JP2846747B2 - モータ駆動用の基準電圧可変回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、モータの回転状態を示
す回転検出電圧と基準電圧とを比較してモータの速度制
御を行う際、速度制御を行うためのモータ駆動回路に印
加される電源電圧の大小に応じて、前記基準電圧を可変
するモータ駆動用の基準電圧可変回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、モータの速度制御を行うには、
モータ内部の駆動コイルから得られる該モータの回転状
態を示す回転検出電圧(ＦＧ信号)と、基準電圧とを差動
増幅器で比較し、差動出力を駆動コイルに帰還すること
により、モータを一定速度で回転させる様にしている。

【０００３】ここで、前記基準電圧を得る手法として
は、第１に、電源ラインとアースとの間に電流源と複数
段のダイオードとを直列接続し、この電流源及び複数段
のダイオードの接続点から該ダイオードの順方向電圧の
和として一定の基準電圧を得る方法があり、また第２の
手法として、電源ラインとアースとの間に複数の抵抗を
直列接続し、これらの抵抗の任意の接続点から基準電圧
を得る方法もある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
場合、電源電圧の変動に関わらず常に一定の基準電圧を
得られるので、単一の電源電圧しか電源ラインに印加さ
れない専用の基準電圧発生回路においては有効である
が、５ボルト、１２ボルト等の異なる電源電圧を電源ラ
インに印加しても、それぞれの電源電圧に応じた基準電
圧が得られない問題があった。特に、専用の基準電圧発
生回路においては、ダイナミックレンジを十分稼ぐ為
に、基準電圧が電源電圧の中点電圧となる様にダイオー
ドの段数を選択しているが、このダイオードの段数はあ
くまでも特定の電源電圧のみに対応した段数であるの
で、前記電源電圧と異なる電源電圧を電源ラインに印加
すると、基準電圧がこの電源電圧の中点に得られなくな
ってしまい、これよりダイナミックレンジ即ちモータの
回転検出電圧の振幅を十分に取ることができなくなる問
題点があった。

【０００５】また後者の場合、電源ラインに印加される
電源電圧を変化させると、その電源電圧に応じて該電源
電圧の中点電圧が基準電圧として得られるので、複数の
電源電圧を電源ラインに任意に印加する兼用型の基準電
圧発生回路においては有効であるが、抵抗の任意の接続
点から得られる基準電圧は電源電圧の変動の影響を受け
る為、電源電圧が変動する度に基準電圧が変動してしま
い、正確なモータの速度制御をできなくなる問題点があ
った。

【０００６】そこで、本発明は、異なる電源電圧が電源
ラインに印加されてもそれぞれの電源電圧に応じた基準
電圧を確実に得ることができ、更に電源電圧が変動して
もその影響を受けることなく一定の基準電圧を得ること
のできるモータ駆動用の基準電圧可変回路を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決する為に創作されたものであり、モータの回転状態
を示す回転検出電圧と基準電圧とを比較し、比較結果に
基づいて前記モータの速度制御を行うモータ駆動回路で
あって、第１の電源電圧又は第２の電源電圧の何れか一
方が印加される電源ラインと、入出力電極の一方が前記
電源ラインと接続された第１のトランジスタと、前記第
１のトランジスタの入出力電極と直列接続された第１、
第２及び第３の基準電圧可変用抵抗と、出力が前記第１
のトランジスタの制御電極と接続され、一方の入力が前
記第１及び第２の基準電圧可変用抵抗の接続点と接続さ
れ、他方の入力が所定電圧と接続された差動増幅器と、
前記電源ラインの電圧が所定電圧より大或いは小である
かを判別する比較回路と、制御電極が前記比較回路の出
力と接続され、入出力電極が前記第３の基準電圧可変用
抵抗と並列接続され、前記比較回路の出力が有意出力の
時に前記第３の基準電圧可変用抵抗を短絡する第２のト
ランジスタと、を備え、前記第１のトランジスタの出力
電極の電圧を前記基準電圧とすることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明によれば、電源ラインに印加される電源
電圧に応じた比較出力が比較回路から得られると、この
比較出力に応じて第２のトランジスタが動作し、基準電
圧可変用抵抗の所定の抵抗部分を短絡する。これより、
第１及び第２の電源電圧に応じると共に電源電圧変動の
影響を受けない基準電圧が第１のトランジスタの出力に
得られることになる。

【０００９】

【実施例】本発明の詳細を図面に従って具体的に説明す
る。

【００１０】図１は、本発明の一実施例を示す回路図で
あり、例えばフロッピーディスク用のスピンドルモータ
を駆動するための回路であり、１２ボルト及び５ボルト
の両電源電圧を兼用可能な回路である。

