JP2762830B2 - ステッピングモータ駆動回路 - Google Patents
ステッピングモータ駆動回路Info
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- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
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- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
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- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/24—Arrangements for stopping
- H02P8/30—Holding position when stopped
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P8/00—Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
- H02P8/12—Control or stabilisation of current
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Direct Current Feeding And Distribution (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータ駆動
回路に関し、特に情報処理装置におけるフレキシブルデ
ィスク装置のディスク駆動部等に用いる省電力機能付き
のステッピングモータ駆動回路に関する。
回路に関し、特に情報処理装置におけるフレキシブルデ
ィスク装置のディスク駆動部等に用いる省電力機能付き
のステッピングモータ駆動回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】ステッピングモータがステップ動作する
ときは、大トルクを要求するので大きな駆動電流を必要
とする。しかし、保持状態の場合には、大トルクの必要
はなく、したがって、駆動電流を低減することができ
る。このため、この保持状態のとき、必要以上の電流を
流さないような省電力機能を付加するのが一般的であ
る。
ときは、大トルクを要求するので大きな駆動電流を必要
とする。しかし、保持状態の場合には、大トルクの必要
はなく、したがって、駆動電流を低減することができ
る。このため、この保持状態のとき、必要以上の電流を
流さないような省電力機能を付加するのが一般的であ
る。
【０００３】従来のこの種のステッピングモータ駆動回
路は、図６に示すように、ステッピングモータのコイル
４を駆動するブリッジ回路３と、ブリッジ回路３を駆動
する駆動回路を構成するインバータＩ１〜Ｉ３と、ステ
ッピングモータの保持状態時に動作電流より小さい保持
電流を設定する保持回路５，６とを備えて構成されてい
た。
路は、図６に示すように、ステッピングモータのコイル
４を駆動するブリッジ回路３と、ブリッジ回路３を駆動
する駆動回路を構成するインバータＩ１〜Ｉ３と、ステ
ッピングモータの保持状態時に動作電流より小さい保持
電流を設定する保持回路５，６とを備えて構成されてい
た。
【０００４】ブリッジ回路３は、電源ＶＤと接地ＶＳと
の間に直列接続されたＰチャンネルＭＯＳ型のトランジ
スタＰ３１とＮチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ３
１とからなり出力Ｏ１を中点に持つプッシュプル回路３
１と、上記プッシュプル回路３１と同様に直列接続され
たＰチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ３２とＮチャ
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ３２とからなり出力Ｏ
２を中点に持つプッシュプル回路３２とから構成されて
いる。
の間に直列接続されたＰチャンネルＭＯＳ型のトランジ
スタＰ３１とＮチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ３
１とからなり出力Ｏ１を中点に持つプッシュプル回路３
１と、上記プッシュプル回路３１と同様に直列接続され
たＰチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ３２とＮチャ
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ３２とからなり出力Ｏ
２を中点に持つプッシュプル回路３２とから構成されて
いる。
【０００５】インバータＩ１，Ｉ２は入力ＩＮと同極性
で上記プッシュプル回路３１を、インバータＩ３は入力
ＩＮと逆極性で上記プッシュプル回路３２をそれぞれ駆
動する。
で上記プッシュプル回路３１を、インバータＩ３は入力
ＩＮと逆極性で上記プッシュプル回路３２をそれぞれ駆
動する。
【０００６】保持回路５，６は、それぞれ演算増幅器Ａ
５１，Ａ６１と、電圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ５１，ＶＲ
６１と、スイッチ回路Ｓ５１，Ｓ６１を備えて構成され
ている。
５１，Ａ６１と、電圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ５１，ＶＲ
６１と、スイッチ回路Ｓ５１，Ｓ６１を備えて構成され
ている。
【０００７】スイッチ回路Ｓ５１は、通常動作状態で大
トルクが必要な場合、または入力ＩＮが″Ｈ″レベルの
場合に接点ｂを選択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″
Ｌ″レベルの場合に接点ａを選択する。また、スイッチ
回路Ｓ６１は、通常動作状態で大トルクが必要な場合、
