JP2960744B2 - Pulse width modulation signal generation circuit - Google Patents

Pulse width modulation signal generation circuit

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JP2960744B2
JP2960744B2 JP2048590A JP4859090A JP2960744B2 JP 2960744 B2 JP2960744 B2 JP 2960744B2 JP 2048590 A JP2048590 A JP 2048590A JP 4859090 A JP4859090 A JP 4859090A JP 2960744 B2 JP2960744 B2 JP 2960744B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、パルス波形が互いに反対で且つ立ち上がり
点と立ち下がり点との間に一定の時間差を有する2種類
のパルス幅変調信号を生成する回路に関するものであ
る。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a circuit for generating two types of pulse width modulation signals having pulse waveforms opposite to each other and having a fixed time difference between a rising point and a falling point. Things.

従来の技術 パルス幅変調を行ったパルス幅変調信号(以下、PWM
信号という)を用いて、DCモータやACモータ等の電動モ
ータ、或いはパワートランスなどの作動を制御すること
が行われているが、その場合に、パルス波形が互いに反
対の2種類のPWM信号を用いて、そのPWM信号のレベル変
化に応じてオン状態とオフ状態とに切り換えられる一対
の被制御素子を互いに反対の状態となるように切換え制
御することがある。例えば、第5図は3相ブラシレスDC
モータ10(以下、単にDCモータ10という)の回転速度を
制御する制御回路の一例で、トランジスタブリッジ回路
12によってU相,V相,W相に対する通電状態が切り換えら
れるようになっているが、各相の通電状態を切り換える
一対のトランジスタはそれぞれそのオン状態とオフ状態
とが反対となるように、PWM信号生成回路14から供給さ
れるパルス波形が互いに反対のPWM信号によって切換え
制御される。
2. Description of the Related Art A pulse width modulated signal (hereinafter referred to as PWM
Signal)) to control the operation of an electric motor such as a DC motor or an AC motor, or a power transformer. In this case, two types of PWM signals having opposite pulse waveforms are generated. In some cases, a pair of controlled elements, which are switched between an on state and an off state in accordance with a change in the level of the PWM signal, are controlled so as to be in opposite states. For example, Figure 5 shows a three-phase brushless DC
An example of a control circuit that controls the rotation speed of the motor 10 (hereinafter simply referred to as DC motor 10)
The energization state for the U phase, V phase, and W phase is switched by 12; however, a pair of transistors for switching the energization state of each phase are PWM-controlled so that the on state and the off state are opposite to each other. The pulse waveform supplied from the signal generation circuit 14 is switched and controlled by PWM signals opposite to each other.

U相について具体的に説明すると、第6図に示されて
いるように、PWM信号XがHレベルの時にトランジスタT
r1は導通状態(オン状態)となる一方、PWM信号Xに対
してH−Lレベルが反転させられたPWM信号X′はこの
時Lレベルであるため、トランジスタTr2は非導通状態
(オフ状態)となり、前記DCモータ10のU相には電源16
からの電流が通電される。また、PWM信号XがLレベル
でPWM信号X′がHレベルの場合には、トランジスタTr1
が非導通状態でトランジスタTr2が導通状態となり、こ
のトランジスタTr2を経てU相がアースされることによ
り前記V相またはW相への通電が許容される。この例で
は、上記トランジスタTr1,Tr2が、2種類のPWM信号Xお
よびX′によってオン−オフが互いに反対の状態となる
ように切り換え制御される一対の被制御素子に相当す
る。
The U-phase will be described in detail. As shown in FIG. 6, when the PWM signal X is at the H level, the transistor T
While r1 is in a conductive state (ON state), the PWM signal X 'whose HL level is inverted with respect to the PWM signal X is at L level at this time, so that the transistor Tr2 is in a non-conductive state (OFF state). The power supply 16 is connected to the U phase of the DC motor 10.
Is supplied. When the PWM signal X is at L level and the PWM signal X 'is at H level, the transistor Tr1
Is turned off, the transistor Tr2 is turned on, and the U-phase is grounded via the transistor Tr2, so that the conduction to the V-phase or W-phase is allowed. In this example, the transistors Tr1 and Tr2 correspond to a pair of controlled elements that are controlled to be switched on and off by two types of PWM signals X and X 'so as to be in opposite states.

ところで、トランジスタが導通状態から非導通状態と
なるターンオフ時間は非導通状態から導通状態となるタ
ーンオン時間よりも一般に長いため、上記PWM信号X,X′
のレベル変化に対するトランジスタTr1,Tr2の応答は第
7図に示されているようになり、そのオン−オフ切換え
時に瞬間的にトランジスタTr1およびTr2が共に導通状態
となって、スパイク電流を発生する恐れがあった。この
ため、このようなターンオン時間とターンオフ時間とが
相違する一対の被制御素子を切換え制御する場合には、
2種類のPWM信号相互の立ち上がり点と立ち下がり点と
の間に一定の時間差(デッドタイム)τDを持たせ、上
記スパイク電流等の発生を防止するようになっている。
なお、上記ターンオン時間およびターンオフ時間は、第
6図においてはフォトカプラからTr1またはTr2に至るま
での3個のトランジスタの応答性によって定まる。
By the way, since the turn-off time when the transistor changes from the conductive state to the non-conductive state is generally longer than the turn-on time when the transistor changes from the non-conductive state to the conductive state, the PWM signals X and X ′ are used.
FIG. 7 shows the response of the transistors Tr1 and Tr2 to the level change of the transistor. When the transistors Tr1 and Tr2 are turned on and off, the transistors Tr1 and Tr2 are instantaneously turned on to generate a spike current. was there. Therefore, when switching control of a pair of controlled elements having different turn-on times and turn-off times,
A certain time difference (dead time) τD is provided between the rising point and the falling point of the two types of PWM signals to prevent the occurrence of the spike current or the like.
The turn-on time and the turn-off time are determined by the responsiveness of three transistors from the photocoupler to Tr1 or Tr2 in FIG.

前記PWM信号生成回路14は、上記のようにパルス波形
が反対で且つ立ち上がり点と立ち下がり点との間に一定
の時間差τDを有する2種類のPWM信号を生成するよう
になっており、その具体例を第8図に示す。また、第9
図および第10図は、第8図の回路の各部の信号の一例を
示すタイムチャートである。以下、かかるPWM信号生成
回路14について具体的に説明する。
The PWM signal generation circuit 14 generates two types of PWM signals having opposite pulse waveforms and a fixed time difference τD between a rising point and a falling point as described above. An example is shown in FIG. The ninth
FIG. 10 and FIG. 10 are time charts showing an example of signals of respective parts of the circuit of FIG. Hereinafter, the PWM signal generation circuit 14 will be specifically described.

第8図において、速度制御部20からは予め設定された
指令速度と現在速度との偏差に対応する信号r1が出力さ
れる一方、三角波発生回路22からは前記DCモータ10やト
ランジスタTr1,Tr2等の特性に応じて予め定められた一
定周期で三角波を発生する信号T1が出力され、比較器24
において、信号r1がT1よりも高い間だけHレベルを継続
するパルス信号A1が出力される。このパルス信号A1は、
信号T1と同じ周期でパルスを発生するとともに、信号r1
に基づいてパルス幅変調されたPWM信号で、DCモータ10
の速度制御の基本となるものである。
In FIG. 8, a signal r1 corresponding to a deviation between a preset command speed and the current speed is output from the speed control unit 20, while the DC motor 10, the transistors Tr1, Tr2, etc. are output from the triangular wave generation circuit 22. A signal T1 for generating a triangular wave at a predetermined constant cycle according to the characteristics of
In, a pulse signal A1 that continues at the H level only while the signal r1 is higher than T1 is output. This pulse signal A1 is
A pulse is generated with the same period as the signal T1 and the signal r1
Pulse width modulated PWM signal based on DC motor 10
Is the basis of speed control.

