JP5572172B2 - 検出回路、重畳電流生成回路および光ディスク装置 - Google Patents
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Description
供給側電流源121aと吸入側電流源121bとの間に、供給側スイッチング素子122aと吸入側スイッチング素子122bとが直列に接続される。供給側電流源121aおよび吸入側電流源121bには、電流ミラー回路105のPMOSトランジスタP2のドレイン端子から、PMOSトランジスタP1に流れるドレイン電流のミラー電流が与えられているとともに、供給側電流源121aから吸入側電流源121bに向かって電流が流れている。そして、この供給側スイッチング素子122aおよび吸入側スイッチング素子122bは、発振器104から出力された高周波重畳周波数の信号を受けて、交互に導通状態が切り替わる。つまり、供給側スイッチング素子122aがオン状態であれば、吸入側スイッチング素子122bはオフ状態になる。また、供給側スイッチング素子122aがオフ状態であれば、吸入側スイッチング素子122bはオン状態になる。
本発明による検出回路は、外付け抵抗の抵抗値に応じて決まる第1電流に基づいて生成される基調電流に応じて、レーザーダイオードを駆動するための重畳電流を生成する重畳電流生成回路における前記外付け抵抗の接続不良を検出する検出回路であって、前記基調電流とは別に、前記第1電流の電流値に応じて決まる比較対象電流または比較対象電圧を生成する比較対象生成回路と、前記比較対象生成回路によって生成された前記比較対象電圧と、基準電圧とを比較する比較器とを備えることを特徴とする。
そして、比較器による、外付け抵抗の接続不良が発生している状態であることを判定するための接続不良判定条件式を事前に決定しておき、比較器が、比較対象電流または比較対象電圧と、基準電流または基準電圧とを比較して比較結果を出力する。
上記の検出回路によれば、比較対象生成回路は、具体的な比較対象電流として、第1電流の電流値に比例した電流値である第2電流(例えば、第1実施形態中では、PMOSトランジスタP3のドレイン電流である。)を生成することが可能となる。
上記の検出回路によれば、まず、電流電圧変換回路が、第2電流の電流値に応じた電圧値の電圧(比較対象電圧)に変換する。そして、上記の比較器は、電圧比較器であるため、電流電圧変換回路によって変換された比較対象電圧と基準電圧とを比較する。その比較結果に基づいて、接続不良が発生して、外付け抵抗の抵抗値が高抵抗になったり、外付け抵抗との接続状態がオープンになったりした状態であることを検出することが可能となる。
上記の検出回路によれば、第1オフセット電流源が第1オフセット電流を出力し、第1電流から第1オフセット電流を引く。
外付け接続された外付け抵抗の接続不良が発生して、外付け抵抗の抵抗値が高抵抗になったり、外付け抵抗との接続状態がオープンになったりした場合に、第1電流が流れなくなる。これにより、オペアンプとPMOSトランジスタとから構成されているループ回路部分の動作の安定性が不足し、重畳電流の振幅や周波数が不安定となり、回路全体が正しく動作しなくなることがある。
本発明による検出回路は、前記第2電流から電流を引く第2オフセット電流を出力する第2オフセット電流源を備えることを特徴とする。
第1オフセット電流源によって流れる第1オフセット電流は、外付け抵抗の接続不良が発生している状態であることを検出するため判定条件式に、その項として加わっている。従って、第1オフセット電流の電流値が、電源から出力される電源電圧や環境温度の変動、また製造プロセスで発生したばらつき等の影響を受けて変動する場合には、電源電圧や環境温度、製造プロセスで発生したばらつき等に応じて、判定条件式の内容が変わってしまうことがある。
上記の検出回路によれば、第1電流の電流値と第2電流の電流値とのミラー比は1:αである。このため、第1オフセット電流の電流値と第2オフセット電流の電流値との電流値比も1:αとする。これによって、外付け抵抗の接続不良が発生している状態であることを検出するため判定条件式の項に加わっている第1オフセット電流の電流値の項を、第2オフセット電流の電流値の項によって、最も効率良く打ち消すことが可能となる。