または入力ＩＮが″Ｌ″レベルの場合に接点ｂを選択
し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場合に接
点ａを選択する。
トルクが必要な場合、または入力ＩＮが″Ｈ″レベルの
場合に接点ｂを選択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″
Ｌ″レベルの場合に接点ａを選択する。また、スイッチ
回路Ｓ６１は、通常動作状態で大トルクが必要な場合、
または入力ＩＮが″Ｌ″レベルの場合に接点ｂを選択
し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場合に接
点ａを選択する。
【０００８】実際のステッピングモータはコイルを２つ
有しているので、これに対応して相互に同期を取ってス
テップ駆動する２組の同様な駆動回路を備える。
有しているので、これに対応して相互に同期を取ってス
テップ駆動する２組の同様な駆動回路を備える。
【０００９】次に、従来のステッピングモータ駆動回路
の動作について説明する。
の動作について説明する。
【００１０】まず、通常動作について説明する。このと
き、スイッチ回路Ｓ５１，Ｓ６１は、それぞれ、接点ｂ
を選択している。したがって、プッシュプル回路３１，
３２のそれぞれのトランジスタＰ３１，Ｎ３１のゲート
同志、および、トランジスタＰ３２，Ｎ３２のゲート同
志が共通接続された状態となる。今、入力ＩＮが″Ｈ″
レベルである場合は、インバータＩ２の出力が″Ｈ″レ
ベルとなり、逆に、インバータＩ３の出力が″Ｌ″レベ
ルとなるので、トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオン、ト
ランジスタＮ３２，Ｐ３１はオフとなる。したがって、
コイル４に印加されるプッシュプル回路３２の出力Ｏ２
は電源ＶＤの電圧ｖＤとなり、プッシュプル回路３１の
出力Ｏ１は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。この結果、コイ
ル４には、その直流抵抗Ｒにより決まる負荷電流ｉＤ＝
ｖＤ／Ｒが出力Ｏ２側から出力Ｏ１側へ流れる。この場
合、トランジスタＮ３１，Ｐ３２のオン抵抗は小さいの
で無視し、０とする。
き、スイッチ回路Ｓ５１，Ｓ６１は、それぞれ、接点ｂ
を選択している。したがって、プッシュプル回路３１，
３２のそれぞれのトランジスタＰ３１，Ｎ３１のゲート
同志、および、トランジスタＰ３２，Ｎ３２のゲート同
志が共通接続された状態となる。今、入力ＩＮが″Ｈ″
レベルである場合は、インバータＩ２の出力が″Ｈ″レ
ベルとなり、逆に、インバータＩ３の出力が″Ｌ″レベ
ルとなるので、トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオン、ト
ランジスタＮ３２，Ｐ３１はオフとなる。したがって、
コイル４に印加されるプッシュプル回路３２の出力Ｏ２
は電源ＶＤの電圧ｖＤとなり、プッシュプル回路３１の
出力Ｏ１は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。この結果、コイ
ル４には、その直流抵抗Ｒにより決まる負荷電流ｉＤ＝
ｖＤ／Ｒが出力Ｏ２側から出力Ｏ１側へ流れる。この場
合、トランジスタＮ３１，Ｐ３２のオン抵抗は小さいの
で無視し、０とする。
【００１１】次に、入力ＩＮが″Ｌ″レベルとなった場
合は、インバータＩ２の出力が″Ｌ″レベルとなり、逆
に、インバータＩ３の出力が″Ｈ″レベルとなるので、
トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオフし、トランジスタＮ
３２，Ｐ３１はオンとなる。したがって、コイル４に印
加されるプッシュプル回路３１の出力Ｏ１は電源ＶＤの
電圧Ｖｄとなり、プッシュプル回路３２の出力Ｏ２は接
地ＶＳの電圧ｖＳとなる。この結果、コイル４には、負
荷電流ｉＤが前述と逆に出力Ｏ１側から出力Ｏ２側へ流
れる。
合は、インバータＩ２の出力が″Ｌ″レベルとなり、逆
に、インバータＩ３の出力が″Ｈ″レベルとなるので、
トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオフし、トランジスタＮ
３２，Ｐ３１はオンとなる。したがって、コイル４に印
加されるプッシュプル回路３１の出力Ｏ１は電源ＶＤの
電圧Ｖｄとなり、プッシュプル回路３２の出力Ｏ２は接
地ＶＳの電圧ｖＳとなる。この結果、コイル４には、負
荷電流ｉＤが前述と逆に出力Ｏ１側から出力Ｏ２側へ流
れる。
【００１２】次に、ステッピングモータの保持状態（省
電力）の動作について説明する。演算増幅器Ａ５１の反
転入力は基準電圧源ＶＲ５１に、正入力はプッシュプル
回路３１の出力Ｏ１に、出力はスイッチ回路Ｓ５１の接
点ａを介してプッシュプル回路３１のトランジスタＰ３
１のゲートにそれぞれ接続されている。同様に、演算増
幅器Ａ６１の反転入力は基準電圧源ＶＲ６１に、正入力
はプッシュプル回路３２の出力Ｏ２に、出力はスイッチ
回路Ｓ６１の接点ａを介してプッシュプル回路３２のト
ランジスタＰ３２のゲートにそれぞれ接続されている。
電力）の動作について説明する。演算増幅器Ａ５１の反
転入力は基準電圧源ＶＲ５１に、正入力はプッシュプル
回路３１の出力Ｏ１に、出力はスイッチ回路Ｓ５１の接
点ａを介してプッシュプル回路３１のトランジスタＰ３
１のゲートにそれぞれ接続されている。同様に、演算増
幅器Ａ６１の反転入力は基準電圧源ＶＲ６１に、正入力
はプッシュプル回路３２の出力Ｏ２に、出力はスイッチ
回路Ｓ６１の接点ａを介してプッシュプル回路３２のト
ランジスタＰ３２のゲートにそれぞれ接続されている。
【００１３】まず、保持状態でありかつ入力ＩＮは″
Ｌ″レべルであるとすると、スイッチ回路Ｓ５１は接点
ａを選択し、スイッチ回路Ｓ６１は接点ｂを選択する。
また、インバータＩ２の出力が″Ｌ″レベルとなり、逆
に、インバータＩ３の出力が″Ｈ″レベルとなるので、
トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオフし、トランジスタＰ