上記信号A1は、そのまま排他的論理和機能を有する論
理回路26に入力されるとともに、抵抗RIおよびコンデン
サC1によって定まる時定数だけ遅延させられた信号B1と
して同じ論理回路26に入力され、その論理回路26からは
上記信号B1の立ち上がり,立ち下がり時の遅延に伴って
パルスを発生するトリガ信号C1が出力される。トリガ信
号C1は単安定マルチバイブレータ28に入力され、そのト
リガ信号C1に同期して抵抗RIIおよびコンデンサCIIによ
って定まる時定数だけLレベルを継続する信号D1が出力
される。この信号D1のLレベルのパルス幅は前記一定の
時間差τDに対応するもので、その時間差τDを規定す
る上記抵抗RIIおよびコンデンサCIIの抵抗値や容量は、
トランジスタTr1,Tr2等から成る被制御素子のターンオ
ン時間とターンオフ時間との相違を考慮して定められ
る。
The signal A1 is directly input to the logic circuit 26 having an exclusive OR function, and is input to the same logic circuit 26 as a signal B1 delayed by a time constant determined by the resistor RI and the capacitor C1, and the logic circuit 26 From 26, a trigger signal C1 that generates a pulse with a delay at the rise and fall of the signal B1 is output. The trigger signal C1 is input to the monostable multivibrator 28, and a signal D1 that keeps the L level for a time constant determined by the resistor RII and the capacitor CII is output in synchronization with the trigger signal C1. The L-level pulse width of the signal D1 corresponds to the constant time difference τD, and the resistance and capacitance of the resistor RII and the capacitor CII that define the time difference τD are as follows:
It is determined in consideration of the difference between the turn-on time and the turn-off time of the controlled element including the transistors Tr1 and Tr2.

そして、上記信号A1のH−Lレベルを反転した信号A
1′および信号D1がAND回路30に入力されることによって
信号E1が得られ、信号A1および信号D1がAND回路32に入
力されることによって信号F1が得られる。これ等の信号
E1およびF1は、H−Lレベルが互いに反転させられると
ともに、立ち上がり点が他方の信号の立ち下がり点より
も時間差τDだけ遅延させられており、それぞれ前記PW
M信号X,X′として用いられる。なお、PWM信号Xとなっ
てU相への通電時間を規定する信号E1のHレベルのパル
ス幅は信号A1のLレベルのパルス幅よりも時間差τDだ
け短くなるため、信号A1のパルス幅を規定する前記信号
r1は、この信号E1のHレベルのパルス幅が所定のパルス
幅となるように、必要に応じて補正される。
The signal A1 is obtained by inverting the HL level of the signal A1.
The signal E1 is obtained by inputting 1 'and the signal D1 to the AND circuit 30, and the signal F1 is obtained by inputting the signal A1 and the signal D1 to the AND circuit 32. These signals
E1 and F1 have their HL levels inverted with respect to each other, and the rising point is delayed by a time difference τD from the falling point of the other signal.
Used as M signal X, X '. Since the H level pulse width of the signal E1 which becomes the PWM signal X and defines the energization time to the U phase is shorter than the L level pulse width of the signal A1 by the time difference τD, the pulse width of the signal A1 is defined. The signal
r1 is corrected as necessary so that the H level pulse width of the signal E1 becomes a predetermined pulse width.

しかしながら、かかるPWM信号生成回路14は、三角波
発生回路22や比較器24、抵抗RI,RII、コンデンサCI,CII
などのアナログ素子を用いて構成されているため、温度
変化等によってその特性値が変動し、信号T1の周期や信
号A1,D1のパルス幅がそれに伴って変化し、PWM信号E1,F
1のパルス幅やパルス発生タイミングにばらつきが生じ
てDCモータ10の回転速度制御の精度を低下させる原因と
なっていた。
However, the PWM signal generation circuit 14 includes a triangular wave generation circuit 22, a comparator 24, resistors RI and RII, and capacitors CI and CII.
The characteristic values fluctuate due to temperature changes and the like, and the period of the signal T1 and the pulse widths of the signals A1 and D1 change accordingly, and the PWM signals E1 and F1
Variations occur in the pulse width and the pulse generation timing of 1, which causes a decrease in the accuracy of the rotation speed control of the DC motor 10.

一方、このような問題を回避するために、コンピュー
タ制御によりパルス幅変調を行うようにしたPWM信号生
成回路が近年提案されている。これは、例えば第11図に
示されているように構成され、その各部の信号は第12図
に示されているようになる。このPWM信号生成回路14′
は3つのクロック発生器36,38,40を備えており、それぞ
れ予め定められた一定周期で矩形パルスを発生するクロ
ック信号T2,CLK,DLEが出力される。クロック信号T2は最
終的なPWM信号X,X′のパルス発生周期を規定するもの
で、そのパルス発生周期PT1は、前記信号T1の三角波発
生周期と同様にDCモータ10やトランジスタTr1,Tr2等の
特性に応じて例えば512μ秒程度に設定される。クロッ
ク信号CLKは、そのパルス数によってパルス幅変調のパ
ルス幅を定めるもので、パルス幅変調の精度を決定する
ものであり、そのパルス発生周期PT2は上記クロック信
号T2のパルス発生周期PT1よりも充分に短く、例えば500
n秒程度に設定される。また、クロック信号DLEは前記時
間差τDを規定するもので、そのパルス発生周期PT3
は、前記トランジスタTr1,Tr2等から成る被制御素子の
ターンオン時間とターンオフ時間との相違を考慮して、
例えば16μ秒程度に設定される。
On the other hand, in order to avoid such a problem, a PWM signal generation circuit that performs pulse width modulation under computer control has recently been proposed. This is configured, for example, as shown in FIG. 11, and the signals of the respective parts are as shown in FIG. This PWM signal generation circuit 14 '
Has three clock generators 36, 38, and 40, and outputs clock signals T2, CLK, and DLE that generate rectangular pulses at a predetermined constant cycle. The clock signal T2 defines the pulse generation cycle of the final PWM signals X and X ', and the pulse generation cycle PT1 is the same as the triangular wave generation cycle of the signal T1 such as the DC motor 10 and the transistors Tr1 and Tr2. For example, it is set to about 512 μsec according to the characteristics. The clock signal CLK determines the pulse width of the pulse width modulation based on the number of pulses, and determines the accuracy of the pulse width modulation. The pulse generation period PT2 is sufficiently longer than the pulse generation period PT1 of the clock signal T2. Short, for example 500
It is set to about n seconds. The clock signal DLE defines the time difference τD, and its pulse generation period PT3
Considering the difference between the turn-on time and the turn-off time of the controlled element including the transistors Tr1 and Tr2,
For example, it is set to about 16 μsec.

