時鐘恢復

根據濾波器功能的實現方法，有兩種時鐘恢復類型。A類包含無源濾波器，B類包含有源濾波器。

用信號處理的觀點來看，兩種恢復類型的差別在於從輸入數據檢測和從輸出數據檢測到的時鐘信息之間的關係。A類的輸出時鐘信號直接與帶有被檢測的時鐘信息的分量有關。換句話説，被檢測的時鐘元件直接控制輸出時鐘信號。特別是當被檢測信號分量的電壓低於某一定電平時，輸出時鐘信號的頻率和相位隨着那些被檢測的時鐘分量的變化而變化，輸出時鐘信號的幅度也隨着被測分量變化。當A類時鐘恢復電路的輸入端沒有信號輸入時，無源系統輸出端也沒有信號。相反，B類時鐘恢復電路的輸出時鐘信號間接地依賴於被檢測時鐘的信號分量。首先，起重要的作用的是被檢測信號分量的相位，而不是幅度。在B類時鐘恢復電路中，實際上在被檢測信號分量幅度和輸出時鐘的幅度之間沒有聯繫。其次，僅當PLL鎖定時，輸出時鐘的頻率與相位隨被測信號變化。即使沒有信號輸入，有源系統也總是存在從B類時鐘恢復電路輸出的信號。兩種時鐘恢復類型的不同決定了時鐘恢復電路不同的設計和運用。 ^[2] 

總體上説，時鐘恢復電路的作用就是產生這樣的一個時鐘信號，它與輸入數據信號相關聯的時鐘信號同步。這一作用尤其對NRZ格式的輸入信號可以用。

如圖1中所示的兩個子電路實現。首先，從輸人數據信號中檢測出源時鐘信號的信息，根據這一時鐘信息，再生出所想要的時鐘信號。時鐘信息與時鐘信號在兩方面不同：a)時鐘信息的能量可以接近於0，而時鐘信號必須有一定的能量；b)時鐘信息可以伴隨有不希望的干擾，而時鐘信號必須有相對穩定的波形。這裏把時鐘信息與時鐘信號相區別，目的在於揭示時鐘恢復的信號處理的原理，使電路設計更容易。 ^[2] 

實際中，有四種時鐘恢復電路已經得到研究和實現：

(1)使用無源濾波器和限幅放大器的時鐘恢復電路；

(2)使用窄頻再生分頻器的時鐘恢復電路；

(3)使用同步振盪器的時鐘恢復電路；

(4)使用鎖相環的時鐘恢復電路。

(1)和(4)分別屬於典型的A類與B類，(2)和(3)居於A、B類之間。(2)更接近於A類時鐘恢復電路，(3)更接近於B類時鐘恢復電路。從(1)到(4)，輸出時鐘信號與被測時鐘分量的相關性不斷減弱，而和它的相位的相關性不斷增強。

從結構圖可以看出，使用無源濾波器的時鐘恢復中不包含反饋電路。而在其它三種時鐘恢復電路中，至少含有一個迴路。 ^[2] 

首先必須指出，最佳時鐘恢復電路必須包括窄帶濾波器，這一濾波器可稱為時鐘恢復濾波器。這樣，由隨機失真而引起的，尤其由系統的噪音和時鐘恢復的前級電路所引起的相位抖動才可以減少。最佳時鐘恢復電路意味着時鐘信號以最小的系統抖動得以恢復。 ^[2]