JPH02206397A - Pulse width modulation system and actuator driving method through pulse width modulation system - Google Patents

Pulse width modulation system and actuator driving method through pulse width modulation system

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Publication number
JPH02206397A
JPH02206397A JP1025015A JP2501589A JPH02206397A JP H02206397 A JPH02206397 A JP H02206397A JP 1025015 A JP1025015 A JP 1025015A JP 2501589 A JP2501589 A JP 2501589A JP H02206397 A JPH02206397 A JP H02206397A
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JP
Japan
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signal
pulse width
triangular wave
width modulation
input
Prior art date
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Pending
Application number
JP1025015A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Goto
康弘 後藤
Mitsuro Moriya
充郎 守屋
Yasuhiro Sugihara
杉原 泰弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
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

PURPOSE:To prevent occurrence of a blind zone or discontinuous characteristic and to produce an accurate pulse width modulation signal by producing a pulse width modulation signal for positive input signal from a first gate signal and producing a pulse width modulation signal for negative input signal from a second gate signal. CONSTITUTION:When an input signal S1 is positive, transistors(Tr) Q2 and Q3 in a switching circuit 8 are turned OFF while transistor Tr Q4 is turned ON. Consequently, Tr Q1 is turned ON when a first gate signal S13 is L, and current having such level as proportional to the positive level of the signal S1 flows through an actuator 18 in the direction from terminal 18a to terminal 18b. When the signal S1 is negative, Tr Q1, Tr Q4 in the switching circuit 8 are turned OFF while Tr Q3 is turned ON. Consequently, Tr Q2 is turned ON when the second gate signal S14 is L and current Ia flows through the actuator 18 in the direction from the terminal 18b to the terminal 18a.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、アナログ信号をパルス幅変調信号に変換する
パルス幅変調方式に関するもの、及び、光学式記録再生
装置に使用するアクチュエータ等の駆動方法、中でも特
に、出力トランジスタを高周波でON、OFFさせ、そ
のON状態の期間をパルス幅変調し、アクチュエータの
変位置等を制御するパルス幅変調方式による駆動方法に
関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a pulse width modulation method for converting an analog signal into a pulse width modulation signal, and a method for driving an actuator used in an optical recording/reproducing device, among others. In particular, the present invention relates to a driving method using a pulse width modulation method in which an output transistor is turned ON and OFF at a high frequency, and the ON period is pulse width modulated to control the displacement of an actuator.

従来の技術 光学式記録再生装置においては、既に周知の如く微小に
絞った光スポットのトラッキング制御及びフォーカス制
御が行われ、光学部品を動かして光スポットを移動させ
るアクチュエータが必要となる。
As is already well known, in conventional optical recording and reproducing apparatuses, tracking control and focus control of a finely narrowed light spot are performed, and an actuator is required to move the optical components to move the light spot.

一方、近年これらの装置では小型化と共に低消費電力化
も要望されるようになり、電力効率の高いパルス幅変調
方式による駆動方法が用いられるようになった。
On the other hand, in recent years, there has been a demand for smaller size and lower power consumption in these devices, and a drive method based on a pulse width modulation method with high power efficiency has come to be used.

第8図に従来技術におけるパルス幅変調方式のアクチュ
エータ駆動方法の構成図を、又、第9図に第8回答部の
波形図を示す。第8図に於いて入力信号S1はコンパレ
ータ1及び絶対値回路2に加えられる。コンパレータ1
は、入力信号S1の極性を判別するもので第9図に示す
ように信号S1が基準となる″O″レベルに対し正(+
)のとき“H”で、負(−)のときL”のデジタル出力
信号S2を発生する。この信号S2はインバータ3に加
えられ第9図に示すような信号S2と反転関係の信号S
3を得ている。
FIG. 8 shows a block diagram of a conventional pulse width modulation method for driving an actuator, and FIG. 9 shows a waveform diagram of the eighth response section. In FIG. 8, input signal S1 is applied to comparator 1 and absolute value circuit 2. In FIG. Comparator 1
is for determining the polarity of the input signal S1, and as shown in FIG. 9, the signal S1 is positive (+) with respect to the reference "O" level.
), it generates a digital output signal S2 which is "H" and when it is negative (-), it is "L". This signal S2 is applied to the inverter 3, and the signal S2 is inverted with respect to the signal S2 as shown in FIG.
I got 3.

絶対値回路2は入力信号S1の絶対値を得る回路で、第
9図34に示すように信号S1が正の時は信号S1と等
しく、負の時は信号S1を0°。
The absolute value circuit 2 is a circuit that obtains the absolute value of the input signal S1, and as shown in FIG. 9, when the signal S1 is positive, it is equal to the signal S1, and when it is negative, the signal S1 is set to 0°.

レベルに対し反転した絶対値信号S4を得ている。An absolute value signal S4 inverted with respect to the level is obtained.