３１，Ｎ３２はオンとなる。したがって、プッシュプル
回路３２の出力Ｏ２は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。トラ
ンジスタＰ３１は、演算増幅器Ａ５１により負帰還がか
けられており、したがって、プッシュプル回路３１の出
力Ｏ１は基準電圧ｖＲと同一の電位となっている。した
がって、ステッピングモータのコイル４に印加される電
圧は、基準電圧ｖＲとなる。この結果コイル４に流れる
電流ｉＨはｉＨ＝ｖＲ／Ｒとなる。したがって、消費電
力は動作時に比し、ｖＤ×（ｖＤ／Ｒ−ｖＲ／Ｒ）だけ
省電力化できるというものであった。
Ｌ″レべルであるとすると、スイッチ回路Ｓ５１は接点
ａを選択し、スイッチ回路Ｓ６１は接点ｂを選択する。
また、インバータＩ２の出力が″Ｌ″レベルとなり、逆
に、インバータＩ３の出力が″Ｈ″レベルとなるので、
トランジスタＮ３１，Ｐ３２はオフし、トランジスタＰ
３１，Ｎ３２はオンとなる。したがって、プッシュプル
回路３２の出力Ｏ２は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。トラ
ンジスタＰ３１は、演算増幅器Ａ５１により負帰還がか
けられており、したがって、プッシュプル回路３１の出
力Ｏ１は基準電圧ｖＲと同一の電位となっている。した
がって、ステッピングモータのコイル４に印加される電
圧は、基準電圧ｖＲとなる。この結果コイル４に流れる
電流ｉＨはｉＨ＝ｖＲ／Ｒとなる。したがって、消費電
力は動作時に比し、ｖＤ×（ｖＤ／Ｒ−ｖＲ／Ｒ）だけ
省電力化できるというものであった。
【００１４】図７は演算増幅器Ａ５１，Ａ５２の構成の
一例を示す回路図である。図７に示すように、演算増幅
器は、差動増幅器と差動増幅器の差動対それぞれの出力
バッフア増幅器と、差動増幅器およびバッファ増幅器に
対する定電流源等から構成された電圧帰還増幅器であ
り、１１個のトランジスタＮ５１〜Ｎ５６，Ｐ５１〜Ｐ
５５を使用しているというものであった。
一例を示す回路図である。図７に示すように、演算増幅
器は、差動増幅器と差動増幅器の差動対それぞれの出力
バッフア増幅器と、差動増幅器およびバッファ増幅器に
対する定電流源等から構成された電圧帰還増幅器であ
り、１１個のトランジスタＮ５１〜Ｎ５６，Ｐ５１〜Ｐ
５５を使用しているというものであった。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来のステッ
ピングモータ駆動回路は、トランジスタ等の構成素子数
が多い電圧帰還型の演算増幅器を用いているので、半導
体集積回路化した場合、ペレットサイズが大きくなると
ともにコストが上昇するという欠点があった。
ピングモータ駆動回路は、トランジスタ等の構成素子数
が多い電圧帰還型の演算増幅器を用いているので、半導
体集積回路化した場合、ペレットサイズが大きくなると
ともにコストが上昇するという欠点があった。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明のステッピングモ
ータ駆動回路は、それぞれ第一および第二の導電型の第
一および第二のトランジスタが直列接続されその中点を
第一の出力端子とする第一のプッシュプル回路と、それ
ぞれ前記第一および第二の導電型の第三および第四のト
ランジスタが直列接続されその中点を第二の出力端子と
する第二のプッシュプル回路と、前記第一および第二の
プッシュプル回路を互いに逆相で駆動する第一および第
二の駆動回路と、予め定めた負荷の保持状態時に前記第
一および第二の出力端子間の出力電圧を予め定めた保持
電圧に低減するようそれぞれ前記第一および第二のプッ
シュプル回路を駆動する第一および第二の保持回路とを
備えるステッピングモータ駆動回路において、前記第一
および第二の保持回路は予め定めた定電流を設定する第
一の定電流源と、前記保持電圧を設定する予め定めた基
準電圧を供給する定電圧源と、前記基準電圧を入力とし
前記定電流により動作する電流帰還型の増幅回路とをそ
れぞれ備えて構成されている。
ータ駆動回路は、それぞれ第一および第二の導電型の第
一および第二のトランジスタが直列接続されその中点を
第一の出力端子とする第一のプッシュプル回路と、それ
ぞれ前記第一および第二の導電型の第三および第四のト
ランジスタが直列接続されその中点を第二の出力端子と
する第二のプッシュプル回路と、前記第一および第二の
プッシュプル回路を互いに逆相で駆動する第一および第
二の駆動回路と、予め定めた負荷の保持状態時に前記第
一および第二の出力端子間の出力電圧を予め定めた保持
電圧に低減するようそれぞれ前記第一および第二のプッ
シュプル回路を駆動する第一および第二の保持回路とを
備えるステッピングモータ駆動回路において、前記第一
および第二の保持回路は予め定めた定電流を設定する第
一の定電流源と、前記保持電圧を設定する予め定めた基
準電圧を供給する定電圧源と、前記基準電圧を入力とし
前記定電流により動作する電流帰還型の増幅回路とをそ
れぞれ備えて構成されている。
【００１７】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
て説明する。
【００１８】図１は本発明のステッピングモータ駆動回
路の第一の実施例を示す回路図である。
路の第一の実施例を示す回路図である。
【００１９】本実施例のステッピングモータ駆動回路
は、図１に示すように、図６の従来の回路と同様のステ
ッピングモータのコイル４を駆動するブリッジ回路３
と、インバータＩ１〜Ｉ３と、従来の保持回路５，６の
代りに保持回路１，２とを備えて構成されている。
は、図１に示すように、図６の従来の回路と同様のステ
ッピングモータのコイル４を駆動するブリッジ回路３
と、インバータＩ１〜Ｉ３と、従来の保持回路５，６の
代りに保持回路１，２とを備えて構成されている。
【００２０】ブリッジ回路３は、直列接続されたＰチャ
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ３１とＮチャンネルＭ
