专利名称：电压保持电路以及时钟同步电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及保持输入信号电压的电压保持电路以及具有电压保持电路的时钟同步电路。
背景技术：
目前提供的技术为在恒定地保持从外部输入的基准时钟信号与输出的信号的相位差的时钟同步电路中，保持从输入的基准时钟信号中提取的、输入给振荡器的控制信号的电压值，该振荡器用于控制输出的信号的频率，在由于某种故障而无法取得可靠的基准时钟信号时，将保持的电压信号输入给振荡器(例如，参照专利文献1。)。在上述的现有技术中，使用A/D转换器。
另外，作为保持电压的电路，还知道模拟取样保持电路。在取样保持电路中，通过在电容器中积蓄电荷来保持电压。
(专利文献1)特开H5-30092号公报但是，A/D转换器价格较高。尤其是在使用A/D转换器与D/A转换器的现有技术中，为了提高精度，必须使用特性、尤其线性良好的高价的A/D转换器与D/A转换器。另外，在取样保持电路中，由于积蓄在电容器中的电荷随时间被释放，所以取样保持电路无法长时间保持电压。
发明内容
因此，本发明是鉴于以上问题而发明的，其目的在于提供可以控制成本，同时可以长时间地保持输入信号的电压的电压保持电路以及具有电压保持电路的时钟同步电路。
本发明的第1特征的要点是一种保持从外部输入的信号的电压的电压保持电路，具有电压比较部，其用于输出从外部输入的控制信号的电压与从所述电压保持电路输出的模拟保持信号的电压的比较结果；数字值保持部，其根据所述比较结果增减作为正在保持的数字值的保持值，并输出作为根据所述保持值而生成的数字值的数字保持信号；和D/A转换部，其将所述数字保持信号转换为模拟值并作为所述模拟保持信号进行输出。
根据第1特征的电压保持电路，电压比较部比较从外部输入的控制信号的电压和从D/A转换部输出的模拟保持信号。另外，数字值保持部根据电压比较部的比较结果，增减正在保持的保持值。通过反复进行这些处理，由数字值保持部保持的保持值成为可以转换成与控制信号同等的电压值的值。如此，把从D/A转换部输出的模拟保持信号的电压调整为与控制信号同等的电压。而且在电压保持电路中，由于不具备A/D转换部，所以可以抑制成本。另外，没有像现有的取样保持电路那样积蓄在电容器中的电荷被释放的情况，所以可以长时间地保持电压。因此，可以在抑制成本的同时，长时间保持已输入的信号的电压。
第1特征的所述数字值保持部的结构可以为在所述比较结果表示所述控制信号的电压高时，增加保持的所述保持值；在表示所述控制信号的电压低时，减少保持的所述保持值。
第1特征的所述数字值保持部的结构可以为作为所述数字保持信号输出过去一定期间内的所述保持值的平均值。
第1特征的所述数字值保持部的结构可以为根据所述电压比较部过去一定期间内的所述比较结果，对增减所述保持值的幅度进行调整。
第1特征的所述数字值保持部的结构可以为所述数字值保持部是计数器。
本发明的第2特征的要点是，具有根据输入的信号的电压控制输出的输出时钟信号频率的振荡器；输出与比较时钟信号的相位差的相位比较器，所述比较时钟信号是根据所述输出时钟信号生成的，与从外部输入的基准时钟信号为同等频率；从所述相位比较器的输出中去除交流成分，转换为作为直流信号的控制信号的低通滤波器；保持所述控制信号的电压的电压保持电路；以及取得所述控制信号和从所述电压保持电路输出的模拟保持信号，在取得了表示没有输入可靠的所述基准时钟信号的报警信号时，将所述模拟保持信号输入给所述振荡器；在没有取得所述报警信号时将所述控制信号输入给所述振荡器的切换部，所述电压保持电路是具有输出所述控制信号与所述模拟保持信号的电压的比较结果的电压比较部；根据所述比较结果增减作为正保持的数字值的保持值，并输出作为根据所述保持值生成的数字值的数字保持信号的数字值保持部；和将所述数字保持信号转换为模拟值作为所述模拟保持信号进行输出的D/A转换部的时钟同步电路。
根据本发明，可提供一种在抑制成本的同时能够长时间地保持输入的信号的电压的电压保持电路以及具有电压保持电路的时钟同步电路。
图1是第1实施方式的电压保持电路的结构图。
图2是表示在第1实施方式的电压保持电路中，对调整为与输入的控制信号的电压为同等电压的模拟保持信号进行输出的方法的流程图。
图3是第2实施方式的时钟周期电路的结构图。下面，参照
本发明的实施方式。在以下附图的记载中，对相同或者类似的部分，付以相同或者类似的符号。但是，应该注意附图为示意图。
具体实施例方式