この信号S4はコンパレータ4の同相入力に加えられる
と共に、逆相入力には三角波発生回路5から第9図に示
すような′0”レベルから立ち上がる高周波(数十〜数
百kHz)の三角波信号S5が加えられ、両者のレベル
比較を行い信号S4のレベルが信号S5のレベルより高
いとき“°H”となり、逆の時′Lnとなる第9図36
に示すような信号S6を得ている。この信号S6は信号
S4のレベルつまり信号S1の絶対値に比例してH”期
間が増大するパルス幅変調された信号となり、この信号
S6はNANDゲート6およびNANDゲート7に加え
られ、NANDゲート6の他方の入力には前記信号S2
を加え、NANDゲート7の他方の入力には前記信号S
3を加えている。このためNANDゲート6の出力とし
て、第9図に示すように信号S2が“H′の時信号S6
と反転関係で且つ信号S2がL“°の時“H”となる信
号S7を得ている。一方、NANDゲート7の出力とし
て、第9図に示すように信号S2が“H”の時“■1”
で、且つ信号S2が“L”の時信号S6と反転関係とな
る信号S8を得ている。
This signal S4 is applied to the in-phase input of the comparator 4, and a high-frequency (several tens to hundreds of kHz) triangular wave signal S5 rising from the '0' level as shown in FIG. is added, and the levels of both are compared, and when the level of the signal S4 is higher than the level of the signal S5, it becomes "°H", and when the opposite, it becomes 'Ln.
A signal S6 as shown in is obtained. This signal S6 becomes a pulse width modulated signal whose H" period increases in proportion to the level of the signal S4, that is, the absolute value of the signal S1. This signal S6 is applied to the NAND gate 6 and the NAND gate 7, and the NAND gate 6 The other input of the signal S2
and the other input of the NAND gate 7 receives the signal S
3 is added. Therefore, as shown in FIG. 9, when the signal S2 is "H", the signal S6 is output from the NAND gate 6.
A signal S7 is obtained which is in an inverse relationship with , and becomes "H" when the signal S2 is "L".On the other hand, as shown in FIG. 9, when the signal S2 is "H", the signal S7 is "H" ■1”
And when the signal S2 is "L", a signal S8 is obtained which has an inverse relationship with the signal S6.

又、前記信号32.S3.S7.38はスイッチ回路8
に加えられる。スイッチ回路8において、PNP l−
ランジスタQl、Q2のエミンタは共に電源■。Cに接
続され、NPN l−ランジスタQ3゜Q4のエミンタ
は共にアースに接続される。そして、Qlのコレクタと
Q3のコレクタはアクチュエータ18の端子18a、、
Q2のコレクタとQ4のコレクタは18bに接続される
と共に、フライホイールダイオードDiのアノード側を
アース、カソード側を端子18aに、又、フライホイー
ルダイオードD2のアノード側をアース、カソード側を
端子18bに接続している。そして、Qlのベースには
抵抗R1を介し前記信号37.Q2のベースには抵抗R
2を介して前記信号38.Q3のベースには抵抗R3を
介して前記信号S3゜Q4のベースには抵抗R4を介し
て前記信号S2が加えられる。又、説明を簡単にするた
め、これらのトランジスタはON抵抗がOΩ、OFF抵
抗が■の理想的な動作をするものとする。
Further, the signal 32. S3. S7.38 is switch circuit 8
added to. In the switch circuit 8, PNP l-
The emitters of transistors Ql and Q2 are both powered by ■. The emitters of NPN l-transistors Q3 and Q4 are both connected to ground. The collector of Ql and the collector of Q3 are connected to the terminals 18a of the actuator 18, .
The collectors of Q2 and Q4 are connected to 18b, and the anode side of the flywheel diode Di is grounded and the cathode side is connected to the terminal 18a, and the anode side of the flywheel diode D2 is grounded and the cathode side is connected to the terminal 18b. Connected. The base of Ql is connected to the signal 37. through a resistor R1. There is a resistor R at the base of Q2.
2 via said signal 38. The signal S3 is applied to the base of Q3 via a resistor R3, and the signal S2 is applied to the base of Q4 via a resistor R4. In order to simplify the explanation, it is assumed that these transistors operate ideally with an ON resistance of OΩ and an OFF resistance of ■.

さて、前記入力信号51が正の時、前記の如く信号S3
はL″、信号S8はH”となりQ2とQ3は共にOFF
状態、信号S2はH″”となりQ4はON状態となって
前記端子L8bはアース電位と等しくなるため、第10
図(a)に示すような等価回路で近似できるようになる
。この第10図(a)に示すような回路においては、Q
lのON期間つまり、信号S7のL期間に比例した電流
1aが18aから18bに向かって流れる。
Now, when the input signal 51 is positive, the signal S3 is
is L'', signal S8 is H'', and both Q2 and Q3 are OFF.
state, the signal S2 becomes H"", Q4 becomes ON state, and the terminal L8b becomes equal to the ground potential, so the 10th
This can be approximated by an equivalent circuit as shown in Figure (a). In the circuit shown in FIG. 10(a), Q
A current 1a proportional to the ON period of signal S7, that is, the L period of signal S7, flows from 18a to 18b.

逆に信号S1が負の時、信号S2はL”、信号S7はH
′となりQlとQ4は共にOFF状態、信号S3は“H
”となりQ3はON状態で前記端子18aはアース電位
と等しくなるため、第10図(b)に示すような等価回
路で近似でき、同図(a)同様アクチュエータ電流1a
は、Q2のON期間つまり、信号S8のL期間に比例し
18bから18aに向かって流れる。
Conversely, when signal S1 is negative, signal S2 is low and signal S7 is high.
', both Ql and Q4 are in the OFF state, and the signal S3 is "H".
”, and Q3 is in the ON state and the terminal 18a is equal to the ground potential, so it can be approximated by an equivalent circuit as shown in FIG. 10(b), and the actuator current 1a is
flows from 18b to 18a in proportion to the ON period of Q2, that is, the L period of signal S8.

このため、18aから18bに流れる極性を正方向の電
流とすれば、第11図に示すように信号S1に比例した
電流Iaがアクチュエータ18に流れる。
Therefore, if the polarity flowing from 18a to 18b is a positive current, a current Ia proportional to the signal S1 flows to the actuator 18 as shown in FIG.

発明が解決しようとする課題 さて、以上説明した従来例において、三角波発生回路5
の出力信号S5が“0”レベルより立ち上がる例につい
て述べたが、次にこの三角波信号S5が“0”レベルよ
りオフセントを有して立ち上がる場合について考えてみ
る。
Problems to be Solved by the Invention Now, in the conventional example described above, the triangular wave generating circuit 5
An example has been described in which the output signal S5 rises from the "0" level. Next, let us consider the case where the triangular wave signal S5 rises with an offset from the "0" level.