ＯＳ型のトランジスタＮ３１とからなり出力Ｏ１を中点
に持つプッシュプル回路３１と、上記プッシュプル回路
３１と同様に直列接続されたトランジスタＰ３２，Ｎ３
２とからなり出力Ｏ２を中点に持つプッシュプル回路３
２とから構成されている。
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ３１とＮチャンネルＭ
ＯＳ型のトランジスタＮ３１とからなり出力Ｏ１を中点
に持つプッシュプル回路３１と、上記プッシュプル回路
３１と同様に直列接続されたトランジスタＰ３２，Ｎ３
２とからなり出力Ｏ２を中点に持つプッシュプル回路３
２とから構成されている。
【００２１】保持回路１は、ＮチャンネルＭＯＳトラン
ジスタＮ１１と、電圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ１１と、電
流値ｉの定電流源ＩＳ１１と、スイッチ回路Ｓ１１，Ｓ
１２とを備えて構成されている。保持回路２は、Ｎチャ
ンネルＭＯＳトランジスタＮ２１と、電圧ｖＲの基準電
圧源ＶＲ２１と、電流値ｉの定電流源ＩＳ２１と、スイ
ッチ回路Ｓ２１，Ｓ２２とを備えて構成されている。
ジスタＮ１１と、電圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ１１と、電
流値ｉの定電流源ＩＳ１１と、スイッチ回路Ｓ１１，Ｓ
１２とを備えて構成されている。保持回路２は、Ｎチャ
ンネルＭＯＳトランジスタＮ２１と、電圧ｖＲの基準電
圧源ＶＲ２１と、電流値ｉの定電流源ＩＳ２１と、スイ
ッチ回路Ｓ２１，Ｓ２２とを備えて構成されている。
【００２２】スイッチ回路Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ
２２は、たとえばトランスフアゲート等のアナログスイ
ッチである。スイッチ回路Ｓ１１は、通常動作状態で大
トルクが必要な場合でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場
合に接点ｂを選択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｌ″
レベルの場合に接点ａを選択する。スイッチ回路Ｓ１２
は、スイッチ回路Ｓ１１が接点ａを選択したときトラン
ジスタＮ１１のソースをプッシュプル回路３１の出力Ｏ
１に接続し、接点ｂを選択したとき開放する。また、ス
イッチ回路Ｓ２１は、通常動作状態で大トルクが必要な
場合でかつ入力ＩＮが″Ｌ″レベルの場合に接点ｂを選
択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場合に
接点ａを選択する。スイッチ回路Ｓ２２は、スイッチ回
路Ｓ２１が接点ａを選択したときトランジスタＮ２１の
ソースをプッシュプル回路３２の出力Ｏ２に接続し、接
点ｂを選択したとき開放する。
２２は、たとえばトランスフアゲート等のアナログスイ
ッチである。スイッチ回路Ｓ１１は、通常動作状態で大
トルクが必要な場合でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場
合に接点ｂを選択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｌ″
レベルの場合に接点ａを選択する。スイッチ回路Ｓ１２
は、スイッチ回路Ｓ１１が接点ａを選択したときトラン
ジスタＮ１１のソースをプッシュプル回路３１の出力Ｏ
１に接続し、接点ｂを選択したとき開放する。また、ス
イッチ回路Ｓ２１は、通常動作状態で大トルクが必要な
場合でかつ入力ＩＮが″Ｌ″レベルの場合に接点ｂを選
択し、保持状態でかつ入力ＩＮが″Ｈ″レベルの場合に
接点ａを選択する。スイッチ回路Ｓ２２は、スイッチ回
路Ｓ２１が接点ａを選択したときトランジスタＮ２１の
ソースをプッシュプル回路３２の出力Ｏ２に接続し、接
点ｂを選択したとき開放する。
【００２３】実際のステッピングモータはコイルを２つ
有しているので、これに対応して相互に同期を取ってス
テップ駆動する２組の同様な駆動回路を備える。
有しているので、これに対応して相互に同期を取ってス
テップ駆動する２組の同様な駆動回路を備える。
【００２４】次に、本実施例の動作について説明する。
【００２５】まず、通常動作について説明する。このと
き、スイッチ回路Ｓ１１，Ｓ２１は、それぞれ、接点ｂ
を選択している。したがって、プッシュプル回路３１，
３２のそれぞれのトランジスタＰ３１，Ｎ３１のゲート
同志、および、トランジスタＰ３２，Ｎ３２のゲート同
志が共通接続された状態となる。したがって、この場合
の動作は前述の従来の技術の例で示したものと同一であ
り、説明が重複するので冗長とならないよう省略する。
き、スイッチ回路Ｓ１１，Ｓ２１は、それぞれ、接点ｂ
を選択している。したがって、プッシュプル回路３１，
３２のそれぞれのトランジスタＰ３１，Ｎ３１のゲート
同志、および、トランジスタＰ３２，Ｎ３２のゲート同
志が共通接続された状態となる。したがって、この場合
の動作は前述の従来の技術の例で示したものと同一であ
り、説明が重複するので冗長とならないよう省略する。
【００２６】次に、ステッピングモータの保持状態（省
電力）の動作について説明する。ここで、入力ＩＮが″
Ｌ″レベルであるとする。このとき、上述のようにスイ
ッチ回路Ｓ１１は接点ａを選択し、スイッチ回路Ｓ１２
は接点ｂを選択する。スイッチＳ１２は閉じ、スイッチ
Ｓ２２は開放してている。また、インバータＩ２の出力
が″Ｌ″レベルとなり、逆に、インバータＩ３の出力
が″Ｈ″レベルとなるので、トランジスタＮ３１，Ｐ３
２はオフし、トランジスタＰ３１，Ｎ３２はオンとな
る。したがって、プッシュプル回路３２の出力Ｏ２の電
圧ｖＯ２は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。また、保持回路
１のトランジスタＮ１１のゲートの電位は基準電圧源Ｖ
Ｒの基準電圧ｖＲと同一であり、定電流源ＩＳ１１の電
流値ｉとから、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧
ｖＯ１は次式で表される。
電力）の動作について説明する。ここで、入力ＩＮが″
Ｌ″レベルであるとする。このとき、上述のようにスイ
ッチ回路Ｓ１１は接点ａを選択し、スイッチ回路Ｓ１２
は接点ｂを選択する。スイッチＳ１２は閉じ、スイッチ
Ｓ２２は開放してている。また、インバータＩ２の出力
が″Ｌ″レベルとなり、逆に、インバータＩ３の出力
が″Ｈ″レベルとなるので、トランジスタＮ３１，Ｐ３
２はオフし、トランジスタＰ３１，Ｎ３２はオンとな
る。したがって、プッシュプル回路３２の出力Ｏ２の電
圧ｖＯ２は接地ＶＳの電圧ｖＳとなる。また、保持回路
１のトランジスタＮ１１のゲートの電位は基準電圧源Ｖ
Ｒの基準電圧ｖＲと同一であり、定電流源ＩＳ１１の電
流値ｉとから、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧
ｖＯ１は次式で表される。
【００２７】
【００２８】ここで、β，ＶＴはそれぞれトランジスタ
Ｎ１１の利得係数，しきい値電圧を示す。
Ｎ１１の利得係数，しきい値電圧を示す。
【００２９】したがって、前述の従来例と同様に、次式
で示される電力Ｐの分だけ省電力化できる。
で示される電力Ｐの分だけ省電力化できる。
【００３０】
【００３１】図２は、定電流源ＩＳ１１，ＩＳ２１の構
成の一例を示す回路図である。図２に示すように、定電
流源ＩＳ１１，ＩＳ２１は、各々カレントミラー回路を
構成するＰチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ１１
１，Ｐ１１２およびその電流源を構成するＮチャンネル
ＭＯＳ型のトランジスタＮ１１１の３個程度で構成する
ことができる。
成の一例を示す回路図である。図２に示すように、定電
流源ＩＳ１１，ＩＳ２１は、各々カレントミラー回路を
構成するＰチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ１１
１，Ｐ１１２およびその電流源を構成するＮチャンネル
ＭＯＳ型のトランジスタＮ１１１の３個程度で構成する
ことができる。
【００３２】次に、本発明の第二の実施例について説明
する。
する。
【００３３】図３は本発明の第二の実施例を示す回路図
である。図３に示す本実施例の前述の第一の実施例に対
する相違点は、図１に示す保持回路１，２の代りに保持
回路７，８を備えることである。他の構成部分は前述の
第一の実施例で示したものと共通部分であり、説明が重
複するのでここでは省略する。
である。図３に示す本実施例の前述の第一の実施例に対
する相違点は、図１に示す保持回路１，２の代りに保持
回路７，８を備えることである。他の構成部分は前述の
第一の実施例で示したものと共通部分であり、説明が重
複するのでここでは省略する。
【００３４】保持回路７，８は同一の回路であり、保持
回路７は、ＮチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ７
１，Ｎ７２から成るカレントミラー回路７１と、カレン
トミラー回路７１のトランジスタＮ７１，Ｎ７２に対す
る電流ｉの２つの電流源ＩＳ７１，ＩＳ７２と、基準電
圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ７１と、スイッチ回路Ｓ７１，
Ｓ７２とを備えて構成されている。保持回路８は、上記
の構成要素における７０を８０と読換える。
回路７は、ＮチャンネルＭＯＳ型のトランジスタＮ７
１，Ｎ７２から成るカレントミラー回路７１と、カレン
トミラー回路７１のトランジスタＮ７１，Ｎ７２に対す
る電流ｉの２つの電流源ＩＳ７１，ＩＳ７２と、基準電
圧ｖＲの基準電圧源ＶＲ７１と、スイッチ回路Ｓ７１，
Ｓ７２とを備えて構成されている。保持回路８は、上記
の構成要素における７０を８０と読換える。
【００３５】スイッチ回路Ｓ７１，Ｓ７２，Ｓ８１，Ｓ
８２は、第一の実施例におけるスイッチ回路Ｓ１１，Ｓ
１２，Ｓ２１，Ｓ２２と同一の機能を有する。
８２は、第一の実施例におけるスイッチ回路Ｓ１１，Ｓ
１２，Ｓ２１，Ｓ２２と同一の機能を有する。
【００３６】次に、本実施例の動作について説明する。
【００３７】前述の第一の実施例では、式（１）に示す
ように、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１
と、基準電圧源ＶＲ１１の電圧ｖＲ１１とは異なってい
る。本実施例では、両者を同一の電圧とするために、ト
ランジスタＮ７１（第一の実施例におけるトランジスタ
Ｎ１１に相当）と同一サイズのトランジスタＮ７２とで
カレントミラー回路７１を構成し、トランジスタＮ７２
の電流源として、ＩＳ７１と同一の定電流源ＩＳ７２を
付加したものである。
ように、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１
と、基準電圧源ＶＲ１１の電圧ｖＲ１１とは異なってい
る。本実施例では、両者を同一の電圧とするために、ト
ランジスタＮ７１（第一の実施例におけるトランジスタ
Ｎ１１に相当）と同一サイズのトランジスタＮ７２とで
カレントミラー回路７１を構成し、トランジスタＮ７２
の電流源として、ＩＳ７１と同一の定電流源ＩＳ７２を
付加したものである。
【００３８】周知のように、カレントミラー回路７１を
構成するトランジスタＮ７１，Ｎ７２の電流は同一であ
るので、両者のゲートソース間電圧も同一となる。した
がって、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１
と、基準電圧源ＶＲ７１の電圧ｖＲ７１とは等しくな
り、電圧ｖＯ１は電圧ｖＲ７１となる。
構成するトランジスタＮ７１，Ｎ７２の電流は同一であ
るので、両者のゲートソース間電圧も同一となる。した
がって、プッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１
と、基準電圧源ＶＲ７１の電圧ｖＲ７１とは等しくな
り、電圧ｖＯ１は電圧ｖＲ７１となる。
【００３９】以上の関係は、トランジスタＮ７１，Ｎ７