上記クロック信号T2およびCLKは、それぞれコンピュ
ータシステム42およびタイマIC46に供給される。コンピ
ュータシステム42にはまた、前記DCモータ10から実際の
回転速度を表す信号が供給されるようになっており、予
め記憶されたプログラムに従って信号処理を行うことに
より、指令速度と実際の速度との偏差からデューティ比
を求めるとともに、そのデューティ比に上記クロック信
号T2のパルス発生周期PT1を掛算することにより、デュ
ーティ比に対応するPWM信号X,X′のパルス幅すなわちパ
ルス継続時間を算出し、更にそのパルス継続時間をクロ
ック信号CLKのパルス発生周期PT2で割算することによ
り、パルス継続時間に対応するクロック信号CLKのパル
ス数Pを算出する。
The clock signals T2 and CLK are supplied to the computer system 42 and the timer IC 46, respectively. The computer system 42 is also supplied with a signal representing the actual rotation speed from the DC motor 10, and performs signal processing in accordance with a program stored in advance, so that a difference between the command speed and the actual speed is obtained. By calculating the duty ratio from the deviation and multiplying the duty ratio by the pulse generation period PT1 of the clock signal T2, the pulse width or the pulse duration of the PWM signals X and X 'corresponding to the duty ratio is calculated. By dividing the pulse duration by the pulse generation period PT2 of the clock signal CLK, the number of pulses P of the clock signal CLK corresponding to the pulse duration is calculated.

そして、上記パルス数Pを表す制御信号がシステムバ
ス44を介してタイマIC46に供給される。タイマIC46は、
パルス数Pをダウンカウンタに記憶しておき、前記クロ
ック信号T2の立ち上がりと同時に出力信号A2をLレベル
にするとともに、クロック信号CLKの1パルス毎にダウ
ンカウンタの内容を1ずつ減らし、ダウンカウンタの内
容が0となるまで信号A2をLレベルに維持する。したが
って、この信号A2はクロック信号T2のパルス発生周期PT
1でパルスを発生するとともに、そのLレベルのパルス
幅が、前記コンピュータシステム42において求められた
デューティ比に応じて、クロック信号CLKのパルス数に
基づいて制御されることとなる。この信号A2は、前記PW
M信号生成回路14における信号A1に対応する。
Then, a control signal indicating the pulse number P is supplied to the timer IC 46 via the system bus 44. Timer IC46
The number of pulses P is stored in a down counter, the output signal A2 is set to the L level simultaneously with the rise of the clock signal T2, and the content of the down counter is reduced by one for each pulse of the clock signal CLK. The signal A2 is maintained at the L level until the content becomes 0. Therefore, this signal A2 is the pulse generation period PT of the clock signal T2.
A pulse is generated at 1 and the L level pulse width is controlled based on the number of pulses of the clock signal CLK in accordance with the duty ratio obtained in the computer system 42. This signal A2 is based on the PW
This corresponds to the signal A1 in the M signal generation circuit 14.

上記信号A2は遅延発生用IC48に入力され、前記クロッ
ク信号DLEの立ち上がり毎にラッチ出力されることによ
り、信号AL2が得られる。信号AL2は遅延発生用IC48に再
び入力され、クロック信号DLEの立ち上がり毎にラッチ
出力されることにより、信号AM2が得られる。この信号A
M2は、上記信号AL2に対してクロック信号DLEの1周期
分、例えば16μ秒程度だけ遅延させられることとなり、
両信号AL2およびAM2がNOR回路50に入力されることによ
り信号E2が得られ、AND回路52に入力されることにより
信号F2が得られる。これ等の信号E2およびF2は、前記信
号E1およびF1に相当するもので、それぞれ前記PWM信号
X,X′として用いられる。
The signal A2 is input to the delay generating IC 48, and is latched and output at each rising of the clock signal DLE, thereby obtaining the signal AL2. The signal AL2 is again input to the delay generating IC 48, and is latched and output at each rising edge of the clock signal DLE, thereby obtaining the signal AM2. This signal A
M2 is delayed from the signal AL2 by one cycle of the clock signal DLE, for example, about 16 μsec.
The signal E2 is obtained by inputting both signals AL2 and AM2 to the NOR circuit 50, and the signal F2 is obtained by inputting both signals AL2 and AM2 to the AND circuit 52. These signals E2 and F2 correspond to the signals E1 and F1, respectively, and
Used as X, X '.

かかるPWM信号生成回路14′においてはアナログ素子
が無いため、前記PWM信号生成回路14のような温度変化
等による精度の低下が回避される。
Since there is no analog element in the PWM signal generation circuit 14 ', a decrease in accuracy due to a temperature change or the like as in the PWM signal generation circuit 14 is avoided.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記コンピュータシステムによるPWM
信号生成回路においては、PWM信号のパルス幅やパルス
の発生タイミングがばらつき、被制御素子の切換え制
御、更にはモータの回転速度制御等の精度が損なわれる
という問題があった。
Problems to be Solved by the Invention However, PWM by the above computer system
In the signal generation circuit, there is a problem that the pulse width of the PWM signal and the generation timing of the pulse are varied, and the accuracy of the switching control of the controlled element and the control of the rotation speed of the motor are impaired.

前記第11図および第12図に記載の従来例について具体
的に説明すると、一定の時間差τDだけ位相がずれたAL
2信号およびAM2信号を生成するための前記遅延発生用IC
48は、その時間差τDと同じ周期のクロック信号DLEに
基づいて、そのクロック信号DLEの立ち上がり毎に信号A
2をラッチ出力して信号AL2を生成するため、信号AL2の
パルス幅やパルス発生タイミングが、生成すべきPWM信
号の基本となる信号A2に対してクロック信号DLEのパル
ス発生周期PT3すなわち時間差τDの範囲内でばらつく
のである。これにより、クロック信号CLKのパルス数に
基づいて例えば500n秒の分解能で信号A2のパルス幅変調
を行ったとしても、最終的な信号E2,F2のパルス幅やパ
ルス発生タイミングには、クロック信号DLEのパルス発
生周期PT3、すなわち上例では16μ秒程度の誤差が生じ
ることとなり、その精度が1/32に低下してしまうのであ
る。
The conventional example shown in FIGS. 11 and 12 will be specifically described. The AL whose phase is shifted by a certain time difference τD
The delay generating IC for generating two signals and AM2 signal
48 is based on the clock signal DLE having the same cycle as the time difference τD, and the signal A is generated at every rising edge of the clock signal DLE.
2 to output the signal AL2, the pulse width and the pulse generation timing of the signal AL2 are different from the pulse generation period PT3 of the clock signal DLE, that is, the time difference τD, with respect to the signal A2 which is the basis of the PWM signal to be generated. It varies within the range. Thereby, even if the pulse width modulation of the signal A2 is performed at a resolution of, for example, 500 ns based on the number of pulses of the clock signal CLK, the clock signal DLE is added to the final pulse width and pulse generation timing of the signals E2 and F2. In this case, an error of about 16 μsec occurs in the pulse generation period PT3, that is, the above example, and the accuracy thereof is reduced to 1/32.

本発明は以上の事情を背景として為されたもので、そ
の目的とするところは、温度変化等の影響が少ない上記
コンピュータシステムによるPWM信号生成回路におい
て、最終的に得られるPWM信号のパルス幅やパルス発生
タイミングの精度を向上させることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object the pulse width of a PWM signal finally obtained in a PWM signal generation circuit by the computer system which is less affected by temperature changes and the like. It is to improve the accuracy of the pulse generation timing.

