JP2001023186A - Digital system constant-current control circuit - Google Patents
Digital system constant-current control circuitInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、CD−ROMド
ライブ、MDドライブ、光磁気ディスクドライブ等に代
表されるピックアップの制御装置において、ピックアッ
プ駆動用のアクチュエータを制御するために用いる定電
流制御回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a constant current control circuit used for controlling an actuator for driving a pickup in a pickup control device represented by a CD-ROM drive, an MD drive, a magneto-optical disk drive and the like. Things.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、スパイラル状の記録トラックを
有する記録媒体に対し目標トラックへの記録、再生を実
行するピックアップを制御するサーボ系において、特に
サーボ系の周波数応答特性を安定させるために、定電流
ループ(加速度ループ)によるマイナーループを構成す
る手段が知られている。また、この定電流ループによる
制御の他に、定電圧制御によるアクチュエータ駆動方式
が知られており、まずこの定電圧制御によるアクチュエ
ータ駆動方式の概念と問題点について説明する。2. Description of the Related Art Generally, in a servo system for controlling a pickup for executing recording and reproduction on a target track with respect to a recording medium having a spiral recording track, in order to stabilize a frequency response characteristic of the servo system in particular, a constant value is required. Means for forming a minor loop by a current loop (acceleration loop) are known. In addition to the control using the constant current loop, an actuator driving method using constant voltage control is known. First, the concept and problems of the actuator driving method using constant voltage control will be described.
【0003】図4は、定電圧制御によるアクチュエータ
駆動方式を示す概念図である。このアクチュエータ駆動
方式において、制御対象のアクチュエータ101 の駆動電
流をI(s) ,駆動電流に対するアクチュエータ101 の変
位をX(s) とすると、次式(1)で示す関係式が成立す
る。なお、図4において、102 はアクチュエータが有す
る抵抗成分、103 はアクチュエータが有するインダクタ
ンスを示している。 X(s) /I(s) =Ka /(Mt ・s2 +Dt ・s+Kt ) =(Ka/Kt)/{(Mt/Kt)・s2 +(Dt/Kt)・s+1} ・・・・・・・・・・(1) ここで、s=jω=j・2πf{ω:角速度( rad/
S)、f:周波数(Hz)}であり、また(1)式の各係
数は次の通りである。 Ka :トルク定数 Mt :アクチュエータ質量 Dt :粘性係数 Kt :ばね定数FIG. 4 is a conceptual diagram showing an actuator driving method by constant voltage control. In this actuator driving method, if the drive current of the actuator 101 to be controlled is I (s), and the displacement of the actuator 101 with respect to the drive current is X (s), the following equation (1) holds. In FIG. 4, reference numeral 102 denotes a resistance component of the actuator, and reference numeral 103 denotes an inductance of the actuator. X (s) / I (s ) = Ka / (Mt · s 2 + Dt · s + Kt) = (Ka / Kt) / {(Mt / Kt) · s 2 + (Dt / Kt) · s + 1} ···· (1) where s = jω = j · 2πf {ω: angular velocity (rad /
S), f: frequency (Hz)}, and the respective coefficients of equation (1) are as follows. Ka: torque constant Mt: actuator mass Dt: viscosity coefficient Kt: spring constant
【0004】更に、前記アクチュエータ101 の駆動電流
I(s) は、指示電圧V(s) とアクチュエータ101 が有す
るインダクタンス103 ,抵抗成分102 によって、次式
(2)で示すように規定される。 I(s) =V(s) /(Rc +Lc ・s) ・・・・・・・・・・・・・(2) ここで、Rc はアクチュエータ抵抗値、Lc はアクチュ
エータインダクタンスである。したがって、上記(1)
及び(2)式より指示電圧V(s) に対するアクチュエー
タの変位X(s) の関係式は、次式(3)で表される。 X(s) /V(s) =(Ka/Kt)/〔{(Mt/Kt)・s2 +(Dt/Kt)・s+1} ・(Rc +Lc ・s)〕 ・・・・・・・・・・・(3) なお、アクチュエータがもつ1次共振周波数f0 は、次式(4)で表される。 f0 =(1/2π)・(Kt /Mt )1/2 ・・・・・・・・・・・(4)Further, the driving current I (s) of the actuator 101 is defined by the following equation (2) by the command voltage V (s) and the inductance 103 and the resistance component 102 of the actuator 101. I (s) = V (s) / (Rc + Lc · s) (2) where Rc is an actuator resistance value and Lc is an actuator inductance. Therefore, the above (1)
From equation (2), the relational expression of the displacement X (s) of the actuator with respect to the command voltage V (s) is expressed by the following equation (3). X (s) / V (s) = (Ka / Kt) / [{(Mt / Kt) · s 2 + (Dt / Kt) · s + 1} · (Rc + Lc · s)] (3) The primary resonance frequency f 0 of the actuator is represented by the following equation (4). f 0 = (1 / 2π) · (Kt / Mt) 1/2 (4)
【0005】上記(3)式で表される関係式を概念的に
周波数軸上に表現すると、図6の太曲線Aで示すように
なる。なお、図6において縦軸の上方はゲイン(dB)を
示しており、下方は位相(deg)を示している。前記1次
共振周波数f0 以上では−40dB/dec で減衰し、アクチ
ュエータのRc ,Lc によるポール点P以降は更に−60
dB/dec で減衰する。また位相特性は太曲線Cで示すよ
うに、−270 °まで回る。When the relational expression represented by the above expression (3) is conceptually expressed on the frequency axis, it becomes as shown by a thick curve A in FIG. In FIG. 6, the upper part of the vertical axis indicates the gain (dB), and the lower part indicates the phase (deg). Above the primary resonance frequency f 0, the frequency is attenuated by −40 dB / dec.