【００１１】図１において、(１)はモータの駆動コイル
であり、モータの回転状態に応じたＦＧ信号が得られ
る。(２)は前記ＦＧ信号と後述の基準電圧とを比較する
差動構成のＦＧアンプである。駆動コイル(１)に生じる
ＦＧ信号は、直流阻止用コンデンサ(３)及び抵抗(４)を
介してＦＧアンプ(２)の反転入力端子(−)に印加され、
基準電圧はＦＧアンプ(２)の非反転入力端子(＋)に印加
され、更にＦＧアンプ(２)の出力は帰還抵抗(５)を介し
て反転入力端子に帰還される様になっている。これより
ＦＧアンプ(２)からは、基準電圧を中心にＦＧ信号に応
じて変化する出力が得られ、この出力によってモータが
速度制御されることになっている。

【００１２】(６)は電源ラインであり、該電源ライン
(６)には電源電圧Ｖ_CCとして、１２ボルト(第１の電源
電圧)又は５ボルト(第２の電源電圧)が印加される。
(７)(８)は差動接続されたトランジスタであり、トラン
ジスタ(７)のベースには比較基準電圧Ｖ_REF(例えば２ボ
ルト)が印加され、トランジスタ(７)(８)の共通エミッ
タとアースとの間には電流源(９)が接続されている。(1
0)(11)は電流ミラー回路を構成するトランジスタであ
り、トランジスタ(11)のコレクタにはトランジスタ(７)
のコレクタ電流に応じたコレクタ電流が流れる。

【００１３】(12)は非飽和領域で動作する第１のトラン
ジスタであり、ベースはトランジスタ(11)のコレクタと
接続され、コレクタは電源ライン(６)と接続される。

【００１４】(13)(14)(15)は直列接続された基準電圧可
変用抵抗であり、抵抗(13)の一端は第１のトランジスタ
(12)のエミッタと接続され、抵抗(13)(14)の接続点は差
動接続されたトランジスタ(８)のベースと接続され、抵
抗(15)の一端はアースされている。後述の第２のトラン
ジスタのオンオフによって抵抗(13)(14)の接続点電位即
ちトランジスタ(８)のベース電位は変化するが、トラン
ジスタ(７)(８)が差動接続されている為、トランジスタ
(８)のベース電位は常にＶ_REFとなる様に制御されてお
り、つまり、トランジスタ(８)のベース電位の変化に応
じて第１のトランジスタ(12)のベース電流を変化させ、
トランジスタ(８)のベース電位を一定に保持している。

【００１５】(16)は、エミッタが電源ライン(６)と接続
されたトランジスタであり、ベースが電流源(17)と接続
されており、このトランジスタ(16)は常に飽和状態で動
作する。(18)(19)は差動接続されたトランジスタであ
り、トランジスタ(18)のベースには比較基準電圧Ｖ_REF
が印加される。また、トランジスタ(18)(19)の共通コレ
クタと電源ライン(６)との間には電流源(20)が接続され
ている。(21)(22)は直列接続された抵抗であり、抵抗(2
1)の一端はトランジスタ(16)のコレクタと接続され、抵
抗(21)(22)の接続点はトランジスタ(19)のベースと接続
され、更に抵抗(22)の一端はアースされている。つま
り、トランジスタ(19)のベースには、電源電圧の変化が
飽和状態のトランジスタ(16)を介して伝達されることに
なる。特に、電源電圧が５ボルトと１２ボルトとの間の
略中間電位である８ボルトの時、トランジスタ(19)のベ
ース電位がＶ_REF(２ボルト)となる様に、抵抗(21)(22)
の値が選択されているものとする。即ち、第１の電源電
圧である１２ボルトが電源ライン(６)に印加されると、
トランジスタ(19)がオフし、第２の電源電圧である５ボ
ルトが電源ライン(６)に印加されると、トランジスタ(1
9)はオンすることになる。

【００１６】(23)は前述した第２のトランジスタであ
り、ベースはトランジスタ(18)のコレクタと接続され、
コレクタ・エミッタは抵抗(15)の両端に接続されてい
る。つまり、第２のトランジスタ(23)は、トランジスタ
(18)がオンの時にオンし、抵抗(15)を短絡することにな
る。

【００１７】まず、フロッピーディスク用のモータ駆動
回路を駆動するのに１２ボルトの電源電圧が規格上必要
な場合、電源ライン(６)に１２ボルトの電源電圧が印加
される。すると、抵抗(21)(22)によって分割された電圧
が比較基準電圧Ｖ_REFより大となり、これよりトランジ
スタ(19)がオフしてトランジスタ(18)がオンし、これに
伴って第２のトランジスタ(23)がオンし、第１のトラン
ジスタ(12)のエミッタ電圧は抵抗(13)(14)によって定め
られることになる。抵抗(13)(14)の抵抗値を各々Ｒ１，
Ｒ２とすると、この時の第１のトランジスタ(12)のエミ
ッタ電圧Ｖ_E1は、