２のサイズが異なる場合にも、定電流源７１，７２の電
流比と、トランジスタＮ７１，Ｎ７２のサイズ比とを同
一にすることにより同様の効果が得られる。
２のサイズが異なる場合にも、定電流源７１，７２の電
流比と、トランジスタＮ７１，Ｎ７２のサイズ比とを同
一にすることにより同様の効果が得られる。
【００４０】次に、本発明の第三の実施例について説明
する。
する。
【００４１】図４は本発明の第三の実施例を示す回路図
である。図４に示す本実施例の前述の第一の実施例に対
する相違点は、図１に示す保持回路１，２の代りに保持
回路９，１０を備えることである。他の構成部分は前述
の第一の実施例で示したものと共通部分であり、説明が
重複するのでここでは省略する。
である。図４に示す本実施例の前述の第一の実施例に対
する相違点は、図１に示す保持回路１，２の代りに保持
回路９，１０を備えることである。他の構成部分は前述
の第一の実施例で示したものと共通部分であり、説明が
重複するのでここでは省略する。
【００４２】保持回路９，１０は同一の回路であり、保
持回路９は、第一の実施例におけるＮチャンネルＭＯＳ
トランジスタＮ１１の代りにＮＰＮバイポーラ型のトラ
ンジスタＱ９１を用い、他の構成は同様の電圧ｖＲの基
準電圧源ＶＲ９１と、電流値ｉの定電流源ＩＳ９１と、
スイッチ回路Ｓ９１，Ｓ９２とを備えて構成されてい
る。保持回路１０は、上記の構成要素における９０を１
００と読換える。
持回路９は、第一の実施例におけるＮチャンネルＭＯＳ
トランジスタＮ１１の代りにＮＰＮバイポーラ型のトラ
ンジスタＱ９１を用い、他の構成は同様の電圧ｖＲの基
準電圧源ＶＲ９１と、電流値ｉの定電流源ＩＳ９１と、
スイッチ回路Ｓ９１，Ｓ９２とを備えて構成されてい
る。保持回路１０は、上記の構成要素における９０を１
００と読換える。
【００４３】スイッチ回路Ｓ９１，Ｓ９２，Ｓ１０１，
Ｓ１０２は、第一の実施例におけるスイッチ回路Ｓ１
１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２と同一の機能を有する。
Ｓ１０２は、第一の実施例におけるスイッチ回路Ｓ１
１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２と同一の機能を有する。
【００４４】次に、本実施例の動作について説明する。
【００４５】ステッピングモータの保持状態（省電力）
の動作について説明する。ここで、第一，第二の実施例
と同様に入力ＩＮが″Ｌ″レベルであるとする。この場
合のプッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１は次
式で示される。
の動作について説明する。ここで、第一，第二の実施例
と同様に入力ＩＮが″Ｌ″レベルであるとする。この場
合のプッシュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１は次
式で示される。
【００４６】
【００４７】ここで、ＩＳ，ＶＴはそれぞれトランジス
タＱ９１の飽和電流，しきい値電圧である。
タＱ９１の飽和電流，しきい値電圧である。
【００４８】式（２）の第２項はトランジスタＱ９１の
ベースエミッタ間電圧を表し、この値は、一般に０．７
Ｖであるので、電圧ｖＯ１は次式で表される。
ベースエミッタ間電圧を表し、この値は、一般に０．７
Ｖであるので、電圧ｖＯ１は次式で表される。
【００４９】ｖＯ１＝ｖＲ−０．７ したがって、次式で示される電力Ｐの分だけ省電力化で
きる。
きる。
【００５０】
【００５１】次に、本発明の第四の実施例について説明
する。
する。
【００５２】図５は本発明の第四の実施例を示す回路図
である。図５に示す本実施例の前述の第三の実施例に対
する相違点は、図４に示す保持回路９，１０の代りに保
持回路１１，１２を備えることである。他の構成部分は
前述の第三の実施例で示したものと共通部分であり、説
明が重複するのでここでは省略する。
である。図５に示す本実施例の前述の第三の実施例に対
する相違点は、図４に示す保持回路９，１０の代りに保
持回路１１，１２を備えることである。他の構成部分は
前述の第三の実施例で示したものと共通部分であり、説
明が重複するのでここでは省略する。
【００５３】本実施例の保持回路１１，１２は、第三の
実施例の図２に示す定電流源ＩＳ９１の代りに、Ｐチャ
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ９１を用い、このトラ
ンジスタＰ９１とプッシュプル回路３１のトランジスタ
Ｐ３１とでカレントミラー回路を構成するものである。
実施例の図２に示す定電流源ＩＳ９１の代りに、Ｐチャ
ンネルＭＯＳ型のトランジスタＰ９１を用い、このトラ
ンジスタＰ９１とプッシュプル回路３１のトランジスタ
Ｐ３１とでカレントミラー回路を構成するものである。
【００５４】次に、本実施例の動作について説明する。
【００５５】ステッピングモータの保持状態（省電力）
の動作について説明する。この場合、スイッチ回路９１
は、接点ａを選択しトランジスタＰ９１とＰ３１のゲー
トとを共通接続する。また、スイッチ回路９２は、閉じ
ている。トランジスタＱ９１のベース電位は基準電圧源
ＶＲの電圧ｖＲとなっているので、前述のように、プッ
シュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１は次式の値と
なっている。
の動作について説明する。この場合、スイッチ回路９１
は、接点ａを選択しトランジスタＰ９１とＰ３１のゲー
トとを共通接続する。また、スイッチ回路９２は、閉じ
ている。トランジスタＱ９１のベース電位は基準電圧源
ＶＲの電圧ｖＲとなっているので、前述のように、プッ
シュプル回路３１の出力Ｏ１の電圧ｖＯ１は次式の値と
なっている。
【００５６】ｖＯ１＝ｖＲ−０．７ 一例として、トランジスタＰ３１，Ｐ９１によるカレン
トミラー回路の電流比を９対１とすると、出力Ｏ１の出
力電流の９０％がトランジスタＰ３１から、また、１０
％がトランジスタＰ９１からそれぞれ出力される。上記
のように、トランジスタＰ９１の負荷電流は小さいの
