CN107769637A - 分解器校正装置和半导体装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及分解器校正装置和半导体装置。为了校正根据分解器中的转子的旋转的在到模拟滤波器的输入信号中生成的频率偏差，分解器校正装置包括移相器，其偏移通过由载波频率fc的激励信号激励的分解器检测的分解器的相关于至少具有两个以上的相位的信号中第一相位信号的相位；加法器，在激励信号通过分解器中的转子的旋转角度来被调制的情况下，所述加法器将相位偏移的第一相位信号和第二相位信号相加作为相位调制信号；频率误差校正单元，其基于分解器的相位调制信号与激励信号之间的相位差生成相位差校正信号；以及调整器，其基于所述相位差校正信号计算移相器的调整量，其中，所述移相器根据所述调整量调整相位偏移量。

Description

分解器校正装置和半导体装置

相关申请的交叉引用

于2016年8月23日提交的日本专利申请No.2016-162742的公开的全部内容，包括说明书、附图和摘要，通过引用方式并入本文中。

技术领域

本发明涉及一种分解器校正装置和半导体装置，更具体地说涉及一种用于控制电动机的分解器校正装置和半导体装置。

背景技术

日本未审专利申请公开No.平成8(1996)-307208描述了具有不同相位偏移量的两个全路径滤波器(APF：全通滤波器)被使用并且被设计为通过预定量将一个输出的相位从另一个输出的相位偏移，因此，以在宽频带宽度中获得预定偏移量，是因为信号频率的每个偏移量具有的相同变动程度。

日本未审专利申请公开No.2002-344310描述了相位偏移量被检测和被控制为预定值，因此以通过使用作为可变延迟电路的APF复制件获得预定相位偏移量。

发明内容

根据日本未审专利申请公开No.平成8(1996)-307208中公开的技术，诸如电阻器和电容器的模拟元件被用作滤波器，并且因此不利地，当电阻器和电容器的元件特征根据温度而变化时，两个全路径滤波器之间的偏移量的差也变化。

为了解决该问题，在日本未审专利申请公开No.2002-344310中，通过应用反应诸如电阻器和电容器的元件特征的复制件作为可变延迟电路，元件的具体值被调整(例如，调整可变电阻器值)以消除根据温度变化的元件特征的变化。

当通过在以上二者公开中使用的模拟滤波器形成分解器到数字转换器(RDC)电路时，频率偏差根据分解器的转子的旋转、在到模拟滤波器的输入信号中发生。不利地，不能够校正用于这个频率偏差的偏移量的误差。

将会从本说明书和附图的描述显而易见其它目的和新颖特征。

根据一个实施例，相关于移相器的相位偏移量，能够基于相位调制信号和激励信号之间的相位差的时间微分来校正根据转子的旋转的频率偏差，并且能够校正用于偏移激励信号的相位的移相器复制件的相位偏移量的变化量。

根据实施例，能够伴随分解器中的转子的旋转，校正到模拟滤波器的输入信号中生成的频率偏差。

附图说明

图1是示出根据实施例的概述的分解器校正装置的结构的框图。

图2是示出根据第一实施例的控制器的结构的框图。

图3是示出根据第一实施例的差分放大电路的结构的一个示例的电路图。

图4是示出根据第一实施例的移相器的结构的一个示例的电路图。

图5是示出根据第一实施例的加法器的结构的一个示例的电路图。

图6是示出根据第一实施例的相位差检测器的结构的一个示例的电路图。

图7是示出根据第一实施例的频率乘法器的结构的一个示例的电路图。

图8是示出根据第一实施例的频率乘法器的操作波形的视图。

图9是示出根据第一实施例的频率误差校正单元的结构的一个示例的电路图。

图10是示出根据第一实施例的调整器的结构的一个示例的电路图。

图11是示出根据第二实施例的分解器校正装置的结构的框图。

图12是示出根据第二实施例的温度检测电路的结构的一个示例的电路图。

图13是示出根据第二实施例的调整器的结构的一个示例的电路图。

图14是示出根据第二实施例的温度检测电路701的操作波形的视图。

具体实施方式

出于更清楚描述的目的，适当省略和缩简以下描述和附图。另外，能够通过作为硬件的CPU、存储器、和其它电路形成并且通过作为软件的加载到存储器中的程序实现附图中描述的作为执行各种处理的功能块的每个元件。因此，本领域技术人员理解能够仅通过硬件、仅通过软件、或通过它们的组合实现这些功能块，并且不限于它们中的一个。在附图中，将相同的参考标号赋予相同的元件，并且根据需要省略重复的描述。

(实施例的概述)

图1是示出根据一个实施例的分解器校正装置的结构的框图。在图1中，分解器校正装置100包括移相器101、加法器102、频率误差校正单元103、和调整器104。

移相器101偏移从通过载波频率fc的激励信号激励的分解器检测的、至少具有两个以上相位的信号中的第一相位信号的相位。另外，移相器101基于稍后描述的调整量调整相位偏移量。

加法器102将由移相器101相位偏移的第一相位信号和没有相位偏移的第二相位信号相加。然后，加法器102输出相加的信号作为相位调制信号。

频率误差校正单元103基于分解器的相位调制信号与激励信号之间的相位差生成相位差校正信号。

调整器104基于在频率误差校正单元103中生成的相位差校正信号计算移相器101的调整量。

因此，根据基于没有相位偏移的激励信号和通过移相器复制件相位偏移的激励信号之间的相位差，以及分解器的相位调制信号和激励信号之间的相位差的相位差校正信号，根据实施例的概述的分解器校正装置调整移相器101的相位偏移量，因此以能够校正根据分解器的转子的旋转的在到模拟滤波器的输入信号中生成的频率偏差。

第一实施例

在第一实施例中，将会描述已经在实施例的概述中描述的分解器校正装置100的详细的结构和使用分解器校正装置100的电动机的控制器。

首先，将会描述信号处理器中的部件的每个功能和根据第一实施例的控制器。图2是示出根据第一实施例的控制器的结构的框图。

在图2中，控制器200包括RDC电路300、计数器电路400、微计算机控制器500、和电源电路600。控制器200根据来自分解器201的信号控制电动机202的旋转。分解器201和电动机202与固定到旋转轴203的它们的转子部分一起旋转。

分解器201进一步包括激励线圈204、检测线圈205、和检测线圈206。激励线圈204是用于根据输入电子信号生成磁场的线圈。检测线圈205和206是用于检测磁场中的波动并且将该磁场中的波动作为电信号输出的线圈。

在分解器201中，将激励线圈204和检测线圈205和206布置在定子部分中，并且根据转子部分的旋转检测磁场中的波动。无论什么分解器将会如分解器201一样进行只要其能够利用至少具有两个以上相位的电信号根据转子的旋转，检测磁场中的波动；例如，利用转子部分中布置的激励线圈204和定子部分中布置的检测线圈205和206，可以根据转子部分的旋转检测磁场中的波动。

由于检测线圈205和206被布置为具有预定角度，所以检测线圈205和206检测磁场中的波动作为互相具有不同相位的信号。例如，当以90°的角布置检测线圈205和206时，检测信号205检测正弦波以及检测线圈206检测余弦波。

将会描述RDC电路300的结构。RDC电路300包括激励电路301、差分放大电路302、差分放大电路303、移相器复制件304、相位差检测器305、移相器101、和加法器102。

激励电路301生成具有通过对参考时钟信号分频获得的频率fc的正弦波的激励信号，并且将激励信号输出到分解器201的激励线圈204和移相器复制件304。

差分放大电路302放大由检测线圈205检测的信号并且将以上信号输出到移相器101。另外，差分放大电路303放大由检测线圈206检测的信号并且将以上输出到加法器102。

加法器102将通过移相器101相位偏移的第一相位信号和没有相位偏移的第二相位信号相加。加法器102将相加的信号输出到CLK同步电路403。

移相器复制件304偏移分解器中的激励信号的相位。在相同操作条件下，移相器复制件304的相位偏移量与移相器101的相位偏移量相同。移相器复制件304将相位偏移的激励信号输出到相位差检测器305。

相位差检测器305检测没有相位偏移的激励信号和通过移相器复制件304相位偏移的激励信号之间的相位差。然后，相位差检测器305将检测的相位差输出到调整器104。

频率误差校正单元103基于分解器的相位调制信号与激励信号之间的相位差生成相位差校正信号。频率误差校正单元103将相位差校正信号输出到调整器104。

基于相位差检测器305中检测的相位差和频率误差校正单元103中生成的相位差校正信号，调整器104计算移相器101的调整量。

将会描述计数器电路400的结构。计数器电路400包括参考CLK电路401、激励CLK电路402、CLK同步电路403、和相位差计数器404。

参考CLK电路401生成参考频率的信号并且将所生成的参考时钟信号输出到激励CLK电路402、CLK同步电路403、和相位差计数器404。

激励CLK电路402对参考CLK电路401中生成的参考时钟信号分频，并且将通过分频获得的载波频率的时钟信号输出到激励电路301和相位差计数器404。

CLK同步电路403同时检测整形的相位调制信号和整形的激励信号，并且将所检测的信号输出到相位差计数器404和位置计算器501。

相位差计数器404对通过具有参考频率的分辨率的同步检测获得的相位差进行计数，并且将计数结果输出到位置计算器501和三相转换器509。

将会描述微计算机控制器500的结构。微计算机控制器500包括位置计算器501、串行通信单元502、减法器503、位置增益计算器504、微分处理单元505、减法器506、速度增益计算器507、转矩计算器508、三相转换器509、以及乘法器510、511和512。

位置计算器501根据检测信号和相位差的计数结果计算位置检测值，并且将以上输出到减法器503和微分处理单元505。

串行通信单元502从外部接收位置命令信号并且将位置命令值输出到减法器503。减法器503从位置检测值中减去位置命令值并且将获得的位置偏差输出到位置增益计算器504。

位置增益计算器504通过将位置偏差乘以预定位置增益计算电动机202的目标速度。微分处理单元505对指示旋转位置的检测信号进行差分并且计算电动机202的旋转速度。减法器506从目标速度中减去速度检测值并且将获得的速度偏差输出到速度增益计算器507。

速度增益计算器507将速度偏差乘以速度增益，以计算转矩命令值。转矩计算器508根据转矩命令值计算流动到电动机202的每个相的电流命令值。三相转换器509根据相位差的计数结果生成三相信号，并且将三相信号输出到乘法器510、511、和512。

乘法器510、511、和512将相应电流命令值乘以三相信号以生成用于三相的控制信号并且将三相控制信号输出到电源电路600。电源电路600是用于基于三相控制信号、在三相脉冲宽度调制(PWM)中控制电动机202的反相器。

根据以上结构，控制器200检测转子的旋转角度并且控制电动机。接下来，将会描述控制器200的操作。

激励电路301将从激励CLK电路402输出的时钟波形V0整形成正弦波。将整形成正弦波的信号作为激励信号输入到分解器201的激励线圈204和移相器复制件304。

在分解器201中，输出信号E1和E2是取决于与电动机202同步旋转的分解器201中的转子的旋转角度θm而输出。这里，当假设激励信号为E0＝Esin(ωt)时，则检测线圈205的输出信号E1被表示为E1＝αEsinθm×sin(ωt)。另外，检测线圈206的输出信号E2被表示为E2＝αEcosθm×sin(ωt)。这里，符号E是激励信号的最大幅度值，ω是激励信号的角速度，t是时间，以及α是通过分解器的结构确定的常数。

在差分放大电路302中将输出信号E1放大成为信号V1。信号V1被表示为V1＝βαEsinθm×sin(ωt)。另外，在差分放大电路303中将输出信号E2放大成为信号V2。信号V2被表示为V2＝βαEcosθm×sin(ωt)。这里，符号β是由差分放大电路的结构确定的常数。

信号V2用于在移相器101中提前π/2+Δθs的相位。将基于信号V2的相位提前的信号V3从移相器101输出到加法器102。这里，符号Δθs是取决于分解器中的转子的旋转速度dθm/dt的角。另外，符号Δθs是基于从稍后描述的频率误差校正单元103的输出ΔCTRL确定的值。

加法器102对信号V1和信号V3电阻分频，以获得具有平均电压(V1+V3)/2的信号。将具有因此获得的平均电压的信号输入到加法器102内的比较器，并且整形成方波V4。将所获得的方波V4输入到CLK同步电路403。

将V4和V0从相应定时器输入端子输入到CLK同步电路403。CLK同步电路403获得检测信号。

位置计算器501检测来自检测信号的V4和V0之间的相位差θ0。另外，微分处理单元505计算相位差θ0的时间微分dθ0/dt。

频率误差校正单元103基于所检测的相位差θ0的时间微分dθ0/dt生成校正信号ΔCTRL。将校正信号ΔCTRL从频率误差校正单元103输出到调整器104。这个校正信号ΔCTRL是用于校正根据分解器中的转子的旋转生成的、到模拟滤波器的输入信号的频率偏差的信号。

另一方面，移相器复制件304接收激励信号E0＝Esin(ωt)。然后，在移相器复制件304中，激励信号提前90度的相位，并且输出信号E0’＝Esin(ωt+π/2)。

将没有相位偏移的激励信号和通过移相器复制件304相位偏移的激励信号输入到相位差检测器305。然后，相位差检测器305检测没有相位偏移的激励信号和通过移相器复制件304相位偏移的激励信号之间的相位差。

当通过移相器复制件304的相位偏移量是90度时，由相位差检测器305检测的相位差变为90度。这里，当移相器复制件304(和移相器101)的相位偏移量根据诸如温度的操作条件的变化从90度变化时，通过相位差检测器305检测的相位差变为从90度变化的值。

换言之，相位差检测器305根据诸如温度的操作条件的变化检测移相器复制件304的相位偏移量中的变化量。由于移相器复制件304具有与移相器101相同的结构，所以直接根据诸如温度的操作条件的变化，相位差检测器305能够检测移相器101的相位偏移量中的变化量。

在不具有受转子的旋转中的变化影响的情况下，到相位差检测器305的输入信号没有通过分解器中的转子的旋转角加以调制，并且因此，相位差检测器305能够根据诸如温度的操作条件的变化检测相位偏移量中的变化量。

基于用于校正根据转子的旋转的频率偏差的信号ΔCTRL和伴随操作条件的变化的相位偏移量的变化量，调整器104计算移相器101的调整量。

移相器101根据这个调整量调整相位偏移量。移相器101通过调整相位偏移量偏移通过由载波频率fc的激励信号激励的分解器检测的至少具有两个以上的相位的信号中的第一相位信号的相位。

如上所述，相关于通过移相器的相位偏移量，基于相位调制信号和激励信号之间的相位差的时间微分，根据第一实施例的控制器校正伴随转子的旋转的频率偏差，并且校正用于偏移激励信号的相位的移相器复制件的相位偏移量的变化量，从而能够通过常数相位偏移量偏移由分解器检测的信号的相位。

接下来，将会描述差分放大电路302和差分放大电路303的结构。图3是示出根据第一实施例的差分放大电路的结构的一个示例的电路图。在图3中，差分放大电路302(或差分放大电路303)包括OP放大器OP310、电阻器R311、R312、R313、R314、R315、和R316、以及电容器C321、C322、和C323。

在图3中，将电阻器R311的一端耦合到激励线圈204和电容器C321，并且将其的另一端耦合到电阻器R312和电容器C323。

将电阻器R312的一端耦合到电阻器R311和电容器C323，并且将其的另一端耦合到电阻器R313和OP放大器OP310的反相输入端子。

将电阻器R313的一端耦合到电阻器312和OP放大器OP310的反相输入端子，并且将其的另一端耦合到OP放大器OP310的输出端子。

将电阻器R314的一端耦合到激励线圈204和电容器C322，并且将其的另一端耦合到电阻器R315和电容器C323。

将电阻器R315的一端耦合到电阻器R314和电容器C323，并且其的另一端耦合到电阻器R316和OP放大器OP310的非反相输入端子。

将电阻器R316的一端耦合到电阻器315和OP放大器OP310的非反相输入端子，并且将其的另一端耦合到偏置电压。

将电容器C321和C322的连接点接地。

将OP放大器OP310的输出端子耦合到移相器101。

根据以上电路结构，差分放大电路302能够将激励线圈204的两个端子之间的电压放大，并且将相同的电压输出到移相器101。

能够在与差分放大电路302相同的结构中形成差分放大电路303。在差分放大电路303中，将电阻器R311和电阻器R314耦合到激励线圈205的两个端子并且将OP放大器OP310的输出端子耦合到加法器102。

将会描述移相器101的结构。图4是示出根据第一实施例的移相器的结构的一个示例的电路图。在图4中，移相器101包括OP放大器OP110、电阻器R111、R112、R113-1至R113-n(n是正整数)和R114，电容器C115、和分别由P沟道MOS晶体管形成的旁路开关SW116-1至116-n(n是正整数)。

将电阻器R111的一端耦合到放大电路302、电阻器R113-1、和开关SW116-1，并且将其的另一端耦合到电阻器R112和OP放大器OP110的反相输入端子。

将电阻器R112的一端耦合到电阻器R111和OP放大器OP110的反相输入端子，并且将其的另一端耦合到OP放大器OP110的输出端子。

电阻器R113-1和开关SW116-1形成了并联电路；将它们的一端耦合到放大电路302和电阻器R111，并且将它们的另一端耦合到电阻器R113-2和开关SW116-2。

电阻器R113-2和开关SW116-2形成了并联电路；将它们的一端耦合到电阻器R113-1和开关SW116-1，并且将它们的另一端耦合到电阻器R113-3和开关SW116-3。

类似地，以串联方式耦合包括电阻器R113和开关SW116的并联电路。

电阻器R113-n和开关SW116-n形成了并联电路；将它们的一端耦合到电阻器R113-n-1(未示出)和开关SW116-n-1(未示出)，并且将它们的另一端耦合到电阻器R114。

将电阻器R114的一端耦合到电阻器R113-n和开关SW116-n，并且将其的另一端耦合到电容器C115和OP放大器OP110的非反相输入端子。

将电容器C115的一端耦合到R114，并且将其的另一端接地。

根据从放大电路302耦合到OP放大器OP110的非反向输入端子的电阻器的值的变化量，相位偏移量在移相器101中改变。

具体地，根据来自调整器104的控制信号CTRL2，控制移相器101中的旁路开关SW116-1至116-n断开或闭合。当闭合开关SW116-1时，来自放大电路302的信号经过开关SW116-1，绕过电阻器R113-1。当断开开关SW116-1时，来自放大电路302的信号经过电阻器R113-1。类似地，来自放大电路302的信号根据开关SW116-2至116-n的断开或闭合操作，绕过或经过电阻器R113-2至R113-n并且进入到OP放大器OP110的非反相输入端子中。

结果，根据旁路开关SW116-1至116-n的断开或闭合操作控制从放大电路302耦合到OP放大器OP110的非反向输入端子的电阻的值。

电阻器R113-1到R113-n的值可以是相等的或是不同的。例如，电阻器R113-2的值可以是电阻器R113-1的值的两倍，电阻器R113-3的值可以是电阻器R113-2的值的两倍(总之，是电阻器R113-1的值的四倍)，以及电阻器R113-n的值可以是电阻器R113-n-1的值的两倍(总之，是大于电阻器R113-1的2n-1倍)。这些电阻器值的组合包括电阻器值的2n+1个类型。

调整器104调整包括电阻器R113-1至R113-n的串联电阻器的值的同时，控制旁路开关116-1至116-n的断开和闭合操作，以便即使当操作条件变化时总是以90度保持移相器101的相位偏移量。在与图4中示出的移相器101相同的电路结构中形成移相器复制件304，其包括OP放大器OP110、电阻器R111、R112、R113-1至113-n(n是正整数)和R114、电容器C115、和旁路开关SW116-1至116-n(n是正整数)。然而，输入信号和输出信号如图1中所描述地变化。来自调整器104的控制信号CTRL1被用于在移相器复制件304中控制旁路开关SW116-1至116-n(n是正整数)的断开和闭合操作。

将会描述加法器102的结构。图5是示出根据第一实施例的加法器的结构的一个示例的电路图。在图5中，加法器102包括OP放大器OP120和电阻器R121和R122。

将电阻器R121的一端耦合到移相器101的输出端子，并且将其的另一端耦合到电阻器R122和OP120的非反相输入端子。将电阻器R122的一端耦合到差分放大电路303的输出端子，并且将其的另一端耦合到电阻器R121和OP120的非反相输入端子。

OP放大器OP120被形成为比较器。换言之，将来自移相器101的输出信号和来自差分放大电路303的输出信号分别通过电阻器R121和电阻器R122输入到OP放大器OP120的非反相输入端子。另外，将参考电压Vref施加到OP放大器OP120的反相输入端子。

通过将来自移相器101的输出信号和来自差分放大电路303的输出信号的组合信号的电压与参考电压Vref进行比较，信号被整形成方波。将整形成方波的信号输出到CLK同步电路403。

将会描述相位差检测器305的结构。图6是示出根据第一实施例的相位差检测器的结构的一个示例的电路图。在图6中，相位差检测器305包括OP放大器OP350、OP放大器OP351、频率乘法器352、和D触发器353。

OP放大器OP350被形成为比较器。将激励信号E0输入到OP放大器OP350的非反相输入端子。另外，将参考电压Vref施加到OP放大器OP350的反相输入端子。通过将激励信号E0整形成方波获得的信号CAL0从OP放大器OP350的输出端子输出。

OP放大器OP351也被形成为比较器。将由移相器复制件304相位偏移的激励信号E0’输入到OP放大器OP351的非反相输入端子。将参考电压Vref施加到OP放大器OP351的反相输入端子。通过将相位偏移的激励信号E0’整形成方波获得的信号CAL0从OP放大器OP350的输出端子输出。

频率乘法器352使信号CAL0的频率加倍。频率乘法器352将通过加倍信号CAL0的频率获得的信号CAL2输出到D触发器353。

在D触发器353中，将信号CAL2输入到D端子并且将信号CAL1输入到时钟端子。然后，从D触发器353输出没有相位偏移的激励信号和通过移相器复制件304相位偏移的激励信号之间的相位差的信号。

将会描述频率乘法器352的结构。图7是示出根据第一实施例的频率乘法器的结构的一个示例的电路图。在图7中，频率乘法器352包括脉冲生成电路354、计数器355、D触发器356、和减法器357。

脉冲生成电路354在信号CAL1的上升和下降处生成重置脉冲信号RST。将信号RST输入到计数器355的重置端子和D触发器356的时钟端子。具体地，将N位的每个计数器输出CNTi(i＝1至N：N是正整数)输入到D触发器356的数量N(N位)的每个D端子并且在时钟信号RST的上升处锁存该输入，因此以在RST上升处保持计数器输出值的半值。

计数器355保持利用外部时钟信号的递增计数操作，并且当信号RST变为1时，输出返回到0。

在D触发器356中，将信号RST输入到时钟端子，并且将计数器355的输出输入到D端子。

采用计数器输出和D触发输出之间的差，减法器357输出最高有效位作为CAL2。具体地，当计数器输出小于REF时，CAL2＝1，同时当其大于REF时，CAL2＝1。由于以计数器的最大值的一半设置REF，所以CAL2变为具有加倍的CAL1的频率的方波。

接下来，将会描述频率乘法器352的操作。图8是示出根据第一实施例的频率乘法器的操作波形的视图。在图8中，水平轴指示时间，并且垂直轴指示信号值。在图8中，CAL0示出通过将激励信号整形成方波获得的信号。CAL1示出通过将相位偏移的激励信号整形成方波获得的信号。RST示出来自脉冲生成电路354的重置端子的输出信号。CNTi示出来自计数器355的输出。REF示出来自D触发器356的输出信号。CAL2示出具有加倍的CAL0的频率的信号。

在图8中，计数器355在时间T1之前利用外部时钟信号递增计数。在时间T1处，根据RST信号将计数器355重置，并且D触发器356将计数器355的计数数量的一半移交给减法器357，作为REF。

据此，相位差检测器305中的D触发器在CAL1的上升的时间T2处将CAL2的值供应到调整器104，作为确定信号CAL。

这里，当移相器复制件304的相位偏移量小于π/2时，图6中的D触发器353的输出变为CAL＝1，同时当移相器复制件304的相位偏移量大于π/2时，图6中的D触发器353的输出变为CAL＝0。

将会描述频率误差校正单元103的结构。图9示出根据第一实施例的频率误差校正单元的结构的一个示例。在图9中，频率误差校正单元103包括乘法器130、乘法器131、和加法器132。

乘法器130输出通过将相位差θ0乘以时间微分dθ0/dt获得的校正信号ΔCTRL。

乘法器131将相位差θ0的时间微分dθ0/dt乘以D并且将以上输出到加法器132。

加法器132将相位差θ0加到通过将时间微分dθ0/dt乘以D获得的值，并且输出所获得的旋转速度θm。

基于通过微分处理单元505检测的相位差θ0的时间微分dθ0/dt，频率误差校正单元103输出校正信号ΔCTRL。具体地，校正信号ΔCTRL被设置为与dθ0/dt成比例，使得当从调整器104输出控制信号CTRL1时的移相器101内的电阻器值和当输出CTRL1+ΔCTRL时的电阻器值之间的差ΔR可以是ΔR＝γ×(dθ0/dt)。这里，符号γ是由用于相位滤波器的电容器和电阻器的值确定的常数。

另外，频率误差校正单元103计算由位置计算器501检测的相位差θ0和根据由微分处理单元505检测的dθ0/dt的分解器的旋转角度θm。具体地，以上单元103输出利用θm＝θ0+D×(dθ0/dt)/(2π)计算的值，作为分解器旋转角度θm。这里，符号D是由滤波器结构确定的常数。

将会描述调整器104的结构。图10是示出根据第一实施例的调整器的结构的一个示例的电路图。在图10中，调整器104包括D触发器140、递增/递减(UP/DOWN)计数器141、寄存器142、和加法器143。

在D触发器140中，将用于确定调整定时的电阻器值的时钟信号RCLK输入到时钟端子，并且将信号CAL输入到D端子。在RCLK的上升处在D触发器140中锁存确定信号CAL并且其被输出为上升和下降信号U/D。

当在RCLK的上升处的U/D值是1时递增/递减计数器141执行递增计数操作，同时当U/D值是0时执行递减计数操作。另外，将递增/递减计数器141的输出值输入到移相器复制件304作为控制信号CTRL1，以控制移相器复制件304中的旁路开关SW116-1至116-n。

加法器143将来自频率误差校正单元103的校正信号ΔCTRL相加到CTRL1，并且将获得的值输出到移相器101作为控制信号CTRL2。控制信号CTRL2控制移相器101中的旁路开关SW116-1至116-n。

这里，在移相器101和移相器复制件304中，控制旁路开关SW116-1至116-n使得依据在调整电阻器R113-1至113-n中CTRL1和CTRL2变得较大，串联电阻器的值可以较大。具体地，利用CTRL1和CTRL2的最低有效位控制SW116-1，并利用最高有效位控制SW116-n。

根据以上结构，第一实施例中的分解器校正装置能够校正伴随转子的旋转的频率偏差，并且校正用于移位激励信号的相位的移相器复制件的相位偏移量中的变化量。

第二实施例

第二实施例与第一实施例的不同在于，没有设置移相器复制件并且替代相位差检测器305而设置了温度检测电路。图11是示出根据第二实施例的分解器校正装置的结构的框图。在图11中，相同标号被赋予如图2中的相同部件，并且省略它们的描述。

在图11中，分解器校正装置700包括RDC电路300内的温度检测电路701和调整器703，并且包括微计算机控制器500内的寄存器702。

温度检测电路701将通过测量分解器校正装置内的温度获得的温度数据输出到电阻器702。例如，温度检测电路701测量具有安装在此的分解器校正装置的半导体装置的温度。

调整器703基于通过相位差检测器305检测的相位差和来自寄存器702的输出计算移相器101的调整量。

寄存器702基于温度数据将校正信号输出到调整器703。例如，利用用于关联温度数据与校正信号的表设置寄存器702。

将会描述温度检测电路701的结构。图12是示出根据第二实施例的温度检测电路的结构的一个示例的电路图。在图12中，温度检测电路701包括PMOS泄露源710、电容器711、NMOS开关712、比较器713、计数器714、和D触发器715。

在PMOS泄露源710中，将直流电压施加到栅极和源极，以及将漏极耦合到比较器713、电容器711、和NMOS开关712的源极。

将电容器711的一端耦合到PMOS泄露源710的漏极和NMOS开关712的源极，以及将其的另一端接地。

在NMOS开关712中，将重置信号DISCHARGE施加到栅极，将源极耦合到PMOS泄露源710的漏极和电容器711，以及将漏极接地。

比较器713将电容器711的电位Vc与参考电压Vref进行比较，并且将以上比较结果Vcmp输出到计数器714。

计数器714对时钟信号计数直到Vc的电位超过Vref。

在D触发器715中，将来自计数器714的输出输入到D端子并且将重置信号DISCHARGE输入到时钟端子。

将会描述调整器703的结构。图13是示出根据第二实施例的调整器的结构的一个示例的电路图。在图13中，调整器703包括寄存器730、731、和732以及加法器733。

当θ0＝π/2时，寄存器730记录CTRLref。

寄存器731确定ΔCTRL，使得其可以补偿伴随分解器的旋转的频率偏差。

寄存器732确定校正信号ΔCTRL3，使得其可以补偿伴随温度波动的电阻器值的波动。

接下来，将会描述根据第二实施例的操作。图14是示出根据第二实施例的温度检测电路701的操作波形的视图。在图14中，水平轴指示时间，并且垂直轴指示信号值。在图14中，符号DISCHARGE示出重置信号。Vc示出电容器711的电位。Vcmp示出来自电容器711的电位Vc和参考电压Vref之间的比较的比较结果。TCNTi示出计数器714的输出。CLKin示出直到Vc的电位超过Vref的时钟信号。

在根据第二实施例的分解器校正装置中，首先，执行校准操作。

在校准操作中，在(1)电动机没有旋转，以及(2)外部空气温度是参考温度的条件下，将激励信号输入到分解器201。计数器电路400检测加法器102的输出信号和激励电路301的激励信号之间的相位差θ0。寄存器702调整到调整器104的输入信号CTRLref，使得相位差θ0可以是π/2。当θ0＝π/2时，CTRLref作为参考信号被记录在寄存器702中。

在温度检测电路701中，当重置信号DISCHARGE是1时，NMOS开关712接通，电容器711的电位Vc是0，以及比较器的输出Vcmp也是0。计数器714被重置，并且计数器输出TCNT1至TCNTn全为0。

接下来，当DISCHARGE是0时，通过PMOS泄露源710的漏电流对电容器711充电，电位Vc上升并且计数器714开始递增操作。由于充电的开始和递增操作停止，所以在经过时间T10＝Vref×C/Ip之后电位Vc超过Vref。然后，在时间T11处，DISCHARGE上升，由D触发器715锁存计数器值，以及在寄存器702中记录该值。

首先，在以上校准操作中执行温度检测电路701的以上操作，以及同时在寄存器702中记录计数器值，作为参考温度中的参考计数器值。

然后，温度检测电路701的操作被以能够完全跟随温度变化的间隔(例如每一秒一次)加以重复，以及将更新的D触发器715的输出值与参考计数器值进行比较。

这里，当温度变得较高时，PMOS泄露源710的泄露电流Ip增加，并且计数值减小。相反地，当温度变得较低时，Ip降低并且计数值增加。寄存器702根据参考计数值和电流计数值之间的差计算温度波动宽度。

由于电阻器值根据用于移相器101的电阻器中的温度波动而波动，所以寄存器702确定校正信号ΔCTRL3以补偿波动并且将CTRLref和ΔCTRL3输出到调整器104。

频率误差校正单元103基于与第一实施例类似的旋转角度的时间微分将校正信号ΔCTRL输出到调整器104。

调整器104根据CTRLref、ΔCTRL、和ΔCTRL3控制移相器101内的旁路开关SW116-1至SW116-n，并且调整用于调整电阻器的串联电阻器值。

通过测量装置的温度和基于所测量的温度校正相位偏移量的变化量，根据第二实施例的分解器校正装置能够不需要使用移相器复制件而以高精度检测分解器旋转角度。结果，根据第二实施例的分解器校正装置能够甚至在小芯片区域和安装区域中以高精度检测分解器旋转角。因为通过移相器本身执行校准，所以根据第二实施例的分解器校正装置能够防止由移相器和移相器复制件之间的特征变动导致的旋转角度检测误差。

能够在非暂时性计算机可读介质的各种类型中存储上述的程序以将其供应到计算机。非暂时性计算机可读介质包括有形存储介质的各种类型。非暂时性计算机可读介质包括磁记录介质(例如，软盘、磁带、硬盘驱动器)、光磁记录介质(例如，光磁盘)、CD-只读存储器(ROM)、CD-R、CD-R/W、半导体存储器(例如，掩膜ROM、可编程ROM(PROM)、可擦除PROM(EPROM)、闪速ROM)、随机存取存储器(RAM)。替选地，可以将程序通过各种类型的暂时性计算机可读介质供应到计算机。暂时性计算机可读介质包括电信号、光学信号、和电磁波。暂时性计算机可读介质能够将程序通过诸如电线、光纤、或无线通信信道的有线通信信道供应到计算机。

如上所述，虽然基于实施例，发明人等已经对本发明进行了描述，但是不用说的是，本发明不限于上述实施例，但是在不脱离本发明的精神的情况下，可以进行各种修改。

例如，可以由半导体装置形成实施例中的分解器校正装置。当由半导体装置实现分解器校正装置时，通过温度变化导致的频率偏差变得显著。由于半导体装置具有芯片上的许多电路部分，所以热量更大并且每个电路部分之间的距离更接近；因此受温度的影响更大。具体地，随着100℃的温度上升，在一些情况下，频率偏离20％和更多。

因此，以上实施例的分解器校正装置能够在由半导体装置实现时检测伴随温度变化的较大频率偏差。

Claims (7)

1.一种分解器校正装置，相关于通过由载波频率fc的激励信号激励的分解器检测到的至少具有两个以上的相位的信号，所述分解器校正装置包括：

移相器，所述移相器偏移所述分解器的第一相位信号的相位；

加法器，在所述激励信号按照所述分解器中的转子的旋转角度来被调制的情况下，所述加法器将被相位偏移的所述第一相位信号和第二相位信号相加作为相位调制信号；

频率误差校正单元，所述频率误差校正单元基于在所述分解器的所述相位调制信号与所述激励信号之间的相位差，来生成相位差校正信号；以及

调整器，所述调整器基于所述相位差校正信号，来计算所述移相器的调整量，

其中，所述移相器根据所述调整量，来调整相位偏移量。

2.根据权利要求1所述的装置，

其中，所述调整器基于所述相位差校正信号以及根据所述移相器中的温度变化的所述相位偏移量的变化量，来计算所述移相器的所述调整量。

3.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：

移相器复制件，所述移相器复制件能够按照与基于所述调整量的所述移相器相同的相位偏移量，来偏移所述分解器的所述激励信号的所述相位；以及

相位差检测器，所述相位差检测器检测在所述激励信号和通过所述移相器复制件进行相位偏移的所述激励信号之间的相位差，

其中，所述调整器基于通过所述相位差检测器检测到的所述相位差以及所述相位差校正信号，来计算所述移相器的所述调整量。

4.根据权利要求3所述的装置，进一步包括：

分解器，所述分解器包括激励线圈和多个检测线圈；

激励电路，所述激励电路生成激励信号并且将所述激励信号施加到所述激励线圈；以及

差分放大电路，所述差分放大电路对通过所述检测线圈检测到的相位信号进行差分放大，并且至少输出第一相位信号和第二相位信号，

其中，所述移相器偏移所述第一相位信号的所述相位，以及

其中，在所述激励信号按照所述分解器中的所述转子的所述旋转角度来被调制的情况下，所述加法器将被相位偏移的所述第一相位信号和所述第二相位信号相加作为所述相位调制信号。

5.根据权利要求2所述的装置，进一步包括：

温度检测电路，所述温度检测电路测量所述分解器校正装置的温度，以及

寄存器，所述寄存器基于通过所述温度检测电路测量的所述温度，来计算根据温度变化的所述移相器的所述相位偏移量的变化量，

其中，所述调整器基于通过所述相位差检测器检测到的所述相位差和所述相位偏移量的所述变化量，来计算所述移相器的所述调整量。

6.根据权利要求1所述的装置，进一步包括：

计数器，所述计数器对所述激励信号和所述相位调制信号之间的相位差进行计数；

位置计算器，所述位置计算器基于所述相位差的计数值，来计算所述转子的旋转位置；以及

微分处理单元，所述微分处理单元对在所述旋转位置的信号进行微分，并且计算所述转子的旋转速度，

其中，所述频率误差校正单元基于所述转子的所述旋转速度，来生成相位差校正信号。

7.一种半导体装置，相关于通过由载波频率fc的激励信号激励的分解器检测到的至少具有两个以上的相位的信号，所述半导体装置包括：

移相器电路，所述移相器电路偏移所述分解器的第一相位信号的相位；

加法电路，在所述激励信号按照所述分解器中的转子的旋转角度来被调制的情况下，所述加法电路将被相位偏移的所述第一相位信号和第二相位信号相加作为相位调制信号；

频率误差校正电路，所述频率误差校正电路基于在所述分解器的所述相位调制信号与所述激励信号之间的相位差，来生成相位差校正信号；以及

调整电路，所述调整电路基于所述相位差校正信号，来计算所述移相器的调整量，

其中，所述移相器电路根据所述调整量，来调整相位偏移量。