JPH01319801A - ディジタルーアナログ変換器 - Google Patents

ディジタルーアナログ変換器

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JPH01319801A
JPH01319801A JP63153250A JP15325088A JPH01319801A JP H01319801 A JPH01319801 A JP H01319801A JP 63153250 A JP63153250 A JP 63153250A JP 15325088 A JP15325088 A JP 15325088A JP H01319801 A JPH01319801 A JP H01319801A
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JP
Japan
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digital
servo
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Pending
Application number
JP63153250A
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English (en)
Inventor
Hiroyuki Makuta
幕田 裕行
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、ディジタル−アナログ変換器(以下り大変換
器と称す)に関し、特に、モータの回転速度、位相等を
制御するサーボ回路等に用いられ、ディジタル誤差出力
をアナログ量に変換するDA変換器に関するものである
従来の技術 DA変換器は、モータの速度サーボ回路に幹いては、例
えば、モータの実際の回転速度と基準速度との速度誤差
を表わすディジタル出力をアナログ量に変換する際に用
いられ、モータの速度、位相サーボ回路においては、例
えば、モータの実際の回転位相と基準位相との位相差す
なわち位相誤差が更に前記速度誤差に加えられ、それら
が合成された誤差を表わすディジタル出力をアナログ量
に変換する際、等に用いられる。
一般にDA変換器には、PWM (パルス幅変調)型D
A変換器と抵抗分圧型り大変換器、等がある。
第6図は従来のPWM型DA変換器の構成を示すブロッ
ク図であり、第7図はその動作原理を示す波形図である
すなわち、フリーランするnビットのバイナリカウンタ
3の値とnビット人カレレスタ1にストアされた入力デ
ィジタルデータとをnビットディジタルコンパレータ2
で大小比較すると、このコンパレータ2の出力には、入
力ディジタルデータに対応したパルス幅のパルスが出力
される。これ1LPF(低域フィルタ)4で平滑するこ
とにより、ディジタル−アナログ変換(以下、DA変換
と称す)出力を得るものである。
第8図は従来の抵抗分圧型り大変換器の構成を示すブロ
ック図である。これは、2 個の抵抗Rを直列に接続し
、各抵抗接点に接続された2 個のスイッチ素子6を設
け、nビットのディジタル入力データに対応した1個の
スイッチを選択し閉じることにより、入力ディジタルデ
ータに対応したアナログ出力を得るものである。
第9図は、第8図、第8図に示した従来の0人変換器に
おける、入力ディジタルデータとアナログ出力との関係
を示す図である。前記従来の0人変換器は、第9図に示
すように、入力ディジタルデータの全範囲において、入
力ディジタルデータの大きさに比例したアナログ出力に
変換する。すなわち、Dム変換ゲインKdaは、全ての
入力ディジタルデータに対して一定の大きさである。
一般に、サーボ回路においては、ループゲインを大きく
すると、その閉ループ周波数特性が高くなり、応答性が
良くなる。よって、サーボ回路において、サーボロック
時の安定性を損なわず、サーボ系の連応性を良くするた
めには、サーボがロックしていない時のループゲインを
、サーボロック時のループゲインよりも大きく設計する
必要がある(ここで、サーボがロックしているというの
は、サーボ回路において、制御したい制御量が基準値近
傍で安定していることを言う)。
発明が解決しようとする課題 ところが、前記した従来の0人変換器は、入力ディジタ
ルデータ全てに対して一定の9人変換ゲイン分有するも
のであるから、サーボ回路中で、ディジタル誤差出力を
アナログ量に変換するDA変換器として用いた場合、サ
ーボ系の連応性を悪化させはしないが、速応化に寄与し
ていないという課題を有していた。
本発明はかかる点に鑑み、DA変換器を、特にサーボ回
路中で、ディジタル誤差出力をアナログ量に変換する0
人変換器として用いた場合、サーボ系の連応性を良くす
る0人変換器を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段 本発明は、サーボ回路中に用いられ、ディジタル誤差出
力をアナログ量に変換するDA変換器であって、サーボ
ロック時のディジタル誤差出力範囲外のディジタル誤差
出力に対しての0人変換ゲインを、サーボロック時のデ
ィジタル誤差出力範囲内のディジタル誤差出力に対して
ODA変換ゲインよりも大きくした構成となっている。
作用 本発明の0人変換器は、前記した構成により、サーボ回
路中で、ディジタル誤差出力をアナログ量に変換するD
A変換器として用いた場合、サーボがロックしていない
時のサーボ系のループゲインを、サーボロック時のルー
プゲインよりも大きくするものであるから、サーボ系の
連応性が増す。
実施例 第1図は本発明による0人変換器の第1の実施例の構成
を示すものである。
第1図において、6はnビットのデコーダであり、nビ
ットの入力ディジタルデータをデコードする。Mac 
(一定の大きさの直流電源)とGNDとの間には、2R
個の抵抗が直列に接続されている。これら2R個のうち
、VCC側からに個及びGND側からに個の計2に個の
抵抗の大きさは2Rであり、この2に個を除<(2n−
2k)個の抵抗の大きさはRである。8は各抵抗接点に
接続された2R個のスイッチ素子である。了は電圧フォ
ロワー回路である。
以上のように構成された本実施例の0人変換器において
、各抵抗ノード間に接続された2 個のスイッチ素子群
8のうち、nビットの入力ディジタルデータに対応した
1個のスイッチ素子を選択し閉じることにより、入力デ
ィジタルデータXに応じて、第2図の関係となるような
アナログ出力Vが得られる。
すなわち、y、、 −GND間には、2Rなる抵抗が2
に個、Rなる抵抗が(2n−2k )個、直列に接続さ
れているから、各抵抗に流れる電流IOは、となる。そ
して、この工。を用いると、第2図の(a)の範囲、す
なわち入力ディジタルデータXが0≦x(kの範囲では
、D人変換ゲインKda (= −)は、 x Kda =    2R−Io    ・用用−用−(
2)x となり、同図(b)の範囲、すなわち前記Xかに≦X〈
2°−にの範囲では、前記Kdaは、Kda = −=
 R・工。  ・・・・・・・・・・・ (3)x となり、同図(C)の範囲、すなわち前記Xが2n −
k<=X<2nノ1lii)囲’t’ハ、R記Kdai
d、K Q a = −= 2 R・工0 ・・用山・
・・・ (4)x となる。
入力ディジタルデータが(b)の範囲外((2L)もし
くは(0の範囲内)の時のDA変換ゲインKdaは、入
力ディジタルデータが(b)の範囲内の時のDA変換ゲ
インKdaの2倍となり、大きくなっている。
よって本実施例のDA変換器を、サーボ回路中で、ディ
ジタル誤差出力をアナログ量に変換する0人変換器とし
て用い、サーボロック時のディジタル誤差出力が前記(
b)の範囲内におさ捷るようにすれば、サーボがロック
していない時のサーボ系のループゲインは、サーボロッ
ク時のループゲインの2倍の大きさとなり、サーボ系の
連応性が増す。
第3図は本発明による0人変換器の第2の実施例の構成
図である。本実施例ODA変換器も前記第1の実施例と
同様に、サーボ回路中で、ディジタル誤差出力をアナロ
グ量に変換するDA変換器として用いるものである。
第3図において、1はnビット入力レジスタであり、n
ビットの入力ディジタルデータをストアする。2はnビ
ットディジタルコンバレータテアリ、nビット入力レジ
スタ1の出方とnビットバイナリカウンタ3の出力とを
大小比較し、nビット入力レジスタ1の出力の方が大き
い時、「ハイ」レベルを、nビットバイナリカウンタ3
の出力の方が大きい時、「ロー」レベルを出力する。3
はnビットバイナリカウンタであって、端子31に入力
されるクロックパルスをカウントするフリーランのカウ
ンタである。4はLPF (低域フィルタ)であり、n
ビットコンパレータ2の出力(PWM出力)を平滑する
。9はデータ判別回路であって、前記nビットバイナリ
カウンタ3の出カイ直Nか に≦N<2 −k     ・・・・・・・・・・ (
5)であるか否かを判別し、(5)式を満たす時「ハイ
」レベルを、(5)式を満たさない時「ロー」レベノC
を出力する。1Qはクロックパルス切換スイッチで、デ
ータ判別回路9の出力が「ノ・イ」レベルの時、端子1
01側に、データ判別回路9の出力が「ロー」レベルの
時、端子102側に接続される。11はA分周回路であ
って、周波数fcKなるパルスをIA分周する。
第4図は以上の様に溝成された本実施例のDA変換器の
動作波形図である。
バイナリカウンタ3は’CK/2なるクロックで0から
kまでカウントアツプし、kかう2 −に寸ではfCK
なるクロックでカウントアツプし、2 −kから2 −
1−4では再びfCK/2なるクロツタでカウントアツ
プするという動作を繰返す。
このバイナリカウンタ3の値と、nビット入力レジスタ
にストアされた入力ディジタルデータとをnビットディ
ジタルコンパレータ2で大小比較すると、このコンパレ
ータ2の出力には、入力ディジタルデータXに応じて、
第5図の関係となるようなパルス幅Wの出力(PWM出
力)が得られる。
これをLPF4で平滑することによりDA変換出力を得
る。
第5図より、(a)の範囲、すなわち入力ディジタルデ
ータXが0≦x (kの範囲では、となり、同図(b)
の範囲、すなわち前記Xかに≦x(2−にの範囲では となり、同図(C)の範囲、すなわち前記Xが2n−に
≦x(2”の範囲では となる。
PWM型り大変換器のD人変換ゲインKda t’!:
W rxに比例した大きさとなるから、本実流側ODA変換
器においても、入力ディジタルデータが(b)の範囲外
((a)もしくは(C)の範囲内)の時のDA変換ゲイ
ンKdaは、入力ディジタルデータが(′b)の範囲内
の時ODA変換ゲインKd&の2倍となり、大きくなっ
ている。
よって本実流側ODA変換器を、サーボ回路中で、ディ
ジタル誤差出力をアナログ量に変換する0人変換器とし
て用い、サーボロック時のディジタル誤差出力が第5図
の(b)の範囲内におさまるようにすれば、サーボがロ
ックしていない時のサーボ系のループゲインは、サーボ
ロック時のループゲインの2倍の大きさとなり、サーボ
系の連応性が増す。
なお、第1の実施例において、VCC側からに個及びG
ND側からに個の計2に個の抵抗の大きさを2Rとした
が、同2に個の抵抗の大きさを一般にR’ (但し、R
’)R)としても、入力ディジタルデータが第2図の(
b)の範囲外((fL>もしくは(C)の範囲内)の時
のDA変換ゲインは、入力ディジタルR′ データが(b)の範囲内の時のDA変換ゲインの1倍と
なり、大きくなるから、第1の実施例と同様の効果を奏
する。
また、第2の実施例において、入力ディジタルデータが
@5図の(b)の範囲外((a)もしくは(C)の範囲
)の時のバイナリカウンタ3のクロック周波数を、入力
ディジタルデータが(b)の範囲内の時のタロツク周波
数の捧としたが、入力ディジタルデータが第5図の(′
b)の範囲外((a)もしくは(C)の範囲内)の時の
バイナリカウンタ3のクロック周波数を、入力ディジタ
ルデータが(b)の範囲内の時のクロック周波数よりも
低くすれば、入力ディジタルデータが(b)の範囲外(
(a)もしくは(Ct)の範囲内)の時の0人変換ゲイ
ンは、入力ディジタルデータが(′b)の範囲内の時の
0人変換ゲインよりも大きくなり、第2の実施例と同様
の効果を奏する。
発明の詳細 な説明したように、本発明ODA変換器によれば、サー
ボ回路中で、ディジタル誤差出力をアナログ量に変換す
るDA変換器として用いた場合、サーボがロックしてい
ない時のサーボ系のループゲインは、サーボロック時の
ループゲインよりも大きくなり、よってサーボ系の連応
性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例の0人変換器の°構成を示す
ブロック図、第2図は同実施例の入出力特性図、第3図
は本発明の他の実施例のDA変換器のブロック図、第4
図は同実施例の動作波形図、第5図は同実施例の入出力
特性図、第6図は従来ODA変換器のブロック図、第7
図は同従来例の動作波形図、第8図は他の従来ODA変
換器のブロック図、第9図は従来例の入出力特性図であ
る。 1・・・・・・nピット人力レジスタ、2・・・・・・
nビットディジタルコンパレータ、3・・・・・・nビ
ットバイナリカウンタ、4・山−L P F 、 s−
・−nビットデコーダ、7・・・・・・電圧フォロワー
回路、8・・山・スイッチ素子群、9・・・・・・デー
タ判別回路、1o・・・・・・クロックパルス切換スイ
ッチ、11・・・・・1%、分周回路。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか1名第 
 1  図                    
      ’7−8万都々ロワー記ヱく篤 2 因 〜b 【 介        1 区 第5図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. サーボ回路中に用いられ、ディジタル誤差出力をアナロ
    グ量に変換するディジタル−アナログ変換器であって、
    サーボロック時のディジタル誤差出力範囲外のディジタ
    ル誤差出力に対してのディジタル−アナログ変換ゲイン
    を、サーボロック時のディジタル誤差出力範囲内のディ
    ジタル誤差出力に対してのディジタル−アナログ変換ゲ
    インよりも大きくしたことを特徴とするディジタル−ア
    ナログ変換器。
JP63153250A 1988-06-21 1988-06-21 ディジタルーアナログ変換器 Pending JPH01319801A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63153250A JPH01319801A (ja) 1988-06-21 1988-06-21 ディジタルーアナログ変換器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63153250A JPH01319801A (ja) 1988-06-21 1988-06-21 ディジタルーアナログ変換器

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JPH01319801A true JPH01319801A (ja) 1989-12-26

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ID=15558350

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63153250A Pending JPH01319801A (ja) 1988-06-21 1988-06-21 ディジタルーアナログ変換器

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JP (1) JPH01319801A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5886491A (en) * 1995-09-29 1999-03-23 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Position control unit for electric motor

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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