Decays by dB / dec. Further, the phase characteristic turns to -270 ° as shown by the thick curve C.
【0006】この定電圧制御によるアクチュエータ駆動
方式の問題点は、システムの応答周波数を例えば図6上
で示されるような目標応答周波数ft まで引き上げる
際、すなわち太曲線Bで示すように引き上げた場合、ア
クチュエータのRc ,Lc によるポール点Pが零クロス
周波数に接近し、位相余裕を確保できないようになって
しまうことである。また、前記アクチュエータのLc ,
Rc が周囲温度、ばらつきによって変化することによっ
て、前記ポール点位置はより不確定なものとなる。した
がって、前記ポール点位置の問題を放置してシステムの
設計を進めた際は、思わぬ場面でシステムが発振してし
まうことになる。[0006] A problem with an actuator driving method according to the constant voltage control, when pulled to the target response frequency f t as shown the response frequency of the system for example on FIG. 6, that is, when pulled up as indicated by the thick curve B In addition, the pole point P due to the actuators Rc and Lc approaches the zero cross frequency, so that the phase margin cannot be secured. In addition, Lc,
As Rc varies with ambient temperature and variations, the pole point position becomes more uncertain. Therefore, when the design of the system is advanced while leaving the problem of the pole point position, the system oscillates in an unexpected scene.
【0007】この定電圧制御によるアクチュエータ駆動
方式の問題を回避するために、図5に示すような定電流
ループによる制御方式が知られている。この制御方式で
は前記アクチュエータのRc ,Lc によるポール点の出
現をキャンセルすることができる。すなわち、この制御
方式は図5に示すように、利得αで帰還率βの負帰還増
幅器105 を用いた帰還系を組み込んで構成するもので、
駆動電流I(s) は次式(5)で表される。なお、図5に
おいて、106 は抵抗値Rs の電流検出抵抗である。 I(s) =V(s) /{(Rs +Rc +Lc ・s)/α+β・Rs } ≒V(s) /(β・Rs ) ・・・・・・・・・・・・・・・・(5) ∵(Rs +Rc +Lc ・s)≪α したがって、前記(3)式は、次式(6)に示すように
近似されることにより、ポール点がキャンセルされる。 X(s) /V(s) =(Ka/Kt)/〔{(Mt/Kt)・s2 +(Dt/Kt)・s+1} ・(β・Rs )〕 ・・・・・・・・・・・・・・(6)In order to avoid the problem of the actuator driving method by the constant voltage control, a control method using a constant current loop as shown in FIG. 5 is known. In this control method, the appearance of the pole point due to Rc and Lc of the actuator can be canceled. That is, as shown in FIG. 5, this control system is configured by incorporating a feedback system using a negative feedback amplifier 105 having a gain α and a feedback rate β.
The drive current I (s) is represented by the following equation (5). In FIG. 5, reference numeral 106 denotes a current detection resistor having a resistance value Rs. I (s) = V (s) / {(Rs + Rc + Lc · s) / α + β · Rs} V (s) / (β · Rs) (5) {(Rs + Rc + Lc · s)} α Therefore, the pole point is canceled by approximating the above equation (3) as shown in the following equation (6). X (s) / V (s) = (Ka / Kt) / [{(Mt / Kt) · s 2 + (Dt / Kt) · s + 1} · (β · Rs)]・ ・ ・ ・ ・ ・ (6)
【0008】上記(6)式を概念的に周波数軸上に表現
すると、図6の曲線A′のようになる。したがって、シ
ステムの応答周波数をft まで引き上げた場合には、図
6の曲線B′のようになり、ポール点による位相余裕を
考慮しなくてもよくなる。また、この場合、位相特性は
C′のようになる。When the above equation (6) is conceptually expressed on the frequency axis, it becomes a curve A 'in FIG. Therefore, when raising the response frequency of the system up to f t is as shown in curve B 'in FIG. 6, it is not necessary to consider the phase margin due to pole point. In this case, the phase characteristics are as shown by C '.