課題を解決するための手段 かかる目的を達成するために、本発明は、一定周期で
パルスを発生するとともにパルス幅変調されたパルス波
形が互いに反対の2種類のPWM信号を用いて、そのPWM信
号のレベル変化に応じてオン状態とオフ状態とに切り換
えられる一対の被制御素子を互いに反対の状態となるよ
うに切換え制御するに際して、その2種類のPWM信号相
互の立ち上がり点と立ち下がり点との間に一定の時間差
を与えるPWM信号生成回路であって、(a)前記PWM信号
のパルス発生周期と同じ周期でパルスを発生する第1ク
ロック信号を出力する第1クロック発生器と、(b)前
記第1クロック信号のパルス発生周期よりも充分に短い
予め定められた一定の周期でパルスを発生する第2クロ
ック信号を出力する第2クロック発生器と、(c)前記
PWM信号のパルス幅を制御するために、その制御すべき
パルス幅に対応する時間に相当する前記第2クロック信
号のパルス数を求めて、そのパルス数を表す制御信号を
出力するパルス幅制御手段と、(d)前記第1クロック
信号に同期してパルスを発生させるとともに、前記制御
信号が表すパルス数だけ前記第2クロック信号のパルス
数をカウントすることにより、その第2クロック信号の
パルス数に対応するパルス幅の基準パルス信号を出力す
る基準パルス信号出力手段と、(e)前記一定の時間差
よりも充分に短い一定周期でパルスを発生するシフト信
号に同期して前記基準パルス信号を取り込み且つ記憶す
るとともに、その一定の時間差に相当する予め定められ
た前記シフト信号の所定のパルス数分だけ経過した後出
力するシフトレジスタと、(f)前記基準パルス信号と
その基準パルス信号よりも前記一定の時間差だけ遅延す
る前記シフトレジスタからの出力信号とを用いて論理演
算することにより、パルス波形が反対で且つ立ち上がり
点と立ち下がり点との間に一定の時間差を有する2種類
のPWM信号を生成して出力する論理演算手段とを有する
ことを特徴とする。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present invention provides a method for generating a pulse at a constant period and using two types of PWM signals having pulse width modulated pulse waveforms opposite to each other. When a pair of controlled elements that are switched between an on state and an off state in response to a change in the level are controlled so as to be in opposite states, the rising and falling points of the two types of PWM signals are determined. A PWM signal generating circuit for providing a fixed time difference between the first clock generator and a first clock generator for outputting a first clock signal for generating a pulse in the same cycle as the pulse generation cycle of the PWM signal; A second clock generator that outputs a second clock signal that generates a pulse at a predetermined constant period sufficiently shorter than a pulse generation period of the first clock signal;
Pulse width control means for controlling the pulse width of the PWM signal, obtaining the number of pulses of the second clock signal corresponding to the time corresponding to the pulse width to be controlled, and outputting a control signal representing the number of pulses; And (d) generating pulses in synchronization with the first clock signal, and counting the number of pulses of the second clock signal by the number of pulses represented by the control signal, thereby obtaining the number of pulses of the second clock signal. (E) fetching the reference pulse signal in synchronization with a shift signal that generates a pulse at a constant period sufficiently shorter than the predetermined time difference. And a shift register for storing and outputting after a predetermined number of pulses of the predetermined shift signal corresponding to the predetermined time difference. And (f) performing a logical operation using the reference pulse signal and an output signal from the shift register delayed by the predetermined time difference from the reference pulse signal, so that the pulse waveforms are opposite and rise from the rising point. Logic operation means for generating and outputting two types of PWM signals having a certain time difference from the falling point.

ここで、上記シフトレジスタの作動を規定するシフト
信号は、単独のシフト信号発生器から供給されるように
しても良いが、前記第2クロック発生器から出力される
第2クロック信号を流用することも可能である。
Here, the shift signal defining the operation of the shift register may be supplied from a single shift signal generator, but the second clock signal output from the second clock generator may be used. Is also possible.

また、論理演算手段により2種類のPWM信号を生成す
るに際しては、例えばシフトレジスタからの出力信号を
そのまま一方のPWM信号として用い、他方のPWM信号を論
理演算によって生成する場合も含まれる。これは、上記
基準パルス信号よりも一定の時間差だけ遅延する信号か
ら、更にその一定の時間差だけ遅延する信号をシフトレ
ジスタから取り出し、これ等3つの信号から2種類のPW
M信号を生成する場合などに採用され得る。
The generation of two types of PWM signals by the logical operation means includes, for example, the case where an output signal from the shift register is used as it is as one PWM signal and the other PWM signal is generated by logical operation. This is because, from a signal delayed by a fixed time difference from the reference pulse signal, a signal further delayed by the fixed time difference is extracted from the shift register, and two types of PWs are obtained from these three signals.
It can be adopted when generating an M signal.

また、かかるPWM信号生成回路は、シフトレジスタか
らの出力信号と基準パルス信号とを用いて最終的なPWM
信号を生成するようになっいるが、シフトレジスタとし
て、(g)前記シフト信号に同期して前記基準パルス信
号を取り込み且つ記憶するとともに、前記一定の時間差
に相当する予め定められた前記シフト信号の所定のパル
ス数分だけ互いに遅進する複数の信号を、前記基準パル
ス信号に対して前記シフト信号のパルス数によって定ま
る一定のタイミングで出力するものを採用するととも
に、論理演算手段として、(h)上記シフトレジスタか
ら出力される複数の出力信号を用いて論理演算すること
により、パルス波形が反対で且つ立ち上がり点と立ち下
がり点との間に一定の時間差を有する2種類のPWM信号
を生成して出力するものを採用することも可能である。
この場合の論理演算手段は、必ずしも基準パルス信号を
用いる必要がなく、シフトレジスタから出力される信号
のみを論理演算して2種類のPWM信号を生成するように
しても差し支えない。
In addition, such a PWM signal generation circuit uses the output signal from the shift register and the reference pulse signal to make a final PWM signal.
A signal is generated. As a shift register, (g) the reference pulse signal is fetched and stored in synchronization with the shift signal, and the shift register stores the predetermined shift signal corresponding to the predetermined time difference. (H) outputting a plurality of signals which are delayed from each other by a predetermined number of pulses at a fixed timing determined by the number of pulses of the shift signal with respect to the reference pulse signal; By performing a logical operation using a plurality of output signals output from the shift register, two types of PWM signals having opposite pulse waveforms and having a certain time difference between a rising point and a falling point are generated. It is also possible to adopt what is output.
In this case, the logical operation means does not necessarily need to use the reference pulse signal, and may generate two types of PWM signals by performing a logical operation on only the signal output from the shift register.

作用および発明の効果 このようなPWM信号生成回路においては、先ず、第1
クロック発生器から出力される第1クロック信号と、第
2クロック発生器から出力される第2クロック信号と、
パルス幅制御手段から出力される制御信号とに基づい
て、第1クロック信号に同期してパルスを発生するとと
もに制御信号が表すパルス数に対応するパルス幅の基準
パルス信号が、基準パルス信号出力手段から出力され
る。ここまでは、前記第11図に示されている従来例と実
質的に同じである。
Operation and Effect of the Invention In such a PWM signal generation circuit, first, the first
A first clock signal output from the clock generator, a second clock signal output from the second clock generator,
A reference pulse signal having a pulse width corresponding to the number of pulses represented by the control signal and generating a pulse in synchronization with the first clock signal based on the control signal output from the pulse width control means; Output from Up to this point, it is substantially the same as the conventional example shown in FIG.

その後、上記基準パルス信号はシフトレジスタに供給
され、シフト信号のパルス数に基づいて定められる一定
の時間差だけ遅延する信号が生成される。そして、この
シフトレジスタからの出力信号と基準パルス信号とを用
いて、論理演算手段により、パルス波形が反対で且つ立
ち上がり点と立ち下がり点との間に一定の時間差を有す
る2種類のPWM信号が生成される。
Thereafter, the reference pulse signal is supplied to a shift register, and a signal delayed by a certain time difference determined based on the number of pulses of the shift signal is generated. Then, using the output signal from the shift register and the reference pulse signal, two types of PWM signals having opposite pulse waveforms and a fixed time difference between the rising point and the falling point are generated by the logical operation means. Generated.