第1实施方式(电压保持电路)图1表示本实施方式的电压保持电路100的结构图。电压保持电路100取得从外部输入的控制信号，并输出被调整为与控制信号的电压为同等电压的模拟保持信号。
如图1所示，在电压保持电路100具有电压比较部110、数字值保持部120和D/A转换部130。
电压比较部110输出从外部输入的控制信号的电压与从电压保持电路100输出的模拟保持信号的电压的比较结果。
具体来说，电压比较部110取得从外部输入的控制信号和由后述的D/A转换器130输出的模拟保持信号。电压比较部110比较所取得的控制信号的电压与模拟保持信号的电压。作为比较结果，电压比较部110输出表示控制信号的电压高或者控制信号的电压低的比较结果。
这样，本实施方式的比较结果是两个值的中的某一个，例如输出高电压值信号和低电压值信号中的某一个。
数字值保持部120根据从电压比较部110取得的比较结果，增减作为正保持的数字值的保持值，并输出作为根据保持值而生成的数字值的数字保持信号。本实施方式的数字值保持部120在由电压比较部110输入的比较结果表示控制信号的电压高时，增加保持值；在表示控制信号的电压低时，减少保持的保持值。
数字值保持部120根据比较结果增减保持值的幅度一般可以是相同的(例如1)。或者根据比较结果增减保持值的幅度可以根据电压比较部110在过去一定期间内的比较结果来进行调整。例如，在过去一定期间内的比较结果全部表示控制信号的电压高时，或者全部表示控制信号的电压低时，可以加大增减保持值的幅度(例如2)。
另外，所谓通过数字值保持部120根据保持值生成的、并作为数字保持信号输出的数字值可以是保持值自身，也可以是在过去一定期间内的保持值的平均值。此外，例如数字值保持部120通过包含多个触发电路的计数器来实现。
此外，本实施方式的数字值保持部120取得表示没有输入可靠的控制信号的报警信号。数字值保持部120在取得了报警信号时，不增减保持值地继续保持之前的保持值。
D/A转换部130把从数字值保持部120输出的数字保持信号转换为模拟值，并作为模拟保持信号进行输出。此外，D/A转换部130例如通过D/A转换器来实现。
(电压保持方法)下面，在电压保持电路100中，使用图2对输出被调整为与输入的控制信号的电压为同等电压的模拟保持信号的方法进行说明。
在步骤S101中，电压比较部比较控制信号的电压与模拟保持信号的电压。
在步骤S102中，判断数字值保持部120是否取得了报警信号。
在步骤S102中，在判断为数字值保持部120没有取得报警信号时，在步骤S 103中数字值保持部120判断比较结果是否表示控制信号的电压高。
在步骤S103中，在数字值保持部120判断为比较结果表示控制信号的电压高时，在步骤S104中，数字值保持部120增加作为数字值的保持值。
另一方面，在步骤S103中，在数字值保持部120判断为比较结果表示控制信号的电压低时，在步骤S105中，数字值保持部120减少作为数字值的保持值。
另外，在步骤S102中，在数字值保持部120判断为取得了报警信号时，在步骤S106中，数字值保持部120不增减保持值，继续保持之前的保持值。
在步骤S107中，数字值保持部120对作为根据正保持的保持值生成的数字值的数字保持信号进行输出。
在步骤S108中，D/A转换器130将数字保持信号转换为模拟值，并输出模拟保持信号。
(效果)根据本实施方式的电压保持电路100，电压比较部110比较从外部输入的控制信号的电压和从D/A转换部130输出的模拟保持信号。另外，数字值保持部120根据电压比较部110的比较结果增减正保持的保持值。通过反复进行这些处理，数字值保持部120保持的保持值成为可转换为与控制信号为同等电压值的值。这样，从D/A转换部130输出的模拟保持信号的电压被调整为与控制信号同等的电压。此外，在电压保持电路100中，由于没有具备将模拟值转换为数字值的A/D转换部，所以可以抑制成本。另外，由于没有像现有的取样保持电路那样积蓄在电容器中的电荷被释放的现象，所以可以长时间保持电压。因此，可以在抑制成本的同时，长时间地保持输入信号的电压。
另外，电压比较部110输出表示控制信号的电压高或低的某一种情况的比较结果，数字值保持部120在来自电压比较部110的输出表示控制信号的电压高时增加保持值，在表示控制信号的电压低时减少保持值。这样，由数字值保持部120保持的保持值近似为可以转换成与控制信号同等电压值的值。
此外，在作为数字保持信号输出过去一定期间内的保持值的平均值时，即使在控制信号的电压在短时间内变动的情况下，输出的数字保持信号的值也不会显著的变化，所以可以将模拟保持信号保持在更为稳定的电压上。