上記の検出回路によれば、電流ミラー回路が、比較対象電流を生成する回路であって、第1電流の電流値I(A)に対して、電流値がα倍であるα×I(A)の第2電流(ミラー電流)を生成する。つまり、この電流ミラー回路を用いることにより、第1電流の電流値を基にして、ミラー比が1:αである第2電流(ミラー電流)を生成することが可能となる。
上記の検出回路によれば、電流ミラー回路を用いていない回路構成であるが、定電流源を用いて回路に定電流を流すことによって、定電流と第1電流との差分から第2電流を生成することが可能となる。一例として、定電流源から流れる定電流の電流値が50(mA)としたとき、第1電流の電流値が10(mA)であれば、第2電流の電流値はIconst−I=50(mA)−10(mA)=40(mA)になる。
上記の光ディスク装置によれば、重畳電流生成回路の検出回路において、外付け抵抗の接続不良が発生している状態が検出されたときに、例えばデータの読み出しや書き込みに伴う処理を停止することが可能となる。
(第1実施形態に係る重畳電流生成回路10の検出回路)
最初に、図1および図2を参照して、本発明の実施形態の一つである第1実施形態に係る重畳電流生成回路10の検出回路を説明する。
なお、図1においては、光ディスク装置の重畳電流生成回路10のうちの検出回路として機能する部分を中心に示している。具体的に、端子PAD1を介してLSI外に接続された外付け抵抗Rextを除く回路が、検出回路として機能する。このため、図8〜図10で説明した駆動回路103と発信器104とについては、説明上、図示するのを省略している。また、図1以降の図面についても、同様に検出回路として機能する部分を示す。
オペアンプOPとPMOSトランジスタP1とから、背景技術で説明した重畳電流生成回路100,200のうちの電圧発生回路102,202に相当する電圧発生回路11を構成している。オペアンプOPは、自身の反転入力端子に基準電圧Vref(V)が入力され、自身の非反転入力端子がPMOSトランジスタP1のドレイン端子と接続される。また、オペアンプOPは、自身の出力端子が、PMOSトランジスタP1のゲート端子と接続される。
電圧比較器Cvは、自身の反転入力端子が、PMOSトランジスタP3と内蔵抵抗Rintとの間のノードBと接続され、自身の非反転入力端子から電流発生回路11において使用しているVref(V)の基準電圧に比例したβ×Vref(V)の電圧が入力される。そして、電圧比較器Cvは、ノードBの電圧Vcomp(V)=α×I×rint(V)と基準電圧Vref(V)とを比較する。つまり、電圧比較器Cvは、β×Vref(V)を基準にして、ノードBの電圧Vcomp(V)が大きいか、または小さいかを比較し、その比較結果に応じた電圧レベルの検出信号を出力することができる。Vcomp(V)<β×Vref(V)であるとき、電圧比較器Cvは、電圧レベルがHレベルの検出信号を出力する。また、それ以外のとき、電圧比較器Cvは、電圧レベルがLレベルの検出信号を出力する。
ここで、電圧比較器Cvによる、外付け抵抗Rextの接続不良が発生している状態であることを判定するための条件である接続不良判定条件を整理すると、rpara+rext>rint×(α/β)>rextの関係をもつ判定条件式が成り立つ。
続いて、図3を参照して、本発明の第2実施形態に係る重畳電流生成回路30の検出回路を説明する。
図3は、第2実施形態に係る重畳電流生成回路30の検出回路の回路構成を示すブロック図である。図3に示す重畳電流生成回路30は、図1に示した第1実施形態に係る重畳電流生成回路10を構成する素子に加えて、第1オフセット電流源31を備えて構成される。つまり、第1実施形態に係る重畳電流生成回路10の電圧発生回路11に相当する電圧発生回路32が、第1オフセット電流源31を有している。
上記で説明した第2実施形態に係る重畳電流生成回路30の検出回路は、第1オフセット電流源31を有しているため、外付け抵抗Rextとの接続がオープンとなった場合であっても、PMOSトランジスタP1には、電流値Ioff(A)のドレイン電流が流れる。これにより、外付け接続された外付け抵抗Rextの接続不良が発生した場合に、オペアンプOPとPMOSトランジスタP1とから構成されているループ回路の動作が不安定になるのを防止することができる。
続いて、図4を参照して、本発明の第3実施形態に係る重畳電流生成回路50の検出回路を説明する。
図4は、第3実施形態に係る重畳電流生成回路50の検出回路の回路構成を示すブロック図である。図4に示した重畳電流生成回路50は、図3に示した第2実施形態に係る重畳電流生成回路30を構成する素子に加えて、第2オフセット電流源51を備えて構成される。つまり、第2実施形態に係る重畳電流生成回路30のI/V変換回路13に相当するI/V変換回路52が、第2オフセット電流源51を有している。
続いて、図5を参照して、本発明の第4実施形態に係る重畳電流生成回路60の検出回路を説明する。
図5は、第4実施形態に係る重畳電流生成回路60の検出回路の回路構成を示すブロック図である。図5に示す重畳電流生成回路60の検出回路は、図1に示した重畳電流生成回路10と同じ電圧発生回路11と、電流ミラー回路12とを有している点で、図1に示した重畳電流生成回路10と同じである。しかしながら、図5に示す重畳電流生成回路60の検出回路は、図1に示した重畳電流生成回路10のI/V変換回路13を有していない点で、図1に示した重畳電流生成回路10と異なる。さらに、重畳電流生成回路60の検出回路は、比較器として、電圧比較器Cvの代わりに電流比較器Ciを有している。
従って、外付け抵抗Rextが正しく接続されている状態、つまり外付け抵抗Rextの接続不良が発生していない状態のときは、(α×Vref)/Iref>rextとなり、電流比較器Ciから出力される検出信号の電圧レベルはLレベルになる。一方で、外付け抵抗Rextの接続不良が発生している状態のときは、外付け抵抗Rextに寄生抵抗Rparaが付加されて、rpara+rext>(α×Vref)/Irefとなり、電流比較器Ciから出力される検出信号の電圧レベルはHレベルになる。
続いて、図6を参照して、本発明の第5実施形態に係る重畳電流生成回路70の検出回路を説明する。
図6は、第5実施形態に係る重畳電流生成回路70の検出回路の回路構成を示すブロック図である。図6に示す重畳電流生成回路70の検出回路は、図1に示した第1実施形態に係る重畳電流生成回路10の検出回路を構成する素子に加えて、NMOSトランジスタN1を備えて構成される。つまり、第1実施形態に係る重畳電流生成回路10の電圧発生回路11に相当する電圧発生回路91が、さらにNMOSトランジスタN1を有して構成されている。
(第6実施形態に係る重畳電流生成回路80の検出回路)
続いて、図7を参照して、本発明の第6実施形態に係る重畳電流生成回路80を説明する。
定電流源81は、一方の端子が電源VDDに接続され、他方の端子がNMOSトランジスタN1のドレイン端子と、ノードBとに接続されている。そして、定電流源81は、電源VDDから、NMOSトランジスタN1とノードBとに対して、電流値がIconst(A)である定電流を流す。
第6実施形態に係る重畳電流生成回路80は、図6に示した重畳電流生成回路70と同様に、ノードAにソース端子が接続されたNMOSトランジスタN1には、電流値がVref/Rext(A)のドレイン電流が流れ、電源VDDとNMOSトランジスタN1のドレイン端子との間に接続された定電流源81に流れる電流値がIconst(A)のとき、電流比較器Ciの非反転入力端子に入力されるノードBの電圧はVcomp=(Iconst−I)×rint(V)になる。上記で説明した各重畳電流生成回路の検出回路と同様に、電流比較器Ciによる、外付け抵抗Rextの接続不良が発生している状態であることを判定するための接続不良判定条件を整理すると、判定条件式は、rpara+rext>(Vref×rint)/(rint×Iconst−β×Vref)>rextとなる。
上記の各実施形態で説明したように、光ディスク装置に用いる重畳電流生成回路に設けた検出回路は、外付け抵抗Rextの接続不良が発生している状態のときに、外付け抵抗Rextに寄生抵抗Rparaが付加され、外付け抵抗Rextに流れる第1電流の電流値が変化する。これによって、その第1電流の電流値に応じた電流値をもつ第2電流の電流値も変化する。そして、外付け抵抗の接続不良が発生している状態であることを判定するための接続不良判定条件式を事前に決定しておき、比較器が、例えば、第2電流の電流値(比較対象電流)、または第2電流の電流値を変換した電圧値(比較対象電圧)と、基準電流または基準電圧とを比較することにより、外付け抵抗Rextの接続不良が発生している状態であることを検出する。
また、光ディスク装置においては、検出回路において外付け抵抗の接続不良が発生している状態が検出されたときに、例えばデータの読み出しや書き込みに伴う処理を停止することができる。
Rext……外付け抵抗
Rint……内蔵抵抗
Cv……電圧比較器
Ci……電流比較器
P1〜P3……PMOSトランジスタ
N1……NMOSトランジスタ
11,32,91……電圧発生回路
12,92……電流ミラー回路
13,52……I/V変換回路
31……第1オフセット電流源
51……第2オフセット電流源
81……定電流源
Claims (8)
- 外付け抵抗の抵抗値に応じて決まる第1電流に基づいて生成される基調電流に応じて、レーザーダイオードを駆動するための重畳電流を生成する重畳電流生成回路における前記外付け抵抗の接続不良を検出する検出回路であって、
前記基調電流とは別に、前記第1電流の電流値に応じて決まる比較対象電流または比較対象電圧を生成する比較対象生成回路と、
前記比較対象生成回路によって生成された前記比較対象電圧と、基準電圧とを比較する比較器と、
前記第1電流から電流を引く第1オフセット電流を出力する第1オフセット電流源と
を備え、
前記比較対象生成回路は、前記比較対象電流として、前記第1電流の電流値に比例した電流値である第2電流を生成し、
前記比較対象生成回路は、前記第2電流を前記比較対象電圧に変換する電流電圧変換回路を備え、
前記比較器は、電圧比較器であって、前記電流電圧変換回路によって変換された前記比較対象電圧と前記基準電圧とを比較すること
を特徴とする検出回路。 - 前記第2電流から電流を引く第2オフセット電流を出力する第2オフセット電流源を備えることを特徴とする請求項1に記載の検出回路。
- 前記第1電流の電流値と前記第2電流の電流値との比は、前記第1オフセット電流の電流値と前記第2オフセット電流の電流値との比と同じであることを特徴とする請求項2に記載された検出回路。
- 前記比較対象生成回路は、
電流を所定のミラー比で増幅する電流ミラー回路を備え、前記第1電流を所定のミラー比で増幅することによって、前記第2電流と前記基調電流とを生成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載された検出回路。 - 前記比較対象生成回路は、
所定の電流値の定電流を出力する定電流源を備え、前記定電流源から出力された前記定電流の電流値から前記第1電流の電流値を差し引くことによって、前記第2電流を生成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載された検出回路。 - 所定の電圧を発生する電圧発生回路と、
前記電圧発生回路により発生させられた電圧に応じた基調電流を生成するための外付け抵抗と、
高周波重畳周波数の信号を生成する発振器と、
前記基調電流に対して、前記高周波重畳周波数の信号の電流を重畳した重畳電流を生成する駆動回路と、
前記外付け抵抗が接続不良状態であることを検出する請求項1〜5のいずれか1項に記載の検出回路と
を備えることを特徴とする重畳電流生成回路。 - 所定の電圧を発生する電圧発生回路と、
前記電圧発生回路により発生させられた電圧に応じた基調電流を生成するための外付け抵抗と、
前記基調電流に応じて高周波重畳周波数の信号を生成する発振器と、
所定の電流に対して、前記高周波重畳周波数の信号の電流を重畳した重畳電流を生成する駆動回路と、
前記外付け抵抗が接続不良状態であることを検出する請求項1〜5のいずれか1項に記載の検出回路と
を備えることを特徴とする重畳電流生成回路。 - レーザー光を出力するレーザーダイオードと、
前記レーザーダイオードを駆動する駆動電流として、基調電流に対して、周波数電流を重畳した重畳電流を生成する請求項6または7に記載された重畳電流生成回路と
を備えることを特徴とする光ディスク装置。
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