この場合に、上記シフトレジスタからの出力信号の基
準パルス信号に対する遅延時間やパルス幅のばらつきは
シフト信号のパルス発生周期によって決定されるが、そ
のシフト信号のパルス発生周期は遅延させるべき一定の
時間差よりも充分に短い周期であるため、上記遅延時間
やパルス幅のばらつきは小さい。これにより、上記一定
の時間差と同じ周期でパルスを発生するクロック信号を
用いて遅延信号を生成していた従来の場合に比較して、
最終的に得られるPWM信号のパルス幅やパルス発生タイ
ミングのばらつきも小さくなり、一対の被制御素子が高
い精度で切換え制御されるようになる。
In this case, the delay time and pulse width variation of the output signal from the shift register with respect to the reference pulse signal are determined by the pulse generation cycle of the shift signal, and the pulse generation cycle of the shift signal has a fixed time difference to be delayed. Since the cycle is sufficiently shorter than the above, the variation in the delay time and the pulse width is small. As a result, compared to the conventional case in which a delay signal is generated using a clock signal that generates a pulse with the same cycle as the constant time difference,
Variations in the pulse width and pulse generation timing of the finally obtained PWM signal are also reduced, and the switching of the pair of controlled elements is controlled with high accuracy.

なお、上記シフトレジスタからの出力信号の遅延時間
やパルス幅は、厳密にはシフト信号のパルス発生周期の
範囲内でばらつき、それに伴ってPWM信号のパルス幅や
パルス発生タイミングも同じ範囲でばらつくが、そのシ
フト信号のパルス発生周期が、基準パルス信号のパルス
幅変調の精度を決定する第2クロック信号のパルス発生
周期と同じであれば、上記遅延時間やパルス幅に対する
精度がパルス幅変調の精度と同じになり、パルス幅変調
の精度が最終的なPWM信号までそのまま維持される。こ
のことから判るように、シフト信号のパルス発生周期は
第2クロック信号のパルス発生周期と略同じであること
が望ましい。
Note that the delay time and pulse width of the output signal from the shift register vary strictly within the range of the pulse generation cycle of the shift signal, and the pulse width and pulse generation timing of the PWM signal also vary within the same range. If the pulse generation period of the shift signal is the same as the pulse generation period of the second clock signal that determines the pulse width modulation accuracy of the reference pulse signal, the accuracy with respect to the delay time and the pulse width becomes the accuracy of the pulse width modulation. And the accuracy of the pulse width modulation is maintained as it is until the final PWM signal. As can be seen from this, it is desirable that the pulse generation period of the shift signal be substantially the same as the pulse generation period of the second clock signal.

一方、シフトレジスタとして、前記シフト信号に同期
して前記基準パルス信号を取り込み且つ記憶するととも
に、前記一定の時間差に相当する予め定められた前記シ
フト信号の所定のパルス数分だけ互いに遅進する複数の
信号を、前記基準パルス信号に対して前記シフト信号の
パルス数によって定まる一定のタイミングで出力するも
のを用いるとともに、論理演算手段として、上記シフト
レジスタから出力される複数の出力信号を用いて論理演
算することにより、パルス波形が反対で且つ立ち上がり
点と立ち下がり点との間に一定の時間差を有する2種類
のPWM信号を生成して出力するものを用いた第2発明で
は、シフトレジスタから出力される複数の信号を用いて
最終的なPWM信号が生成されるが、その複数の出力信号
の基準パルス信号に対するパルス幅やパルス発生タイミ
ングのばらつきはシフト信号のパルス発生周期によって
定まるため、前記第1発明と同様に、PWM信号のパルス
幅やパルス発生タイミングの精度が向上させられる。
On the other hand, a plurality of shift registers, which fetch and store the reference pulse signal in synchronization with the shift signal, and delay each other by a predetermined number of pulses of the predetermined shift signal corresponding to the predetermined time difference And a signal which is output at a fixed timing determined by the number of pulses of the shift signal with respect to the reference pulse signal, and uses a plurality of output signals output from the shift register as logic operation means. In the second invention, the two pulse signals having opposite pulse waveforms and having a certain time difference between the rising point and the falling point are generated and output by the arithmetic operation. The final PWM signal is generated by using a plurality of output signals, and the plurality of output signals correspond to the reference pulse signal. Variations in the pulse width and the pulse generation timing because determined by the pulse generation period of the shift signal, as in the first invention, the pulse width and the pulse generation timing accuracy of the PWM signal is improved.

実施例 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
する。なお、以下の実施例において前記従来例と共通す
る部分には同一の符号を付して詳しい説明を省略する。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following embodiments, portions common to the above-described conventional example are denoted by the same reference numerals, and detailed description is omitted.

第1図は本発明の一実施例であるPWM信号生成回路60
を示す回路図であり、第2図は第1図のPWM信号生成回
路60の各部の信号の一例を示すタイムチャートである。
これ等の図において、クロック発生器36,38、コンピュ
ータシステム42、およびタイマIC46は前記第11図に記載
の従来例と全く同様に構成されているが、タイマIC46か
ら出力される信号A2およびクロック発生器38から出力さ
れるクロック信号CLKは、シフトレジスタ62に入力され
るようになっている。シフトレジスタ62は、フリップフ
ロップ等から成る複数段のレジスタを直列に接続したも
ので、クロック信号CLKに同期して信号A2を取り込んで
その内容をレジスタに記憶するとともに、そのレジスタ
の記憶内容を1つずつ移動させるもので、予め設定され
たn番目のレジスタからその記憶内容を出力するように
なっている。したがって、このシフトレジスタ62の出力
信号AL3は、クロック信号CLKのパルス発生周期PT2にn
を掛算した時間だけ信号A2に対して遅延させられる。か
かる信号AL3の遅延時間は、最終的なPWM信号X,X′の立
ち上がり点と立ち下がり点との間の一定の時間差τDを
定めるもので、例えばその時間差τDが16μ秒でパルス
発生周期PT2が500n秒の場合には、上記“n"は32に設定
される。
FIG. 1 shows a PWM signal generating circuit 60 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a time chart showing an example of a signal of each section of the PWM signal generation circuit 60 of FIG.
In these figures, the clock generators 36 and 38, the computer system 42, and the timer IC 46 are configured exactly the same as the conventional example shown in FIG. 11, but the signal A2 and the clock output from the timer IC 46 are output. The clock signal CLK output from the generator 38 is input to the shift register 62. The shift register 62 is formed by serially connecting a plurality of registers such as flip-flops. The shift register 62 takes in the signal A2 in synchronization with the clock signal CLK, stores the content in the register, and stores the content of the register in the register. The stored contents are output from a preset n-th register. Therefore, the output signal AL3 of the shift register 62 becomes n in the pulse generation period PT2 of the clock signal CLK.
Is multiplied by the signal A2. The delay time of the signal AL3 defines a constant time difference τD between the rising point and the falling point of the final PWM signal X, X ′. For example, the time difference τD is 16 μsec and the pulse generation period PT2 is In the case of 500n seconds, the above “n” is set to 32.