第12図は、信号S5が正方向にオフセット電圧■。F
lを有するときの前記第8図各部の波形図である。第1
2図において、信号S5は正方向電圧V。Flより立ち
上がり、信号84つまり信号S1の絶対値が、この■。
In FIG. 12, the signal S5 has an offset voltage ■ in the positive direction. F
FIG. 8 is a waveform diagram of each part in FIG. 1st
In FIG. 2, the signal S5 is a positive voltage V. The absolute value of the signal 84, that is, the signal S1, which rises from Fl, is this ■.

、1より低いとき信号S6は常に“L”となり、2つの
パルス幅変調信号S7.S8共にHとなって“L″状態
発生しない不感帯が生じトランジスタQl、Q2共にO
FFの状態となりアクチュエータ8に電流Taが流れな
い。このため、信号S1に対する電流[aの関係も第1
3図に示すように不感帯■ozを有するようになる。
, 1, the signal S6 is always "L", and the two pulse width modulated signals S7. Both S8 become H, creating a dead zone in which the "L" state does not occur, and transistors Ql and Q2 both become O.
The current Ta does not flow through the actuator 8 due to the FF state. Therefore, the relationship of the current [a to the signal S1 is also the first
As shown in Figure 3, there is a dead zone oz.

また逆に、第14図は信号S5が負方向にオフセント電
圧V。F2を有する時の前記第8図各部の波形図である
。同図において、信号S4がOレベルになっても、信号
S4のほうが信号S5より大きくなり、このとき信号S
6はV。、2に相当する期間ΔTだけ“H”になる。よ
って、信号Slが正から負もしくは負から正に切り変わ
る極性移行時において、パルス幅変調信号S7もしくは
S8の有するパルス幅(L期間)が0を経由せず+ΔT
→−ΔT あるいは −ΔT→十ΔT(信号S7の有す
るパルス幅を+、信号S8の有するパルス幅を−とした
。)のように不連続に飛び越す特性(以下、不連続特性
と記す。)が発生するとともに、前記第9図に比べ信号
S1に対する信号S7もしくはS8の゛L′期間は長く
なる。
Conversely, in FIG. 14, the signal S5 has an offset voltage V in the negative direction. FIG. 8 is a waveform diagram of each part in FIG. 8 when F2 is provided. In the same figure, even if the signal S4 becomes O level, the signal S4 becomes larger than the signal S5, and at this time, the signal S4 becomes larger than the signal S5.
6 is V. , becomes "H" for a period ΔT corresponding to 2. Therefore, at the time of polarity transition when the signal Sl changes from positive to negative or from negative to positive, the pulse width (L period) of the pulse width modulation signal S7 or S8 does not pass through 0 and becomes +ΔT.
→−ΔT or −ΔT → tenΔT (the pulse width of the signal S7 is +, and the pulse width of the signal S8 is –). At the same time, the "L" period of the signal S7 or S8 with respect to the signal S1 becomes longer than that of FIG.

よって、信号S1に対するアクチュエータ電流Iaの関
係も、第15図に示すように信号31が“0°°となる
付近で、+Δ11→−Δ■1へと飛び越す不連続特性を
有するようになる。
Therefore, as shown in FIG. 15, the relationship between the actuator current Ia and the signal S1 also has a discontinuous characteristic in which the signal 31 jumps from +Δ11 to -Δ■1 in the vicinity of "0°".

又、前記第8図において三角波信号S5と絶対値信号S
4のレベル比較を行うコンパレータ4の速度が、三角波
信号の周期に比べ無視し得る程速くなかったとき、例え
ば立ち上がり時間1rと立ち下がり時間1.の関係が1
.>1.であったとき信号S6のL期間は短くなり、第
9図36に示したような状態となり、パルス幅変調信号
57S8に不感帯が生じ、入力信号S1とアクチュエー
タ電流1aとの関係にも不感帯が発生する。逆に、1.
>1.のとき信号S6の゛L°゛期間は長くなり、第1
4図36に示したような状態になり、パルス幅変調信号
37.S8及びSlとIaの関係に不連続特性が発生す
る。
In addition, in FIG. 8, the triangular wave signal S5 and the absolute value signal S
When the speed of the comparator 4 that compares the levels of 4 is not negligibly faster than the period of the triangular wave signal, for example, the rise time 1r and the fall time 1. The relationship is 1
.. >1. When this happens, the L period of the signal S6 becomes shorter, resulting in a state as shown in FIG. do. On the contrary, 1.
>1. , the “L°” period of the signal S6 becomes longer, and the first
4 The state shown in FIG. 36 is reached, and the pulse width modulated signal 37. A discontinuous characteristic occurs in the relationship between S8 and Sl and Ia.

このように従来例においては、三角波信号のオフセット
やコンパレータの速度に起因して不感帯や不連続特性が
発生しやすく正確なパルス幅変調信号が得られない。
As described above, in the conventional example, dead zones and discontinuous characteristics tend to occur due to the offset of the triangular wave signal and the speed of the comparator, making it impossible to obtain an accurate pulse width modulation signal.

或いは、アクチュエータ駆動回路に適用し制御系の帰還
ループ中に組み込んで使用した場合、不感帯があれば、
その不感帯部分で入力信号が増減してもアクチュエータ
に流れる電流1aは変化せず利得が低下し高精度な制御
系を実現することができない、或いは、不連続特性があ
った場合、入力信号の“0”レベル付近の変化に対し、
アクチュエータ電流が大きく変化し、等価的な利得が増
大して制御系が不安定になる等の欠点を有していた。
Alternatively, when applied to an actuator drive circuit and incorporated into the feedback loop of a control system, if there is a dead zone,
Even if the input signal increases or decreases in the dead zone, the current 1a flowing through the actuator does not change and the gain decreases, making it impossible to realize a highly accurate control system, or if there is a discontinuous characteristic, the input signal " For changes around the 0” level,
The actuator current changes greatly, the equivalent gain increases, and the control system becomes unstable.

更に、“0”レベルから立ち上がる三角波信号は正確に
“0°ルベルから立ち上げることが難しく第12図及び
第13図に示したようなオフセットが発生しやすい。そ
して、三角波信号の周波数は通常数十〜数百kHzの信
号が用いられ、その周期に対し無視できる程高速なコン
パレータの実現も難しい。
Furthermore, it is difficult for a triangular wave signal that rises from the "0" level to accurately rise from the "0° level, and offsets as shown in Figures 12 and 13 tend to occur. Furthermore, the frequency of the triangular wave signal is usually A signal with a frequency of ten to several hundred kHz is used, and it is difficult to realize a comparator that is negligible with respect to the frequency of the signal.

この為、前記した不感帯や不連続特性も大きくなり、高
精度な制御系或いは安定な制御系の実現が更に困難とな
っていた。
For this reason, the dead zone and discontinuous characteristics described above also become large, making it even more difficult to realize a highly accurate control system or a stable control system.

本発明は、上記問題点に迄み、三角波信号のオフセント
、コンパレータのオフセット或いはコンパレータの立ち
上がり時間と立ち下がり時間の差等に起因して、パルス
幅変調信号に不感帯や不連続特性が発生するのを防止し
正値なパルス幅変調信号を得ることのできるパルス幅変
調方式及びアクチュエータ駆動回路に適用し制御系の帰
還ループ中に組み込んで使用した場合にも高精度で且つ
安定な制御が実現できるパルス幅変調方式のアクチュエ
ータ駆動方法を提供するものである。
The present invention solves the above problems and solves the problem that dead zones and discontinuous characteristics occur in the pulse width modulation signal due to the offset of the triangular wave signal, the offset of the comparator, or the difference between the rise time and fall time of the comparator. A pulse width modulation method that can prevent this and obtain a positive pulse width modulation signal, and when applied to actuator drive circuits and incorporated into the feedback loop of a control system, high precision and stable control can be achieved. A method for driving an actuator using pulse width modulation is provided.

課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明のパルス幅変調方式は
、入力信号を反転した入力反転信号と、三角波信号と、
入力信号と三角波信号を比較した第一の比較信号と、入
力反転信号と三角波信号を比較した第二の比較信号と、
第一及び第二の比較信号から入力信号が三角波信号より
大きく且つ入力反転信号が三角波信号より小さい期間を
検出する第一のゲート信号と、第一及び第二の比較信号
から入力信号が三角波信号より小さく且つ入力反転信号
が三角波信号より大きい期間を検出する第二のゲート信
号を得、第一のゲート信号により前記入力信号が正の時
のパルス幅変調信号を得ると共に第二のゲート信号より
入力信号が負の時のパルス幅変調信号を得るよう構成し
ている。
Means for Solving the Problems In order to solve the above problems, the pulse width modulation method of the present invention uses an input inverted signal obtained by inverting an input signal, a triangular wave signal,
a first comparison signal that compares the input signal and the triangular wave signal; a second comparison signal that compares the input inverted signal and the triangular wave signal;
A first gate signal that detects a period in which the input signal is larger than the triangular wave signal and the input inverted signal is smaller than the triangular wave signal from the first and second comparison signals; obtain a second gate signal that detects a period in which the input inverted signal is smaller and larger than the triangular wave signal; the first gate signal obtains a pulse width modulation signal when the input signal is positive; It is configured to obtain a pulse width modulation signal when the input signal is negative.

又、本発明のパルス幅変調方式によるアクチュエータ駆
動方法は、上記第一のゲート信号により第一のトランジ
スタのON状態を制御し、第二のゲート信号により第二
のトランジスタのON状態を制御するよう構成している
Further, in the actuator driving method using the pulse width modulation method of the present invention, the ON state of the first transistor is controlled by the first gate signal, and the ON state of the second transistor is controlled by the second gate signal. It consists of

作用 本発明は上記した構成により、パルス幅変調信号の不感
帯や不連続特性が減少し、正確なパルス幅変調信号が得
られると共に高精度で且つ安定なパルス幅変調方式のア
クチュエータ駆動方法を得ることができる。
Effects of the present invention With the above configuration, the dead zone and discontinuous characteristics of the pulse width modulation signal are reduced, an accurate pulse width modulation signal is obtained, and a highly accurate and stable pulse width modulation type actuator driving method is obtained. Can be done.

実施例 以下本発明の一実施例のパルス幅変調方式及びパルス幅
変調方式によるアクチュエータ駆動方法について、図面
を参照しながら説明する。
Embodiment Hereinafter, a pulse width modulation method and an actuator driving method using the pulse width modulation method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明の一実施例におけるパルス幅変調方式及
びパルス幅変調方式によるアクチュエータ駆動方法の構
成図、第2図は第1回答部の波形図である。又、以下の
図面中において従来例と同じものは同一の名称及び記号
を用いて示す。
FIG. 1 is a block diagram of a pulse width modulation method and an actuator driving method using the pulse width modulation method in an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a waveform diagram of the first response section. In addition, in the following drawings, the same parts as in the conventional example are indicated using the same names and symbols.

第1図に於いて、入力信号SIは反転回路9、コンパレ
ータl、コンパレータ11の同相入力に加えられる。コ
ンパレータlはインバータ3とともに従来例第8図に記
すものと同様信号S1の極性を判別する信号32.33
を得ている。
In FIG. 1, an input signal SI is applied to the in-phase inputs of an inverting circuit 9, a comparator 1, and a comparator 11. The comparator 1 and the inverter 3 serve as signals 32 and 33 for determining the polarity of the signal S1, similar to the conventional example shown in FIG.
I am getting .

反転回路9は入力信号S1を基準電圧である“0°゛レ
ベルに対し反転した第2図に示すような入力反転信号S
9を発生し、この信号S9をコンパレータ12の同相入
力に加えている。
The inverting circuit 9 inverts the input signal S1 with respect to the reference voltage "0°" level and generates an input inverted signal S as shown in FIG.
9, and this signal S9 is applied to the in-phase input of the comparator 12.

一方、三角波発生回路13は“0”レベルに対し略対称
な第2図に示すような信号SIOを発生し、この信号S
IOはコンパレータ11,12の逆相入力に加えられる
。コンパレータ11に於いては、信号S1と三角波信号
310のレベル比較を行い、第2図に示すような信号s
1が信号SIOより高いとき°“H”となり、逆のとき
”L”となる信号Sllを得ている。コンパレータ12
に於いては信号S9と信号sloのレベル比較を行い、
第2図に示すような信号s9が信号SIOより高いとき
“H″、逆のとき” L ”となる信号12を得ている
On the other hand, the triangular wave generating circuit 13 generates a signal SIO as shown in FIG. 2, which is approximately symmetrical to the "0" level.
IO is applied to the opposite phase inputs of comparators 11 and 12. The comparator 11 compares the levels of the signal S1 and the triangular wave signal 310, and produces a signal s as shown in FIG.
1 is higher than the signal SIO, the signal Sll becomes "H", and vice versa, the signal Sll becomes "L". Comparator 12
In this step, the levels of the signal S9 and the signal slo are compared,
As shown in FIG. 2, a signal 12 is obtained which becomes "H" when the signal s9 is higher than the signal SIO, and becomes "L" when the signal s9 is higher than the signal SIO.

信号sllと312は反転入力付きN0R15と反転入
力付きNANDl4に加えられる。
Signals sll and 312 are applied to N0R15 with an inverting input and NAND14 with an inverting input.

NANDl 4では信号312がして且つ信号311が
“H“のとき、つまり、信号Sllと512のL期間の
差に対応した期間において“L”となる第2図に示すよ
うな信号S13を得ている。N0R15では信号312
が”H″で且つ信号Sllが“L”の期間、つまり、信
号S11とS12のH”期間の差に対応した期間におい
て“L″となる第2図に示すような信号S14を得てい
る。
In NANDl 4, when the signal 312 is active and the signal 311 is "H", a signal S13 as shown in FIG. ing. In N0R15, signal 312
is "H" and the signal Sll is "L", that is, the signal S14 is "L" in the period corresponding to the difference between the H periods of the signals S11 and S12, as shown in FIG. 2. .

信号S13は、信号S1が正の領域でのみパルス幅変調
された信号となり信号S1のレベルが高くなるのに比例
してパルス幅の′L”期間が長くなり、負の領域では“
H”レベルに固定される。
The signal S13 becomes a pulse width modulated signal only in the positive region of the signal S1, and as the level of the signal S1 increases, the pulse width 'L' period becomes longer, and in the negative region, the signal S13 becomes a pulse width modulated signal.
It is fixed at "H" level.

信号S14は、信号S1が負の領域でのみパルス幅変調
された信号となり信号S1のレベルが負方向に大きくな
るのに比例してパルス幅の゛L″期間が長くなり、正の
領域では′H”レベルに固定される。
The signal S14 becomes a pulse width modulated signal only in the negative region of the signal S1, and as the level of the signal S1 increases in the negative direction, the pulse width "L" period becomes longer, and in the positive region, It is fixed at "H" level.

この信号313,314および前記信号32゜S3はス
イッチ回路8に加えられる。このスイッチ回路8は、第
8図従来列に示したものと同じもので、従来例同様アク
チュエータ8が接続されている。
These signals 313, 314 and the signal 32°S3 are applied to the switch circuit 8. This switch circuit 8 is the same as that shown in the conventional column of FIG. 8, and the actuator 8 is connected thereto as in the conventional example.

信号S2は、抵抗R4を介してトランジスタQ4のベー
スに供給され、信号S3は、抵抗R3を介してトランジ
スタQ3のベースに供給され、信号S13.S14も、
それぞれ抵抗R1,R2を介してトランジスタQl、Q
2のベースに供給されている。
Signal S2 is applied to the base of transistor Q4 via resistor R4, signal S3 is applied to the base of transistor Q3 via resistor R3, and signal S13 . S14 also
Transistors Ql and Q via resistors R1 and R2, respectively.
It is supplied to the base of 2.

さて、信号S1が正のときスイッチ回路8はQ2.Q3
ともにOFF状態でQ4はON状態となるため、前記第
10図(a)中の信号S7を信号S13に置換えたもの
と等しくなり信号313がLのときQlがON状態とな
り、アクチュエータ18へ流れる電流1aは18a→1
8bの方向へ流れ、信号S13の°“し”期間つまり、
信号S1の正のレベルに比例する。又、逆に信号S1が
負のときスイッチ回路8はQl、Q4ともOFF状態で
Q3がON状態となり、前記第10図(b)中の信号S
8を信号S14に置換えたものと等しくなり信号314
がLのときQ2がON状態となり、アクチュエータ18
へ流れる電流Iaは18b→18aの方向へ流れ、信号
S14の“L”期間つまり、信号S1の負方向のレベル
に比例する。その結果、前記第11図に示したものと同
様に信号S1に比例したアクチュエータ電流Taが流れ
る。
Now, when the signal S1 is positive, the switch circuit 8 switches Q2. Q3
Both are in the OFF state and Q4 is in the ON state, so it is equivalent to replacing the signal S7 in FIG. 1a is 18a → 1
8b, and during the "off" period of the signal S13,
It is proportional to the positive level of signal S1. Conversely, when the signal S1 is negative, the switch circuit 8 turns off both Ql and Q4 and turns on Q3, causing the signal S in FIG. 10(b) to turn off.
8 is replaced with the signal S14, and the signal 314
When is L, Q2 becomes ON state, and the actuator 18
The current Ia flows in the direction from 18b to 18a, and is proportional to the "L" period of the signal S14, that is, the negative level of the signal S1. As a result, an actuator current Ta proportional to the signal S1 flows, similar to that shown in FIG. 11 above.

さて、次に本発明において、三角波信号310は、例え
ば第3図に示すような回路から得ることができる。又、
第4図は第3回答部の波形図である。
Now, in the present invention, the triangular wave signal 310 can be obtained from a circuit as shown in FIG. 3, for example. or,
FIG. 4 is a waveform diagram of the third response section.

第3図において、発信器16からは、“′H°゛期間と
L期間の等しい、矩形波信号S15が出力され、これを
コンデンサCIを介し信号S15中の直流電圧をしゃ断
して、演算増幅器23と抵抗R5,R6(R6)R5)
とコンデンサC2により構成される周知のミラー積分回
路に加え、信号315の“L″期間立ち上がり、“H″
期間立ち下がる三角波信号SIOを得ている。
In FIG. 3, the oscillator 16 outputs a rectangular wave signal S15 whose "'H°" period is equal to the L period, which is passed through a capacitor CI to cut off the DC voltage in the signal S15, and then sent to an operational amplifier. 23 and resistors R5, R6 (R6) R5)
In addition to the well-known Miller integration circuit composed of capacitor C2 and capacitor C2, the signal 315 rises during the "L" period,
A triangular wave signal SIO that falls during a period is obtained.

さて、次に第5〜6図を用い、本発明において三角波信
号にオフセットが発生した場合について考えてみる。尚
、第5〜6図において各信号波形の時間軸は第2図に示
したものより拡大して記している。第5図は信号S1が
正の電圧の状態を示し、同図のSIOに示す三角波信号
の内Iの実線で記した波形はオフセント電圧のない時の
信号SIOの波形、■の一点鎖線で記した波形は正方向
に■。Flだけオフセット電圧を有しているときの信号
SIOの波形、■の破線で記した波形は負方向にV。F
2だけオフセット電圧を有しているときの信号310の
波形を示す。又、信号S9は、信号S1をOレベルに対
して反転したレベルとなっている。以下、第6図におい
ても同様に記す。
Now, using FIGS. 5 and 6, let us consider the case where an offset occurs in the triangular wave signal in the present invention. In addition, in FIGS. 5 and 6, the time axis of each signal waveform is enlarged from that shown in FIG. 2. Figure 5 shows a state in which the signal S1 is a positive voltage, and of the triangular wave signals shown in SIO in the same figure, the waveform marked by the solid line I is the waveform of the signal SIO when there is no offset voltage, and the waveform marked by the dashed dotted line ■. The waveform is positive. The waveform of the signal SIO when it has an offset voltage of Fl, the waveform indicated by the broken line (■) is V in the negative direction. F
The waveform of signal 310 is shown when it has an offset voltage of 2. Further, the signal S9 has a level that is inverted from the O level of the signal S1. The same description will be given below in FIG. 6 as well.

第5図において、(1)、 (n)、 (III)は、
それぞれ信号SIOの前記I〜■の状態に対応した各部
の波形S、11.S12.  S13.S14を記した
もので、信号SIOにオフセットが発生すると信号Sl
lと信号312のパルス幅は変化するか変化量は等しく
、そのパルス幅の差である信号313の“L“期間の幅
は変化せず、同図に矢°印で示す如(時間軸が移動する
だけとなる。同様に信号S1が負のときも信号S14の
″L”期間の幅は変化せず時間軸が移動するだけである
。又、信号SIOのオフセット量に関わらず信号SLが
正のとき信号S14は常にHとなり、逆に負のとき信号
313が“°H′となる。
In Figure 5, (1), (n), (III) are
Waveforms S, 11. of each part corresponding to the states I to (3) of the signal SIO, respectively. S12. S13. S14 is written, and when an offset occurs in the signal SIO, the signal Sl
The pulse widths of the signal 312 and the pulse width of the signal 312 change or have the same amount of change, and the width of the "L" period of the signal 313, which is the difference between the pulse widths, does not change, as shown by the arrow in the figure (the time axis is Similarly, when the signal S1 is negative, the width of the "L" period of the signal S14 does not change and only the time axis moves.Also, regardless of the offset amount of the signal SIO, the signal SL When positive, the signal S14 always becomes H, and conversely, when negative, the signal 313 becomes "°H".

第6図は信号S1がOレベルのときの波形図である。こ
のとき信号Sl、S2ともに0レベルとなるため、信号
310のオフセットにより信号Sll  312ともに
パルス幅が変化するが、その幅が常に等しい為、信号5
13.314ともに常にHとなり、アクチュエータに電
流は流れない。
FIG. 6 is a waveform diagram when the signal S1 is at O level. At this time, both signals Sl and S2 are at 0 level, so the pulse width of both signals Sll 312 changes due to the offset of the signal 310, but since the widths are always the same, the signal 5
Both 13 and 314 are always H, and no current flows to the actuator.

この為、本発明によればパルス幅変調された信号および
アクチュエータに流れる電流Iaは三角波信号S10の
オフセットによって変化せず不感帯も不連続特性もない
入力信号と比例の関係になる。
Therefore, according to the present invention, the pulse width modulated signal and the current Ia flowing through the actuator do not change due to the offset of the triangular wave signal S10, and have a proportional relationship with the input signal without a dead zone or discontinuous characteristic.

次に第1図に示すコンパレータ11,1.2の応答時間
、つまり信号S11.312に生しる立ち上がり時間1
rと立ち下がり時間1.が三角波信号S10の周期に対
し無視できないときについて考えてみる。
Next, the response time of the comparators 11, 1.2 shown in FIG. 1, that is, the rise time 1 occurring in the signal S11.312
r and fall time1. Let us consider a case where the period of the triangular wave signal S10 cannot be ignored.

第7図は信号S1が正の状態を示し、(I)。FIG. 7 shows a state in which the signal S1 is positive (I).

(■)、 (1)はそれぞれ (1); tr=t、=oの状態 (II); t、>t、>oの状態 (In); t、>t、>oの状態 のときの信号S11.信号S12.信号S13゜信号S
14を示す。
(■) and (1) are respectively (1); the state of tr=t, =o (II); the state of t, >t, >o (In); the state of t, >t, >o Signal S11. Signal S12. Signal S13° Signal S
14 is shown.

第1図においてコンパレータ11,11;を同一の回路
で構成でき、その応答時間もほぼ等しくなる。特に、こ
れらの回路を集積回路の同一チップ上に形成した場合、
応答時間を含めたすべての特性が極めて似てくる。コン
パレータ11,12の応答時間(1r、1.)が等しけ
れば、第7図(n)あるいは(I[[)の状態は(1)
の状態に対し信号S11.S12ともにパルス幅が同じ
量だけ変化し、その差である信号S13のL期間の幅は
変化せず、前記第5図同様時間軸が移動するだけである
。このため、本発明によれば前記した2つのコンパレー
タの応答時間を等しくすれば、パルス幅変調された信号
およびアクチュエータに流れる電流はコンパレータの応
答時間の影響を受けず入力信号に比例したものとなる。
In FIG. 1, the comparators 11, 11; can be constructed from the same circuit, and their response times are also approximately equal. In particular, when these circuits are formed on the same chip of an integrated circuit,
All characteristics including response time become extremely similar. If the response times (1r, 1.) of comparators 11 and 12 are equal, the state of (n) or (I[[) in FIG. 7 is (1).
For the state of signal S11. The pulse widths of both S12 change by the same amount, and the difference between them, the width of the L period of the signal S13, does not change, but only the time axis moves as in FIG. 5 above. Therefore, according to the present invention, if the response times of the two comparators are made equal, the pulse width modulated signal and the current flowing to the actuator will not be affected by the response time of the comparator and will be proportional to the input signal. .

発明の効果 以上の様な構成にすることにより、本発明によれば、入
力信号とパルス幅変調信号のパルス幅、或いは、入力信
号と電流1aの関係に不感帯や不連続特性が発生するの
を防止することができ、例えば光学記録再生装置のアク
チュエータ駆動回路等に本発明を通用した場合、上記不
感帯によって制御11精度が悪くなる、或いは、不連続
特性に起因して制御系が不安定になる等を防ぐことがで
きる。
Effects of the Invention By having the above-described configuration, the present invention prevents the occurrence of dead zones or discontinuous characteristics in the pulse width of the input signal and the pulse width modulation signal, or in the relationship between the input signal and the current 1a. For example, when the present invention is applied to an actuator drive circuit of an optical recording/reproducing device, the accuracy of the control 11 deteriorates due to the dead zone, or the control system becomes unstable due to discontinuous characteristics. etc. can be prevented.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例におけるパルス幅変調方式及
びパルス幅変調方式によるアクチュエータ駆動方法の構
成図、第2図は第1図各部の波形図、第3図は第1図に
示す三角波発生回路の回路図、第4図は第3図各部の波
形図、第5図は第1図の信号S1が正の電圧の時三角波
にオフセットが発生した状態の第1図各部の波形図、第
6図は信号S1が0レベルの時三角波信号にオフセット
電圧が発生した状態の第1図各部の波形図、第7図は第
1図に示すコンパレータ11,12の応答速度と第1図
各部の関係を示した波形図、第8図は従来例に於けるパ
ルス幅変調方式による駆動方法を示す構成図、第9図は
第8図各部の波形図、第1O図は第8図に示すスイッチ
回路の等価回路図、第11図は第9゛図に於ける信号S
1とアクチエエータ電流1aの関係図、第12図は第8
図の三角波信号S5に正方向のオフセット電圧が生じた
時の第8図各部の波形図、第13図は第12図に於ける
信号S1とアクチュエータ電流1aの関係図、第14図
は第8図の三角′$1.信号S5に負方向のオフセット
電圧が生じた時の第8図各部の波形図、第15図は第1
4図に於ける信号S1とアクチュエータ電流1aの関係
図である。 l・・・・・・コンパレータ、2・・・・・・絶対値回
路、3・・・・・・インバータ、8・・・・・・アクチ
ュエータ、9・・・・・・反転IL  11・・・・・
・コンパレータ、12・・・・・・コンパレータ、13
・・・・・・三角波発生回路、Ql、Q2・・・・・・
PNP )ランジスタ、Q3.Q4・・・・・・NPN
トランジスタ、Sl・・・・・・入力信号、S5・・・
・・・三角波図 信号、Ia・・・・・・アクチュエータ電流、SIO・
・・・・・三角波信号、313・・・・・・第1のゲー
ト信号、314・・・・・・第2のゲート信号。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 ほか1名18アグテ
ユエーグ 第 図 (1)−7Sto牙フ乞ツトrJし 第 図 σJ −’ Sirオ フ セ ト 第 図 第12図 第10図 (α) SIが正 第13図 (b)Sl、が興 第14図 第15図
Fig. 1 is a block diagram of a pulse width modulation method and an actuator driving method using the pulse width modulation method in an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a waveform diagram of each part of Fig. 1, and Fig. 3 is a triangular waveform shown in Fig. 1. A circuit diagram of the generation circuit, Fig. 4 is a waveform diagram of each part in Fig. 3, and Fig. 5 is a waveform diagram of each part in Fig. 1 when an offset occurs in the triangular wave when the signal S1 in Fig. 1 is a positive voltage. Fig. 6 is a waveform diagram of each part in Fig. 1 when an offset voltage is generated in the triangular wave signal when the signal S1 is 0 level, and Fig. 7 shows the response speed of comparators 11 and 12 shown in Fig. 1 and each part in Fig. 1. Figure 8 is a configuration diagram showing the driving method using the pulse width modulation method in the conventional example, Figure 9 is a waveform diagram of each part in Figure 8, and Figure 1O is shown in Figure 8. The equivalent circuit diagram of the switch circuit, Fig. 11, shows the signal S in Fig. 9.
1 and actuator current 1a, Figure 12 is 8
8 is a waveform diagram of each part when a positive offset voltage occurs in the triangular wave signal S5 in the figure, FIG. 13 is a relationship diagram between the signal S1 and actuator current 1a in FIG. 12, and FIG. Triangle '$1. Figure 8 is a waveform diagram of each part when a negative offset voltage occurs in the signal S5, and Figure 15 is the waveform diagram of each part.
4 is a relationship diagram between the signal S1 and the actuator current 1a in FIG. 4. FIG. l... Comparator, 2... Absolute value circuit, 3... Inverter, 8... Actuator, 9... Inverted IL 11... ...
・Comparator, 12... Comparator, 13
...Triangular wave generation circuit, Ql, Q2...
PNP) transistor, Q3. Q4...NPN
Transistor, Sl...Input signal, S5...
... Triangular wave diagram signal, Ia ... Actuator current, SIO
... Triangular wave signal, 313 ... First gate signal, 314 ... Second gate signal. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Awano and one other person (b) Sl, Gako Figure 14 Figure 15

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)入力信号を反転した入力反転信号を得る手段と、
三角波信号を発生させる手段と、前記入力信号と三角波
信号を比較した第一の比較信号を得る手段と、入力反転
信号と三角波信号を比較した第二の比較信号を得る手段
と、この第一及び第二の比較信号から入力信号が三角波
信号より大きく且つ入力反転信号が三角波信号より小さ
い期間を検出する第一のゲート信号を得る手段と、第一
及び第二の比較信号から入力信号が三角波信号より小さ
く且つ入力反転信号が三角波信号より大きい期間を検出
する第二のゲート信号を得る手段を有し、第一のゲート
信号より前記入力信号が正の時のパルス幅変調信号を得
ると共に第二のゲート信号より入力信号が負の時のパル
ス幅変調信号を得るよう構成したことを特徴とするパル
ス幅変調方式。
(1) means for obtaining an input inverted signal by inverting the input signal;
means for generating a triangular wave signal; means for obtaining a first comparison signal by comparing the input signal and the triangular wave signal; means for obtaining a second comparison signal by comparing the input inverted signal and the triangular wave signal; means for obtaining a first gate signal for detecting a period in which the input signal is greater than the triangular wave signal and the input inverted signal is smaller than the triangular wave signal from the second comparison signal; means for obtaining a second gate signal for detecting a period in which the input inverted signal is smaller and larger than the triangular wave signal, and obtaining a pulse width modulated signal when the input signal is positive from the first gate signal; A pulse width modulation method characterized in that a pulse width modulation signal is obtained from a gate signal when an input signal is negative.
(2)入力信号を反転した入力反転信号を得る手段と、
三角波信号を発生させる手段と前記入力信号と三角波信
号を比較した第一の比較信号を得る手段と、入力反転信
号と三角波信号を比較した第二の比較信号を得る手段と
、この第一及び第二の比較信号から入力信号が三角波信
号より大きく且つ入力反転信号が三角波信号より小さい
期間を検出する第一のゲート信号を得る手段と、第一及
び第二の比較信号から入力信号が三角波信号より小さく
且つ入力反転信号が三角波信号より大きい期間を検出す
る第二のゲート信号を得る手段と、前記第一のゲート信
号によりON状態の定まる第一のトランジスタと、前記
第二のゲート信号によりON状態の定まる第二のトラン
ジスタを有し、第一のゲート信号及び第二のゲート信号
により第一のトランジスタ及び第二のトランジスタのO
N状態を制御するよう構成したことを特徴とするパルス
幅変調方式によるアクチュエータ駆動方法。
(2) means for obtaining an input inverted signal obtained by inverting the input signal;
means for generating a triangular wave signal; means for obtaining a first comparison signal by comparing the input signal and the triangular wave signal; means for obtaining a second comparison signal by comparing the input inverted signal and the triangular wave signal; means for obtaining a first gate signal for detecting a period in which the input signal is larger than the triangular wave signal and the input inverted signal is smaller than the triangular wave signal from the second comparison signal; means for obtaining a second gate signal for detecting a period in which the input inverted signal is small and larger than the triangular wave signal; a first transistor whose ON state is determined by the first gate signal; is determined, and the O of the first transistor and the second transistor is determined by the first gate signal and the second gate signal.
An actuator driving method using a pulse width modulation method, characterized in that the method is configured to control an N state.
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