【００１８】

【数１】

【００１９】で表され、このエミッタ電圧Ｖ_E1が電源電
圧の中点電圧即ち６ボルトとなる様に抵抗(13)(14)の抵
抗値Ｒ１及びＲ２は設定されている。そして、この第１
のトランジスタ(12)のエミッタ電圧６ボルトがモータの
速度制御用の基準電圧としてＦＧアンプ(２)の非反転入
力端子に印加され、これよりＦＧアンプ(２)からは、６
ボルトを中心にＦＧ信号に応じて変化する出力が得ら
れ、即ち十分なダイナミックレンジを有する出力が得ら
れることになる。

【００２０】次に、フロッピーディスク用のモータ駆動
回路を駆動するのに５ボルトの電源電圧が規格上必要な
場合、電源ライン(６)に５ボルトの電源電圧が印加され
る。すると、抵抗(21)(22)によって分割された電圧が比
較基準電圧Ｖ_REFより小となり、これよりトランジスタ
(19)がオンしてトランジスタ(18)がオフし、これに伴っ
て第２のトランジスタ(23)がオフし、第１のトランジス
タ(12)のエミッタ電圧は抵抗(13)(14)(15)によって定め
られることになる。抵抗(15)の抵抗値をＲ３とすると、
この時の第１のトランジスタ(12)のエミッタ電圧Ｖ
_E2(＜Ｖ_E1)は、

【００２１】

【数２】

【００２２】で表され、このエミッタ電圧Ｖ_E2が電源電
圧の中点電圧即ち２．５ボルトとなる様に抵抗(13)(14)
(15)の抵抗値Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３は設定されている。そし
て、この第１のトランジスタ(12)のエミッタ電圧２．５
ボルトがモータの速度制御用の基準電圧としてＦＧアン
プ(２)の非反転入力端子に印加され、これよりＦＧアン
プ(２)からは、２．５ボルトを中心にＦＧ信号に応じて
変化する出力が得られ、即ち十分なダイナミックレンジ
を有する出力が得られることになる。

【００２３】以上より、第１又は第２の電源電圧に応じ
て第２のトランジスタ(23)が動作した時に得られる第１
のトランジスタ(12)のエミッタ電圧が、各電源電圧の中
点電圧となる様に抵抗(13)(14)(15)の値を定めることに
より、ＦＧアンプ(２)出力は第１及び第２の電源電圧に
関わらず、十分なダイナミックレンジを取り得ることに
なる。更に、抵抗(13)と電源ライン(６)との間には第１
のトランジスタ(12)が介在している為、例え電源電圧が
変動しても、第１のトランジスタ(12)のエミッタ電圧即
ちモータの速度制御用の基準電圧は変動することなく常
に一定に保持され、モータの速度制御を確実に行えるこ
とになる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、電源ラインに印加され
る電源電圧に応じた比較出力が比較回路から得られる
と、この比較出力に応じて第２のトランジスタが動作
し、基準電圧可変用抵抗の所定の抵抗部分を短絡する。
これより、第１及び第２の電源電圧に応じると共に電源
電圧変動の影響を受けない基準電圧が第１のトランジス
タの出力に得られる利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す回路図である。

【符号の説明】

(６) 電源ライン (12) 第１のトランジスタ (13)(14)(15) 基準電圧可変用抵抗 (18)(19) トランジスタ (23) 第２のトランジスタ

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータの回転状態を示す回転検出電圧と
   基準電圧とを比較し、比較結果に基づいて前記モータの
   速度制御を行うモータ駆動回路であって、第１の電源電圧又は第２の電源電圧の何れか一方が印加
   される電源ラインと、 入出力電極の一方が前記電源ラインと接続された第１の
   トランジスタと、 前記第１のトランジスタの入出力電極と直列接続された
   第１、第２及び第３の基準電圧可変用抵抗と、 出力が前記第１のトランジスタの制御電極と接続され、
   一方の入力が前記第１及び第２の基準電圧可変用抵抗の
   接続点と接続され、他方の入力が所定電圧と接続された
   差動増幅器と、 前記電源ラインの電圧が所定電圧より大或いは小である
   かを判別する比較回路と、 制御電極が前記比較回路の出力と接続され、入出力電極
   が前記第３の基準電圧可変用抵抗と並列接続され、前記
   比較回路の出力が有意出力の時に前記第３の基準電圧可
   変用抵抗を短絡する第２のトランジスタと、を備え、 前記第１のトランジスタの出力電極の電圧を前記基準電
   圧とする ことを特徴とするモータ駆動用の基準電圧可変
   回路。