【0009】以上のように、定電流制御によるアクチュ
エータ駆動方式は、システムの安定性に寄与するもので
あり、一般的には、図7に示すようにアナログ素子を用
いた構成で実現されている。すなわち図7において、20
1 は上位コントローラであり、図示はしていないが、該
コントローラ201 は、例えばアクチュエータに接続され
たピックアップ等の位置情報を検出し、位置のフィード
バック制御を実施することでメジャーループを構成して
いる。202 は操作量(指示値)を出力するD/Aコンバ
ータで、203 は電流偏差を演算するアンプであり、図5
に示した概念図における利得αの増幅器105 に相当する
ものである。204 はドライバ、205 はアクチュエータの
インダクタンス、206 はアクチュエータそのものであ
る。207 は電流検出用抵抗であり、208 は該電流検出用
抵抗207 より得られた電圧値を帰還量に応じて演算する
アンプであり、図6に示した概念図における帰還率βに
相当するものである。As described above, the actuator driving method based on the constant current control contributes to the stability of the system, and is generally realized by a configuration using analog elements as shown in FIG. . That is, in FIG.
Reference numeral 1 denotes a higher-level controller, which is not shown.The controller 201 forms a major loop by detecting position information of, for example, a pickup connected to an actuator, and performing position feedback control. . Reference numeral 202 denotes a D / A converter that outputs an operation amount (instruction value), and reference numeral 203 denotes an amplifier that calculates a current deviation.
This corresponds to the amplifier 105 having the gain α in the conceptual diagram shown in FIG. 204 is a driver, 205 is the inductance of the actuator, and 206 is the actuator itself. Reference numeral 207 denotes a current detection resistor. Reference numeral 208 denotes an amplifier that calculates a voltage value obtained from the current detection resistor 207 according to a feedback amount, and corresponds to a feedback ratio β in the conceptual diagram shown in FIG. It is.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】従来の定電流制御によ
るアクチュエータ駆動方式に用いる定電流制御回路は、
機能的には問題がなく、所望の動作を実現可能なもので
あり、広く使用されている。しかしながら、従来の定電
流制御回路の更なるコスト低減と特性向上を実現するに
は、次に述べるような問題点がある。A constant current control circuit used in a conventional actuator driving method based on constant current control is:
It has no problem in function and can realize a desired operation, and is widely used. However, in order to further reduce the cost and improve the characteristics of the conventional constant current control circuit, there are the following problems.
【0011】まず第1に、従来のアナログ素子で構成し
た定電流制御回路では、システムのコスト低減に有利な
CMOSプロセスを用いたデジタル1チップ化には不向
きという問題があり、更にアナログ方式では、抵抗、コ
ンデンサ等の外付け部品を用いざるを得ず、これにより
システムのコスト上昇を招き、またメンテナンスに手間
がかかるという問題点を生じていた。First, the conventional constant current control circuit composed of analog elements has a problem that it is not suitable for a digital one chip using a CMOS process which is advantageous in reducing the cost of the system. External components such as a resistor and a capacitor have to be used, which raises the cost of the system and causes troubles in maintenance.
【0012】第2に、図7に示した従来の定電流制御に
よるアクチュエータ駆動方式において、電流検出アンプ
を除いてデジタル化する際には、電流検出アンプのダイ
ナミックレンジを考慮しなければならない。その理由
は、光磁気ディスクコントローラに代表されるような光
ピックアップを用いるシステムにおいては、光ピックア
ップが目標トラックへ追従しているサーボオン時と、前
記光ピックアップを目標トラックにジャンプ若しくはシ
ークさせる場合とで、上位コントローラよりの指示電圧
値のダイナミックレンジが大きく異なり、このことは即
電流検出アンプのダイナミックレンジに影響するからで
ある。Secondly, in the conventional actuator driving method based on constant current control shown in FIG. 7, when digitizing except for the current detection amplifier, the dynamic range of the current detection amplifier must be considered. The reason for this is that in a system using an optical pickup typified by a magneto-optical disk controller, there are two cases: when the servo is turned on when the optical pickup is following the target track, and when the optical pickup jumps or seeks to the target track. This is because the dynamic range of the command voltage value from the host controller is greatly different, which immediately affects the dynamic range of the current detection amplifier.
【0013】したがって、前記電流検出アンプの出力を
A/D変換する際、トラックジャンプ時等前記指示電圧
値が大きい場合にも飽和しないように、A/D変換器の
入力レンジを決めた場合、トラック追従時における前記
電流検出アンプの出力値をきめ細かに変換できないた
め、トラック追従時における十分な抑圧度(目標トラッ
クへの追従性)が得られないという問題があった。な
お、前記A/D変換器のビット階調度を上げれば、この
ような問題点の回避は可能であるが、A/D変換器その
もののコストが上がってしまい、結果としてシステムの
要求コストを実現できなくなる。Therefore, when the output of the current detection amplifier is A / D converted, when the input range of the A / D converter is determined so as not to be saturated even when the indicated voltage value is large, such as at the time of a track jump, Since the output value of the current detection amplifier at the time of track following cannot be converted finely, there is a problem that a sufficient degree of suppression (trackability to the target track) at the time of track following cannot be obtained. If the bit gradation of the A / D converter is increased, such a problem can be avoided. However, the cost of the A / D converter itself increases, and as a result, the required cost of the system is realized. become unable.
【0014】本発明は、従来の定電流制御によるアクチ
ュエータ駆動方式における上記問題点を解消するために
なされたもので、簡易な構成でより特性の優れた低コス
トのデジタル定電流制御回路を提供することを目的とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems in the conventional actuator driving method using constant current control, and provides a low-cost digital constant current control circuit having a simple configuration and excellent characteristics. The purpose is to:
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、本発明は、スパイラル状の記録トラックを有する記
録媒体に対し目標トラックへの記録、再生を実行するピ
ックアップを制御するための制御装置に用いる定電流制
御回路において、上位コントローラより指示電圧値が与
えられる電流偏差用減算回路と、該電流偏差用減算回路
の減算結果をデジタル積分するデジタル積分器と、該デ
ジタル積分器の出力に基づいてピックアップのアクチュ
エータを駆動するためのアクチュエータ駆動回路と、該
アクチュエータ駆動回路の電流を検出して増幅する電流
検出アンプと、該電流検出アンプの出力値をA/D変換
して前記電流偏差用減算回路へ入力するためのA/D変
換器と、前記ピックアップのトラック追従サーボ時にお
いて前記上位コントローラより与えられる前記電流偏差
用減算回路への指示電圧値に応じて、又は前記ピックア
ップのトラック追従サーボオフ時における前記上位コン
トローラより与えられるシークステータス若しくはトラ
ックジャンプステータスに応じて、前記電流検出アンプ
のゲインと前記デジタル積分器のゲインと前記電流偏差
用減算回路の指示入力レンジをそれぞれ切り替える手段
とを備え、前記電流検出アンプの出力値をA/D変換す
るA/D変換器の入力レンジを最適化するようにして、
デジタル方式定電流制御回路を構成するものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, the present invention provides a control device for controlling a pickup for executing recording and reproduction on a target track on a recording medium having a spiral recording track. In the constant current control circuit used for the above, a subtraction circuit for a current deviation to which an instruction voltage value is given from a higher-order controller, a digital integrator for digitally integrating the subtraction result of the subtraction circuit for the current deviation, and a digital integrator based on the output of the digital integrator Drive circuit for driving the actuator of the pickup, a current detection amplifier for detecting and amplifying the current of the actuator drive circuit, A / D converting the output value of the current detection amplifier to subtract the current deviation An A / D converter for inputting to the circuit; The gain of the current detection amplifier according to a command voltage value given from the roller to the current deviation subtraction circuit, or according to a seek status or a track jump status given from the host controller when the track following servo of the pickup is turned off. Means for switching the gain of the digital integrator and the instruction input range of the current deviation subtraction circuit, and optimizes the input range of the A / D converter for A / D converting the output value of the current detection amplifier. So that
It constitutes a digital constant current control circuit.
【0016】このように構成されたデジタル方式定電流
制御回路においては、トラックジャンプ若しくはシーク
状態のようなピックアップのトラック追従サーボオフ
時、またトラック追従サーボ時での操作量が一時的に大
きくなった際は、電流検出アンプのゲインとデジタル積
分器のゲインを下げ、また電流偏差用減算回路の指示入
力値を小さくする。一方、トラック追従サーボ時は、電
流検出アンプのゲインとデジタル積分器のゲインを上
げ、また電流偏差用減算回路の指示入力値を大きくす
る。これにより、前記電流検出アンプの出力値を少ない
ビット数でA/D変換しても、トラック追従サーボ時で
の抑圧度(目標トラックへの追従性)を確保できる。ま
た電流検出アンプ以外のユニットを上位コントローラを
含めてデジタル1チップ化することが可能で、システム
のコストの低減化を図ることができる。In the digital constant current control circuit constructed as described above, when the track following servo of the pickup such as a track jump or seek state is off, or when the operation amount during the track following servo temporarily increases. Reduces the gain of the current detection amplifier and the gain of the digital integrator, and decreases the instruction input value of the current deviation subtraction circuit. On the other hand, during the track following servo, the gain of the current detection amplifier and the gain of the digital integrator are increased, and the instruction input value of the current deviation subtraction circuit is increased. As a result, even when the output value of the current detection amplifier is A / D converted with a small number of bits, the degree of suppression (trackability to the target track) at the time of track tracking servo can be secured. In addition, units other than the current detection amplifier can be integrated into a single digital chip including the host controller, and the cost of the system can be reduced.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】次に、実施の形態について説明す
る。図1は、本発明に係るデジタル定電流制御回路の実
施の形態を示すブロック構成図である。図1において、
1は上位コントローラで、図示はしていないが、例えば
アクチュエータに接続されたピックアップ等の位置情報
を検出し、位置のフィードバック制御を実施するように
なっている。2は後段の電流偏差用減算回路の指示入力
レンジを切り替える指示入力レンジ切替回路で、ゲイン
G1,G2を与える乗算器と、該乗算器の乗算結果の
内、ゲインG1の結果若しくはゲインG2の結果を選択
する選択回路と、該選択回路の出力を保持するレジスタ
とで構成されている。Next, an embodiment will be described. FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital constant current control circuit according to the present invention. In FIG.
Reference numeral 1 denotes a host controller (not shown), which detects position information of, for example, a pickup connected to an actuator, and performs position feedback control. Reference numeral 2 denotes an instruction input range switching circuit for switching the instruction input range of the current deviation subtraction circuit at the subsequent stage, a multiplier for providing gains G1 and G2, and a result of the gain G1 or a result of the gain G2 among the multiplication results of the multipliers. And a register for holding the output of the selection circuit.
【0018】3は指示入力と電流偏差を減算する電流偏
差用減算回路で、4は該電流偏差用減算回路3の減算結
果をデジタル積分するデジタル積分器であり、前記電流
偏差用減算回路3及びデジタル積分器4とで、前記図5
で示した定電流制御回路における利得がαの増幅器105
に対応するものである。5はデジタル積分器4のゲイン
を切り替えるゲイン切替回路で、ゲイン1/G1及びゲ
イン1/G2を与える乗算器5−1,5−2と、該乗算
器の乗算結果の内1/G1の結果若しくは1/G2の結
果を選択する選択回路5−3とで構成されている。6は
ピックアップ用のアクチュエータ駆動回路、7はアクチ
ュエータのインダクタンス、8はアクチュエータそのも
のを示しており、9は電流検出用抵抗である。Reference numeral 3 denotes a current deviation subtraction circuit for subtracting an instruction input and a current deviation. Reference numeral 4 denotes a digital integrator for digitally integrating the subtraction result of the current deviation subtraction circuit 3. 5 with the digital integrator 4
Amplifier 105 with a gain of α in the constant current control circuit
It corresponds to. Reference numeral 5 denotes a gain switching circuit for switching the gain of the digital integrator 4, which includes multipliers 5-1 and 5-2 for providing a gain 1 / G1 and a gain 1 / G2, and a result of 1 / G1 among the multiplication results of the multiplier. Alternatively, it comprises a selection circuit 5-3 for selecting the result of 1 / G2. Numeral 6 denotes an actuator drive circuit for pickup, numeral 7 denotes an inductance of the actuator, numeral 8 denotes an actuator itself, and numeral 9 denotes a current detecting resistor.
【0019】10は電流偏差を演算するアンプであり、図
5に示した定電流制御回路における帰還率βに相当す
る。この電流偏差演算アンプ10は、ゲインG1,G2を
与えるアナログ乗算器10−1,10−2と、該アナログ乗
算器の乗算結果の内、乗算器10−1の乗算結果若しくは
乗算器10−2の乗算結果を選択する選択回路10−3と、
上位コントローラ1よりの電圧指示値若しくは上位コン
トローラ1より供給されるジャンプステータス、シーク
ステータス情報をみて、前記アナログ乗算器10−1又は
10−2の乗算結果を選択するための選択回路10−3への
入力信号を生成するゲイン切替判定器10−4とで構成さ
れている。11は電流偏差演算アンプ10の選択回路10−3
から出力される電流偏差信号をA/D変換するためのA
/D変換器である。Reference numeral 10 denotes an amplifier for calculating a current deviation, which corresponds to the feedback ratio β in the constant current control circuit shown in FIG. The current deviation operation amplifier 10 includes analog multipliers 10-1 and 10-2 for providing gains G1 and G2, and a multiplication result of the multiplier 10-1 or a multiplier 10-2 among the multiplication results of the analog multipliers. A selection circuit 10-3 for selecting a multiplication result of
The voltage value from the host controller 1 or the jump status and seek status information supplied from the host controller 1 are viewed, and the analog multiplier 10-1 or the
And a gain switching determiner 10-4 for generating an input signal to a selection circuit 10-3 for selecting a multiplication result of 10-2. 11 is a selection circuit 10-3 of the current deviation calculation amplifier 10
For A / D converting the current deviation signal output from
/ D converter.
【0020】図2は、図1に示した実施の形態における
電流偏差演算アンプ10の具体的な構成例を示す回路構成
図である。図2において、21は上位コントローラバス20
に接続されたレジスタで、トラックジャンプ、トラック
シークの各ステータスを保持するものである。この構成
例においては、上位コントローラ1がトラックジャンプ
ビット若しくはトラックシークビットに“1”を書いた
時にトラック追従サーボオフ状態となり、前記上位コン
トローラ1がトラックジャンプビット若しくはトラック
シークビットに“0”を書いた時にトラック追従サーボ
オン状態になる。22は指示値レジスタで、上位コントロ
ーラ1よりの電圧指示値を書き込むものである。23は電
圧指示値の閾値を保持する閾値レジスタである。24は予
め設定された閾値レジスタ23の内容と指示値レジスタ22
の内容を比較し、電圧指示値が閾値を超えた際に“1”
を出力するデジタルの比較回路である。25はレジスタ21
の出力及び比較回路24の出力を入力とするOR回路であ
る。FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific configuration example of the current deviation operation amplifier 10 in the embodiment shown in FIG. In FIG. 2, reference numeral 21 denotes an upper controller bus 20.
The registers connected to are used to hold track jump and track seek statuses. In this configuration example, when the upper controller 1 writes "1" to the track jump bit or the track seek bit, the track following servo is turned off, and the upper controller 1 writes "0" to the track jump bit or the track seek bit. Sometimes, the track following servo is turned on. Reference numeral 22 denotes an instruction value register for writing a voltage instruction value from the host controller 1. Reference numeral 23 denotes a threshold value register for holding a threshold value of the voltage instruction value. Reference numeral 24 denotes the contents of a preset threshold register 23 and the indicated value register 22.
Are compared, and when the voltage indication value exceeds the threshold value, "1"
Is a digital comparison circuit that outputs. 25 is register 21
And an output of the comparison circuit 24 as an input.
【0021】26,27,30,32,33は抵抗、28,29はアナ
ログスイッチ、31は電流検出用抵抗、34は電流検出アン
プであり、抵抗26,27,アナログスイッチ28,29,抵抗
30で前記電流検出アンプ34のゲインを設定している。す
なわち、抵抗26,30で図1に示したアナログ乗算器10−
1のゲインG1に相当するゲインを示しており、抵抗2
7,30で図1に示したアナログ乗算器10−2のゲインG
2に相当するゲインを示している。そして、OR回路25
の出力が“1”の時、アナログスイッチ28がオンとな
り、抵抗26,30で設定されるゲインG1が選択され、O
R回路25の出力が“0”の時、アナログスイッチ29がオ
ンとなり、抵抗27,30で設定されるゲインG2が選択さ
れる。なお、この構成例では、G1(=1)<G2とし
ている。Reference numerals 26, 27, 30, 32, and 33 denote resistors, reference numerals 28 and 29 denote analog switches, reference numeral 31 denotes a current detection resistor, reference numeral 34 denotes a current detection amplifier, and resistors 26, 27, analog switches 28, 29, and resistors.
At 30, the gain of the current detection amplifier 34 is set. That is, the analog multiplier 10- shown in FIG.
A gain corresponding to the gain G1 of 1 is shown.
The gain G of the analog multiplier 10-2 shown in FIG.
2 shows a gain corresponding to 2. And the OR circuit 25
Is "1", the analog switch 28 is turned on, the gain G1 set by the resistors 26 and 30 is selected, and
When the output of the R circuit 25 is "0", the analog switch 29 is turned on, and the gain G2 set by the resistors 27 and 30 is selected. In this configuration example, G1 (= 1) <G2.
【0022】次に、図1及び図2に示した実施の形態の
動作を、図3に示したタイミングチャートを参照しなが
ら説明する。図3は、トラック追従動作若しくはジャン
プ動作を概念的に示したものであり、指示電圧は上位コ
ントローラ1よりの操作量そのものであり、電流検出ア
ンプ出力は図1における電流偏差演算アンプ10の選択回
路10−3の出力、又は図2における電流検出アンプ34の
出力レベルであり、電流偏差は図1における電流偏差用
減算回路3の出力であり、また積分器出力は図1におけ
るデジタル積分器4の出力である。そして、図3は、時
点〜における各状態と、その時点で選択されるゲイ
ンG1又はG2を示している。Next, the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described with reference to the timing chart shown in FIG. FIG. 3 conceptually shows a track following operation or a jump operation. The instruction voltage is the operation amount itself from the host controller 1, and the output of the current detection amplifier is the selection circuit of the current deviation calculation amplifier 10 in FIG. 10-3, or the output level of the current detection amplifier 34 in FIG. 2, the current deviation is the output of the current deviation subtraction circuit 3 in FIG. 1, and the integrator output is the digital integrator 4 in FIG. Output. FIG. 3 shows each state from time point to and the gain G1 or G2 selected at that time point.
【0023】時点、,は、トラック追従サーボが
実施されている時である。このときは、本来指示電圧の
振幅は、図3の指示電圧において点線で示されるように
小さい。しかし、前記電流偏差演算アンプ10のゲイン切
替判定器10−4によりゲインG2が選択され、図1の電
流偏差用減算回路3に入力される指示値は、図1の指示
入力レンジ切替回路2で切り替えられ、図3の指示電圧
において実線で示されるように見掛け上振幅を大きくし
ている。同様に、電流検出アンプ34(電流偏差演算アン
プ10の選択回路10−3)の出力の振幅値も、実線図示の
ように見掛け上大きくすることで、図1のA/D変換器
11によるビット打ち切り誤差を極力なくしている。電流
偏差を求めたものを積分した際の後処理として、図1の
デジタル積分器4のゲイン切替回路5において、1/G
2を乗算することによりシステムとしてのレンジを合わ
せている。At the time,, is when the track following servo is being performed. At this time, the amplitude of the command voltage is originally small as indicated by the dotted line in the command voltage of FIG. However, the gain G2 is selected by the gain switching determiner 10-4 of the current deviation operation amplifier 10, and the instruction value input to the current deviation subtraction circuit 3 of FIG. 1 is changed by the instruction input range switching circuit 2 of FIG. The amplitude is apparently increased as shown by the solid line at the command voltage in FIG. 3. Similarly, the amplitude value of the output of the current detection amplifier 34 (the selection circuit 10-3 of the current deviation calculation amplifier 10) is also increased apparently as shown by the solid line, thereby making the A / D converter of FIG.
The bit truncation error due to 11 has been minimized. As post-processing when integrating the result of the current deviation, the gain switching circuit 5 of the digital integrator 4 in FIG.
By multiplying by 2, the range as the system is adjusted.
【0024】時点は、トラック追従サーボオフで、ピ
ックアップがジャンプ(又はシーク)している時であ
り。しかし、前記ゲイン切替判定器10−4が“1”を出
力することによりゲインG1が選択され、図1の指示入
力レンジ切替回路2を介して電流偏差用減算回路3に入
力される指示値は、そのままの振幅になる。同様に電流
検出アンプ34(選択回路10−3)の出力の振幅値も、そ
のままの振幅になる。このようにして、定電流制御回路
ループ内の信号の飽和を防止する。The time point is when the pickup is jumping (or seeking) with the track following servo off. However, the gain G1 is selected by the gain switching determiner 10-4 outputting "1", and the instruction value input to the current deviation subtraction circuit 3 via the instruction input range switching circuit 2 in FIG. , The amplitude remains unchanged. Similarly, the amplitude value of the output of the current detection amplifier 34 (selection circuit 10-3) has the same amplitude. In this way, signal saturation in the constant current control circuit loop is prevented.
【0025】時点は、トラック追従サーボ時におい
て、たまたま指示電圧の振幅が、図2における閾値レジ
スタ23で保持されている閾値を超えたときの状態を示し
ている。この際も、前記ゲイン切替判定器10−4が
“1”を出力することでゲインG1が選択され、図1の
指示入力レンジ切替回路2を介して電流偏差用減算回路
3に入力される指示値は、そのままの振幅になる。同様
に電流検出アンプ34(選択回路10−3)の振幅値も、そ
のままの振幅になる。このようにして、定電流制御回路
ループ内の信号の飽和を防止する。The time point indicates a state where the amplitude of the command voltage happens to exceed the threshold value held in the threshold value register 23 in FIG. 2 during the track following servo. Also in this case, the gain G1 is selected by the gain switching determiner 10-4 outputting "1", and the instruction input to the current deviation subtraction circuit 3 via the instruction input range switching circuit 2 in FIG. The value is the same amplitude. Similarly, the amplitude value of the current detection amplifier 34 (selection circuit 10-3) has the same amplitude. In this way, signal saturation in the constant current control circuit loop is prevented.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上実施の形態に基づいて説明したよう
に、本発明によれば、トラック追従サーボオフ時とトラ
ック追従サーボ時に、電流検出アンプのゲインとデジタ
ル積分器のゲインと電流偏差用減算回路の指示入力レン
ジを切り替え可変できるように構成されているので、A
/D変換器の入力レンジを最適化することができ、電流
検出アンプの出力値を少ないビット数でA/D変換して
もトラック追従サーボ時での抑圧度を確保することがで
きる。また、電流検出アンプ以外のユニットをデジタル
1チップ化することができ、システムのコスト低減に寄
与することができる。As described above with reference to the embodiments, according to the present invention, the gain of the current detection amplifier, the gain of the digital integrator, and the current deviation subtraction circuit are provided when the track following servo is off and the track following servo is performed. Is configured to be able to switch and change the instruction input range of
The input range of the / D converter can be optimized, and even if the output value of the current detection amplifier is A / D converted with a small number of bits, the degree of suppression during the track following servo can be secured. In addition, units other than the current detection amplifier can be integrated into a single digital chip, which can contribute to a reduction in system cost.
【図1】本発明に係るデジタル方式定電流制御回路の実
施の形態を示すブロック構成図である。FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a digital constant current control circuit according to the present invention.
【図2】図1に示した実施の形態における電流偏差演算
アンプの具体的な構成例を示す回路構成図である。FIG. 2 is a circuit configuration diagram showing a specific configuration example of a current deviation operation amplifier in the embodiment shown in FIG. 1;
【図3】図1及び図2に示した実施の形態の動作を説明
するためのタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2;
【図4】従来の定電圧制御のアクチュエータ駆動方式を
示す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a conventional actuator driving method of constant voltage control.
【図5】従来の定電流制御のアクチュエータ駆動方式を
示す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram showing a conventional actuator driving method of constant current control.
【図6】図4及び図5に示した駆動方式の周波数特性を
示す図である。FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics of the driving method shown in FIGS. 4 and 5;
【図7】図5に示した定電流制御のアクチュエータ駆動
方式をアナログ素子を用いて構成したアクチュエータ駆
動回路を示す図である。7 is a diagram showing an actuator drive circuit in which the actuator drive method of constant current control shown in FIG. 5 is configured using analog elements.
1 上位コントローラ 2 指示入力レンジ切替回路 3 電流偏差用減算回路 4 デジタル積分器 5 デジタル積分器のゲイン切替回路 5−1,5−2 乗算器 5−3 選択回路 6 ピックアップ用アクチュエータ駆動回路 7 アクチュエータのインダクタンス 8 アクチュエータ 9 電流検出用抵抗 10 電流偏差演算アンプ 10−1,10−2 アナログ乗算器 10−3 選択回路 10−4 ゲイン切替判定器 20 上位コントローラ 21 ステータス保持レジスタ 22 指示値レジスタ 23 閾値レジスタ 24 デジタル比較回路 25 OR回路 26,27,30,32,33 抵抗 28,29 アナログスイッチ 31 電流検出用抵抗 34 電流検出アンプ 25 A/D変換器 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper controller 2 Instruction input range switching circuit 3 Subtraction circuit for current deviation 4 Digital integrator 5 Gain switching circuit of digital integrator 5-1 and 5-2 Multiplier 5-3 Selection circuit 6 Pickup actuator drive circuit 7 Actuator drive Inductance 8 Actuator 9 Current detection resistor 10 Current deviation operation amplifier 10-1, 10-2 Analog multiplier 10-3 Selection circuit 10-4 Gain switching judgment device 20 Upper controller 21 Status holding register 22 Indication value register 23 Threshold value register 24 Digital comparison circuit 25 OR circuit 26, 27, 30, 32, 33 Resistance 28, 29 Analog switch 31 Current detection resistor 34 Current detection amplifier 25 A / D converter
Claims (1)
録媒体に対し目標トラックへの記録、再生を実行するピ
ックアップを制御するための制御装置に用いる定電流制
御回路において、上位コントローラより指示電圧値が与
えられる電流偏差用減算回路と、該電流偏差用減算回路
の減算結果をデジタル積分するデジタル積分器と、該デ
ジタル積分器の出力に基づいてピックアップのアクチュ
エータを駆動するためのアクチュエータ駆動回路と、該
アクチュエータ駆動回路の電流を検出して増幅する電流
検出アンプと、該電流検出アンプの出力値をA/D変換
して前記電流偏差用減算回路へ入力するためのA/D変
換器と、前記ピックアップのトラック追従サーボ時にお
いて前記上位コントローラより与えられる前記電流偏差
用減算回路への指示電圧値に応じて、又は前記ピックア
ップのトラック追従サーボオフ時における前記上位コン
トローラより与えられるシークステータス若しくはトラ
ックジャンプステータスに応じて、前記電流検出アンプ
のゲインと前記デジタル積分器のゲインと前記電流偏差
用減算回路の指示入力レンジをそれぞれ切り替える手段
とを備え、前記電流検出アンプの出力値をA/D変換す
るA/D変換器の入力レンジを最適化するように構成さ
れていることを特徴とするデジタル方式定電流制御回
路。1. A constant current control circuit for use in a control device for controlling a pickup for executing recording and reproduction on a target track on a recording medium having a spiral recording track, wherein an instruction voltage value is supplied from a host controller. Current deviation subtraction circuit, a digital integrator for digitally integrating the subtraction result of the current deviation subtraction circuit, an actuator drive circuit for driving an actuator of a pickup based on an output of the digital integrator, and the actuator A current detection amplifier for detecting and amplifying a current of the drive circuit, an A / D converter for A / D converting an output value of the current detection amplifier and inputting the converted value to the current deviation subtraction circuit; Instruction to the current deviation subtraction circuit given by the host controller at the time of track following servo The gain of the current detection amplifier, the gain of the digital integrator, and the subtraction for the current deviation according to a voltage value or a seek status or a track jump status given by the host controller when the track following servo of the pickup is turned off. Means for switching respective input ranges of the circuit, wherein the input range of the A / D converter for A / D converting the output value of the current detection amplifier is optimized. Method Constant current control circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11189883A JP2001023186A (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Digital system constant-current control circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11189883A JP2001023186A (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Digital system constant-current control circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001023186A true JP2001023186A (en) | 2001-01-26 |
Family
ID=16248783
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11189883A Withdrawn JP2001023186A (en) | 1999-07-05 | 1999-07-05 | Digital system constant-current control circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001023186A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1316465C (en) * | 2002-10-31 | 2007-05-16 | 松下电器产业株式会社 | CD device, magnetic track jump control circuit and focusing jump control circuit |
CN1319057C (en) * | 2002-09-13 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | Disk device and controller thereof, controlling signal generating circuit |
JP2015023746A (en) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Motor driving control device and operation method therefor |
-
1999
- 1999-07-05 JP JP11189883A patent/JP2001023186A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1319057C (en) * | 2002-09-13 | 2007-05-30 | 松下电器产业株式会社 | Disk device and controller thereof, controlling signal generating circuit |
CN1316465C (en) * | 2002-10-31 | 2007-05-16 | 松下电器产业株式会社 | CD device, magnetic track jump control circuit and focusing jump control circuit |
JP2015023746A (en) * | 2013-07-23 | 2015-02-02 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | Motor driving control device and operation method therefor |
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---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |