分周器に供給される第1ク
ロックと、再生クロック発生器中の分周器から出力され
るクロックと、同図に示した多位相分周器から出力され
る第2クロックとを概略的に示すタイミングチャートで
ある。7 is a diagram illustrating a first clock supplied to the multi-phase divider shown in FIG. 6, a clock output from the divider in the regenerated clock generator, and a multi-phase divider shown in FIG. 6 is a timing chart schematically showing an output second clock.
【図8】図1に示したクロック・データリカバリー回路
における受信データ、再生クロック、制御信号、および
再生クロックして選択される第2クロックを概略的に示
すタイミングチャートである。8 is a timing chart schematically showing received data, a reproduction clock, a control signal, and a second clock selected as a reproduction clock in the clock / data recovery circuit shown in FIG.
【図9】第2の実施例によるクロックリカバリー回路と
クロック・データリカバリー回路とにおいて再生クロッ
ク発生器を構成している分周器および多位相分周器を示
す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing a frequency divider and a multi-phase frequency divider constituting a recovered clock generator in the clock recovery circuit and the clock / data recovery circuit according to the second embodiment.
【図10】図9に示した多位相分周器に供給される第1
クロックと、再生クロック発生器中の分周器から出力さ
れるクロックと、図9に示した多位相分周器から出力さ
れる第2クロックとを概略的に示すタイミングチャート
である。FIG. 10 is a diagram illustrating a first phase supplied to the multi-phase divider shown in FIG.
10 is a timing chart schematically showing a clock, a clock output from a frequency divider in the recovered clock generator, and a second clock output from the multi-phase frequency divider shown in FIG. 9.
【図11】従来のクロックリカバリー回路およびクロッ
ク・データリカバリー回路を概略的に示すブロック図で
ある。FIG. 11 is a block diagram schematically showing a conventional clock recovery circuit and clock / data recovery circuit.
10…PLL回路、 11…電圧制御発振器、 20…
マルチプレクサ、 21…分周器、 23…多位相分周
器、 25…再生クロック発生器、 30…フィードバ
ック回路、 40…クロックリカバリー回路、 50…
再生データ発生器、 100…クロック・データリカバ
リー回路、 φ1〜φn…第1クロック、 χ0…クロ
ック、 χ1〜χ2n…第2クロック、 Cr…再生ク
ロック、Dr…再生データ。10 ... PLL circuit, 11 ... Voltage controlled oscillator, 20 ...
Multiplexer, 21 ... Divider, 23 ... Multi-phase divider, 25 ... Regenerated clock generator, 30 ... Feedback circuit, 40 ... Clock recovery circuit, 50 ...
Reproduction data generator, 100 ... Clock / data recovery circuit, φ1 to φn ... First clock, χ0 ... Clock, χ1 to χ2n ... Second clock, Cr ... Reproduction clock, Dr ... Reproduction data.
フロントページの続き Fターム(参考) 5J039 EE16 EE24 KK01 KK09 KK10 KK27 KK29 MM04 MM16 NN01 5J106 AA04 BB01 CC03 CC20 CC24 CC30 CC43 CC46 CC52 DD10 FF04 FF09 KK38 KK39 KK40 LL01 5K047 AA05 AA16 GG08 MM11 MM28 MM33 MM50 MM53 MM55 MM60Continued front page F term (reference) 5J039 EE16 EE24 KK01 KK09 KK10 KK27 KK29 MM04 MM16 NN01 5J106 AA04 BB01 CC03 CC20 CC24 CC30 CC43 CC46 CC52 DD10 FF04 FF09 KK38 KK39 KK40 LL01 5K047 AA05 AA16 GG08 MM11 MM28 MM33 MM50 MM53 MM55 MM60
Claims (6)
しようとするクロックの周波数よりN倍高い第1の周波
数を有する複数の第1クロックを生成し、該複数の第1
クロックを並列に出力することができる発振器と、 前記第1クロックそれぞれの供給を受けて、相数が前記
第1クロックの相数よりも多く、各々が前記第1の周波
数の1/Nの第2の周波数を有すると共に互いに異なる
位相を有する複数の第2クロックを生成し、制御信号に
従って前記第2クロックのうちの1つを選択して再生ク
ロックとして出力することができる再生クロック発生器
と、 受信データと前記再生クロックとの供給を受けて、前記
受信データの位相と前記再生クロックの位相とを比較
し、前記再生クロックの位相が前記受信データの位相と
一致する方向に前記再生クロック発生器をフィードバッ
ク制御するフィードバック回路とを有するクロックリカ
バリー回路。1. A plurality of first clocks having different phases, each having a first frequency N times higher than the frequency of the clock to be reproduced, are generated.
An oscillator capable of outputting clocks in parallel, and a number of phases which is supplied with each of the first clocks and is greater than that of the first clocks, each of which is 1 / Nth of the first frequency. A regenerated clock generator capable of generating a plurality of second clocks having two frequencies and different phases, selecting one of the second clocks according to a control signal, and outputting the regenerated clock. The phase of the received data is compared with the phase of the recovered clock by receiving the received data and the recovered clock, and the recovered clock generator is oriented in a direction in which the phase of the recovered clock matches the phase of the received data. A clock recovery circuit having a feedback circuit for performing feedback control.
ックと同じ周波数を有する第3クロックを生成する分周
器と、 前記第2クロックの相数と同数のD−フリップフロップ
が互いに直列に、かつ前記分周器に直列に接続され、該
D−フリップフロップの各々が、前記第1クロックの各
々に複数個ずつ対応しながら該対応する第1クロックの
供給を受けると共に、前記分周器からみて初段のD−フ
リップフロップは前記第3クロックの供給を、2段目以
降のD−フリップフロップは前段のD−フリップフロッ
プの出力の供給をそれぞれ受けて、互いに異なる位相を
有する前記第2クロックを1つずつ生成するフリップフ
ロップアレイとを有する多位相分周器を含む請求項1に
記載のクロックリカバリー回路。2. A frequency divider that divides one of the first clocks to generate a third clock having the same frequency as the reproduced clock; and the second clock of the second clock. The same number of D-flip-flops as the number of phases are connected in series with each other and in series with the frequency divider, and each of the D-flip-flops corresponds to each of the first clocks in a plurality. While being supplied with the first clock, the first stage D-flip-flops supply the third clock as viewed from the frequency divider, and the second-stage and subsequent D-flip-flops supply the output of the preceding stage D-flip-flop. The clock recover unit according to claim 1, further comprising a multi-phase divider having a flip-flop array that receives each of the second clocks and that generates the second clocks each having a different phase. Over circuit.
記初段のD−フリップフロップから最終段のD−フリッ
プフロップにかけて、2πを前記第1クロックの相数で
除した商に相当する位相角ずつずれている請求項2に記
載のクロックリカバリー回路。3. A phase angle of each of the first clocks, which corresponds to a quotient obtained by dividing 2π by the number of phases of the first clock from the D-flip-flop of the first stage to the D-flip-flop of the final stage. The clock recovery circuit according to claim 2, which is offset.
記初段のD−フリップフロップから最終段のD−フリッ
プフロップにかけて、2πを前記第1クロックの相数で
除した商に、前記第1クロックの相数よりも小さく、か
つ該相数と互いに素である数を乗じた積に相当する位相
角ずつずれている請求項2に記載のクロックリカバリー
回路。4. The phase of each of the first clocks is the quotient obtained by dividing 2π by the number of phases of the first clock from the D-flip-flop of the first stage to the D-flip-flop of the final stage, and the first clock. 3. The clock recovery circuit according to claim 2, wherein the clock recovery circuit is deviated by a phase angle corresponding to a product obtained by multiplying the number of phases by a number that is relatively prime to the number of phases.
整数倍であり、前記第2クロックの相数が、前記第1の
周波数を前記第2の周波数で除した商と前記第1クロッ
クの相数との積に相当する請求項1〜請求項4のいずれ
か1項に記載のクロックリカバリー回路。5. The first frequency is an integer multiple of the second frequency, and the number of phases of the second clock is the quotient of the first frequency divided by the second frequency and the first frequency. The clock recovery circuit according to any one of claims 1 to 4, which corresponds to a product of the number of clock phases.
しようとするクロックの周波数よりN倍高い第1の周波
数を有する複数の第1クロックを生成し、該複数の第1
クロックを並列に出力することができる発振器と、 前記第1クロックそれぞれの供給を受けて、相数が前記
第1クロックの相数よりも多く、各々が前記第1の周波
数の1/Nの第2の周波数を有すると共に互いに異なる
位相を有する複数の第2クロックを生成し、制御信号に
従って前記第2クロックのうちの1つを選択して再生ク
ロックとして出力することができる再生クロック発生器
と、 受信データと前記再生クロックとの供給を受けて、前記
受信データの位相と前記再生クロックの位相とを比較
し、前記再生クロックの位相が前記受信データの位相と
一致する方向に前記再生クロック発生器をフィードバッ
ク制御するフィードバック回路と、 前記受信データと前記再生クロックとの供給を受け、前
記再生クロックに前記受信データを同期させて出力する
ことができる再生データ発生器とを有するクロック・デ
ータリカバリー回路。6. A plurality of first clocks having different phases, each having a first frequency N times higher than the frequency of the clock to be reproduced, are generated.
An oscillator capable of outputting clocks in parallel, and a number of phases which is supplied with each of the first clocks and is greater than that of the first clocks, each of which is 1 / Nth of the first frequency. A regenerated clock generator capable of generating a plurality of second clocks having two frequencies and different phases, selecting one of the second clocks according to a control signal, and outputting the regenerated clock. The phase of the received data is compared with the phase of the recovered clock by receiving the received data and the recovered clock, and the recovered clock generator is oriented in a direction in which the phase of the recovered clock matches the phase of the received data. A feedback circuit for performing feedback control of the received data and the received data and the reproduction clock, and synchronizes the received data with the reproduction clock. Clock data recovery circuit having a playback data generator capable of outputting by.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364789A JP2003168973A (en) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Clock recovery circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001364789A JP2003168973A (en) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Clock recovery circuit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003168973A true JP2003168973A (en) | 2003-06-13 |
Family
ID=19174924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001364789A Withdrawn JP2003168973A (en) | 2001-11-29 | 2001-11-29 | Clock recovery circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003168973A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102009023301A1 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-24 | Fanuc Ltd. | Control device with a recognition circuit for the damage of a serial data signal |
| KR20100038825A (en) * | 2008-10-07 | 2010-04-15 | 삼성전자주식회사 | Timing controller, display driver and driver module and display device having the same, and method for transfering a signal |
-
2001
- 2001-11-29 JP JP2001364789A patent/JP2003168973A/en not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102009023301A1 (en) | 2008-06-18 | 2009-12-24 | Fanuc Ltd. | Control device with a recognition circuit for the damage of a serial data signal |
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