そして、上記信号A2およびAL3のH−Lレベルを反転
した信号A2′およびAL3′がそれぞれNOT回路64,66によ
って得られ、それ等の信号A2′およびAL3′からAND回路
68によって信号E3が生成される一方、信号A2およびAL3
からAND回路70によって信号F3が生成される。これ等の
信号E3およびF3は、H−Lレベルが互いに反転させられ
るとともに、立ち上がり点が他方の信号の立ち下がり点
よりも時間差τDだけ遅延させられており、それぞれ前
記第6図の回路のPWM信号X,X′として用いられる。
Signals A2 'and AL3' obtained by inverting the HL levels of the signals A2 and AL3 are obtained by NOT circuits 64 and 66, respectively, and an AND circuit is formed from these signals A2 'and AL3'.
The signal E3 is generated by 68 while the signals A2 and AL3
, A signal F3 is generated by the AND circuit 70. These signals E3 and F3 have their HL levels inverted with respect to each other, and their rising points are delayed by a time difference τD from the falling points of the other signals. Used as signals X, X '.

なお、上記NOT回路64,66およびAND回路68の替わりにN
OR回路を用いて信号E3を生成することもできる。また、
PWM信号XとなってU相への通電時間を規定する信号E3
のHレベルのパルス幅は信号A2のLレベルのパルス幅よ
りも時間差τDだけ短くなるため、信号A2のパルス幅を
規定する前記コンピュータシステム42のプログラムは、
この信号E3のHレベルのパルス幅が所定のパルス幅とな
るように設定される。
It should be noted that instead of the above NOT circuits 64 and 66 and the AND circuit 68, N
The signal E3 can also be generated using an OR circuit. Also,
A signal E3 that becomes the PWM signal X and regulates the energization time to the U phase
Is shorter than the L level pulse width of the signal A2 by the time difference τD, the program of the computer system 42 for defining the pulse width of the signal A2 is:
The H level pulse width of this signal E3 is set to a predetermined pulse width.

ここで、上記信号AL3の信号A2に対する遅延時間やパ
ルス幅のばらつきはクロック信号CLKのパルス発生周期P
T2によって決定されるが、そのパルス発生周期PT2は遅
延させるべき一定の時間差τDよりも充分に短い周期
(上例では1/32)であるため、上記遅延時間やパルス幅
のばらつきは小さい。これにより、上記一定の時間差τ
Dと同じ周期でパルスを発生するクロック信号DLEを用
いて遅延信号を生成していた従来の場合に比較して、最
終的に得られるPWM信号E3,F3のパルス幅やパルス発生タ
イミングのばらつきも小さくなり、一対の被制御素子で
ある前記トランジスタTr1,Tr2が高い精度で切換え制御
されるようになる。
Here, the variation in the delay time and the pulse width of the signal AL3 with respect to the signal A2 depends on the pulse generation period P of the clock signal CLK.
Although determined by T2, the pulse generation period PT2 is a period (1/32 in the above example) that is sufficiently shorter than the fixed time difference τD to be delayed, and thus the variation in the delay time and the pulse width is small. Thus, the constant time difference τ
Compared with the conventional case where a delay signal is generated using a clock signal DLE that generates pulses with the same cycle as D, the variation in the pulse width and pulse generation timing of the finally obtained PWM signals E3 and F3 is also smaller. As a result, the transistors Tr1 and Tr2, which are a pair of controlled elements, are switched and controlled with high accuracy.

また、上記信号AL3の遅延時間やパルス幅は、厳密に
はクロック信号CLKのパルス発生周期PT2の範囲内でばら
つき、それに伴ってPWM信号E3,F3のパルス幅やパルス発
生タイミングも同じ範囲でばらつくが、上記クロック信
号CLKは前記タイマIC46に供給されて信号A2のパルス幅
変調を行う基準となる信号で、上記信号AL3の基礎とな
る信号A2には元々パルス発生周期PT2の範囲内で誤差が
含まれているため、シフトレジスタ62による遅延制御に
よってパルス幅やパルス発生タイミングなどの精度が損
なわれることはない。したがって、タイマIC46によるパ
ルス幅変調の精度が最終的なPWM信号E3,F3までそのまま
維持されることとなる。
In addition, the delay time and pulse width of the signal AL3 vary strictly within the range of the pulse generation period PT2 of the clock signal CLK, and accordingly, the pulse width and pulse generation timing of the PWM signals E3 and F3 also vary within the same range. However, the clock signal CLK is a signal that is supplied to the timer IC 46 and serves as a reference for performing pulse width modulation of the signal A2, and the signal A2 that is the basis of the signal AL3 originally has an error within the range of the pulse generation period PT2. Since they are included, the delay control by the shift register 62 does not impair the accuracy of the pulse width, the pulse generation timing, and the like. Therefore, the accuracy of the pulse width modulation by the timer IC 46 is maintained as it is until the final PWM signals E3 and F3.

また、上記のようにクロック発生器38から出力される
クロック信号CLKがタイマIC46およびシフトレジスタ62
に供給されるため、シフトレジスタ62のシフトタイミン
グを規定するシフト信号を発生するクロック発生器を別
個に設ける場合に比較して回路が簡単且つ安価に構成さ
れる。
As described above, the clock signal CLK output from the clock generator 38 is supplied to the timer IC 46 and the shift register 62.
Therefore, the circuit is simpler and less expensive than when a clock generator for generating a shift signal for defining the shift timing of the shift register 62 is separately provided.

この実施例では、前記クロック発生器36,38がそれぞ
れ第1クロック発生器,第2クロック発生器に相当し、
それ等のクロック信号T2,CLKは第1クロック信号,第2
クロック信号に相当する。クロック信号CLKはシフトレ
ジスタ62の作動を規定するシフト信号を兼ねている。ま
た、コンピュータシステム42,タイマIC46は、それぞれ
パルス幅制御手段,基準パルス信号出力手段に相当し、
前記信号A2は基準パルス信号に相当する。更に、前記NO
T回路64,66およびAND回路68,70は論理演算手段に相当す
る。
In this embodiment, the clock generators 36 and 38 correspond to a first clock generator and a second clock generator, respectively.
These clock signals T2, CLK are the first clock signal, the second
It corresponds to a clock signal. The clock signal CLK also serves as a shift signal that defines the operation of the shift register 62. The computer system 42 and the timer IC 46 correspond to a pulse width control unit and a reference pulse signal output unit, respectively.
The signal A2 corresponds to a reference pulse signal. Further, the NO
The T circuits 64 and 66 and the AND circuits 68 and 70 correspond to logical operation means.

次に、本発明の他の実施例を説明する。 Next, another embodiment of the present invention will be described.

第3図のPWM信号生成回路80においては、シフトレジ
スタ72が、n番目および2n番目のレジスタの記憶内容を
出力するようになっており、n番目のレジスタからは前
記実施例と同様に信号A2よりも時間差τD、換言すれば
n×PT2だけ遅延する信号AL3がクロック信号CLKに基づ
いて出力される一方、2n番目のレジスタからは信号A2よ
りも2n×PT2だけ遅延する信号、すなわち信号AL3よりも
更に時間差τDだけ遅延する信号AL4がクロック信号CLK
に基づいて出力される。そして、上記信号AL3のH−L
レベルがNOT回路74により反転させられることによって
信号E4が得られ、信号A2およびAL4からAND回路70によっ
て信号E4が得られる。これ等の信号E4およびF4は、H−
Lレベルが互いに反転させられるとともに、立ち上がり
点が他方の信号の立ち下がり点よりも時間差τDだけ遅
延させられており、それぞれ前記PWM信号X,X′として用
いられる。第4図は第3図における各部の信号の一例で
ある。
In the PWM signal generation circuit 80 of FIG. 3, the shift register 72 outputs the contents stored in the n-th and 2n-th registers, and outputs the signal A2 from the n-th register in the same manner as in the previous embodiment. A signal AL3 delayed by a time difference τD, in other words, n × PT2, is output based on the clock signal CLK, while a signal delayed by 2n × PT2 from the signal A2 from the 2nth register, ie, a signal AL3 The signal AL4 which is further delayed by the time difference τD is the clock signal CLK.
Is output based on HL of the signal AL3
The signal E4 is obtained by inverting the level by the NOT circuit 74, and the signal E4 is obtained by the AND circuit 70 from the signals A2 and AL4. These signals E4 and F4 are H-
The L levels are inverted with each other, and the rising point is delayed by a time difference τD from the falling point of the other signal, and is used as the PWM signals X and X ', respectively. FIG. 4 is an example of the signals of each section in FIG.

ここで、上記信号AL3およびAL4は、何れも信号A2に対
してクロック信号CLKのパルス数によって定まる一定の
タイミングだけ遅れて出力されるものであるため、その
パルス幅やパルス発生タイミングのばらつきが小さく、
前記実施例と同様な作用効果が得られる。この実施例で
は上記NOT回路74およびAND回路76が論理演算手段に相当
する。
Here, since the signals AL3 and AL4 are both output with a certain timing determined by the number of pulses of the clock signal CLK with respect to the signal A2, variations in pulse width and pulse generation timing are small. ,
The same operation and effect as in the above embodiment can be obtained. In this embodiment, the NOT circuit 74 and the AND circuit 76 correspond to logic operation means.

なお、上記信号E4のHレベルのパルス幅は信号A2のL
レベルのパルス幅と同じで、前記第1実施例に比較して
時間差τDだけ長くなるが、信号A2のLレベルのパルス
幅が前記実施例よりも時間差τDだけ短くなるように、
信号A2のパルス幅を規定する前記コンピュータシステム
42のプログラムを予め設定しておけば良い。
The H level pulse width of the signal E4 is the L level of the signal A2.
The pulse width of the signal A2 is longer than that of the first embodiment by the time difference τD, but is shorter than that of the first embodiment by the time difference τD.
The computer system for defining the pulse width of the signal A2
What is necessary is just to set 42 programs in advance.

以上、本発明の一実施例を図面に基づいて詳細に説明
したが、本発明は他の態様で実施することもできる。
As mentioned above, although one Example of this invention was described in detail based on drawing, this invention can be implemented in another aspect.

例えば、前記実施例では3相のブラシレスDCモータ10
の回転速度制御を行う際にトランジスタブリッジ回路12
を切換え制御するPWM信号X,X′の生成回路について説明
したが、他のDCモータやACモータ、或いはパワートラン
ス等のモータ以外の機器に関する制御回路や、トランジ
スタ以外の被制御素子を有する制御回路にも、本発明は
同様に適用され得る。
For example, in the above embodiment, the three-phase brushless DC motor 10
When controlling the rotation speed of the transistor bridge circuit 12
The circuit for generating the PWM signals X and X 'for controlling the switching is described above, but the control circuit for other DC motors or AC motors, or a device other than a motor such as a power transformer, or a control circuit having a controlled element other than a transistor Also, the present invention can be similarly applied.

また、前記実施例ではPWM信号X,X′の立ち上がり時に
トランジスタTr1,Tr2がオン状態とされるが、立ち下が
り時にオン状態となるように構成されても良い。その場
合には、一方のPWM信号の立ち下がり点を他方のPWM信号
の立ち上がり点よりも一定の時間差τDだけ遅延させる
ようにすれば良い。なお、ターンオン時間がターンオフ
時間よりも長い被制御素子に対しては、一対のPWM信号
の立ち上がり点と立ち下がり点とのズレを上記と逆にし
なければならないことは勿論である。
In the above embodiment, the transistors Tr1 and Tr2 are turned on when the PWM signals X and X 'rise. However, the transistors Tr1 and Tr2 may be turned on when the PWM signals X and X' fall. In that case, the falling point of one PWM signal may be delayed from the rising point of the other PWM signal by a certain time difference τD. For a controlled element whose turn-on time is longer than the turn-off time, it goes without saying that the difference between the rising point and the falling point of the pair of PWM signals must be reversed.

また、前記実施例ではタイマIC46に供給されるクロッ
ク信号CLKがシフトレジスタ62,72のシフト信号を兼ねて
いたが、シフト信号を出力するクロック発生器を別個に
設けることも可能である。
In the above embodiment, the clock signal CLK supplied to the timer IC 46 also serves as the shift signal for the shift registers 62 and 72. However, a clock generator for outputting the shift signal may be provided separately.

また、前記第2実施例では3つの信号A2,AL3,およびA
L4からPWM信号E4およびF4が生成されるようになってい
るが、シフトレジスタ72から出力される2つの信号AL3
およびAL4のみに基づいて、第1実施例と同様にして2
種類のPWM信号を生成することもできる。その場合に
は、信号A2がシフトレジスタ72に入力した後信号AL3が
出力されるまでの遅延時間は、クロック信号CLKのパル
ス数によって任意に設定できる。
In the second embodiment, three signals A2, AL3, and A3
Although PWM signals E4 and F4 are generated from L4, two signals AL3 output from the shift register 72 are output.
And AL4 only, based on only
Different types of PWM signals can be generated. In that case, the delay time from the input of the signal A2 to the shift register 72 to the output of the signal AL3 can be arbitrarily set according to the number of pulses of the clock signal CLK.

また、前記クロック信号T2,CLKのパルス発生周期PT1,
PT2はタイマIC46のクロック応答範囲内で適宜変更で
き、それ等を可変とすることも可能である。なお、シフ
トレジスタ62,72の設定値“n"および“2n"はパルス発生
周期PT2の変更に伴って変更する必要がある。
Further, the clock signal T2, the pulse generation period PT1,
PT2 can be changed as appropriate within the clock response range of the timer IC 46, and they can be made variable. Note that the set values “n” and “2n” of the shift registers 62 and 72 need to be changed according to the change of the pulse generation period PT2.

また、前記実施例のコンピュータシステム42にはクロ
ック信号T2およびCLKが供給されるようになっている
が、それ等のパルス発生周期PT1,PT2や周波数を設定す
るようにしても良い。
Although the clock signals T2 and CLK are supplied to the computer system 42 of the above embodiment, the pulse generation periods PT1 and PT2 and the frequencies thereof may be set.