另外，在数字值保持部120根据电压比较部110过去一定期间内的比较结果对增减保持值的幅度进行调整时，例如在过去一定期间内的比较结果全部表示控制信号的电压高时，或者全部表示控制信号的电压低时，可以加大增减保持值的幅度。此外，在过去一定期间内的比较结果全部表示控制信号的电压高时，或者全部表示控制信号的电压低时，认为控制信号的电压与模拟保持信号的电压相差很大。因此，通过加大增减的幅度，可以在早期将模拟保持信号的电压调整成与控制信号的电压同等。
此外，在使用A/D转换器与D/A转换器的现有技术中，要考虑对A/D转换器中的位(bit)误差与D/A转换器中的位误差进行相加。另外，为了提高具有A/D转换器与D/A转换器的电压保持电路的精度，必须要使A/D转换器与D/A转换器的特性，主要是线性相配合。
但是，在本实施方式中因为不使用A/D转换器，所以可以更正确且容易地保持输入的信号的电压。
第2实施方式(时钟同步电路)图3表示本实施方式的时钟同步电路200的结构图。时钟同步电路200恒定地保持从外部输入的基准时钟信号与输出的输出时钟信号的相位差。此外，基准时钟信号例如从ISDN网提取。
如图3所示，在时钟同步电路200中具有电压保持电路105、相位比较器220、环路滤波器(loop filter)230、切换器240、振荡器250和分频器260。
电压保持电路105与第1实施方式中的电压保持电路100相同，输出被调整为与从外部输入的控制信号的电压同等电压的模拟保持信号。
在本实施方式的电压保持电路105中具有比较器115、计数器125和D/A转换器135。
比较器115与第1实施方式中的电压比较器110相同，输出从后述的环路滤波器230输出的控制信号的电压和从电压保持电路105输出的模拟保持信号的电压的比较结果。
比较器115以运算放大器的两个输入中的一个为基准，与另一个输入电压进行比较，作为比较结果输出高电压的信号或低电压的信号中的某一个。例如，比较器115在控制信号的电压高时，作为比较结果输出高电压的信号；在控制信号的电压低时，作为比较结果输出低电压的信号。
计数器125与第1实施方式中的数字值保持部120相同，根据从比较器115取得的比较结果，增减作为正保持的数字值的保持值，并输出作为根据保持值生成的数字值的数字保持信号。
图中，本实施方式的计数器125在作为U/D表示的端子取得来自比较器115的输出。计数器125在从比较器115取得了高电压的信号时增加计数，在从比较器115取得了低电压的信号时减少计数。此外，这样的计数器125例如使用多个触发电路来实现。
此外，本实施方式的计数器125根据比较结果增减保持值的幅度一般为1，由计数器125根据保持值生成的、作为数字保持信号输出的数字值是保持值自身。
此外，本实施方式的计数器125与第1实施方式的数字值保持部120相同，在图中表示为EN的使能端子取得表示没有输入可靠的控制信号的报警信号。此外，本实施方式的报警信号表示在时钟同步电路200中没有输入可靠的基准时钟信号。另外，控制信号从基准时钟信号中提取。因此，报警信号也表示没有输入可靠的控制信号。
计数器125在取得报警信号时，不进行增加计数或减少计数继续保持之前的保持值。
D/A转换器135把从计数器125输出的数字保持信号转换为模拟值，并作为模拟保持信号进行输出。
相位比较器220输出基准时钟信号和根据从后述的振荡器250输出的输出时钟信号而生成的、作为与基准时钟信号同等频率的比较时钟信号的相位差。具体来说，相位比较器220输出与从外部输入的基准时钟信号和从后述的分频器260输出的比较时钟信号的相位差成比例的脉冲。
环路滤波器230从相位比较器220的输出中驱除交流成分，是转换为作为直流信号的控制信号的低通滤波器。
切换器240取得从环路滤波器230输出的控制信号与从电压保持电路105输出的模拟保持信号，在取得了表示没有输入可靠的基准时钟信号的报警信号时，将模拟保持信号输入给后述的振荡器250，在没有取得报警信号时，将控制信号输入给振荡器250。
振荡器250根据输入的信号的电压控制输出的输出时钟信号的频率。
分频器260使用输出时钟信号，生成与基准时钟信号同等频率的比较时钟信号并进行输出。具体来说，分频器260对输出时钟信号进行分频直到基准时钟信号的频率，并作为比较时钟信号进行输出。
(效果)根据本实施方式，可以使用通常使用的部件来实现电压保持电路105。另外，具有比较器115、计数器125和D/A转换器135的电压保持电路105与使用A/D转换器、触发电路和D/A转换器保持电压的现有技术相比，可以更廉价地保持电压。