で、そのトランジスタサイズは小さくてもよい。
トミラー回路の電流比を９対１とすると、出力Ｏ１の出
力電流の９０％がトランジスタＰ３１から、また、１０
％がトランジスタＰ９１からそれぞれ出力される。上記
のように、トランジスタＰ９１の負荷電流は小さいの
で、そのトランジスタサイズは小さくてもよい。
【００５７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタとＰ
チャンネルＭＯＳトランジスタとを交換し、かつ、ＮＰ
ＮトランジスタとＰＮＰトランジスタとを交換すること
も、本発明の主旨を逸脱しない限り適用できることは勿
論である。
明は上記実施例に限られることなく種々の変形が可能で
ある。たとえば、ＮチャンネルＭＯＳトランジスタとＰ
チャンネルＭＯＳトランジスタとを交換し、かつ、ＮＰ
ＮトランジスタとＰＮＰトランジスタとを交換すること
も、本発明の主旨を逸脱しない限り適用できることは勿
論である。
【００５８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のステッピ
ングモータ駆動回路は、構成素子数の大幅な削減が可能
となり、集積回路化した場合におけるペレットサイズを
削減できるため、コストダウンが可能となるという効果
がある。
ングモータ駆動回路は、構成素子数の大幅な削減が可能
となり、集積回路化した場合におけるペレットサイズを
削減できるため、コストダウンが可能となるという効果
がある。
【図１】本発明のステッピングモータ駆動回路の第一の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図２】定電流源の一例を示す回路図である。
【図３】本発明のステッピングモータ駆動回路の第二の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図４】本発明のステッピングモータ駆動回路の第三の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図５】本発明のステッピングモータ駆動回路の第四の
実施例を示す回路図である。
実施例を示す回路図である。
【図６】従来のステッピングモータ駆動回路の一例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図７】演算増幅器の構成の一例を示す回路図である。
１，２，５，６，７〜１２ 保持回路 ３ ブリッジ回路 ４ コイル ３１，３２ プッシュプル回路 ７１ カレントミラー回路 Ａ５１，Ａ５２ 演算増幅器 Ｉ１〜Ｉ３ インバータ ＩＳ１１，ＩＳ２１，ＩＳ７１，ＩＳ７２，ＩＳ９１
定電流源 ＶＲ１１，ＶＲ２１，ＶＲ５１，ＶＲ６１，ＶＲ７１，
ＶＲ９１ 基準電圧源 Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ５１，Ｓ６１，Ｓ
７１，Ｓ９１ スイッチ回路 Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ３２，Ｎ７１，Ｎ７２，Ｎ
５１〜Ｎ５６，Ｎ１１１，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ５１〜Ｐ
５５，Ｐ９１，Ｐ１１１，Ｐ１１２，Ｑ９１トランジス
タ
定電流源 ＶＲ１１，ＶＲ２１，ＶＲ５１，ＶＲ６１，ＶＲ７１，
ＶＲ９１ 基準電圧源 Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ５１，Ｓ６１，Ｓ
７１，Ｓ９１ スイッチ回路 Ｎ１１，Ｎ２１，Ｎ３１，Ｎ３２，Ｎ７１，Ｎ７２，Ｎ
５１〜Ｎ５６，Ｎ１１１，Ｐ３１，Ｐ３２，Ｐ５１〜Ｐ
５５，Ｐ９１，Ｐ１１１，Ｐ１１２，Ｑ９１トランジス
タ
Claims (5)
- 【請求項１】 それぞれ第一および第二の導電型の第一
および第二のトランジスタが直列接続されその中点を第
一の出力端子とする第一のプッシュプル回路と、それぞ
れ前記第一および第二の導電型の第三および第四のトラ
ンジスタが直列接続されその中点を第二の出力端子とす
る第二のプッシュプル回路と、前記第一および第二のプ
ッシュプル回路を互いに逆相で駆動する第一および第二
の駆動回路と、予め定めた負荷の保持状態時に前記第一
および第二の出力端子間の出力電圧を予め定めた保持電
圧に低減するようそれぞれ前記第一および第二のプッシ
ュプル回路を駆動する第一および第二の保持回路とを備
えるステッピングモータ駆動回路において、 前記第一および第二の保持回路は予め定めた定電流を設
定する第一の定電流源と、 前記保持電圧を設定する予め定めた基準電圧を供給する
定電圧源と、 前記基準電圧を入力とし前記定電流により動作する電流
帰還型の増幅回路とをそれぞれ備えることを特徴とする
ステッピングモータ駆動回路。 - 【請求項２】 前記増幅回路は、ドレインを前記第一の
定電流源に接続しゲートを前記定電圧源に接続しソース
を前記第一および第二の出力端子のいずれか一方に接続
した前記第二の導電型のＭＯＳトランジスタを備えるこ
とを特徴とする請求項１記載のステッピングモータ駆動
回路。 - 【請求項３】 前記増幅回路は、ドレインを前記第一の
定電流源に接続しソースを前記第一および第二の出力端
子のいずれか一方に接続した前記第二の導電型の第一の
ＭＯＳトランジスタと、 第二の定電流源と、 ドレインとゲートとを共通接続し前記ドレインとゲート
とを前記第二の定電流源および前記第一のＭＯＳトラン
ジスタのゲートに接続しソースを前記定電圧源に接続し
た前記第二の導電型の第二のＭＯＳトランジスタとを備
えることを特徴とする請求項１記載のステッピングモー
タ駆動回路。 - 【請求項４】 前記増幅回路は、コレクタを前記第一の
定電流源に接続しベースを前記定電圧源に接続しエミッ
タを前記第一および第二の出力端子のいずれか一方に接
続したバイポーラトランジスタを備えることを特徴とす
る請求項１記載のステッピングモータ駆動回路。 - 【請求項５】 前記第一の定電流源は、ドレインとゲー
トとを共通接続しこの共通接続点を前記第一のトランジ