その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に
基づいて種々の変更,改良を加えた態様で実施すること
ができる。
Although not specifically exemplified, the present invention can be implemented in various modified and improved modes based on the knowledge of those skilled in the art.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本発明の一実施例であるパルス幅変調信号生成
回路を示す回路図である。第2図は第1図の生成回路に
おける各部の信号の一例を示すタイムチャートである。
第3図は本発明の他の実施例を示す回路図である。第4
図は第3図の実施例における各部の信号の一例を示すタ
イムチャートである。第5図は第1図のパルス幅変調信
号生成回路が好適に用いられる3相ブラシレスDCモータ
の回転速度制御回路の概略を説明する図である。第6図
は第5図の制御回路における通電切換え部分を示す回路
図である。第7図は第6図の回路におけるパルス幅変調
信号とトランジスタのオン−オフ切換えとの関係を示す
図である。第8図はアナログ素子を有する従来のパルス
幅変調信号生成回路の一例を示す回路図である。第9図
および第10図は、第8図の生成回路における各部の信号
の一例を示すタイムチャートである。第11図はコンピュ
ータシステムによる従来のパルス幅変調信号生成回路の
一例を示す回路図である。第12図は第11図の生成回路に
おける各部の信号の一例を示すタイムチャートである。 36……クロック発生器(第1クロック発生器) 38……クロック発生器(第2クロック発生器) 42……コンピュータシステム(パルス幅制御手段) 46……タイマIC(基準パルス信号出力手段) 60,80……パルス幅変調信号生成回路 62,72……シフトレジスタ 64,66……NOT回路 68,70……AND回路 74……NOT回路、76……AND回路 Tr1,Tr2……トランジスタ(被制御素子) T2……第1クロック信号 CLK……第2クロック信号(シフト信号) A2……基準パルス信号 AL3,AL4……シフトレジスタの出力信号 E3,F3……2種類のパルス幅変調信号 E4,F4……2種類のパルス幅変調信号 τD……一定の時間差
FIG. 1 is a circuit diagram showing a pulse width modulation signal generation circuit according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a time chart showing an example of a signal of each section in the generation circuit of FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing another embodiment of the present invention. 4th
FIG. 6 is a time chart showing an example of signals of each section in the embodiment of FIG. FIG. 5 is a diagram schematically illustrating a rotation speed control circuit of a three-phase brushless DC motor in which the pulse width modulation signal generation circuit of FIG. 1 is suitably used. FIG. 6 is a circuit diagram showing an energization switching portion in the control circuit of FIG. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between the pulse width modulation signal and the on / off switching of the transistor in the circuit of FIG. FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a conventional pulse width modulation signal generation circuit having an analog element. FIG. 9 and FIG. 10 are time charts showing an example of a signal of each section in the generation circuit of FIG. FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of a conventional pulse width modulation signal generation circuit by a computer system. FIG. 12 is a time chart showing an example of a signal of each section in the generation circuit of FIG. 36 clock generator (first clock generator) 38 clock generator (second clock generator) 42 computer system (pulse width control means) 46 timer IC (reference pulse signal output means) 60 , 80… Pulse width modulation signal generation circuit 62,72… Shift register 64,66… NOT circuit 68,70… AND circuit 74… NOT circuit, 76… AND circuit Tr1, Tr2… Transistor Control element) T2 First clock signal CLK Second clock signal (shift signal) A2 Reference pulse signal AL3, AL4 Output signal of shift register E3, F3 Two types of pulse width modulation signal E4 , F4 ... two types of pulse width modulation signals τD ... fixed time difference

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】一定周期でパルスを発生するとともにパル
ス幅変調されたパルス波形が互いに反対の2種類のパル
ス幅変調信号を用いて、該パルス幅変調信号のレベル変
化に応じてオン状態とオフ状態とに切り換えられる一対
の被制御素子を互いに反対の状態となるように切換え制
御するに際して、該2種類のパルス幅変調信号相互の立
ち上がり点と立ち下がり点との間に一定の時間差を与え
るパルス幅変調信号生成回路であって、 前記パルス幅変調信号のパルス発生周期と同じ周期でパ
ルスを発生する第1クロック信号を出力する第1クロッ
ク発生器と、 前記第1クロック信号のパルス発生周期よりも充分に短
い予め定められた一定の周期でパルスを発生する第2ク
ロック信号を出力する第2クロック発生器と、 前記パルス幅変調信号のパルス幅を制御するために、そ
の制御すべきパルス幅に対応する時間に相当する前記第
2クロック信号のパルス数を求めて、該パルス数を表す
制御信号を出力するパルス幅制御手段と、 前記第1クロック信号に同期してパルスを発生させると
ともに、前記制御信号が表すパルス数だけ前記第2クロ
ック信号のパルス数をカウントすることにより、該第2
クロック信号のパルス数に対応するパルス幅の基準パル
ス信号を出力する基準パルス信号出力手段と、 前記一定の時間差よりも充分に短い一定周期でパルスを
発生するシフト信号に同期して前記基準パルス信号を取
り込み且つ記憶するとともに、該一定の時間差に相当す
る予め定められた前記シフト信号の所定のパルス数分だ
け経過した後出力するシフトレジスタと、 前記基準パルス信号と該基準パルス信号よりも前記一定
の時間差だけ遅延する前記シフトレジスタからの出力信
号とを用いて論理演算することにより、パルス波形が反
対で且つ立ち上がり点と立ち下がり点との間に一定の時
間差を有する2種類のパルス幅変調信号を生成して出力
する論理演算手段と を有することを特徴とするパルス幅変調信号生成回路。
1. A method for generating a pulse at a constant period and using two types of pulse width modulated signals having pulse width modulated pulse waveforms opposite to each other, and turning on and off in accordance with a level change of the pulse width modulated signal. In controlling the switching of a pair of controlled elements to be switched to the opposite state, the pulses giving a fixed time difference between the rising and falling points of the two types of pulse width modulation signals. A width modulation signal generation circuit, comprising: a first clock generator that outputs a first clock signal that generates pulses at the same period as a pulse generation period of the pulse width modulation signal; and a pulse generation period of the first clock signal. A second clock generator for outputting a second clock signal for generating a pulse at a predetermined constant period, which is sufficiently short; Pulse width control means for obtaining the number of pulses of the second clock signal corresponding to the time corresponding to the pulse width to be controlled, and outputting a control signal representing the number of pulses; By generating a pulse in synchronization with the first clock signal and counting the number of pulses of the second clock signal by the number of pulses represented by the control signal,
A reference pulse signal output unit that outputs a reference pulse signal having a pulse width corresponding to the number of pulses of the clock signal; and the reference pulse signal in synchronization with a shift signal that generates pulses at a fixed period sufficiently shorter than the fixed time difference. And a shift register that outputs after elapse of a predetermined number of pulses of the predetermined shift signal corresponding to the predetermined time difference, and the reference pulse signal and the reference pulse signal, Logical operation using the output signal from the shift register delayed by the time difference between the two types of pulse width modulated signals having opposite pulse waveforms and having a fixed time difference between a rising point and a falling point. And a logical operation means for generating and outputting the pulse width modulation signal.
【請求項2】請求項(1)に記載のパルス幅変調信号生
成回路において、前記シフトレジスタを、前記シフト信
号に同期して前記基準パルス信号を取り込み且つ記憶す
るとともに、前記一定の時間差に相当する予め定められ
た前記シフト信号の所定のパルス数分だけ互いに遅進す
る複数の信号を、前記基準パルス信号に対して前記シフ
ト信号のパルス数によって定まる一定のタイミングで出
力するものとし、且つ、前記論理演算手段を、前記シフ
トレジスタから出力される複数の出力信号を用いて論理
演算することにより、パルス波形が反対で且つ立ち上が
り点と立ち下がり点との間に一定の時間差を有する2種
類のパルス幅変調信号を生成して出力するものとしたこ
とを特徴とするパルス幅変調信号生成回路。
2. The pulse width modulation signal generating circuit according to claim 1, wherein said shift register fetches and stores said reference pulse signal in synchronization with said shift signal and corresponds to said predetermined time difference. A plurality of signals that delay each other by a predetermined number of pulses of the predetermined shift signal to be output at a constant timing determined by the number of pulses of the shift signal with respect to the reference pulse signal, and By performing a logical operation on the logical operation unit using a plurality of output signals output from the shift register, two types of pulse waveforms having opposite pulse waveforms and having a fixed time difference between a rising point and a falling point are provided. A pulse width modulation signal generation circuit for generating and outputting a pulse width modulation signal.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP4340199A1 (en) 2022-09-14 2024-03-20 STMicroelectronics S.r.l. Control module with protection against cross-conduction for an electronic circuit including at least a pair of switches and related control method

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EP4340199A1 (en) 2022-09-14 2024-03-20 STMicroelectronics S.r.l. Control module with protection against cross-conduction for an electronic circuit including at least a pair of switches and related control method

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