[发明专利]相位比较器以及使用它的时钟生成电路、图像显示装置和再现信号处理装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于生成与所输入的再现信号同步的时钟的时钟生 成电路中的相位比较器以及使用它的再现信号处理装置。

背景技术

在以往的一般的再现信号处理装置中，为了抽取与记录数据同 步的时钟，例如在专利文献1中利用量(子)化单元(A/D转换器) 对所输入的再现信号进行量(子)化，并基于由偏置(offset)调整 电路除去了量化数据的偏置成分的再现数据来利用数字电路计算频 率误差和相位误差，且用环路滤波器进行平滑，使用D/A转换器将 数字修正量转换为模拟值，进行VCO(电压控制振荡器)的振荡频 率控制。图2表示这种反馈型时钟生成电路的框图结构。通过进行如 上述那样的反馈型控制，实现驱动A/D转换器以及数字部的时钟与 再现信号的同步。针对数据的解码，需要取得时钟与量化后的再现 数据同步，所以能够由数据检测器基于该数据进行数据的检测。

但是，例如在光盘领域中，CD、DVD等的高密度化不断发展， 进而再现速度的高速化也不断发展，如图2所示的再现信号处理装置 那样，在反馈环内含有数字运算的同步型时钟生成电路中，为了实 现高速工作而需要进行流水线处理，所以时钟抽取的反馈环中的时 钟数字等待时间将会增加。如图19所示那样的以往的一般的相位比 较器是使用再现信号进行零交叉(zero cross)时的数据来计算相位 误差的，因而相位比较器的线性范围(range)为-π～+π。其结果， 在位于线性范围之外时，将发生相位反转。当时钟等待时间增加时， 该相位反转频繁地发生，尤其是时钟生成电路的俘获范围(capture range)(同步范围)大幅度恶化。图20示出这种情况。

与此不同，在专利文献2中，将相位比较器的结构做成图21所示 的结构。在图21的相位比较器中，与以往的一般的结构不同，形成 为以下结构：不是将计算相位误差的定时固定为零交叉，而是将前 次的相位误差乘以增益而生成基准值，在所输入的采样数据与该基 准值交叉(cross)的定时计算相位误差。通过如此形成相位比较器 的结构，即使时钟等待时间增加，也能够扩大相位比较器的线性范 围、以及减小相位反转的反转电平，能够大幅度地改善同步特性。 图22表示上述图21所示的相位比较器的特性。

专利文献1：日本特开2002-8315号公报

专利文献2：日本专利第3889027号说明书

发明内容

在上述专利文献2所记载的结构中，通过将反馈增益设为1，能 够充分地利用基准值的范围，可期待得到大幅度的改善。

但是，设想在将专利文献2的相位比较器应用于Blu-ray盘(蓝 光盘)系统等与高密度记录对应的再现信号处理装置时，与CD、DVD 相比，再现信号的S/N发生劣化，在将反馈增益设定为1的状态下， 抗噪性变弱，而且由于增益控制和偏置控制的并用而发生基准值的 发散，将陷入死锁(dead lock)状态。图23示出这种情况。相反， 如果使反馈增益小于1，则能够避免死锁状态，但会使基准值的可变 范围受到限制，不能充分地利用基于反馈控制的动态范围。

本发明的目的在于，在时钟生成电路的相位比较器中，当将计 算相位误差的定时设定为与基准值交叉的定时并对该基准值进行反 馈修正时，能够不限制该被反馈的上述基准值的动态范围而有效运 用，且还能同时实现抗噪性的强化。

为了实现上述目的，在本发明中通过对当前时刻之前的相位误 差序列进行滤波处理来生成基准值。

具体而言，本发明的相位比较器用于时钟生成电路，该时钟生 成电路根据由采样单元对所输入的再现信号进行采样而得到的再现 数据来抽取与上述再现信号同步的同步时钟，该相位比较器的特征 在于，包括：交叉检测部，接收由上述采样单元得到的上述再现数 据以及预定的基准值，并检测上述再现数据与上述基准值交叉的交 叉定时；极性判断部，接收上述再现数据，并判断该再现数据的边 沿极性；相位误差计算部，接收上述再现数据、由上述交叉检测部 输出的交叉定时信号以及上述极性判断部的判断结果，将在上述交 叉定时的上述再现数据与零值之差作为相位误差来进行计算；以及 滤波处理部，在由上述交叉检测部检测到的定时将由上述相位误差 计算部计算出的相位误差进行滤波，生成提供给上述交叉检测部的 上述基准值。

本发明的特征在于，在上述相位比较器中，上述滤波处理部是 FIR(Finite Impulse Response：有限冲激响应)滤波器。