另外，根据本实施方式，使用比较器115与计数器125保持可转换为与控制信号同等的电压值的保持值。另外，D/A转换器135把根据保持值生成的数字保持信号转换为模拟值，并作为模拟保持信号进行输出。
此外，切换器240取得从基准时钟信号提取出的、输入给对输出信号的频率进行控制的振荡器250的控制信号与模拟保持信号，并根据是否取得了报警信号来输出控制信号与模拟保持信号中的某一个。因此，在没有取得可靠的基准时钟信号时，模拟保持信号被输入给振荡器250，在取得可靠的基准时钟信号时，控制信号被输入给振荡器250。
因此，在抑制成本的同时，在无法取得基准时钟信号的情况下，可以长时间地输出与之前所取得的基准时钟同步的输出时钟信号。
(变更例)通过所述实施方式对本发明进行了记述，但是不应该理解为作为该公开一部分的论述以及附图限定了该发明。本行业人员根据该公开可明确各种代替实施方式，实施例以及运用技术。
例如，在第2实施方式中所示的时钟同步电路200具备分频器260，但是如果输出时钟信号与基准时钟信号的频率相同，则时钟同步电路200可以不具备分频器260。
另外，在第2实施方式中，在时钟同步电路200中，作为实现第1实施方式的数字值保持部120的功能的部件具有计数器125，但是也可以通过微型机等来实现数字值保持部120的功能。由此，如在第1实施方式中所示，数字值保持部120容易地根据比较结果对增减保持值的幅度进行调整，或将过去一定期间内的保持值的平均值作为数字保持信号进行输出。
权利要求
1.一种电压保持电路，保持从外部输入的信号的电压，其特征在于，具有电压比较部，其输出从外部输入的控制信号的电压和从所述电压保持电路输出的模拟保持信号的电压的比较结果；数字值保持部，其根据所述比较结果增减作为正保持的数字值的保持值，并输出作为根据所述保持值生成的数字值的数字保持信号；和D/A转换部，其将所述数字保持信号转换为模拟值并作为所述模拟保持信号进行输出。
2.根据权利要求1所述的电压保持电路，其特征在于，所述数字值保持部在所述比较结果表示所述控制信号的电压高时，增加保持的所述保持值，在表示所述控制信号的电压低时，减少保持的所述保持值。
3.根据权利要求1或者2所述的电压保持电路，其特征在于，所述数字值保持部将过去一定期间内的所述保持值的平均值作为所述数字保持信号进行输出。
4.根据权利要求1至3的任意1项所述的电压保持电路，其特征在于，所述数字值保持部根据所述电压比较部的过去一定期间内的所述比较结果，对增减所述保持值的幅度进行调整。
5.根据权利要求1或者2所述的电压保持电路，其特征在于，所述电压比较部是比较器，所述数字值保持部是计数器。
6.一种时钟同步电路，其特征在于，具有振荡器，其根据输入的信号的电压控制输出的输出时钟信号的频率；相位比较器，其输出与比较时钟信号的相位差，比较时钟信号是根据所述输出时钟信号生成的，与从外部输入的基准时钟信号为同等频率；低通滤波器，其从所述相位比较器的输出中除去交流成分，转换为作为直流信号的控制信号；电压保持电路，其保持所述控制信号的电压；和切换部，其取得所述控制信号与从所述电压保持电路输出的模拟保持信号，在取得了表示没有输入可靠的所述基准时钟信号的报警信号时将所述模拟保持信号输入给所述振荡器，在没有取得所述报警信号时将所述控制信号输入给所述振荡器，所述电压保持电路，具有电压比较部，其输出所述控制信号的电压与所述模拟保持信号的电压的比较结果；数字值保持部，其根据所述比较结果增减作为正保持的数字值的保持值，并将作为根据所述保持值生成的数字值的数字保持信号进行输出；和D/A转换部，其将所述数字保持信号转换为模拟值并作为所述模拟保持信号进行输出。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种在抑制成本的同时可以长时间保持输入信号的电压的电压保持电路以及具有电压保持电路的时钟同步电路。具有电压比较部(110)，其输出从外部输入的控制信号的电压与输出的模拟保持信号的电压的比较结果；数字值保持部(120)，其根据比较结果增减作为正保持的数字值的保持值，并输出作为根据保持值生成的数字值的数字保持信号；和D/A转换部(130)，其将数字保持信号转换为模拟值，并作为模拟保持信号进行输出。
文档编号H03L7/08GK1841937SQ20061006633
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月30日 优先权日2005年3月30日
发明者渡边和彦 申请人:三洋电机株式会社