スタのゲートに接続してこの第一のトランジスタとカレ
ントミラー回路を形成するとともに前記定電流を前記増
幅回路に供給する前記第一の導電型の第三のＭＯＳトラ
ンジスタを備えることを特徴とする請求項１記載のステ
ッピングモータ駆動回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062908A JP2762830B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | ステッピングモータ駆動回路 |
| US08/033,489 US5289098A (en) | 1992-03-19 | 1993-03-18 | Stepping motor driver circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4062908A JP2762830B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | ステッピングモータ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05268797A JPH05268797A (ja) | 1993-10-15 |
| JP2762830B2 true JP2762830B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=13213828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4062908A Expired - Fee Related JP2762830B2 (ja) | 1992-03-19 | 1992-03-19 | ステッピングモータ駆動回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5289098A (ja) |
| JP (1) | JP2762830B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5773991A (en) * | 1995-05-02 | 1998-06-30 | Texas Instruments Incorporated | Motor current sense circuit using H bridge circuits |
| JP4652610B2 (ja) * | 2001-05-30 | 2011-03-16 | セイコーインスツル株式会社 | ステップモータの回転制御装置 |
| US7042256B2 (en) * | 2003-07-15 | 2006-05-09 | Agere Systems Inc. | Voice coil motor power amplifier |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3577176A (en) * | 1968-04-26 | 1971-05-04 | Compudyne Corp | Constant current step motor system |
| US3728598A (en) * | 1970-11-02 | 1973-04-17 | Superior Electric Co | Bi-directional energizing circuit for a stepping motor with means to prevent conduction in one coil unit previously energized coil conduction is extinguished |
| US3842332A (en) * | 1971-10-04 | 1974-10-15 | Berger G Fab Elektrischer Mess | Five-phase stepping motor systems |
| NL7501602A (nl) * | 1974-03-26 | 1975-09-30 | Siemens Ag | Schakeling voor het besturen van stapmotoren. |
| US4100471A (en) * | 1974-08-30 | 1978-07-11 | Pritchard Eric K | Stepping motor control circuit |
| CA1212412A (en) * | 1982-02-02 | 1986-10-07 | Simon Turvey | Stepper motor control circuit |
| US4584506A (en) * | 1984-11-23 | 1986-04-22 | Polestar Magnetronics Inc. | Reluctance motor with electronically controlled stator windings |
| US4803415A (en) * | 1987-10-07 | 1989-02-07 | Commercial Shearing, Inc. | Stepper motor control circuit and apparatus |
-
1992
- 1992-03-19 JP JP4062908A patent/JP2762830B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-03-18 US US08/033,489 patent/US5289098A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05268797A (ja) | 1993-10-15 |
| US5289098A (en) | 1994-02-22 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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