JP2007096376A - Load drive method and load drive apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、不感帯の入力オフセット電圧を軽減するオフセット調整機能を有する負荷駆動方法および負荷駆動装置に関する。 The present invention relates to a load driving method and a load driving device having an offset adjustment function for reducing an input offset voltage in a dead zone.
記録再生装置において、光ディスクにアクセスする光ピックアンプを記録媒体の径方向に駆動するスレッドやローディング等のアクチュエータの駆動には、低消費電力化に適したパルス幅変調(PWM)出力の負荷駆動装置が使用されている。さらに、アクチュエータの初期位置を規定化するために、負荷駆動装置の入出力特性には出力電圧が略ゼロとなる不感帯が設けられている。 In a recording / reproducing apparatus, a load driving apparatus with a pulse width modulation (PWM) output suitable for low power consumption is used for driving an actuator such as a thread or loading that drives an optical pick amplifier for accessing an optical disk in the radial direction of the recording medium. Is used. Furthermore, in order to define the initial position of the actuator, a dead zone where the output voltage is substantially zero is provided in the input / output characteristics of the load driving device.
図8は従来の負荷駆動装置を示す。
前記アクチュエータの通電回路を表している負荷29は、負荷駆動装置100の出力に接続されて駆動信号入力端子21と基準信号入力端子22に入力された信号に基づいて運転されている。
FIG. 8 shows a conventional load driving device.
The
負荷駆動装置100は、入力アンプ23、絶対値回路24、パルス幅変調部25、極性判定部26、三角波発生部27、駆動出力回路28、帰還アンプ30、フィルタ42および入力抵抗43によって構成されている。
The
入力アンプ23は、一方の入力端子IN1に駆動信号入力端子21から入力抵抗43を介して印加された図9(a)に示す駆動信号A1と、他方の入力端子IN2に基準信号入力端子22から印加された基準信号B1とを差動増幅した信号を出力する。入力アンプ23の出力は、絶対値回路24を介してパルス幅変調部25の一方の入力端子に接続されている。パルス幅変調部25の他方の入力端子には、三角波発生部27から図9(b)に示す三角波Dが印加されている。なお、負荷駆動装置の入出力特性に不感帯を設けるために、三角波Dは基準電圧から直流電圧Vaだけ持ち上げられている。
The
パルス幅変調部25の出力は、駆動出力回路28の一方の入力端子に接続されている。駆動出力回路28の他方の入力端子は極性判定部26の出力端子に接続されている。極性判定部26は、一方の入力端子を駆動信号入力端子21に、他方の入力端子を基準信号入力端子22に接続されており、駆動信号A1と基準信号B1の差電圧の極性に基づいて駆動方向を切り替える信号を駆動出力回路28に出力する。
The output of the pulse
駆動出力回路28は、パルス幅変調部25の出力信号Eと極性判定部26の出力信号に応じて、負荷29を駆動する信号を作成し、負荷29および帰還アンプ30に出力する。駆動出力回路28の2つの出力端子は、それぞれ負荷29および帰還アンプ30の入力端子に接続されている。帰還アンプ30は、駆動出力回路28の出力信号の差を差動増幅し、フィルタ42を介して平滑化して、入力アンプ23の前記一方の入力端子に負帰還させる。このように構成された負荷駆動装置100は、絶対値回路24の出力に図9(b)に示す絶対値信号Cが発生し、パルス幅変調部25の出力には、図9(c)に示す信号Eが発生する。信号Eにおいて、三角波信号Dの最小電圧より信号Cが低い区間が、前記不感帯の区間となる。
The
このように構成される負荷駆動回路100は、フィルタ42の値を調整することにより、その周波数特性を平坦または任意の周波数特性に設定できる。
上記のように不感帯を設定して制御対象の初期位置を安定にしているが、最近では、データ記録密度の高密度化に伴い、広い範囲で良好な線形入出力特性を目的として、前記の不感帯を小さくし入力ダイナミックレンジを増やすことが要求されている。 Although the dead zone is set as described above to stabilize the initial position of the control object, recently, with the increase in data recording density, the dead zone described above has been developed for the purpose of good linear input / output characteristics over a wide range. Is required to increase the input dynamic range.
さらに、負荷駆動回路100を構成する各ブロック内の素子特性の不整合性により発生する系全体の入力オフセット電圧のために、入力信号がゼロである時にも不感帯区間に入らず出力オフセット電圧が出てしまう場合がある。そのために、不感帯の入力オフセットを低減する必要がある。
Furthermore, because of the input offset voltage of the entire system that is generated due to inconsistency of element characteristics in each block constituting the
ここで、負荷駆動装置100での各ブロックのオフセット電圧と系全体の出力オフセット電圧との関係を、具体的に説明する。
図8において、入力アンプ23の増幅率をH、パルス幅変調部25と駆動出力回路28との各増幅率を合成した増幅率をJ、帰還アンプ30の増幅率にフィルタ42の抵抗値を乗じたものをKとすると、系全体の増幅率Gは次式(1)で表される。
Here, the relationship between the offset voltage of each block in the
In FIG. 8, the amplification factor of the
G = (H・J) / (1−H・K・J) ・・・・・・(1)
通常、ばらつきを抑えるため、Hの値を大きくし、Kの値はHの値より十分に小さくする。図8において、入力アンプ23の入力オフセット電圧をa、絶対値回路24の入力オフセット電圧をc、パルス幅変調部25と駆動出力回路28との各入力オフセット電圧を合成した入力オフセット電圧をd、帰還アンプ30の入力オフセット電圧をbとすると、系全体の出力オフセット電圧Vofsは次式(2)で表される。
G = (H ・ J) / (1-H ・ K ・ J) (1)
Usually, in order to suppress variation, the value of H is increased and the value of K is sufficiently smaller than the value of H. In FIG. 8, the input offset voltage of the
Vofs = [{(b・K+a)・H+(c+d)}・J] / (1−H・K・J) ・・(2)
となり、入力オフセットVofsiは、式(2)を式(1)で除すると、
Vofsi = (b・K+a) + {(c+d)/H} ・・・(3)
となる。式(3)より、cとdは、大きな値であるHで除しているので、系全体の入力オフセット電圧に対して影響は少ない。よって、aとbの値が入力オフセット電圧に支配的である。つまり、素子特性の不整合性の大きいアナログMOS構成の増幅器のような装置では、aやbやcやdが大きくなり系全体の入力オフセット電圧は大きくなる。
Vofs = [{(b · K + a) · H + (c + d)} · J] / (1−H · K · J) (2)
The input offset Vofsi is obtained by dividing equation (2) by equation (1).
Vofsi = (b · K + a) + {(c + d) / H} (3)
It becomes. Since c and d are divided by H, which is a large value, from Equation (3), there is little influence on the input offset voltage of the entire system. Therefore, the values of a and b dominate the input offset voltage. That is, in an apparatus such as an amplifier having an analog MOS configuration with a large mismatch in element characteristics, a, b, c, and d increase, and the input offset voltage of the entire system increases.
また、負荷駆動装置のパルス幅変調出力に対して系全体の入力オフセット電圧を小さく補正するためには、低オフセット電圧のLPFを通した後の出力を検出しなければならない。しかし、スイッチングノイズや極細パルスの検出など、精度良く不感帯区間を検知するのは困難である。従って、不感帯の入力オフセット電圧の値を精度よく補正することは困難であった。 Further, in order to correct the input offset voltage of the entire system to be small with respect to the pulse width modulation output of the load driving device, the output after passing through the LPF having a low offset voltage must be detected. However, it is difficult to detect the dead zone with high accuracy, such as detection of switching noise and ultrafine pulses. Therefore, it is difficult to accurately correct the value of the input offset voltage in the dead zone.
本発明は、不感帯区間の入力オフセット電圧を低減できる負荷駆動方法および負荷駆動装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the load drive method and load drive device which can reduce the input offset voltage of a dead zone area.
本発明の請求項1記載の負荷駆動方法は、駆動信号を入力アンプで増幅した信号の絶対値信号に変換した信号を被変調信号とし、入出力特性の不感帯に応じた電圧だけ基準電圧から持ち上げられた三角波を変調信号としてパルス幅変調部からパルス幅変調信号を作成し、このパルス幅変調信号に基づいて負荷の駆動出力回路の一端にPWM変調した第1のパルス幅変調信号を印加し、前記負荷の駆動出力回路の他端にPWM変調した第2のパルス幅変調信号を印加し、前記第1,第2のパルス幅変調信号の差を負帰還する負荷駆動方法であって、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定し、前記駆動信号に増加または減少するオフセット補正電圧を加算して前記入出力特性の不感帯の幅を検出し、不感帯区間の中点にした時の前記オフセット補正電圧を保持して運転すると共に、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定する状態を解除して通常運転することを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a signal obtained by converting a drive signal into an absolute value signal of a signal amplified by an input amplifier is used as a modulated signal, and a voltage corresponding to the dead band of the input / output characteristics is raised from the reference voltage. A pulse width modulation signal is generated from the pulse width modulation unit using the triangular wave as a modulation signal, and a first pulse width modulation signal PWM-modulated is applied to one end of the drive output circuit of the load based on the pulse width modulation signal, A load driving method in which a PWM-modulated second pulse width modulation signal is applied to the other end of the drive output circuit of the load, and the difference between the first and second pulse width modulation signals is negatively fed back. The signal and the negative feedback are set to zero, and an offset correction voltage that increases or decreases is added to the drive signal to detect the width of the dead zone of the input / output characteristics, and the off-state when the dead zone is set to the middle point. While operating Tsu preparative correction voltage holds, it characterized in that the normal operation by releasing the state of setting the drive signal and the negative feedback to zero.
本発明の請求項2記載の負荷駆動装置は、駆動信号を入力アンプで増幅した信号の絶対値信号に変換した信号を被変調信号とし、入出力特性の不感帯に応じた電圧だけ基準電圧から持ち上げられた三角波を変調信号としてパルス幅変調部からパルス幅変調信号を作成し、このパルス幅変調信号に基づいて負荷の駆動出力回路の一端にPWM変調した第1のパルス幅変調信号を印加し、前記負荷の駆動出力回路の他端にPWM変調した第2のパルス幅変調信号を印加し、前記第1,第2のパルス幅変調信号の差を負帰還する負荷駆動装置であって、入力オフセット電圧を検出するためのオフセット調整信号と前記入力オフセット電圧を打ち消すオフセット補正電圧を、前記駆動信号に付加して出力するオフセット調整信号加算部と、 前記駆動信号をゼロに切り替える入力アンプ入力信号設定部と、前記負帰還をゼロ設定に切り替える帰還アンプ入力信号設定部と、前記絶対値信号と前記三角波の略最小電圧とを比較して、前記駆動信号が不感帯であるかどうかの判定をする不感帯判定部と、前記不感帯判定部の出力信号を用い不感帯幅を検出して不感帯区間の中点を設定するカウンタと、前記オフセット調整信号加算部に前記オフセット調整信号を付加するタイミングと同期させるクロック信号を出力するクロック作成部と、前記クロック信号と前記カウンタの出力信号に応じて、前記オフセット調整信号加算部に前記オフセット調整信号や前記オフセット補正電圧を作成させるための制御信号を出力するオフセット制御部とを設け、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定し、前記駆動信号に増加または減少するオフセット補正電圧を加算して前記入出力特性の不感帯の幅を検出し、不感帯区間の中点にした時の前記オフセット補正電圧を保持して運転すると共に、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定する状態を解除して通常運転するよう構成したことを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, a signal obtained by converting a drive signal into an absolute value signal of a signal amplified by an input amplifier is used as a modulated signal, and a voltage corresponding to the dead band of the input / output characteristics is raised from the reference voltage. A pulse width modulation signal is generated from the pulse width modulation unit using the triangular wave as a modulation signal, and a first pulse width modulation signal PWM-modulated is applied to one end of the drive output circuit of the load based on the pulse width modulation signal, A load driving device that applies a PWM-modulated second pulse width modulation signal to the other end of the drive output circuit of the load and negatively feeds back a difference between the first and second pulse width modulation signals. An offset adjustment signal adding section for adding an offset adjustment signal for detecting a voltage and an offset correction voltage for canceling the input offset voltage to the drive signal for output; and the drive signal An input amplifier input signal setting unit that switches the signal to zero, a feedback amplifier input signal setting unit that switches the negative feedback to zero setting, the absolute value signal and the substantially minimum voltage of the triangular wave are compared, and the drive signal is A dead zone determination unit that determines whether the zone is a dead zone, a counter that detects a dead zone width using an output signal of the dead zone determination unit and sets a midpoint of the dead zone, and the offset adjustment in the offset adjustment signal addition unit A clock generation unit that outputs a clock signal that is synchronized with a signal addition timing; and an offset adjustment signal addition unit that generates the offset adjustment signal and the offset correction voltage according to the clock signal and the output signal of the counter. And an offset control unit for outputting a control signal for setting the drive signal and the negative feedback to zero. An increase or decrease offset correction voltage is added to the drive signal to detect the width of the dead zone of the input / output characteristic, and the operation is performed while holding the offset correction voltage when the dead zone is set to the middle point. The signal and the negative feedback are set to zero and the normal operation is performed.
本発明の請求項3記載の負荷駆動装置は、請求項2において、三角波を発生する三角波発生部は、クロック作成部の出力信号を用いて、前記オフセット調整信号を付加するタイミングと前記三角波信号が最小電圧になるタイミングを同期させて三角波信号を出力することで、前記不感帯判定部は前記三角波信号の最小電圧が出力されるタイミングごとに、前記三角波信号と前記絶対値信号を比較するよう構成したことを特徴とする。
The load driving device according to
本発明の請求項4記載の負荷駆動装置は、請求項2において、オフセット調整信号を不感帯区間の中点にした時の前記オフセット補正電圧を記憶する記憶部を備えたことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the load driving device according to the second aspect, further comprising a storage unit that stores the offset correction voltage when the offset adjustment signal is set to the midpoint of the dead zone.
本発明の請求項5記載の負荷駆動装置は、請求項2において、オフセット調整信号加算部は、少なくとも1つの定電流源と少なくとも1本の抵抗と少なくとも1つのスイッチを有することを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, the load drive device according to the second aspect is characterized in that the offset adjustment signal adding unit includes at least one constant current source, at least one resistor, and at least one switch.
本発明の請求項6記載の負荷駆動装置は、請求項2において、オフセット調整信号加算部は、基準信号と駆動信号を差動増幅する入力アンプの一方の入力端子と前記基準信号が入力される基準信号入力端子との間に直列に配設される少なくとも一つの抵抗と、前記抵抗に電流を流すための少なくとも一つの電流源とを有することを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the load driving device according to the second aspect, the offset adjustment signal adding unit receives one input terminal of the input amplifier that differentially amplifies the reference signal and the drive signal and the reference signal. It has at least 1 resistance arrange | positioned in series between a reference signal input terminal, and at least 1 current source for sending an electric current through the said resistance.
本発明の請求項7記載の負荷駆動装置は、請求項2において、オフセット調整信号加算部は、基準信号と駆動信号を差動増幅する入力アンプの一方の入力端子と前記駆動信号が入力される駆動信号入力端子との間に直列に配設される少なくとも一つの抵抗と、前記抵抗に電流を流すための少なくとも一つの電流源とを有することを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the load driving device according to the second aspect, the offset adjustment signal adding unit receives one input terminal of an input amplifier that differentially amplifies the reference signal and the driving signal and the driving signal. It has at least 1 resistance arrange | positioned in series between a drive signal input terminal, and at least 1 current source for sending an electric current through the said resistance.
本発明の請求項8記載の負荷駆動装置は、請求項6又は請求項7において、前記抵抗の抵抗値又は前記抵抗に流れる電流値を可変することを特徴とする。
本発明の請求項9記載の負荷駆動方法は、請求項1において、前記オフセット補正信号を記憶部に記憶させるステップを備えることを特徴とする。
The load driving device according to an eighth aspect of the present invention is characterized in that, in the sixth or seventh aspect, a resistance value of the resistor or a current value flowing through the resistor is varied.
According to a ninth aspect of the present invention, the load driving method according to the first aspect includes the step of storing the offset correction signal in a storage unit.
本発明の請求項10記載の負荷駆動方法は、請求項1において、前記検知ステップの三角波信号の略最小電圧は、クロック作成部の出力信号の周波数と同期させた三角信号の最小電圧を用いて、前記三角波信号の最小電圧毎に前記オフセット補正電圧を順次加算または減算制御することを特徴とする。
The load driving method according to claim 10 of the present invention is the load driving method according to
本発明の請求項11記載の負荷駆動方法は、請求項1において、出力特性の不感帯の幅の検出は、前記絶対値信号と前記三角波信号の略最小電圧と比較して不感帯幅を検出し、三角波信号の前記略最小電圧は、前記三角波発生部の最小電圧を作る基準電圧を用いて、前記制御ステップは前記クロック作成部の出力信号の周波数と同期して順次加算制御することを特徴とする。
The load driving method according to claim 11 of the present invention is the load driving method according to
本発明の請求項12記載の負荷駆動方法は、請求項1において、前記オフセット補正電圧が単調増加または単調減少するように制御することを特徴とする。
本発明の請求項13記載の負荷駆動方法は、請求項1において、探索範囲を半分ずつ狭めながら目的の補正値を探し出す二分探索法によって前記オフセット補正電圧を制御することを特徴とする。
A load driving method according to a twelfth aspect of the present invention is characterized in that, in the first aspect, the offset correction voltage is controlled so as to monotonously increase or monotonously decrease.
The load driving method according to claim 13 of the present invention is characterized in that, in
本発明の負荷駆動装置は、不感帯の入力オフセット電圧が低減され、入力信号がゼロである時に不感帯区間に入り出力オフセットを回避することができる負荷駆動装置および負荷駆動方法を提供できるという有利な効果を奏する。 The load driving device of the present invention has an advantageous effect that it can provide a load driving device and a load driving method in which the dead zone input offset voltage is reduced, and when the input signal is zero, the dead zone can be entered and the output offset can be avoided. Play.
以下、本発明の負荷駆動方法を具体的な各実施の形態に基づいて説明する。
なお、図8と同様の作用をなすものには同一の符号を付けて説明する。
Hereinafter, the load driving method of the present invention will be described based on specific embodiments.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected and demonstrated to what has the effect | action similar to FIG.
(実施の形態1)
図1〜図4は本発明の(実施の形態1)を示す。
図1は(実施の形態1)の負荷駆動装置で、図8に示した従来の負荷駆動装置100に、さらにオフセット調整回路200を追加して構成したものである。それ以外の点においては同様の構成を有するので重複する説明は省略する。なお、この(実施の形態1)では従来の負荷駆動装置100を負荷駆動部100Aと称す。
(Embodiment 1)
1 to 4 show (Embodiment 1) of the present invention.
FIG. 1 shows a load driving apparatus according to (Embodiment 1), which is configured by further adding an offset
オフセット調整回路200は、不感帯判定部32、オフセット制御部34、オフセット調整開始信号入力端子31、オフセット調整信号加算部35、クロック作成部46、カウンタ部45、入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38およびスイッチ40,41を有する。
The offset
不感帯判定部32は、比較器の一方の入力端子を絶対値回路24の出力端子にスイッチ40を介して接続し、他方の入力端子V9を三角波発生部27の出力端子にスイッチ41を介して接続されている。
The dead
オフセット制御部34には、オフセット調整開始信号入力端子31からオフセット調整し始めるタイミング指示が入力されるとともに、クロック作成部46からはオフセット調整するタイミング信号が入力されており、オフセット制御部34から、オフセット調整信号をオフセット調整信号加算部35に供給すると共に、切替信号を入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38およびスイッチ40,41にそれぞれ供給する。
The offset
オフセット調整信号加算部35は、基準信号入力端子22と入力アンプ23の入力端子の間に設けられており、基準信号入力端子22から供給される基準信号B1にオフセット制御部34からのオフセット調整信号を加算して出力している。
The offset adjustment
入力アンプ入力信号設定部37は、負荷駆動部100Aの側の入力抵抗43への入力信号を、駆動信号入力端子21からの信号入力状態と、基準信号入力端子22からの信号入力状態とに、オフセット制御部34からの切替信号に基づいて切り替えできるように構成されている。
The input amplifier input
帰還アンプ入力信号設定部38は、スイッチ38a,38bを有し、帰還アンプ30の入力信号を、駆動出力回路28の出力信号を供給する状態と、固定電圧源38cの出力を供給する状態とに切り替えできるように構成されている。
The feedback amplifier input
ここで、(実施の形態1)における不感帯の入力オフセットを低減するために、系全体の入力オフセット電圧を低減させるオフセット調整の原理を説明する。
オフセット調整設定として帰還アンプ30の2つの入力信号を互いに同電位にして、駆動信号と基準信号とを同電位にする。
Here, the principle of offset adjustment for reducing the input offset voltage of the entire system will be described in order to reduce the dead zone input offset in (Embodiment 1).
As an offset adjustment setting, the two input signals of the
帰還アンプ30の2つの入力信号を互いに同電位にすることで、入力アンプ23の一方の入力端子IN1には、帰還アンプ30の出力オフセット電圧である“b・K”のみが出力される。さらに、駆動信号と基準信号とを同電位にすることで、入力アンプ23の出力端子には、帰還アンプ30の出力オフセット電圧“b・K”と入力アンプ23の入力オフセット電圧“a”を合計したものをH倍した電圧が出力される。また、絶対値回路24の出力端子には、帰還アンプ30の出力オフセット電圧“b・K”と入力アンプ23の入力オフセット電圧“a”を合計したものをH倍した電圧にさらに絶対値回路24の入力オフセット電圧cを加算された電圧が出力される。
By setting the two input signals of the
さらに、入力アンプ23のゲインで割って入力オフセット電圧Vαに換算すると、電圧Vαは次式(4)のようになる。
Vα = (b・K+a ) + c/H ・・・・・・・・・・・・(4)
すなわち、オフセット調整設定を行うと絶対値回路24の出力端子は、駆動信号と基準信号とを同電位である時の、入力アンプ23と帰還アンプ30と絶対値回路24のオフセット電圧を含んだ、入力オフセット電圧を持っていることになる。
Further, when divided by the gain of the
Vα = (b · K + a) + c / H (4)
That is, when the offset adjustment setting is performed, the output terminal of the
次に、基準信号(駆動信号)の電位にオフセット補正電圧Vβを付加して基準信号(駆動信号)の値を変えると、系全体の入力オフセット電圧Vofsi2は、次式(5)で表される。 Next, when the offset correction voltage Vβ is added to the potential of the reference signal (drive signal) to change the value of the reference signal (drive signal), the input offset voltage Vofsi2 of the entire system is expressed by the following equation (5). .
Vofsi2 = ( b・K+a ) + {( c+d )/H } − Vβ ・・・(5)
絶対値回路24の出力信号は、駆動信号と基準信号とを同電位である時に負荷29を駆動する信号が不感帯区間の中点に位置すると同等の信号に合うようにVβを合わせる。すなわち、VβがVαと同電位となる時は、入力アンプ23と帰還アンプ30と絶対値回路24のオフセット電圧を削減することができる。
Vofsi2 = (b · K + a) + {(c + d) / H} −Vβ (5)
The output signal of the
Vβ=Vαのときの系全体の入力オフセットVofui3は次式(6)で表される。
Vofsi3 = d/H ・・・・・・・・・・・・(6)
従って、主たるオフセット要因である“a”および“b”が取り除けるので、系全体の出力オフセット電圧を低減させることができる。つまり、不感帯の入力オフセット電圧を低減することができ入力信号がゼロである時の出力オフセットを回避することができる。
The input offset Vofui3 of the entire system when Vβ = Vα is expressed by the following equation (6).
Vofsi3 = d / H (6)
Accordingly, the main offset factors “a” and “b” can be removed, so that the output offset voltage of the entire system can be reduced. That is, the input offset voltage in the dead zone can be reduced, and the output offset when the input signal is zero can be avoided.
上記のオフセット調整の原理をもとに、主たるオフセット要因であるaおよびbを取り除くのに適切なオフセット補正電圧を検出する。
オフセット調整回路200の構成を動作に基づいて説明する。
Based on the principle of the offset adjustment described above, an offset correction voltage appropriate for removing the main offset factors a and b is detected.
The configuration of the offset
図2は、本発明の(実施の形態1)の負荷駆動装置におけるオフセット調整のフローチャートである。
まず、ステップS1では、オフセット制御部34に、オフセット調整開始信号入力端子31を介してオフセット調整開始信号が印加される。なお、このオフセット調整開始信号は、図示していないが、本負荷駆動装置を動作可能とするための待機解除信号と連動する信号や電源電圧の印加と連動する信号であってもよい。また、装置外部のシステムからの指令信号であってもよい。
FIG. 2 is a flowchart of offset adjustment in the load driving device of (Embodiment 1) of the present invention.
First, in step S <b> 1, an offset adjustment start signal is applied to the offset
ステップS2では、オフセット制御部34は、入力アンプ23に入力される駆動信号と基準信号を同電位にするために入力アンプ入力信号設定部37を切り替えて基準信号入力端子22と入力抵抗43とを短絡させる。つまり、入力アンプ入力信号設定部37の出力信号を基準信号入力端子22に入力された信号と同電位にする。それと同時に、オフセット制御部34は、帰還アンプ30の2つの入力端子に入力する信号を同電位にするために、帰還アンプ入力信号設定部38のスイッチ38a,38bを切り替えて固定電圧源38cと接続し、互いに等しい固定電圧を与える。
In step S <b> 2, the offset
なお、前記固定電圧の値は、好ましくは、駆動出力回路28がゼロから電源電圧までパルス幅変調駆動するため、帰還アンプ30の入力電圧依存性を考慮し、平均値である電源電圧の1/2程度の電圧とする。
Note that the value of the fixed voltage is preferably 1/0 of the average power supply voltage in consideration of the input voltage dependency of the
次に、ステップS3では、オフセット制御部34がオフセット調整信号加算部35にオフセット調整信号を作成させる制御信号を出力する。前記制御信号によって、オフセット調整信号加算部35はオフセット調整信号の初期信号を作成する。これにより、入力アンプ23の他方の入力端子には基準信号にオフセット調整信号の初期信号が付加された信号が入力される。また、入力アンプ23の一方の入力端子には入力抵抗43を介して基準信号が印加される。
Next, in step S3, the offset
オフセット制御部34は、入力アンプ23に初期信号が入力された後、ステップS4でスイッチ40を切り替え、絶対値回路24の出力端子と不感帯判定部32の入力端子とを接続する。それと同時にオフセット制御部34は、スイッチ41を切り替え、三角波発生部27の出力端子と不感帯判定部32の入力端子とを接続する。
After the initial signal is input to the
ステップS5では、オフセット制御部34は制御信号を作成するために、クロック作成部46を動作させる。オフセット調整信号加算部35は、オフセット制御部34の制御信号によりオフセット調整対象内の電圧範囲を掃引し、マイナスの最小値からステップ増加またはプラスの最大値からステップ減少するオフセット調整信号を作成する。
In step S5, the offset
ステップS6では、入力アンプ23が差動増幅して絶対値回路24を介して絶対値出力して、不感帯判定部32の一方の入力端子に出力する。不感帯判定部32の他方の入力端子には、前記三角波発生部27から出力された三角波信号が印加される。不感帯判定部32は、両入力に印加された信号の差電圧の極性が変化する、すなわち不感帯に入るタイミングを検知する。
In step S <b> 6, the
ステップS7では、不感帯判定部32の出力の極性が変化した時にカウンタ45によりオフセット調整ステップ数をカウントし始める。
ステップS8では、さらに前記極性が変化する、すなわち不感帯から出るタイミングを検知してカウンタ45を止める。カウンタ45によりカウントしたステップ数により不感帯幅が検出できる。前記カウントした値を1bitシフトして不感帯幅を1/2にする。前記不感帯の1/2にしたオフセット調整信号を保持し、それ以後、前記制御信号の変化を受け付けなくする。このとき、保持された前記制御信号により、オフセット調整信号加算部35が作成するオフセット調整信号をオフセット補正電圧とする。
In step S7, the
In step S8, the polarity is further changed, that is, the timing of exiting from the dead zone is detected, and the
ステップS9では、オフセット補正電圧の検出後は、入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38およびスイッチ40,41を元に戻す。以上により、オフセット調整の動作を完了する。
In step S9, after the offset correction voltage is detected, the input amplifier input
以上のオフセット調整により、入力アンプ23と帰還アンプ30のオフセット電圧の成分を削減でき、不感帯の入力オフセット電圧を低減でき、オフセット調整後は、オフセット電圧を低減したまま負荷を駆動することができる。
By the offset adjustment described above, the offset voltage components of the
この(実施の形態1)の負荷駆動装置では、オフセット調整中、系全体の出力オフセット電圧に対し影響が小さいパルス幅変調部25、極性判定部26、駆動出力回路28および帰還アンプ30を使用しない。このため、パルス幅変調信号を止めてノイズ混入による補正誤差の発生を抑制することができる。また、前述したように入力アンプ23の増幅率Hが大きい値であるので、オフセット電圧の判定精度もよい。さらに、基準信号に前記オフセット補正電圧を加算するため、系全体の周波数特性に影響を与えない。
In the load driving device of this (Embodiment 1), during offset adjustment, the pulse
図3は、オフセット調整回路200の各信号の波形図を示している。
図3(a)は不感帯判定部32の出力信号V10、図3(b)は、絶対値回路34の出力信号V8と、三角波発生部27の出力信号V9を示している。図3(c)はオフセット調整信号加算部35で作成されて出力されるオフセット調整信号V11を示している。
FIG. 3 shows a waveform diagram of each signal of the offset
3A shows the output signal V10 of the dead
説明を容易にするため、以下のように条件を設定する。
不感帯判定部32は、三角波発生部27の最小電圧と絶対値回路24の出力信号と比較し、三角波発生部27の出力信号以下ではLレベルを出力し、以上ではHレベルを出力するものとする。さらに、三角波発生部27の最小電圧になるタイミングより先にオフセット調整信号を1ステップ分の電圧Vs増加するように制御する。不感帯に入るタイミングは“5・Vs”と“6・Vs”の間にあり、不感帯から出るタイミングは“12・Vs”と“13・Vs”の間にあるとする。
In order to facilitate the explanation, conditions are set as follows.
The dead
上記の条件をもとに動作を説明する。
オフセット調整を開始する信号がオフセット調整開始信号入力端子31を介してオフセット制御部34に入力される。オフセット調整開始信号が入力されて0[s](tb0[s])ではオフセット信号は“1・Vs”を出力する。ta0[s]に三角波発生部27が最小電圧を出力して、同じタイミングで三角波信号と絶対値回路24の出力とを不感帯判定部32で比較すると、三角波発生部27の出力信号のレベルが前記三角波信号以上のため、不感帯判定部32はLレベルを出力する。次にtb1[s]にオフセット調整信号は1ステップ分増加して“2・Vs”を出力する。ta1[s]に三角波発生部27が最小電圧を出力して、同じタイミングで三角波信号と絶対値回路24の出力とを不感帯判定部32で比較すると、同様に、tb2[s]、ta2[s]、tb3[s]、ta3[s]・・・・とオフセット調整信号が1ステップ分増加した後、三角波発生部27が最小値を出力するタイミングで、前記三角波信号の最小値と前記増加したオフセット調整信号を付加された前記絶対値信号を比較する動作を繰り返す。不感帯判定部32の出力信号の極性が変わるタイミングは、“6・Vs”すなわち5ステップ分増加した値であり、次に不感帯判定部32の出力信号の極性が変わるタイミングは“13・Vs”、すなわち12ステップ分増加した値となる。
The operation will be described based on the above conditions.
A signal for starting offset adjustment is input to the offset
以上のように、不感帯は12ステップと5ステップの差で7ステップである“8・Vs”と検出できる。さらに1bitシフトして3ステップとして不感帯の1/2を保持する。 As described above, the dead zone can be detected as “8 · Vs” which is 7 steps by the difference between 12 steps and 5 steps. Further, a 1-bit shift is performed, and ½ of the dead zone is held as three steps.
次に、図4を用いて、オフセット調整信号加算部35について説明する。
図4(a)〜(d)は、それぞれオフセット調整信号加算部35の一例を示している。
図4(a)のオフセット調整信号加算部35の場合は、抵抗R、電流源I1〜I6およびスイッチS1〜S6を有する。抵抗Rは、基準信号入力端子22と入力アンプ23の入力端子IN2との間に直列に挿入される。電流源I1,I2,I3はそれぞれ、一端を電源と接続され、他端をスイッチS1,S2,S3を介して、抵抗Rと入力アンプ23の入力端子IN2との間に接続される。電流源I4,I5,I6はそれぞれ、一端をGNDと接続され、他端をスイッチS4,S5,S6を介して、入力アンプ23の入力端子IN2に接続される。このオフセット調整信号加算部35は、スイッチS1〜S3を切り替えることで、電流源I1〜I3の合計電流を制御する。その合計電流を抵抗Rに流すことにより、基準信号入力端子22より印加される基準信号にプラスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を加算できる。また、スイッチS4〜S6を制御して、電流源I4〜I6の合計電流を制御する。その合計電流を抵抗Rに流すことにより、前記基準信号にマイナスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を加算できる。
Next, the offset adjustment
4A to 4D show examples of the offset adjustment
4A includes a resistor R, current sources I1 to I6, and switches S1 to S6. The resistor R is inserted in series between the reference
なお、好ましくは電流源I1〜I6の電流値は、それぞれ等しくかつ1ステップ分の電流値とする。そうすれば、1ステップ毎に1つの電流源の電流量を制御すればよく、合計電流量の制御が複雑にならない。もしくは、1ステップ分の電流値の1倍,2倍,4倍という2のn乗に重み付けした電流値とする。そうすれば、電流源を何本か組合せることにより電流量を多様に変化させることができるので、電流源の個数とスイッチの個数を削減することができる。 Preferably, the current values of the current sources I1 to I6 are equal to each other and the current value for one step. If it does so, what is necessary is just to control the electric current amount of one current source for every step, and control of a total electric current amount does not become complicated. Alternatively, the current value is weighted to 2 to the nth power of 1 time, 2 times, and 4 times the current value for one step. By doing so, the amount of current can be changed in various ways by combining several current sources, so that the number of current sources and the number of switches can be reduced.
図4(b)のオフセット調整信号加算部35の場合は、抵抗R1〜R3、電流源I7、I8およびスイッチS7〜S8を有する。抵抗R1〜R3はそれぞれ、基準信号入力端子22と入力アンプ23の入力端子IN2との間に直列に接続される。スイッチS11〜S13はそれぞれ、抵抗R1,R2,R3と並列に接続される。電流源I7はそれぞれ、一端を電源と接続され、他端はスイッチS7を介して抵抗R3と入力アンプ23の入力端子IN2との間に接続される。電流源I8は、一端をGNDと接続され、他端はスイッチS8を介して抵抗R3と入力アンプ23の入力端子IN2との間に接続される。
4B has resistors R1 to R3, current sources I7 and I8, and switches S7 to S8. The resistors R1 to R3 are connected in series between the reference
このオフセット調整信号加算部35は、スイッチS11〜S13を切り替えることで、抵抗R1〜R3の合成抵抗を制御する。その合成抵抗に電流源I7から電流を流すことにより、前記基準信号にプラスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を付加できる。また、その合成抵抗に電流源I8から電流を流すことにより、前記基準信号にマイナスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を付加できる。
The offset adjustment
なお、好ましくは、抵抗R1〜R3の抵抗値は、それぞれ等しくかつ1ステップ分の抵抗値とする。そうすれば、1ステップ毎に1つの抵抗値をスイッチで短絡すれば、[合成抵抗の制御ができ、合計抵抗の制御が複雑にならない。もしくは、1ステップ分の抵抗値の1倍、2倍、4倍という2のn乗に重み付けされた抵抗値とする。そうすれば、抵抗を何個か組合せることにより合成抵抗を多様に変化させることができるので、抵抗の個数とスイッチの個数を削減することができる。 Preferably, the resistance values of the resistors R1 to R3 are equal to each other and have a resistance value for one step. Then, if one resistance value is short-circuited with a switch for each step, [the combined resistance can be controlled, and the control of the total resistance is not complicated. Alternatively, the resistance value is weighted to a power of 2 that is 1 times, 2 times, and 4 times the resistance value for one step. By doing so, the combined resistance can be varied in various ways by combining several resistors, so that the number of resistors and the number of switches can be reduced.
図4(c)のオフセット調整信号加算部35の場合は、抵抗R4〜R9、電流源I9、I10、スイッチS9、S10およびスイッチS14〜S20を有する。電流源I9は、一端を電源と接続され、他端をスイッチS9、抵抗R4〜R6を介して基準信号入力端子22と接続される。電流源I10は、一端をGNDと接続され、他端をスイッチS10、抵抗R7〜R9を介して基準信号入力端子22と接続される。スイッチS14〜S20はそれぞれ、抵抗R4〜R9の各抵抗端と入力アンプ23の入力端子IN2との間に接続される。
The offset adjustment
このオフセット調整信号加算部35は、スイッチS14〜S20を切り替えることで、抵抗R4〜R6および抵抗R7〜R9の合成抵抗を制御する。その合成抵抗に電流源I9から電流を流すことにより、前記基準信号にプラスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を付加できる。また、その合成抵抗に電流源I10から電流を流すことにより、前記基準信号にマイナスのオフセット調整信号(オフセット補正電圧)を付加できる。
The offset adjustment
なお、図4(b)に示したオフセット調整加算部35と同様に、好ましくは、抵抗R4〜R9の抵抗値は、それぞれ等しくかつ1ステップ分の抵抗値とする。そうすれば、1ステップ毎に1つの抵抗値をスイッチで短絡すれば、合成抵抗の制御ができ、合計抵抗の制御が複雑にならない。もしくは、1ステップ分の抵抗値の1倍,2倍,4倍という2のn乗に重み付けされた抵抗値とする。そうすれば、抵抗を何個か組合せることにより合成抵抗を多様に変化させることができるので、抵抗の個数とスイッチの個数を削減することができる。
Note that, similarly to the offset
図4(d)のオフセット調整信号加算部35の場合は、複数の負荷駆動部100Aがある場合に有効で、図4(c)に示すオフセット調整信号加算部35に、さらにスイッチS14’〜S20’を増設したものである。スイッチS14’〜S20’はそれぞれ、抵抗R4〜R9の各抵抗端と別の負荷駆動部100Aの入力アンプ23の入力端子IN2(図4ではIN2′と図示)との間に接続される。このように構成されるオフセット調整信号加算部35は、2つの負荷駆動部100Aを動作させる2つの出力を得ることができる。所望の負荷駆動部100Aの数に応じて、同様にスイッチを抵抗R4〜R9の各抵抗端と各負荷駆動部100Aの入力アンプの入力端子との間にそれぞれ接続すれば、所定数の負荷駆動部100Aを同時に動作させることができる。
In the case of the offset adjustment
なお、図4(a)〜図4(d)に示す各オフセット調整信号加算部の各抵抗および各電流源の数は、前述したオフセット調整の原理より導かれたオフセット補正電圧(±((b×K+a)+c/H))に不感帯幅を加算した値以上の合計電流量を形成できる個数とする。 4A to 4D, the number of resistors and current sources of each offset adjustment signal adding unit is the offset correction voltage (± ((b XK + a) + c / H)) is the number that can form a total current amount equal to or greater than the value obtained by adding the dead band width.
なお、オフセット調整信号加算部35の各スイッチは、トリミング素子としてツェナーザップやヒューズやアンチヒューズやPROMを使用してもよい。この場合、オフセット調整を一度だけ実施し、それで得られたオフセット補正電圧を長期間にわたって補正する。このようなトリミングする方法を用いれば、負荷駆動装置の駆動時のオフセット調整時間を省くことができる。また、オフセット補正電圧を永久補正するためのオフセット調整は、負荷駆動装置を含むシステムとしてカスタマーが行うようにしてもよいし、本負荷駆動装置のみで検査時に補正を行うようにしてもよい。
Each switch of the offset adjustment
なお、(実施の形態1)のオフセット調整では、基準信号にオフセット調整信号を加算すると説明したが、駆動信号にオフセット調整信号を加算してもよい。その場合、基準信号に加算するオフセット調整信号の正負を逆にして駆動信号に加算すればよい。 In the offset adjustment of (Embodiment 1), the offset adjustment signal is added to the reference signal, but the offset adjustment signal may be added to the drive signal. In that case, the offset adjustment signal added to the reference signal may be added to the drive signal with the sign reversed.
なお、入力アンプ入力信号設定部37は、上記の構成に限らず、入力アンプ23に入力される駆動信号と基準信号を同電位にできる構成であればよい。帰還アンプ入力信号設定部38は、上記の構成に限らず、帰還アンプ30の入力信号を同電位にできる構成であればよい。
The input amplifier input
この負荷駆動装置は、オフセット補正電圧を検出する動作(オフセット調整)中、パルス幅変調駆動しないので、パルス幅変調ノイズによるオフセット補正誤差の侵入を排除することができ、オフセット電圧の判定精度を良くできる。 Since this load driving device does not perform pulse width modulation driving during the operation of detecting the offset correction voltage (offset adjustment), the intrusion of the offset correction error due to the pulse width modulation noise can be eliminated, and the offset voltage determination accuracy is improved. it can.
(実施の形態2)
図5を用いて、本発明の(実施の形態2)の負荷駆動装置を説明する。
図5は、(実施の形態2)の負荷駆動装置を示し、(実施の形態1)の負荷駆動部100Aを3つ同時に動作できるように、オフセット調整回路200をオフセット調整回路200Aに変更したもので、3つの負荷駆動部100Aを有する負荷駆動部群100Bと、オフセット調整回路200Aとを有している。ここで各負荷駆動部100Aで別々に駆動される負荷29は、記録再生装置におけるローディング用アクチュエータ,スレッド用アクチュエータなどである。
(Embodiment 2)
A load driving apparatus according to (Embodiment 2) of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 shows the load driving device of (Embodiment 2), in which the offset
オフセット調整回路200Aは、(実施の形態1)のオフセット調整回路200の不感帯判定部32、オフセット調整信号加算部35、帰還アンプ入力信号設定部38、駆動信号入力端子21、スイッチ40,41およびカウンタ45に代えて、不感帯判定部群32A、オフセット調整信号加算部群35A、オフセット調整信号加算部群37A、帰還アンプ入力信号設定部群38A、駆動信号入力端子群21Aおよびスイッチ群40A,41Aおよびカウンタ45群を有している。
The offset
不感帯判定部群32A、オフセット調整信号加算部群35A、帰還アンプ入力信号設定部群38A、駆動信号入力端子群21Aおよびスイッチ群40A,41Aの各群は、それぞれ3つの不感帯判定部32、3つのオフセット調整信号加算部35、3つの帰還アンプ入力信号設定部38、3つの駆動信号入力端子21および3つのスイッチ40,41を有する。オフセット制御部34は各群の各素子に共通して使用している。
Each of the dead zone
この(実施の形態2)の負荷駆動装置は、3つの負荷駆動部100A毎に不感帯のオフセット電圧値が異なっても、1回のオフセット調整でそれぞれ低減させることができる。同様にして負荷駆動部に対応した個数だけ、不感帯判定部32、オフセット調整信号加算部35、帰還アンプ入力信号設定部38、駆動信号入力端子21およびスイッチ40,41を設けた構成とすれば、複数の負荷駆動装置の系全体の出力オフセット電圧を1回のオフセット調整でそれぞれ低減させることができる。さらに、オフセット調整の時間を短縮することができる。
The load driving device of this (Embodiment 2) can be reduced by one offset adjustment even if the offset voltage value of the dead zone differs for each of the three
(実施の形態3)
(実施の形態1)ではクロック作成部46の出力信号を負荷駆動部100Aの三角波発生部27Bに入力していたが、図6に示す(実施の形態3)の負荷駆動装置では、オフセット制御部34Bのみに入力して、不感帯判定部32の前記他方の入力端子V9にはスイッチ41を介して三角波発生部27Bで使用している最小電圧を作成する基準信号を用いる点だけが異なっている。それ以外の点については、(実施の形態1)の負荷駆動装置と同様である。
(Embodiment 3)
In (Embodiment 1), the output signal of the
図6においてオフセット調整回路200Bは、クロック作成部46、不感帯判定部32、オフセット制御部34B、オフセット調整信号加算部35、入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38およびスイッチ40,41、カウンタ45を有する。オフセット調整回路200Bのオフセット調整ステップは(実施の形態1)と同様である。
6, the offset
オフセット調整開始信号入力端子31を介してオフセット調整信号が印加され、スイッチ40,41を制御する信号とクロック作成部46にクロック信号を作成させる信号を出力する。クロック作成部46は、オフセット調整信号加算部35で作成されるオフセット調整信号のステップ間隔となるクロック信号を作成する。不感帯判定部32の入力V9は三角波発生部27で使用している最小電圧を作成する信号を接続することにより三角波信号の略最小電圧とする。
An offset adjustment signal is applied via the offset adjustment start
このように構成された(実施の形態3)の負荷駆動装置は、最小電圧区間が短くオーバーシュートが発生する可能性がある三角波信号よりも三角波信号の最小電圧を用いると、安定して不感帯を検知できる。 The load driving device of the third embodiment configured in this manner stably uses the minimum voltage of the triangular wave signal rather than the triangular wave signal that has a short minimum voltage section and may cause overshoot, and stably generates a dead band. It can be detected.
(実施の形態4)
図7は、(実施の形態4)の負荷駆動装置を示す。
この実施の形態は、(実施の形態1)のオフセット調整回路200の代わりに、オフセット調整回路200Eを有する点だけが異なる。それ以外の点については、(実施の形態1)と同様である。
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows the load driving device of (Embodiment 4).
This embodiment differs only in that an offset
オフセット調整回路200Eは、不感帯判定部32、オフセット制御部34E、オフセット調整信号加算部35、入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38、スイッチ部39、スイッチ40,41および記憶部44、カウンタ45、クロック作成部46を有する。
The offset
オフセット制御部34Eは、その入力端子をオフセット調整開始信号入力端子31に接続される。オフセット制御部34Eは、入力アンプ入力信号設定部37、帰還アンプ入力信号設定部38、スイッチ部39およびスイッチ40,41にそれぞれ接続される。記憶部44は、スイッチ部39を介してオフセット制御部34Eおよびオフセット調整信号加算部35に接続される。記憶部44は、オフセット補正電圧を記憶するため、保存できる記憶素子を備える。
The offset
この(実施の形態4)の構成をオフセット調整の動作に基づいて更に詳しく説明する。
オフセット調整開始信号入力端子31を介してオフセット調整開始信号が入力されると、オフセット制御部34Eは、スイッチ部39を制御してオフセット制御部34Eとオフセット調整信号加算部35を短絡する。オフセット補正電圧を検出しオフセット制御部34Eにオフセット補正電圧を作成させる制御信号を保持した後、スイッチ部39を切り替えて、記憶部44とオフセット制御部34Eとを短絡して、記憶部44とオフセット調整信号加算部35を短絡する。オフセット制御部34Eで保持していた制御信号を記憶部44に記憶させる。以降、記憶部44に記憶された前記制御信号を読み出し、オフセット調整信号加算部35に入力する。それ以外の動作は、(実施の形態1)のオフセット調整と同様である。
The configuration of this (Embodiment 4) will be described in more detail based on the offset adjustment operation.
When the offset adjustment start signal is input via the offset adjustment start
この構成によると、オフセット補正電圧を作成させる制御信号を記憶部44に記憶しておくことにより、電源を入れる度にオフセット調整を実施する必要がなくなるので、オフセット調整にかかる時間を省くことができる。 According to this configuration, since the control signal for generating the offset correction voltage is stored in the storage unit 44, it is not necessary to perform the offset adjustment every time the power is turned on, so that the time required for the offset adjustment can be saved. .
なお、上記の各実施の形態において、入力アンプ23は、駆動信号A1が入力される入力端子IN1と基準信号B1が入力される入力端子IN2とを備え、前記オフセット補正電圧は、前記入力端子IN1又は前記入力端子IN2のいずれに付加されてもよい。
In each of the above embodiments, the
本発明は、不感帯の入力オフセット電圧を軽減するオフセット調整機能を有する負荷駆動装置および負荷駆動方法に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a load driving device and a load driving method having an offset adjustment function that reduces an input offset voltage in a dead zone.
21 駆動信号入力端子
21A 駆動信号入力端子群
22 基準信号入力端子
23 入力アンプ
24 絶対値回路
25 パルス幅変調部
26 極性判定部
27 三角波発生部
28 駆動出力回路
29 負荷
30 帰還アンプ
31 オフセット調整開始信号入力端子
32 不感帯判定部
32A 不感帯判定部群
34 オフセット制御部
35 オフセット調整信号加算部
35A オフセット調整信号加算部群
37 入力アンプ入力信号設定部
37A オフセット調整信号加算部群
38 帰還アンプ入力信号設定部
38A 帰還アンプ入力信号設定部群
39 スイッチ部
40,41 スイッチ
40A,41A スイッチ群
42 フィルタ
43 入力抵抗
44 記憶部
45 カウンタ
45A カウンタ部
46 クロック作成部
100 負荷駆動装置
100A 負荷駆動部
100B 負荷駆動部群
200,200A,200E オフセット調整回路
21 drive
Claims (13)
前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定し、
前記駆動信号に増加または減少するオフセット補正電圧を加算して前記入出力特性の不感帯の幅を検出し、
不感帯区間の中点にした時の前記オフセット補正電圧を保持して運転すると共に、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定する状態を解除して通常運転する
負荷駆動方法。 The signal converted from the absolute value signal of the drive signal amplified by the input amplifier is used as the modulated signal, and the triangular wave lifted from the reference voltage by the voltage corresponding to the dead band of the input / output characteristics is used as the modulation signal. A width modulation signal is created, and a first pulse width modulation signal that is PWM-modulated is applied to one end of a load drive output circuit based on the pulse width modulation signal, and PWM modulation is applied to the other end of the load drive output circuit A load driving method of applying a second pulse width modulation signal and negatively feeding back a difference between the first and second pulse width modulation signals,
Set the drive signal as well as the negative feedback to zero,
Detecting the width of the dead zone of the input / output characteristics by adding an offset correction voltage that increases or decreases to the drive signal;
A load driving method in which the operation is performed while holding the offset correction voltage when the dead zone is set to the middle point, and the driving signal and the negative feedback are released from a state of being set to zero.
入力オフセット電圧を検出するためのオフセット調整信号と前記入力オフセット電圧を打ち消すオフセット補正電圧を、前記駆動信号に付加して出力するオフセット調整信号加算部と、
前記駆動信号をゼロに切り替える入力アンプ入力信号設定部と、
前記負帰還をゼロ設定に切り替える帰還アンプ入力信号設定部と、
前記絶対値信号と前記三角波の略最小電圧とを比較して、前記駆動信号が不感帯であるかどうかの判定をする不感帯判定部と、
前記不感帯判定部の出力信号を用い不感帯幅を検出して不感帯区間の中点を設定するカウンタと、
前記オフセット調整信号加算部に前記オフセット調整信号を付加するタイミングと同期させるクロック信号を出力するクロック作成部と、
前記クロック信号と前記カウンタの出力信号に応じて、前記オフセット調整信号加算部に前記オフセット調整信号や前記オフセット補正電圧を作成させるための制御信号を出力するオフセット制御部と
を設け、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定し、前記駆動信号に増加または減少するオフセット補正電圧を加算して前記入出力特性の不感帯の幅を検出し、不感帯区間の中点にした時の前記オフセット補正電圧を保持して運転すると共に、前記駆動信号ならびに前記負帰還をゼロに設定する状態を解除して通常運転するよう構成した
負荷駆動装置。 The signal converted from the absolute value signal of the drive signal amplified by the input amplifier is used as the modulated signal, and the triangular wave lifted from the reference voltage by the voltage corresponding to the dead band of the input / output characteristics is used as the modulation signal. A width modulation signal is created, and a first pulse width modulation signal that is PWM-modulated is applied to one end of a load drive output circuit based on the pulse width modulation signal, and PWM modulation is applied to the other end of the load drive output circuit A load driving device that applies a second pulse width modulation signal and negatively feeds back a difference between the first and second pulse width modulation signals,
An offset adjustment signal adding unit for adding an offset adjustment signal for detecting an input offset voltage and an offset correction voltage for canceling the input offset voltage to the drive signal, and
An input amplifier input signal setting unit for switching the drive signal to zero;
A feedback amplifier input signal setting unit for switching the negative feedback to zero setting;
Comparing the absolute value signal and the substantially minimum voltage of the triangular wave to determine whether the drive signal is a dead band;
A counter that detects the dead zone width using the output signal of the dead zone determination unit and sets the midpoint of the dead zone;
A clock generation unit that outputs a clock signal synchronized with the timing of adding the offset adjustment signal to the offset adjustment signal addition unit;
An offset control unit that outputs a control signal for causing the offset adjustment signal adding unit to create the offset adjustment signal and the offset correction voltage according to the clock signal and the output signal of the counter; The negative feedback is set to zero, the offset correction voltage that increases or decreases is added to the drive signal to detect the width of the dead zone of the input / output characteristics, and the offset correction voltage when the dead zone is set to the midpoint A load driving device configured to perform normal operation while releasing the state in which the drive signal and the negative feedback are set to zero while operating while holding.
請求項2記載の負荷駆動装置。 The triangular wave generating unit that generates a triangular wave uses the output signal of the clock generating unit to synchronize the timing at which the offset adjustment signal is added and the timing at which the triangular wave signal becomes the minimum voltage, thereby outputting the triangular wave signal, The load driving device according to claim 2, wherein the dead zone determination unit is configured to compare the triangular wave signal and the absolute value signal at each timing when the minimum voltage of the triangular wave signal is output.
請求項2記載の負荷駆動装置。 3. The load driving device according to claim 2, wherein the offset adjustment signal adding unit includes at least one constant current source, at least one resistor, and at least one switch.
請求項2記載の負荷駆動装置。 The offset adjustment signal adding unit includes at least one resistor arranged in series between one input terminal of an input amplifier that differentially amplifies a reference signal and a drive signal and a reference signal input terminal to which the reference signal is input. The load driving device according to claim 2, further comprising: at least one current source for causing a current to flow through the resistor.
請求項2記載の負荷駆動装置。 The offset adjustment signal adding unit includes at least one resistor arranged in series between one input terminal of an input amplifier that differentially amplifies the reference signal and the drive signal and the drive signal input terminal to which the drive signal is input. The load driving device according to claim 2, further comprising: at least one current source for causing a current to flow through the resistor.
請求項1記載の負荷駆動方法。 The load driving method according to claim 1, further comprising a step of storing the offset correction signal in a storage unit.
請求項1記載の負荷駆動方法。 The substantially minimum voltage of the triangular wave signal in the detection step uses the minimum voltage of the triangular signal synchronized with the frequency of the output signal of the clock generation unit, and sequentially adds or subtracts the offset correction voltage for each minimum voltage of the triangular wave signal. The load driving method according to claim 1, wherein control is performed.
請求項1記載の負荷駆動方法。 The dead band width of the output characteristic is detected by comparing the absolute value signal and the substantially minimum voltage of the triangular wave signal to detect the dead band width, and the substantially minimum voltage of the triangular wave signal forms the minimum voltage of the triangular wave generating unit. The load driving method according to claim 1, wherein the control step sequentially performs addition control in synchronization with the frequency of the output signal of the clock generation unit using a reference voltage.
請求項1記載の負荷駆動方法。 2. The load driving method according to claim 1, wherein the offset correction voltage is controlled so as to monotonously increase or monotonously decrease.
請求項1記載の負荷駆動方法。 2. The load driving method according to claim 1, wherein the offset correction voltage is controlled by a binary search method for searching for a target correction value while narrowing a search range by half.
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- 2005-09-27 JP JP2005278972A patent/JP2007096376A/en not_active Withdrawn
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