JP7035002B2 - Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method - Google Patents
Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method Download PDFInfo
- Publication number
- JP7035002B2 JP7035002B2 JP2019226819A JP2019226819A JP7035002B2 JP 7035002 B2 JP7035002 B2 JP 7035002B2 JP 2019226819 A JP2019226819 A JP 2019226819A JP 2019226819 A JP2019226819 A JP 2019226819A JP 7035002 B2 JP7035002 B2 JP 7035002B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- input
- transmission rate
- clock
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
Description
本発明は、入力信号から該入力信号の波形観測に用いるクロック信号を再生する機能を有するクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法及び波形観測方法に関する。 The present invention relates to a clock reproduction circuit, a waveform observation device, a clock reproduction method and a waveform observation method having a function of reproducing a clock signal used for observing the waveform of the input signal from the input signal.
例えば、光トランシーバや光インターフェースなどの光デバイス(若しくは、光モジュール)の検査段階で使用する測定系として、図7に示すように、サンプリングオシロスコープ60を用いたシステム構成が知られている。
For example, as a measurement system used in an inspection stage of an optical device (or an optical module) such as an optical transceiver or an optical interface, a system configuration using a
図7において、被試験対象物(Device Under Test:DUT)70は、例えば光トランシーバであり、評価ボード70Aに装着(接続)して用いられる。図7に示すシステム構成において、信号発生装置(Pulse Pattern Generator:PPG)65は、DUT70に対してデータ信号を送出するとともに、サンプリングオシロスコープ60に対してクロック信号を送出する。DUT70は、PPG65からのデータ信号を入力し、そのデータ信号を光信号でサンプリングオシロスコープ60へ出力する。サンプリングオシロスコープ60は、PPG65から入力するクロック信号に基づきトリガ生成部62でトリガ信号を生成し、該トリガ信号に応じたサンプリングタイミングでサンプラー61がデータ信号をサンプリングして波形観測を行うようになっている。
In FIG. 7, the device under test (DUT) 70 is, for example, an optical transceiver, and is used by being mounted (connected) to the
上記システム構成において、DUT70が送出するデータ信号がPPG65のクロック信号と同期しないものがある。具体的な例を挙げると、これまでは100GHzまではPPG65(ホスト側)とDUT70(受信側)が同期していたものが、近年、400GHz(PAM4信号)を扱う状況に至ってホスト側と受信側とが同期しない事態が生じ、クロックリカバリーが必要になっていた。
In the above system configuration, the data signal transmitted by the
クロックリカバリー機能を有する従来のクロック再生装置としては、位相比較器が入力信号と再生クロック信号の位相差を検出すると、分解能が異なる2つの補正値のいずれかによりディジタル制御発振器で発振される再生クロックの位相をシフトさせることで、再生クロック信号の位相を入力信号の位相に合わせる閉ループ制御技術が特許文献1に提案されている(段落0008~0011、図1参照)。
As a conventional clock reproduction device having a clock recovery function, when the phase comparator detects the phase difference between the input signal and the reproduction clock signal, the reproduction clock is oscillated by the digitally controlled oscillator by one of the two correction values having different resolutions.
ところで、光デバイスの検査段階(図7参照)においては、それぞれ伝送レートの規格が異なる信号を受け渡す多種類の光デバイスが波形観測対象(DUT70)として用いられるのが一般的である。 By the way, in the inspection stage of an optical device (see FIG. 7), it is general that many kinds of optical devices that pass signals having different transmission rate standards are used as waveform observation targets (DUT70).
このため、サンプリングオシロスコープ60と併用するクロックリカバリー回路についても、伝送レートが異なるDUT70を繋ぎかえて(交換して)、該DUT70からの入力信号の伝送レートに対応するクロック信号を再生できることが望まれている。
Therefore, it is desired that the clock recovery circuit used together with the
また、光デバイスの生産現場では、生産性向上の観点から、サンプリングオシロスコープ60による光デバイス1個当たりの波形観測時間をできる限り短縮することが求められている。
Further, at the production site of an optical device, from the viewpoint of improving productivity, it is required to shorten the waveform observation time per optical device by the
上述した要求に対し、特許文献1に記載の従来のクロック再生回路は、既知の伝送レートの信号を入力してそのレートに対応した周波数のクロック信号を再生することが前提であって、伝送レートが異なるDUT70を交換して、交換後のDUT70が個々に出力するそれぞれ異なる伝送レートの信号を選択的に入力し、その都度、その信号の伝送レートに対応した周波数を有するクロック信号を再生することはできなかった。
In response to the above-mentioned requirements, the conventional clock reproduction circuit described in
一方で、規格レートが不明な信号(任意の規格レートを有する信号)を入力し、該入力信号の規格レートに合致する周波数を有するクロック信号の再生を可能にする従来のクロック再生回路としては、例えば、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力する電圧制御発振器と、入力信号とクロック信号との位相差信号を検出し、該位相差信号に応じた電圧をVCOに入力する位相比較器とを有するPLL(Phase-Locked Loop)を備え、PLLがロック状態となるまで、所定の電圧範囲内から網羅的に制御電圧(位相補正値)を順次設定し、該設定された位相補正値に基づいて、位相比較器に入力するクロック信号の位相を順次シフトさせる動作を繰り返してクロック信号を入力信号に同期させるものがあった。 On the other hand, as a conventional clock reproduction circuit that inputs a signal whose standard rate is unknown (a signal having an arbitrary standard rate) and enables reproduction of a clock signal having a frequency matching the standard rate of the input signal, For example, a phase comparison in which a voltage control oscillator that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage, a phase difference signal between the input signal and the clock signal is detected, and the voltage corresponding to the phase difference signal is input to the VCO. A PLL (Phase-Locked Loop) having a device is provided, and a control voltage (phase correction value) is comprehensively and sequentially set from within a predetermined voltage range until the PLL is locked, and the set phase correction value is set. In some cases, the clock signal is synchronized with the input signal by repeating the operation of sequentially shifting the phase of the clock signal input to the phase comparator.
しかしながら、この従来のクロック再生回路では、任意の伝送レートを有する信号は勿論、伝送レートが既知の信号であっても、その信号が入力された際には、毎回、同様の変動パターンで制御電圧の掃引制御を繰り返し実施する必要があり、PLLのロック時間が長くならざるを得なかった。 However, in this conventional clock recovery circuit, not only a signal having an arbitrary transmission rate but also a signal having a known transmission rate, every time the signal is input, the control voltage has the same fluctuation pattern. It was necessary to repeatedly carry out the sweep control of the PLL, and the lock time of the PLL had to be long.
このため従来のクロック再生回路は、入力信号を出力する光デバイスなどの被測定対象物の1個当たりの波形観測に時間がかかり、結果として、被測定対象物の生産スループットが低下せざるを得なかった。 Therefore, in the conventional clock reproduction circuit, it takes time to observe the waveform of each object to be measured such as an optical device that outputs an input signal, and as a result, the production throughput of the object to be measured has to be reduced. I didn't.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、既知の伝送レートを有する信号の入力に対するロック時間を短縮し、波形観測時間も短くすることが可能なクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法及び波形観測方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and is capable of shortening the lock time for input of a signal having a known transmission rate and shortening the waveform observation time. It is an object of the present invention to provide a circuit, a waveform observation device, a clock reproduction method, and a waveform observation method.
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に係るクロック再生回路は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力する電圧制御発振器(3a)と、入力信号と前記クロック信号との位相差信号に応じた電圧を前記入力電圧として前記電圧制御発振器に出力する位相比較手段(3c)とを有するPLL回路部(3e)を備え、前記PLL回路部がロックするように、前記位相比較手段に入力する前記クロック信号の位相シフト制御を行って前記クロック信号を前記入力信号に同期させるクロック再生回路であって、伝送レートに対応して、前記入力信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納手段(6a)と、前記入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段(9)と、前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納手段に格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御手段(5e)と、を有する。
In order to solve the above problems, the clock reproduction circuit according to
この構成により、本発明の請求項1に係るクロック再生回路は、伝送レートの規格に沿った入力信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって入力信号に関連付けられた伝送レートに対応するロック時電圧を格納手段から読み出して位相比較手段に入力するクロック信号の位相シフトを開始させることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部のロックまでの速度の向上が見込める。
With this configuration, the clock reproduction circuit according to
また、本発明の請求項2に係るクロック再生回路において、前記格納手段は、前記伝送レートに対応して該伝送レートの規格をさらに格納し、前記伝送レート入力手段は、前記規格の選択を受付けて、該選択された規格に対応する前記伝送レートを入力する構成としてもよい。
Further, in the clock reproduction circuit according to
この構成により、本発明の請求項2に係るクロック再生回路は、ユーザが規格を選択するだけで伝送レートの入力が行え、ユーザの操作性を高めることができる。
With this configuration, the clock recovery circuit according to
また、本発明の請求項3に係るクロック再生回路において、前記格納手段は、同一の前記伝送レートに対応して、異なる複数の前記ロック時電圧が格納される構成であってもよい。この構成により、請求項3に係るクロック再生回路は、例えば、複数の任意の伝送レートの信号を選択的に出力することが可能な誤り率測定装置等の機器からの被測定信号の入力時のロック時間短縮に有用なものとなる。
Further, in the clock recovery circuit according to
また、本発明の請求項4に係るクロック再生回路において、前記入力信号は、PRBSパターンを有するNRZ信号、及びPAM信号であり、前記格納手段は、前記NRZ信号、及び前記PAM信号の伝送レートに対応する前記ロック時電圧を格納している構成とすることもできる。
Further, in the clock reproduction circuit according to
この構成により、請求項4に係るクロック再生回路は、伝送レートを入力させたうえで、PRBSパターンを有するNRZ信号、及びPAM信号を入力信号として受け付けることで、該入力信号に対するロック時間を短縮することができる。
With this configuration, the clock regeneration circuit according to
また、本発明の請求項5に係るクロック再生回路において、前記格納手段は、少なくとも100GbE、200GbE、400GbEの各伝送レート、若しくは25.5Gbaud~28.2Gbaudの伝送レート範囲内における任意の伝送レートにそれぞれ対応する前記ロック時電圧を格納している構成であってもよい。
Further, in the clock reproduction circuit according to
この構成により、請求項5に係るクロック再生回路は、100GbE、200GbE、400GbEの各伝送レート、25.5Gbaud~28.2Gbaud内の任意の伝送レートを有する入力信号に対するロック時間を短縮することが可能となる。
With this configuration, the clock recovery circuit according to
また、本発明の請求項6に係るクロック再生回路は、前記電圧制御発振器が出力する前記クロック信号の数を計数し、該計数による前記クロック信号の数の計数値が、前記入力信号に関連付けて入力されている前記規格に対応する期待値クロック数となったときに、前記PLL回路部がロックしたものと判定するロック判定手段(5e1)をさらに有する構成とすることができる。
Further, the clock reproduction circuit according to
この構成により、請求項6に係るクロック再生回路は、PLL回路部3eのロックを短時間かつ正確に検出することができ、ロック後の波形観測へと迅速に移行できる。
With this configuration, the clock regeneration circuit according to
また、本発明の請求項7に係る波形観測装置は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力する電圧制御発振器(3a)と、入力信号と前記クロック信号との位相差信号に応じた電圧を前記入力電圧として前記電圧制御発振器に出力する位相比較手段(3c)とを有するPLL回路部(3e)を備え、前記PLL回路部がロックするように、前記位相比較手段に入力する前記クロック信号の位相シフト制御を行って前記クロック信号を前記入力信号に同期させるクロック再生回路(3)を含み、被測定対象物(50)が出力する被測定信号を前記入力信号として前記クロック再生回路により再生される前記クロック信号に基づいて前記被測定信号の波形観測を行う波形観測装置であって、前記クロック再生回路は、伝送レートに対応して、前記被測定信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納手段(6a)と、前記被測定信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段(9)と、前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納手段に格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御手段(5e)と、を有することを特徴とする。
Further, the waveform observation device according to
この構成により、本発明の請求項7に係る波形観測装置は、クロック再生回路で伝送レートの規格に沿った被測定信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって被測定信号に関連付けられた(選択的に入力された)伝送レートに対応するロック時電圧を用いることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部のロックまでの速度を短縮することができる。これにより、被測定信号を出力する被測定対象物1個当たりの波形観測時間を短縮できる。
With this configuration, the waveform observation device according to
また、本発明の請求項8に係るクロック再生方法は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力する電圧制御発振器(3a)と、入力信号と前記クロック信号との位相差信号に応じた電圧を前記入力電圧として前記電圧制御発振器に出力する位相比較手段(3c)とを有するPLL回路部(3e)がロックするように、前記位相比較手段に入力する前記クロック信号の位相シフト制御を行って前記クロック信号を前記入力信号に同期させるクロック再生方法であって、伝送レートに対応して、前記入力信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、前記入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納ステップで格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、を含む構成を有している。
Further, the clock reproduction method according to
この構成により、本発明の請求項8に係るクロック再生方法は、伝送レートの規格に沿った入力信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって入力信号に関連付けられた伝送レートに対応するロック時電圧を格納手段から読み出して位相比較器に入力するクロック信号の位相シフトを開始させることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部のロックまでの速度の向上が見込める。
With this configuration, the clock reproduction method according to
また、本発明の請求項9係る波形観測方法は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力する電圧制御発振器(3a)と、入力信号と前記クロック信号との位相差信号に応じた電圧を前記入力電圧として前記電圧制御発振器に出力する位相比較手段(3c)とを有するPLL回路部(3e)がロックするように、前記位相比較手段に入力する前記クロック信号の位相シフト制御を行って前記クロック信号を前記入力信号に同期させるクロック再生方法を用い、被測定対象物(50)が出力する被測定信号を前記入力信号として前記クロック再生方法により再生される前記クロック信号に基づいて前記被測定信号の波形観測を行う波形観測方法であって、前記クロック再生方法は、伝送レートに対応して、前記被測定信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、前記被測定信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、入力する前記被測定信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納ステップで格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、を含む構成を有している。
Further, the waveform observation method according to
この構成により、本発明の請求項8に係る波形観測方法は、伝送レートの規格に沿った被測定信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって入力信号に関連付けられた伝送レートに対応するロック時電圧を用いることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部のロックまでの速度を短縮することができる。これにより、被測定信号を出力する被測定対象物1個当たりの波形観測時間を短縮することが可能値となる。
With this configuration, the waveform observation method according to
本発明は、既知の伝送レートを有する信号の入力に対するロック時間を短縮し、波形観測時間も短くすることが可能なクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法及び波形観測方法を提供することができる。 The present invention can provide a clock reproduction circuit, a waveform observation device, a clock reproduction method and a waveform observation method capable of shortening the lock time for an input of a signal having a known transmission rate and shortening the waveform observation time. can.
以下、本発明に係るクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法及び波形観測方法の実施形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of a clock regeneration circuit, a waveform observation device, a clock regeneration method, and a waveform observation method according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、本発明の一実施形態に係るサンプリングオシロスコープ1の構成について図1~図5を参照して説明する。サンプリングオシロスコープ1は、本発明に係る波形観測装置の一例であり、本発明に係るクロック再生回路としてのクロックリカバリー回路3を含む構成を有している。
First, the configuration of the
図1に示すように、本実施形態に係るサンプリングオシロスコープ1は、光電変換器(O/E)2、クロックリカバリー回路3、波形観測部4、制御部5、記憶部6、操作部7、表示部8を備えている。
As shown in FIG. 1, the
サンプリングオシロスコープ1は、DUT50を接続し、該DUT50が出力するデータ信号を入力し、入力したデータ信号から該データ信号に同期するクロック信号を生成するとともに、生成したクロック信号に基づいてデータ信号の観測を行うものである。
The
DUT50としては、光信号を受け渡す機能を有する光トランシーバ等の各種光デバイスが用いられる。DUT50は、それぞれの規格が割り振られた複数の伝送レートのうちのいずれかの伝送レート(規格レート:規格が割り振られている伝送レート)を有する光信号を受け渡すことができる多種類のものが用意される。サンプリングオシロスコープ1は、各規格レートの光信号をそれぞれ受け渡すことが可能な多種類のDUT50を選択的に接続して、該DUT50が出力する光信号(被測定信号)の観測を行うようになっている。
As the
図1に示すサンプリングオシロスコープ1の構成において、O/E2は、例えば光検出器としてのフォトダイオードを備え、DUT50が被測定信号(データ信号)として出力する光信号を電気信号に変換するものである。O/E2は、DUT50の仕様が電気信号の入力に基づいて光信号を出力するものである場合に必要なものであって、DUT50が光信号の入力に基づいて電気信号を出力する仕様のものである場合には不要である。
In the configuration of the
クロックリカバリー(CR)回路3は、O/E2で電気信号に変換されたデータ信号(Data)を入力し、該データ信号に同期したクロック信号(Clock)を再生して出力するものである。クロックリカバリー回路3は、例えば、図2に示すように、電圧制御発振器(Voltage Controlled Oscillator:VCO)3a、位相シフト回路(Phase Shifter:PS)3b、位相比較器(Phase Detector:PD)3c、ローパスフィルタ(Low-pass filter:LPF)3dを有している。
The clock recovery (CR)
VCO3aは、入力電圧に応じた発振周波数の信号を出力するものである。本実施形態において、VCO3aは、DUT50から入力するデータ信号の位相と当該VCO3aが出力したクロック信号との位相誤差信号に対応する電圧を、位相比較器3cからLPF3dを介して入力し、該入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を再出力する。
The VCO3a outputs a signal having an oscillation frequency corresponding to the input voltage. In the present embodiment, the VCO3a inputs a voltage corresponding to a phase error signal between the phase of the data signal input from the
位相シフト回路3bは、外部制御電圧入力用の端子3b1を有し、該端子3b1に対して制御部5から位相補正値として入力される直流制御電圧(DC入力)に基づいて、VCO3aからのクロック信号の位相をシフトさせ、該位相シフトされたクロック信号を位相比較器3cに入力するものである。
The
位相比較器3cは、DUT50からO/E2を介して入力されるデータ信号の位相と、位相シフト回路3bから位相シフト後に出力されるクロック信号の位相を比較し、両者の位相誤差信号を出力する。
The
LPF3dは、位相比較器3cが出力する位相誤差信号を、規定の周波数以下の周波数だけを通し且つ平滑化するように濾波し、VCO3aに対する上記入力電圧として出力する。VCO3aは、LPF3dからの入力電圧に応じた周波数を有するクロック信号を再出力するようになっている。
The LPF3d filters the phase error signal output by the
このように、クロックリカバリー回路3は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力するVCO3aと、入力するデータ信号とVCO3aが出力したクロック信号との位相差信号を検出し、該位相差信号に応じた電圧を入力電圧としてVCO3aに出力する位相比較器3cと、上記位相差信号に応じた電圧を生成するLPF3dと、を有するPLL回路部3eを備えている。そして、このクロックリカバリー回路3では、PLL回路部3eがロックするように、位相シフト回路3bが、位相比較器3cに入力するクロック信号の位相を制御電圧(DC入力値)に応じてシフトさせることにより、クロック信号を入力するデータ信号に同期させるようになっている。
In this way, the
位相シフト回路3bでのクロック信号の位相シフトに関する制御は、制御部5によって行われる。この制御において、制御部5は、クロックリカバリー回路3にデータ信号が入力されると、位相シフト回路3bに対して端子3b1から入力する位相補正値(DC入力値)の掃引制御を、PLL回路部3eのロックが検出されるまで繰り返し実施する。より詳しくは、制御部5は、データ信号が入力されると、例えば、図3に示すように、DC入力値を、予め設定された掃引電圧範囲V0~V1(例えば、5V範囲)を、PLL回路部3eがロックするまで、所定の電圧幅V11(例えば、0.1V)で順次変動させて設定する制御を、毎回、同様のルーチンで繰り返し実施するようになっている。ここでの掃引制御によるDC入力値の順次変動設定は、既存装置で実施される「位相補正値を網羅的に設定する」ことに相当し、本実施形態での以下の説明においては第1の掃引制御ということがある。本実施形態において、第1の掃引制御は、DUT50から入力するデータ信号に関連して規格レートが入力されていない場合、あるいは伝送レートが規格外のデータ信号が入力された場合に実施されるようになっている。
The
本実施形態ではまた、DC入力値の掃引制御について、DUT50から入力するデータ信号に関連して規格レートが入力されており、該規格レートに関する位相補正値が後述の位相補正制御テーブル6aに格納されている場合は、上述した網羅的な設定によらず、位相補正制御テーブル6aを用い、当該規格レートに対応する位相補正値(入力DC値)を位相シフト回路3bにダイレクトに設定する機能を有している。この掃引制御を、以下では、第2の掃引制御ということがある。ここで、規格レートに対応するDC入力値(位相補正値)は、その規格レートを有するデータ信号が入力されたときに、データ信号とクロック信号の位相差がない状態、つまり、PLL回路部3eのロック状態を確立し得る制御電圧値に相当する。
In the present embodiment, the standard rate is input in relation to the data signal input from the
第2の掃引制御を実現すべく、サンプリングオシロスコープ1の記憶部6には位相補正制御テーブル6a(図5参照)が格納されている。位相補正制御テーブル6aの詳しい構成については後で詳述する。
In order to realize the second sweep control, the phase correction control table 6a (see FIG. 5) is stored in the
波形観測部4は、O/E2が出力するデータ信号と、クロックリカバリー回路3が出力するクロック信号(PLL回路部3eのロック時に出力される)を入力とし、該クロック信号に基づきデータ信号を観測する信号処理機能を有する。
The
本実施形態において、波形観測部4は、トリガ生成部41、サンプラー42、信号波形処理部43を有している。トリガ生成部41は、クロックリカバリー回路3が出力するクロック信号に基づき、サンプラー42が動作するサンプリングタイミングとして用いられるストローブ信号を生成する。サンプラー42は、トリガ生成部41にて生成されるストローブ信号をサンプリングタイミングとして例えば数百kHzでスイッチング動作し、O/E2にて電気信号に変換された被測定信号(入力データ信号)をサンプリングする。信号波形処理部43は、サンプラー42からのサンプルデータに基づいて入力データ信号の波形を検出する処理を行う。
In the present embodiment, the
制御部5は、クロックリカバリー回路3でのクロック再生処理に係る動作制御、波形観測部4におけるデータ信号のサンプリング処理に係る動作制御等、サンプリングオシロスコープ1全体の動作を制御するものである。
The
制御部5は、図4に示すように、CPU5a、外部インターフェース(I/F)部5fを備えている。CPU5aは、例えば、記憶部6に記憶されているプログラムを実行することで設定制御部5b、測定制御部5c、表示制御部5d、位相補正制御部5e、などの各機能部を実現する。
As shown in FIG. 4, the
設定制御部5bは、DUT50の測定(波形観測)のためのシミュレーション・パラメータの設定等の各種の設定処理を行うものである。
The setting
測定制御部5cは、信号波形処理部43でのサンプルデータに基づく被測定信号の波形の検出処理等、被測定信号の測定(観測)に係る各部の制御を行う。
The
表示制御部5dは、信号波形処理部43での被測定信号の波形の検出処理に基づいて、被測定信号の波形を表示部8に表示させるための表示制御を行う。表示制御部5dはまた、所望の伝送レートを選択的に入力するために用いる入力画面を表示部8に表示させる制御を行う。
The
位相補正制御部5eは、位相シフト回路3bに対して端子3b1を通してDC入力値を設定し、VCO3aから出力されるクロック信号の位相を、該設定された入力DC値に基づいて位相シフトさせる制御を行うものである。この位相シフトの制御に係る制御電圧(DC入力値)の掃引に関して、位相補正制御部5eは、上述したように、第1の掃引制御、及び第2の制御を適用可能な構成となっている。位相補正制御部5eには、PLL回路部3eがロックしたことを判定するロック判定部5e1が設けられる。
The phase
外部I/F部5fは、ネットワーク10を介して外部機器にアクセスする際のインターフェース機能を有し、本実施形態では、サンプリングオシロスコープ1と外部の制御装置11(図1参照)間でネットワーク10を介して信号を送受する際のインターフェース機能も提供している。
The external I /
本実施形態において、サンプリングオシロスコープ1は、自装置の制御部5による制御による動作の他、ネットワーク10を介して外部の制御装置11からの指令で動作するシステム構成とすることもできる。この場合のシステム動作は、制御装置11の制御部(図示せず)に制御部5と同等の機能部を設けた構成とすることで実現可能である。
In the present embodiment, the
記憶部6は、CPU5aが設定制御部5b、測定制御部5c、表示制御部5d、位相補正制御部5eなどの各機能部を実現するために必要なプログラムに加えて、位相補正制御部5eがクロック再生処理時にDC入力値の掃引制御(第2の掃引制御)を行う際に用いる位相補正制御テーブル6aを記憶している。
The
位相補正制御テーブル6aは、例えば、図5に示すように、DUT50が出力可能な被測定信号の伝送レートの規格A1、A2、A3、A4、・・・にそれぞれ対応付けて、伝送レートTr1、Tr2、Tr3、Tr4、・・・と、位相補正値V21、V22、V23、V24、・・・とが格納されたデータ内容を有している。ここで位相補正値(DC入力値)V21、V22、V23、V24、・・・は、それぞれ、例えば、0.1V(ボルト)、0.2V、0.3V、0.4V、・・・となっている。
As shown in FIG. 5, for example, the phase correction control table 6a corresponds to the transmission rate standards A1, A2, A3, A4, ... Of the signal to be measured that can be output by the
位相補正制御テーブル6aにおいて、規格A1、A2、A3、A4、・・・が割り振られる信号種別としては、それぞれ異なる信号パターンを有するNRZ(Non Return to Zero)信号、PAM(パルス振幅変調:Pulse-Amplitude Modulation)4及びPAM8等がある。上記信号パターンについては、NRZ信号の評価用としては、例えば、PRBS7(パターン長:27 -1)、PRBS9(パターン長:29 -1)、PRBS10(パターン長:210-1)、PRBS11(パターン長:211-1)、PRBS15(パターン長:215-1)、PRBS20(パターン長:220-1)等の擬似ランダム(PRBS(Pseudo Random Binary Sequence:PRBS)パターンが挙げられる。また、PAM評価用としては、PRBS13Q、PRQS10、SSPR等のパターンがある。
In the phase correction control table 6a, the signal types to which the standards A1, A2, A3, A4, ... Are assigned include NRZ (Non Return to Zero) signals having different signal patterns, and PAM (Pulse Amplitude Modulation: Pulse-). Amplitude Modulation) 4 and PAM8 and the like. Regarding the above signal pattern, for evaluation of the NRZ signal, for example, PRBS7 (pattern length: 2 7 -1), PRBS 9 (pattern length: 2 9 -1), PRBS 10 (pattern length: 2 10 -1),
また、位相補正制御テーブル6aにおいて、上記各規格に対応する伝送レートTr1、Tr2、Tr3、Tr4、・・・としては、例えば、イーサネット(登録商標)の規格である100GbE(Gigabit Ethernet:ギガビットイーサネット)、200GBe、400GBeなどが挙げられる。また、他の規格レートとしては、例えば、25.5Gbaud~28.2Gbaudの伝送レート範囲内の任意の伝送レートが挙げられる。 Further, in the phase correction control table 6a, the transmission rates Tr1, Tr2, Tr3, Tr4, ... Corresponding to each of the above standards are, for example, 100 GbE (Gigabit Ethernet: Gigabit Ethernet) which is a standard of Ethernet (registered trademark). , 200 GBe, 400 GBe and the like. Further, as another standard rate, for example, an arbitrary transmission rate within the transmission rate range of 25.5 Gbad to 28.2 Gbaud can be mentioned.
また、位相補正制御テーブル6aにおいて、位相補正値V21、V22、V23、V24、・・・は、上述した各規格レートのデータ信号が入力されたときに、該データ信号とVCO3aから出力されるクロック信号の位相差がなくなるとき、つまり、PLL回路部3eのロック時のDC入力値(ロック時電圧)に相当する。これらロック時電圧は、実際の波形観測に倣って事前に実施される模擬測定試験により取得することができる。すなわち、模擬測定試験においては、クロックリカバリー回路3に各規格レートの模擬データ信号を順番に入力しつつ、規格レートごとにDC入力値に関する第1の掃引制御を実施し、それぞれ、PLL回路部3eがロックしたときのDC入力値を取得する。そして、取得したDC入力値を保存しておき、後述するテーブル設定モードにおいて、保存しておいたDC入力値を各規格に対応付けて登録することで位相補正制御テーブル6a(図5参照)を設定(生成)することができる。
Further, in the phase correction control table 6a, the phase correction values V21, V22, V23, V24, ... Are the clocks output from the data signal and VCO3a when the data signal of each standard rate described above is input. This corresponds to the DC input value (locked voltage) when the phase difference of the signal disappears, that is, when the
なお、位相補正制御テーブル6aは、同一の規格レートに対して、1以上のロック時電圧(位相補正値)が登録されるデータ内容ものであってもよい。このような形式の位相補正制御テーブル6aは、DUT50として、例えば、複数の任意の伝送レートの信号を出力することが可能な誤り率測定装置や移動無線通信装置等の機器を用い、該機器から選択的に出力される信号の波形観測を行う場合におけるロック時間短縮に有用である。
The phase correction control table 6a may have data contents in which one or more locked voltages (phase correction values) are registered for the same standard rate. The phase correction control table 6a of this type uses, for example, a device such as an error rate measuring device or a mobile wireless communication device capable of outputting signals of a plurality of arbitrary transmission rates as the
このように、位相補正制御テーブル6aは、クロックリカバリー回路3に対してDUT50から入力するデータ信号(NRZ信号、PAM4信号、PAM8信号等)の規格ごとに、当該規格のデータ信号(被測定信号)が入力されたときのロック時電圧を登録したものである。上述した第1の掃引制御に係る電圧範囲をV0~V1とした場合(図3参照)、位相補正制御テーブル6aに登録されているロック時電圧V21、V22、V23、V24、・・・は、当該V0~V1の電圧範囲内の電圧値である。
As described above, the phase correction control table 6a is a data signal (measured signal) of the standard for each data signal (NRZ signal, PAM4 signal, PAM8 signal, etc.) input from the
操作部7は、例えばスイッチやボタンなどの操作パネルで構成される。操作パネルはタッチパネル機能を有するものであってもよい。操作部7は、DUT50の波形観測前に実施されるクロック再生処理の開始や停止の指示、その後におけるDUT50の波形観測の開始や停止の指示、表示部8に所望の表示を行うために必要な各種情報の設定を含め、DUT50の波形測定に必要な各種設定を選択的に実行可能な構成となっている。本実施形態において、操作部7は、表示部8での上述した入力画面の表示中、該入力画面に表示される複数の規格の中から所望の規格を選択するための選択操作を受付け、該選択操作により選択された規格に対応する伝送レートを入力することが可能な構成となっている。このように、操作部7は、表示部8及び表示制御部5dとともに、伝送レート入力手段9(図4参照)を構成している。
The
表示部8は、液晶パネルなどの表示器で構成され、クロック再生処理を含むDUT50の波形測定に係る種々の情報を表示するものである。本実施形態において、表示部8は、表示制御部5dの制御により上述した伝送レート入力手段9を構成する入力画面を表示するようになっている。
The
次に、上述した構成を有するサンプリングオシロスコープ1の動作について説明する。このサンプリングオシロスコープ1は、テーブル設定モード、位相補正制御モード、及び波形観測モードを有する。テーブル設定モードでは、表示制御部5dにより、被測定信号の規格及び伝送レートを設定するためのUI画面が表示部8に表示され、該UI画面上で、例えば、操作部7での入力操作等により、上述した模擬測定試験で取得し保持しておいたDC入力値を使って位相補正制御テーブル6aの設定を行うことができる。
Next, the operation of the
位相補正制御モードではまず、DUT50から波形観測を行うデータ信号(被測定信号)を入力する前に、表示制御部5dにより、被測定信号の伝送レートを入力するための入力画面を表示部8に表示される。ユーザは、操作部7での所定の選択操作によって、該入力画面上の所望の規格を選択することで、該選択された規格に対応する伝送レートを被測定信号に関連付けて入力することができる。
In the phase correction control mode, first, before inputting the data signal (measured signal) for waveform observation from the
また、位相補正制御モードでは、上述した規格レートの選択後、ユーザが例えば操作部7において位相補正開始操作を行うことで、波形観測対象のDUT50からのデータ信号(被測定信号)の入力に合わせて、入力された伝送レートに対応して位相補正制御テーブル6aに格納されているロック時電圧を用いた上述の第2の掃引制御が開始される。
Further, in the phase correction control mode, after selecting the standard rate described above, the user performs a phase correction start operation, for example, in the
この第2の掃引制御により、クロックリカバリー回路3では、入力するデータ信号に同期(シンボル同期)したクロック信号を短時間で再生することができ、ロック時間を短縮することが可能になる。シンボル同期は、サンプリングオシロスコープ1において、DUT50から入力するデータ信号を、波形観測部4の信号波形処理部43での信号処理を経て、アイパターンの最も開いた瞬間の波形を表示部8に表示可能な同期状態である。
By this second sweep control, the
位相補正制御モードでのクロック信号の再生時間が短縮されるのに合わせて、位相補正制御モードの後、波形観測モードへの迅速な移行が可能になる。波形観測モードでは、波形観測部4で、DUT50から入力するデータ信号を該データ信号に同期するクロック信号を用いて信号処理し、該処理後の信号の波形を表示部8に表示する処理が行われる。
As the reproduction time of the clock signal in the phase correction control mode is shortened, it becomes possible to quickly shift to the waveform observation mode after the phase correction control mode. In the waveform observation mode, the
以下、本実施形態に係るサンプリングオシロスコープ1のクロック再生処理動作について、図6に示すフローチャートを参照して説明する。このクロック再生処理においてはまず、テーブル設定モードを設定し、設定制御部5bは、操作部7からの操作入力に応じて、DC入力値の掃引制御に用いる位相補正制御テーブル6aを上述した方法で設定する(ステップS1)。
Hereinafter, the clock recovery processing operation of the
その後、位相補正制御モードが設定されると、位相補正制御部5eは、伝送レート入力手段9による伝送レートの入力、及び操作部7からの位相補正制御開始操作を受け付ける処理を行う(ステップS2)。
After that, when the phase correction control mode is set, the phase
伝送レートの入力が受け付けられ、さらに位相補正制御開始操作が受け付けられると、位相補正制御部5eは、DUT50からの入力信号(被測定信号)の取込み(ステップS3)を開始する。
When the input of the transmission rate is accepted and the phase correction control start operation is further accepted, the phase
引き続き、位相補正制御部5eは、入力信号に対して伝送レートが関連付けられているか否かをチェックする。具体的に、位相補正制御部5eは、ステップS2で入力された伝送レートが位相補正制御テーブル6aに格納されている規格レートか否かを判定する(ステップS4)。
Subsequently, the phase
ここで、入力された伝送レートが規格レートであると判定された場合(ステップS4でYES)、位相補正制御部5eは、その入力されている規格レートに対応して位相補正制御テーブル6aに格納されている位相補正値(ロック時電圧)を読み出して位相シフト回路3bに設定し、上述した第2の掃引制御を実施する(ステップS5)。
Here, when it is determined that the input transmission rate is the standard rate (YES in step S4), the phase
第2の掃引制御において、位相補正制御部5eは、DC入力値として設定されたロック時電圧を基点に、VCO3aから出力されるクロック信号の位相をシフトさせて位相シフト回路3bに入力させるように位相シフト回路3bを制御する。ステップS5での第2の掃引制御の実施後、位相補正制御部5eは、ステップS7へ移行する。
In the second sweep control, the phase
これに対し、入力された伝送レートが規格レートではないと(入力信号が任意の伝送レートである)判定された場合(ステップS4でNO)、位相補正制御部5eは、上述した第1の掃引制御を実施する(ステップS6)。
On the other hand, when it is determined that the input transmission rate is not the standard rate (the input signal is an arbitrary transmission rate) (NO in step S4), the phase
この第1の掃引制御において、位相補正制御部5eは、位相シフト回路3bに対して上述した電圧範囲V0~V1内の電圧幅V11の各位相補正値を網羅的に順次設定する掃引制御を実施し、VCO3aから出力されるクロック信号の位相を順次設定された位相補正値に基づきシフトさせて位相比較器3cに入力させるようにシフト回路3bを制御する。ステップS6での第1の掃引制御の実施後、位相補正制御部5eは、ステップS7へ移行する。
In this first sweep control, the phase
ステップS7において、位相補正制御部5eは、ステップS5での第2の掃引制御、若しくは、ステップS6での第1の掃引制御によってPLL回路部3eがロックしたか否かを判定するロック確認の処理を行う。
In step S7, the phase
ロックしたか否かの判定を可能にすべく、記憶部6には、位相補正制御テーブル6aの他、位相補正制御テーブル6aに登録されている伝送レート(規格レート)にそれぞれ対応するクロック信号の数(所定期間内の数)が期待値として事前に記憶されている。期待値は、データ信号の伝送レートによって変わる。
In order to enable determination as to whether or not the clock is locked, the
ステップS6において、位相補正制御部5eのロック判定部5e1は、VCO3aから出力されるクロック信号をロック確認用クロック信号として取込んで計数し、所定期間内におけるロック確認用クロック信号の計数値が期待値に一致した場合にはロックが確立したと判定し、不一致の場合にはロックが確立していないと判定する。
In step S6, the lock determination unit 5e1 of the phase
上記ロック確認用クロック信号の計数値に基づきPLL回路部3eがロックしていないと判定された場合(ステップS7でNO)、位相補正制御部5eは、当該ロック確認処理を続行する。
When it is determined that the
この間、PLL回路部3eがロックしたと判定された場合(ステップS7でYES)、位相補正制御部5eは、位相シフト回路3bの位相補正値をロックが確認されたときの値に固定し(ステップS8)、このときのVCO3aの出力をステップS2で入力されたデータ信号に同期したクロック信号としてクロックリカバリー回路3から出力させる制御を行う(ステップS8)。
During this period, if it is determined that the
ステップS7でロックが確認された後、サンプリングオシロスコープ1では、ユーザの波形観測モード設定操作により波形観測モードに移行し、波形観測部4において、クロックリカバリー回路3から供給されるクロック信号を用いて、クロックリカバリー回路3の前段で分岐されたデータ信号の波形観測処理(ステップS11)を実行可能となる。
After the lock is confirmed in step S7, the
図6に示す一連のクロック再生処理によれば、DUT50から入力されるデータ信号(被測定信号)に関連付けて伝送レートが入力されていない場合、ステップS6において、第1の掃引制御が実施される。第1の掃引制御では、例えば、図3に示すように、DC入力値を、例えば電圧範囲V0~V1内で、電圧幅V11ごとに変動させて網羅的に設定する制御が行われるため、ロック時電圧値が見つかるまでの時間(例えば、t1)が長くかかる傾向にある。
According to the series of clock regeneration processes shown in FIG. 6, when the transmission rate is not input in association with the data signal (measured signal) input from the
これに対して、DUT50から入力される被測定信号に関連付けて伝送レートが入力されている場合には、ステップS5において第2の掃引制御が実施される。第2の掃引制御では、選択された伝送レートに対応するロック時電圧が位相補正制御テーブル6aから位相シフト回路3bにダイレクトに設定されるため、第1の掃引制御に係るDC入力値の網羅的な設定制御が不要となる。
On the other hand, when the transmission rate is input in association with the measured signal input from the
ここで例えば、模擬測定試験により取得されている、ある規格の被測定信号を入力したときのPLL回路部3eのロック時電圧が例えば図3におけるV21であるものとしたとき、この被測定信号をDUT50から入力した際の図6に示すクロックリカバリー再生処理においては、ステップS5で、位相補正制御テーブル6aから当該ロック時電圧V21が位相シフト回路3bにダイレクトに設定される。このとき、PLL回路部3eがロックするまでの時間t2は、理想的には0(零)となり、第1の掃引制御によってロック時電圧値が見つかるまでの時間(例えば、t1)と比べて大幅に短縮されることとなる。
Here, for example, assuming that the locked voltage of the
なお、上記実施形態では、位相補正制御テーブル6aの構成を図5に示すデータ構造とすることで、規格を入力(選択)することで被測定信号の伝送レートを入力する例を挙げているが、本発明は、これに限らず、被測定信号の伝送レートを直接入力する構成としてもよい。 In the above embodiment, an example is given in which the transmission rate of the signal to be measured is input by inputting (selecting) a standard by using the data structure shown in FIG. 5 for the configuration of the phase correction control table 6a. The present invention is not limited to this, and may be configured to directly input the transmission rate of the signal to be measured.
また、上記実施形態では、入力された規格または伝送レートに応じて当該規格または伝送レートに対応付けて格納されている位相補正値を設定する制御機能をサンプリングオシロスコープ1の制御部5に設けた構成例を挙げているが、これに限らず、当該制御機能を外部の制御装置11に実装し、該制御装置11からネットワーク10を介してサンプリングオシロスコープ1の位相補正制御を実施させる構成としてもよい。
Further, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、サンプリングオシロスコープ1がクロックリカバリー回路3を含む構成を例示しているが、クロックリカバリー回路3をサンプリングオシロスコープ1の外部に配置した構成であってもよい。
Further, in the above embodiment, the configuration in which the
また、上記実施形態では、主として光デバイスからの信号を処理する場合の例を主体に説明してきたが、本発明は、誤り率測定装置など、被測定信号を送出可能な種々のデバイスあるいはモジュールからの信号を入力し、該入力信号からのクロック再生処理並びに波形観測処理を行えるものである。 Further, in the above embodiment, an example of mainly processing a signal from an optical device has been mainly described, but the present invention has been made from various devices or modules capable of transmitting a signal to be measured, such as an error rate measuring device. It is possible to input the signal of the above and perform clock reproduction processing and waveform observation processing from the input signal.
上述したように、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力するVCO3aと、入力信号とクロック信号との位相差信号に応じた電圧を入力電圧としてVCO3aに出力する位相比較器3cとを有するPLL回路部3eを備え、PLL回路部3eがロックするように、位相比較器3cに入力するクロック信号の位相をシフトさせる制御を行ってクロック信号を入力信号に同期させるものであって、伝送レートに対応して、入力信号が該伝送レートを有するときのPLL回路部3eのロック時電圧(位相補正値)を格納する位相補正制御テーブル6aと、入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段9と、入力信号に伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して位相補正制御テーブル6aに格納されているロック時電圧を用いて位相比較器3cに入力するクロック信号の位相シフト制御を実行する位相補正制御部5eと、を有している。
As described above, the
この構成により、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、伝送レートの規格に沿った(伝送レートが関連付けられている)入力信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって入力信号に関連付けられた、つまり、選択的に入力された伝送レートに対応するロック時電圧を位相補正制御テーブル6aから読み出して位相比較器3cに入力するクロック信号の位相シフトを開始させることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部3eのロックまでの速度の向上が見込める。また、この構成によれば、位相シフトに用いる制御電圧に関する情報の記憶容量を抑制し、回路構成のコスト低減を図ることができる。
With this configuration, the
また、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3において、位相補正制御テーブル6aは、伝送レートに対応して該伝送レートの規格をさらに格納し、伝送レート入力手段9は、規格の選択を受付けて、該選択された規格に対応する伝送レートを入力する構成である。この構成により、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、ユーザが規格を選択するだけで伝送レートの入力が行え、ユーザの操作性を高めることができる。
Further, in the
また、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3において、位相補正制御テーブル6aは、同一の伝送レートに対応して、異なる複数のロック時電圧が格納される構成としてもよい。この構成により、クロックリカバリー回路3では、例えば、複数の任意の伝送レートの信号を選択的に出力することが可能な誤り率測定装置等の機器からの被測定信号の入力時のロック時間短縮に有用なものとなる。
Further, in the
また、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3において、入力信号は、PRBSパターンを有するNRZ信号、及びPAM信号であり、位相補正制御テーブル6aは、NRZ信号、及びPAM信号の伝送レートに対応するロック時電圧を格納している構成を有する。
Further, in the
この構成により、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、伝送レートを入力させたうえで、PRBSパターンを有するNRZ信号、及びPAM信号を入力信号として受け付けることで、該入力信号に対するロック時間を短縮することができる。
With this configuration, the
また、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3において、位相補正制御テーブル6aは、少なくとも100GbE、200GbE、400GbEの各伝送レート、若しくは25.5Gbaud~28.2Gbaudの伝送レート範囲内における任意の伝送レートにそれぞれ対応するロック時電圧を格納している。
Further, in the
この構成により、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、100GbE、200GbE、400GbEの各伝送レート、25.5Gbaud~28.2Gbaud内の任意の伝送レートを有する入力信号に対するロック時間を短縮することが可能となる。
With this configuration, the
また、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3において、制御部5及び位相補正制御部5eは、VCO3aが出力するクロック信号の数を計数し、該計数値が、入力信号に関連付けて入力されている伝送レート(規格)に対応する期待値クロック数となったときに、PLL回路部3eがロックしたものと判定するロック判定部5e1を有している。この構成により、本実施形態に係るクロックリカバリー回路3は、PLL回路部3eのロックを短時間かつ正確に検出することができ、ロック後の波形観測へ迅速に移行できる。
Further, in the
また、本実施形態に係るサンプリングオシロスコープ1は、上述した構成のクロックリカバリー回路3を含み、DUT50が出力する被測定信号を入力信号としてクロックリカバリー回路3により再生されるクロック信号に基づいてDUT50の波形観測を行うものであって、クロックリカバリー回路3は、伝送レートに対応して、DUT50が該伝送レートを有するときのPLL回路部3eのロック時電圧を格納する位相補正制御テーブル6aと、DUT50に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段9と、入力信号に伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して位相補正制御テーブル6aに格納されているロック時電圧を用いて位相シフト制御を実行する位相補正制御部5eと、を有する構成である。
Further, the
この構成により、本実施形態に係るサンプリングオシロスコープ1は、クロックリカバリー回路3において、伝送レートの規格に沿った(伝送レートが関連付けられている)被測定信号からクロック信号を再生するときに、ユーザによって入力信号に関連付けられた、つまり、選択的に入力された伝送レートに対応するロック時電圧を用いることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部3eのロックまでの速度を短縮することができる。これにより、被測定信号を出力するDUT50の1個当たりの波形観測時間を短縮し、該DUT50の生産スループットを向上させることが可能となる。また、この構成によれば、位相シフトに用いる制御電圧に関する情報の記憶容量を抑制し、回路構成のコスト低減を図ることができる。
With this configuration, the
また、本実施形態に係るクロック再生方法は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力するVCO3aと、入力信号とクロック信号との位相差信号に応じた電圧を入力電圧としてVCO3aに出力する位相比較器3cとを有するPLL回路部3eがロックするように、位相比較器3cに入力するクロック信号の位相シフト制御を行ってクロック信号を入力信号に同期させるクロック再生方法であって、伝送レートに対応して、入力信号が該伝送レートを有するときのPLL回路部3eのロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、入力信号に伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して格納ステップで格納されているロック時電圧を用いて位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、を含む構成である。
Further, in the clock reproduction method according to the present embodiment, a VCO3a that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage and a voltage corresponding to a phase difference signal between the input signal and the clock signal are output to the VCO3a as an input voltage. This is a clock reproduction method in which the phase shift control of the clock signal input to the
この構成により、本実施形態に係るクロック再生方法は、伝送レートの規格に沿った入力信号からクロック信号を再生するときに、選択された伝送レートに対応するロック時電圧を位相補正制御テーブル6aから読み出して位相比較器3cに入力するクロック信号の位相シフトを開始させることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部3eのロックまでの速度の向上が見込める。
With this configuration, in the clock reproduction method according to the present embodiment, when the clock signal is reproduced from the input signal according to the transmission rate standard, the locked voltage corresponding to the selected transmission rate is obtained from the phase correction control table 6a. By starting the phase shift of the clock signal read out and input to the
また、本実施形態に係る波形観測方法は、入力電圧に応じた発振周波数を有するクロック信号を出力するVCO3aと、入力信号と前記クロック信号との位相差信号に応じた電圧を入力電圧としてVCO3aに出力する位相比較器3cとを有するPLL回路部3eがロックするように、位相比較器3cに入力するクロック信号の位相シフト制御を行ってクロック信号を入力信号に同期させるクロック再生方法を用い、DUT50が出力する被測定信号を入力信号として上記クロック再生方法により再生されるクロック信号に基づいて被測定信号の波形観測を行う方法であって、クロック再生方法は、伝送レートに対応して、被測定信号が該伝送レートを有するときのPLL回路部3eのロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、被測定信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、入力する被測定信号に伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに入力された伝送レートに対応して格納ステップで格納されているロック時電圧を用いて位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、を含む構成を有している。
Further, in the waveform observation method according to the present embodiment, the VCO3a that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to the input voltage and the voltage corresponding to the phase difference signal between the input signal and the clock signal are used as input voltages in the VCO3a. A clock reproduction method is used in which the phase shift control of the clock signal input to the
この構成により、本実施形態に係る波形観測方法は、伝送レートの規格に沿った被測定信号からクロック信号を再生するときに、選択された伝送レートに対応するロック時電圧を用いることで、位相シフトに用いる制御電圧を網羅的に走査する方法と比較して、PLL回路部3eのロックまでの速度を短縮することができる。これにより、被測定信号を出力するDUT50の1個当たりの波形観測時間を短縮し、該DUT50の生産スループットを向上させることが可能となる。また、この構成によれば、位相シフトに用いる制御電圧に関する情報の記憶容量を抑制し、回路構成のコスト低減を図ることができる。
With this configuration, the waveform observation method according to the present embodiment uses the locked voltage corresponding to the selected transmission rate when reproducing the clock signal from the measured signal according to the transmission rate standard, thereby performing the phase. Compared with the method of comprehensively scanning the control voltage used for the shift, the speed to lock the
以上のように、本発明に係るクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法、及び波形観測方法は、既知の伝送レートを有する信号の入力に対するロック時間を短縮し、波形観測時間も短くすることが可能であるという効果を奏し、被測定対象物から波形観測用の信号のみを入力し、該入力信号からクロック信号を再生して当該入力信号の波形観測を行うために用いるクロック再生回路、波形観測装置、クロック再生方法及び波形観測方法全般に有用である。 As described above, the clock reproduction circuit, the waveform observation device, the clock reproduction method, and the waveform observation method according to the present invention shorten the lock time for the input of a signal having a known transmission rate, and also shorten the waveform observation time. The clock reproduction circuit and waveform used to input only the waveform observation signal from the object to be measured, reproduce the clock signal from the input signal, and observe the waveform of the input signal. It is useful for observation equipment, clock reproduction methods, and waveform observation methods in general.
1 サンプリングオシロスコープ(波形観測装置)
3 クロックリカバリー回路(クロック再生回路)
3a 電圧制御発振器(VCO)
3b 位相シフト回路
3c 位相比較器(Phase Detector:PD)(位相比較手段)
3e PLL(Phase-Locked Loop)回路部
5 制御部
5e 位相補正制御部(位相補正制御手段)
5e1 ロック判定部(ロック判定手段)
6a 位相補正制御テーブル(格納手段)
9 伝送レート入力手段
50 被測定対象物(DUT)
1 Sampling oscilloscope (waveform observation device)
3 Clock recovery circuit (clock regeneration circuit)
3a Voltage Controlled Oscillator (VCO)
3b
3e PLL (Phase-Locked Loop)
5e1 lock determination unit (lock determination means)
6a Phase correction control table (storage means)
9 Transmission rate input means 50 Object to be measured (DUT)
Claims (9)
伝送レートに対応して、前記入力信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納手段(6a)と、
前記入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段(9)と、
前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納手段に格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御手段(5e)と、
を有することを特徴とするクロック再生回路。 A voltage control oscillator (3a) that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage, and a phase that outputs a voltage corresponding to a phase difference signal between the input signal and the clock signal to the voltage control oscillator as the input voltage. The PLL circuit unit (3e) having the comparison means (3c) is provided, and the phase shift control of the clock signal input to the phase comparison means is performed so that the PLL circuit unit is locked, and the clock signal is input. It is a clock reproduction circuit that synchronizes with a signal.
A storage means (6a) for storing the locked voltage of the PLL circuit unit when the input signal has the transmission rate corresponding to the transmission rate, and
A transmission rate input means (9) for inputting a transmission rate in association with the input signal, and
When the transmission rate is associated with the input signal, the phase correction control means (5e) that executes the phase shift control using the locked voltage stored in the storage means corresponding to the transmission rate. When,
A clock recovery circuit characterized by having.
前記伝送レート入力手段は、前記規格の選択を受付けて、該選択された規格に対応する前記伝送レートを入力することを特徴とする請求項1に記載のクロック再生回路。 The storage means further stores the standard of the transmission rate corresponding to the transmission rate.
The clock recovery circuit according to claim 1, wherein the transmission rate input means accepts a selection of the standard and inputs the transmission rate corresponding to the selected standard.
前記格納手段は、前記NRZ信号、及び前記PAM信号の伝送レートに対応する前記ロック時電圧を格納していることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のクロック再生回路。 The input signal is an NRZ signal having a PRBS pattern and a PAM signal.
The clock regeneration circuit according to any one of claims 1 to 3, wherein the storage means stores the locked voltage corresponding to the transmission rate of the NRZ signal and the PAM signal.
前記クロック再生回路は、
伝送レートに対応して、前記被測定信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納手段(6a)と、
前記被測定信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力手段(9)と、
前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納手段に格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御手段(5e)と、
を有することを特徴とする波形観測装置。 A voltage control oscillator (3a) that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage, and a phase that outputs a voltage corresponding to a phase difference signal between the input signal and the clock signal to the voltage control oscillator as the input voltage. The PLL circuit unit (3e) having the comparison means (3c) is provided, and the phase shift control of the clock signal input to the phase comparison means is performed so that the PLL circuit unit is locked, and the clock signal is input. The measured signal includes the clock reproduction circuit (3) synchronized with the signal, and the measured signal output by the object to be measured (50) is used as the input signal, and the measured signal is reproduced based on the clock signal reproduced by the clock reproduction circuit. It is a waveform observation device that observes waveforms.
The clock recovery circuit is
A storage means (6a) for storing the locked voltage of the PLL circuit unit when the signal to be measured has the transmission rate corresponding to the transmission rate, and
A transmission rate input means (9) for inputting a transmission rate in association with the signal to be measured, and a transmission rate input means (9).
When the transmission rate is associated with the input signal, the phase correction control means (5e) that executes the phase shift control using the locked voltage stored in the storage means corresponding to the transmission rate. When,
A waveform observation device characterized by having.
伝送レートに対応して、前記入力信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、
前記入力信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、
前記入力信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納ステップで格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、
を含むことを特徴とするクロック再生方法。 A voltage control oscillator (3a) that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage, and a phase that outputs a voltage corresponding to a phase difference signal between the input signal and the clock signal to the voltage control oscillator as the input voltage. A clock reproduction method for synchronizing the clock signal with the input signal by performing phase shift control of the clock signal input to the phase comparison means so that the PLL circuit unit (3e) having the comparison means (3c) is locked. And,
A storage step (S1) for storing the locked voltage of the PLL circuit unit when the input signal has the transmission rate corresponding to the transmission rate,
A transmission rate input step (S2) for inputting a transmission rate in association with the input signal, and
When the transmission rate is associated with the input signal, the phase correction control step (S5) for executing the phase shift control using the locked voltage stored in the storage step corresponding to the transmission rate. When,
A clock recovery method characterized by including.
前記クロック再生方法は、
伝送レートに対応して、前記被測定信号が該伝送レートを有するときの前記PLL回路部のロック時電圧を格納する格納ステップ(S1)と、
前記被測定信号に関連付けて伝送レートを入力する伝送レート入力ステップ(S2)と、
入力する前記被測定信号に前記伝送レートが関連付けられている場合、該伝送レートに対応して前記格納ステップで格納されている前記ロック時電圧を用いて前記位相シフト制御を実行する位相補正制御ステップ(S5)と、
を含むことを特徴とする波形観測方法。 A voltage control oscillator (3a) that outputs a clock signal having an oscillation frequency corresponding to an input voltage, and a phase that outputs a voltage corresponding to a phase difference signal between the input signal and the clock signal to the voltage control oscillator as the input voltage. A clock reproduction method for synchronizing the clock signal with the input signal by performing phase shift control of the clock signal input to the phase comparison means so that the PLL circuit unit (3e) having the comparison means (3c) is locked. Is a waveform observation method for observing the waveform of the measured signal based on the clock signal reproduced by the clock reproduction method using the measured signal output by the object to be measured (50) as the input signal. ,
The clock recovery method is
A storage step (S1) for storing the locked voltage of the PLL circuit unit when the signal to be measured has the transmission rate corresponding to the transmission rate,
A transmission rate input step (S2) for inputting a transmission rate in association with the signal to be measured, and a transmission rate input step (S2).
When the transmission rate is associated with the input signal to be measured, the phase correction control step for executing the phase shift control using the locked voltage stored in the storage step corresponding to the transmission rate. (S5) and
A waveform observation method characterized by including.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019226819A JP7035002B2 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2019226819A JP7035002B2 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2021097306A JP2021097306A (en) | 2021-06-24 |
| JP7035002B2 true JP7035002B2 (en) | 2022-03-14 |
Family
ID=76431723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2019226819A Active JP7035002B2 (en) | 2019-12-16 | 2019-12-16 | Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7035002B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7376559B2 (en) * | 2021-11-26 | 2023-11-08 | アンリツ株式会社 | Photoelectric conversion module and optical sampling oscilloscope using it |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003289248A (en) | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Sharp Corp | PLL circuit |
| CN1734577A (en) | 2004-08-13 | 2006-02-15 | 联发科技股份有限公司 | Phase-locked loop and method for controlling optical writing device |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0637630A (en) * | 1992-07-16 | 1994-02-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Pll circuit |
| JPH0661852A (en) * | 1992-08-04 | 1994-03-04 | Nec Corp | Phase locked loop |
| JPH06120818A (en) * | 1992-10-05 | 1994-04-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Phase locked loop circuit |
-
2019
- 2019-12-16 JP JP2019226819A patent/JP7035002B2/en active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003289248A (en) | 2002-03-27 | 2003-10-10 | Sharp Corp | PLL circuit |
| CN1734577A (en) | 2004-08-13 | 2006-02-15 | 联发科技股份有限公司 | Phase-locked loop and method for controlling optical writing device |
| US20060033580A1 (en) | 2004-08-13 | 2006-02-16 | Hong-Ching Chen | Phase locked loop for controlling an optical recording device and method thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2021097306A (en) | 2021-06-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101544241B1 (en) | Tracker circuit and method for automated test equipment systems | |
| JP5235190B2 (en) | CLOCK DATA RECOVERY CIRCUIT, METHOD, AND TEST DEVICE USING THEM | |
| US7805641B2 (en) | Test apparatus for regulating a test signal supplied to a device under test and method thereof | |
| CN114024873B (en) | Spread spectrum clock generator, pulse waveform generating device and error rate measuring device | |
| EP1667389A1 (en) | Testing method, communication device and testing system | |
| JP7376521B2 (en) | Spread spectrum clock generator and spread spectrum clock generation method, pulse pattern generator and pulse pattern generation method, error rate measuring device and error rate measuring method | |
| EP1130376B1 (en) | Optical time domain reflectometer | |
| JP2021153226A (en) | Error rate measuring apparatus and error counting method | |
| JP7046881B2 (en) | Error rate measuring device and error rate measuring method | |
| JP2023057371A (en) | Error detection device and error detection method | |
| JP7035002B2 (en) | Clock regeneration circuit, waveform observation device, clock regeneration method and waveform observation method | |
| CN115941544B (en) | Error code detection device and error code detection method | |
| KR20050085898A (en) | Semiconductor test device | |
| CN114631283A (en) | Circuit for transferring data from one clock domain to another clock domain | |
| JPWO2004057354A1 (en) | Semiconductor test equipment | |
| JP6970170B2 (en) | Clock recovery circuit, waveform observation device, clock recovery method and waveform observation method | |
| JPWO2008114307A1 (en) | Delay circuit and method for testing the circuit | |
| JP4895551B2 (en) | Test apparatus and test method | |
| JP4257830B2 (en) | Data transceiver | |
| JP3900266B2 (en) | Multifunctional measuring system and waveform measuring method | |
| US6856924B2 (en) | Mixer-based timebase for sampling multiple input signal references asynchronous to each other | |
| JP6890625B2 (en) | Error measuring instrument and method for measuring response time using it | |
| JP7175931B2 (en) | Measuring device and measuring method | |
| JP2013178240A (en) | Jitter measuring trigger generator, jitter measuring apparatus using the same, jitter measuring trigger generation method, and jitter measurement method | |
| EP1167985A2 (en) | Wander generator having arbitrary TDEV mask characteristic setting apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20200902 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20210928 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20211005 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20211019 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20220301 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220302 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7035002 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |