JPH06253596A - モータ駆動回路 - Google Patents

モータ駆動回路

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JPH06253596A
JPH06253596A JP5038837A JP3883793A JPH06253596A JP H06253596 A JPH06253596 A JP H06253596A JP 5038837 A JP5038837 A JP 5038837A JP 3883793 A JP3883793 A JP 3883793A JP H06253596 A JPH06253596 A JP H06253596A
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JP
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signal
period
circuit
exciting
binary
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JP5038837A
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Osamu Tajima
修 田島
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Mitsumi Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ディスク装置などに使用されるステッピング
モータのモータ駆動回路に関し、簡単な回路構成で疑似
正弦波による駆動信号を生成してステッピングモータの
不要な振動や騒音を低減する。 【構成】 ステッピングモータMの励磁コイルLに入力
信号Dに応じた励磁電流Iを供給する励磁手段1と、外
部からの制御信号Cに基づいたタイミングの上記入力信
号Dを生成して励磁手段1に供給する信号生成手段2と
を具備し、制御信号Cに基づいて上記ステッピングモー
タMを回転駆動するモータ駆動回路において、上記入力
信号Dは疑似正弦波とされるように構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はモータ駆動回路に係り、
特に携帯用ビデオカメラの自動焦点制御機構等に適用さ
れるステッピングモータのモータ駆動回路に関する。
【0002】
【従来の技術】近年エレクトロニクスの進歩により携帯
用ビデオカメラに自動焦点制御機構が適用されている。
この自動焦点制御機構には高精度の回転角度調整が可能
なステップモータが適用されている。ステップモータは
パルスモータとも称され、パルス入力に対してその入力
パルスのパルス数に応じた回転角度分回転するものであ
る。
【0003】図7は従来のステッピングモータのモータ
駆動回路の一例のブロック図である。同図に示すモータ
駆動回路70は、携帯用ビデオカメラに自動焦点制御な
どに使用される。
【0004】同図において、駆動信号生成回路71は2
相の駆動信号D1と駆動信号D2を生成する。駆動信号
D1と駆動信号D2はそれぞれ矩形波信号であり、図示
しないCPUから駆動信号生成回路71に供給される制
御信号Cに基づいた周期、位相関係とされている。
【0005】駆動信号D1は駆動回路72を介してステ
ッピングモータのA相の励磁コイルLAに、また、駆動
信号D2は駆動回路73を介してB相の励磁コイルLB
にそれぞれ電流として供給される。
【0006】駆動回路72と駆動回路73は図示のとお
り同一構成であり、いわゆるBTL(Balanced Transfor
merless)構成とされている。
【0007】すなわち、駆動回路72(73)は、駆動
信号D1を非反転増幅器74(75)で増幅し、インピ
ーダンス変換用反転バッファ76(77)を介して駆動
信号D1を反転増幅器78(79)で増幅し、両差動増
幅器74及び78(75及び79)の各出力端の間に励
磁コイルLA(LB)を接続してこれを電流駆動する。
【0008】上記した従来のモータ駆動回路70では、
ステッピングモータの回転位相は制御信号Cにより駆動
信号D1と駆動信号D2との位相関係に基づいて制御さ
れ、回転速度は駆動信号D1と駆動信号D2の周期に基
づいて制御される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
モータ駆動回路70では駆動信号D1と駆動信号D2の
周期を長くすることでステッピングモータが低速で駆動
されるが、駆動信号D1と駆動信号D2が矩形波である
ためにステッピングモータが不要な振動を発生したり、
騒音を発生する問題があった。
【0010】そこで、これを防止するために、ステップ
的にレベルが変化して正弦波状の波形となる疑似正弦波
を生成し、この疑似正弦波によりステッピングモータの
励磁コイルを駆動することが提案されている。疑似正弦
波を生成する回路としては、たとえばCPU(セントラ
ル・プロセッシング・ユニット;中央演算処理装置)を
使用してROM(リードオンリメモリ;読み出し専用メ
モリ)のテーブルから波形データを読み出すものなど種
々考えられているが、これらはいずれも回路構成が複雑
であり、装置が高価になる問題があった。
【0011】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、簡単な回路構成で疑似正弦波による駆動信号を
生成して、ステッピングモータの不要な振動や騒音を低
減することのできるモータ駆動回路を提供することを目
的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記の問題は、図1の原
理構成図のとおり構成することにより解決される。
【0013】すなわち、ステッピングモータMの励磁コ
イルLに入力信号Dに応じた励磁電流Iを供給する励磁
手段1と、外部からの制御信号Cに基づいたタイミング
の上記入力信号Dを生成して励磁手段1に供給する信号
生成手段2とを具備し、制御信号Cに基づいて上記ステ
ッピングモータMを回転駆動するモータ駆動回路におい
て、上記入力信号Dは疑似正弦波とされるように構成す
ることにより解決される。
【0014】
【作用】上記構成の本発明装置によれば、ステッピング
モータMを励磁する励磁手段1に入力される入力信号D
は疑似正弦波とされるように作用し、入力信号Dに応じ
た励磁電流IによりステッピングモータMが回転駆動さ
れる。
【0015】
【実施例】次に、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。図2及び図3は本発明の一実施例である
モータ駆動回路10の回路図であり、両図はa1〜a8
及びb1〜b8において連続する図である。また、図3
中の図7と同一構成部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
【0016】上記した励磁手段(1)は、図3中のBT
L構成の駆動回路72と駆動回路73とで構成される。
また、信号生成手段(2)は、図2に示す回路全部と、
図3中のレベル設定回路3とレベル設定回路4とで構成
される。
【0017】図2において、2値信号生成回路5は大略
してTフリップフロップ21,22,23とインバータ
25とデコ−ダ24とで構成されており、Tフリップフ
ロップ21とデコ−ダ24には外部からクロック信号C
Kが入力されている。
【0018】ここで、図4(A)〜(M)及び図5
(A)〜(I)はモータ駆動回路10の要部の信号波形
を示すタイミングチャートである。以下、図2乃至図5
と共に説明する。
【0019】図4(A)はクロック信号CKを、図4
(B)はTフリップフロップ21のQ1出力を、図4
(C)はTフリップフロップ22のQ2出力を、図4
(D)はTフリップフロップ23のQ3出力をそれぞれ
表している。
【0020】すなわち、Tフリップフロップ21はクロ
ック信号CKを1/2分周し、Tフリップフロップ22
はTフリップフロップ21のQ1出力を1/2分周し、
Tフリップフロップ23はTフリップフロップ22のQ
2出力を1/2分周し、それぞれの出力Q1〜Q3と反
転出力Q1バー〜Q3バーはデコーダ24に入力され
る。
【0021】デコーダ24は、クロック信号CKとクロ
ック信号CKから生成されたこれらの出力信号Q1〜Q
3とそれぞれの反転出力信号Q1バー〜Q3バーとに基
づいて、クロック信号CKに同期して順次反転する16
個の2値信号DA1〜DA8及び2値信号DB1〜DB
8をその出力端に生成する。すなわち、2値信号DA1
〜DA8はそれぞれ図4(F)〜図4(L)に表わすと
おり、2値信号DB1〜DB8はそれぞれ図5(A)〜
図5(H)に表わすとおりである。
【0022】図4及び図5において期間T1 〜T16はク
ロック信号CKのハイレベル期間とローレベル期間に同
期しており、それぞれ同じ長さとされている。また、2
値信号DA1〜DA8及び2値信号DB1〜DB8は、
期間T1 から期間T16までの期間Tをそれぞれ1周期と
されている。
【0023】2値信号DAm(mは1≦m≦8なる整
数)は期間Tm 及び期間T18-mにおいてハイレベル、他
の期間においてローレベルとなる。たとえば、2値信号
DA1は期間T1 においてハイレベル、他の期間T2
16においてローレベルとなる(図4(E)参照)。
【0024】一方、2値信号DBn(nは1≦n≦8な
る整数)は、n≦5のときは期間T 6-n 及び期間Tn+4
においてハイレベル、他の期間においてローレベルとな
り、6≦nのときは期間Tn+4 及び期間T22-nにおいて
ハイレベル、他の期間においてローレベルとなる。
【0025】たとえば、2値信号DB1は期間T5 にお
いてハイレベル、他の期間T1 〜T 4 及び期間T6 〜T
16においてローレベルとなる(図5(A)参照)。ま
た、2値信号DB6は期間T10及び期間T16においてハ
イレベル、他の期間T1 〜T9及び期間T11〜T15にお
いてローレベルとなる(図5(F)参照)。
【0026】これらの2値信号DA1〜DA8及び2値
信号DB1〜DB8はインバータ251 〜2516で反転
され、それぞれ同一構成の8個の回転方向切換え回路2
1〜268 に供給される。
【0027】各回転方向切換え回路261 〜268
は、回転方向切換え信号CW/CCWが供給されてい
る。2値信号DA1〜DA8の反転信号は、この回転方
向切換え信号CW/CCWに応じてそれぞれa1〜a8
またはb1〜b8のいずれかに出力される。このとき、
2値信号DB1〜DB8の反転信号は、2値信号DA1
〜DA8の反転信号がa1〜a8に出力されるときはb
1〜b8に、また2値信号DA1〜DA8の反転信号が
b1〜b8に出力されるときはa1〜a8に出力され
る。
【0028】たとえば、2値信号DA1〜DA8の反転
信号がa1〜a8に、また2値信号DB1〜DB8の反
転信号がb1〜b8に出力されると、図3中のレベル設
定回路3のトランジスタQ1〜Q8(Q2〜Q6は図示
を省略した)の各ベースはそれぞれ2値信号DA1〜D
A8のハイレベル期間(図4(E)〜図4(L)参照)
はローレベルとされる。また、その他の期間はハイレベ
ルとされる。
【0029】この結果、期間T1 〜期間T8 までの間
に、トランジスタQ1〜Q8のうちいずれか一つのトラ
ンジスタが、トランジスタQ1,Q2,…Q8の順にク
ロック信号CKに同期してオフとされる。期間T9 にお
いてはトランジスタQ1〜Q8はすべてオンとされる。
また、期間T10〜期間T16までの間に、トランジスタQ
1〜Q8のうちいずれか一つのトランジスタが、トラン
ジスタQ8,Q7,…Q1の順にクロック信号CKに同
期してオフとされる。
【0030】一方、2値信号DA1〜DA8の反転信号
がa1〜a8に、また2値信号DB1〜DB8の反転信
号がb1〜b8に出力されると、レベル設定回路4のト
ランジスタQ11〜Q18(Q12〜Q16は図示を省
略した)の各ベースはそれぞれ2値信号DB1〜DB8
のハイレベル期間(図5(A)〜図5(H)参照)はロ
ーレベルとされる。また、その他の期間はハイレベルと
される。
【0031】この結果、期間T1 〜期間T4 までの間
に、トランジスタQ11〜Q18のうちいずれか一つの
トランジスタが、トランジスタQ15,Q14,…Q1
2の順にクロック信号CKに同期してオフとされる。ま
た、期間T5 〜期間T12までの間に、トランジスタQ1
1〜Q18のうちいずれか一つのトランジスタが、トラ
ンジスタQ11,Q12,…Q18の順にクロック信号
CKに同期してオフとされる。
【0032】期間T13においてはトランジスタQ11〜
Q18はすべてオンとされる。また、期間T14〜期間T
16までの間に、トランジスタQ11〜Q18のうちいず
れか一つのトランジスタが、トランジスタQ18,Q1
7,Q16の順にクロック信号CKに同期してオフとさ
れる。
【0033】ところで、レベル設定回路3は、カレント
ミラー対トランジスタQ9及びQ10と、トランジスタ
Q9のコレクタに接続された負荷抵抗RAと、それぞれ
同一構成の8個の電流値設定回路31〜38(電流値設
定回路32〜36は図示を省略した)とで構成されてい
る。各電流値設定回路31〜38はトランジスタQ10
のコレクタに接続されている。
【0034】レベル設定回路4はレベル設定回路3と同
一構成であり、カレントミラー対トランジスタQ19及
びQ20と、トランジスタQ19のコレクタに接続され
た負荷抵抗RBと、それぞれ同一構成の8個の電流値設
定回路41〜48(電流値設定回路42〜46は図示を
省略した)とで構成されている。各電流値設定回路41
〜48はトランジスタQ20のコレクタに接続されてい
る。
【0035】ここで、図6は図3中のレベル設定回路3
の一部を抜粋して示す回路図である。以下、レベル設定
回路3及び4の動作について、図3と図6を参照して説
明する。
【0036】図6に示すとおり、電流値設定回路31は
上記したトランジスタQ1の他に、トランジスタQ21
及びQ22、抵抗R21及びR1により構成される。ト
ランジスタQ21のエミッタは抵抗R21を介して電源
CCに接続され、ベースは所定の直流電圧VBIASにより
バイアスされている。
【0037】また、トランジスタQ22はベースをトラ
ンジスタQ21のエミッタに、コレクタをトランジスタ
Q10のベースコレクタに接続されており、エミッタを
抵抗R1を介して接地されている。
【0038】一方、トランジスタQ22のベースにはト
ランジスタQ1のコレクタが接続されている。トランジ
スタQ1のベースはa1を介して回転方向切換え回路2
1(図2参照)に接続されており、トランジスタQ1
は前述したタイミングでスイッチング制御される。
【0039】また、期間T1 中は他の電流値設定回路
(32〜38)の各トランジスタ(Q2〜Q8)はオン
するようにスイッチング制御される。よって、期間T1
中はトランジスタQ9及びQ10からなるカレントミラ
ー回路はトランジスタQ22により駆動される。トラン
ジスタQ9及びQ10のコレクタ電流比は1対1とされ
ている。
【0040】したがって、トランジスタQ22のコレク
タ電流をIc1とすると、トランジスタQ22のエミッタ
端の電圧は直流電圧VBIASに等しいため、 VBIAS≒R1・Ic1 (1) となる。
【0041】また、負荷抵抗RAに流れる電流をIA ,
トランジスタQ9のコレクタ端の出力電圧(入力信号)
をVA とすると、 VA =RA・IA (2) となる。
【0042】期間T1 中はIA =Ic1とされているの
で、 (1)式と (2)式の両辺を除算して、 VBIAS/VA =R1/RA (3) ∴ VA =(RA/R1)・VBIAS (4) となる。
【0043】このように、電流値設定回路31の抵抗R
1の値と直流電圧VBIASによって期間T1 中のトランジ
スタQ22のコレクタ電流Ic1を (1)式のとおりに設
定し、カレントミラー回路によってこのコレクタ電流I
c1と等しい電流IA を負荷抵抗RAに流すことで、
(4)式のとおり抵抗比(RA/R1)と直流電圧V
BIASで決まる出力電圧VA が得られる。
【0044】以上と同様にして、期間T2 中及び期間T
16中は VA =(RA/R2)・VBIAS (5) 期間T3 中及び期間T15中は VA =(RA/R3)・VBIAS (6) 期間T4 中及び期間T14中は VA =(RA/R4)・VBIAS (7) 期間T5 中及び期間T13中は VA =(RA/R5)・VBIAS (8) 期間T6 中及び期間T12中は VA =(RA/R6)・VBIAS (9) 期間T7 中及び期間T11中は VA =(RA/R7)・VBIAS (10) 期間T8 中及び期間T10中は VA =(RA/R8)・VBIAS (11) となる。
【0045】したがって、たとえば(RA/R1)=1
となるように抵抗RAと抵抗R1の値を設定し、他の抵
抗R2〜R8の値を (RA/R2)=0.955 (12) (RA/R3)=0.8625 (13) (RA/R4)=0.71 (14) (RA/R5)=0.50 (15) (RA/R6)=0.29 (16) (RA/R7)=0.1375 (17) (RA/R8)=0.045 (18) となるように重み付けして設定することで、トランジス
タQ9のコレクタ端の出力電圧VA は、図4(M)に示
すようにクロック信号CKに同期してステップ状にレベ
ルが変化して疑似正弦波状となるマイクロステップ正弦
波とされる。
【0046】以上と同様にして、レベル設定回路4の各
抵抗R11〜R18の値を (RB/R11)=1 (19) (RB/R12)=0.955 (20) (RB/R13)=0.8625 (21) (RB/R14)=0.71 (22) (RB/R15)=0.50 (23) (RB/R16)=0.29 (24) (RB/R17)=0.1375 (25) (RB/R18)=0.045 (26) となるように重み付けして設定することで、トランジス
タQ19のコレクタ端の出力電圧(入力信号)VB は、
図5(I)に示すようにクロック信号CKに同期してス
テップ状にレベルが変化して疑似正弦波状となるマイク
ロステップ正弦波とされる。この出力電圧VB は、出力
電圧VA に対して90°位相が遅れた信号となってい
る。
【0047】これらの出力電圧VA と出力電圧VB の位
相関係は、2値信号DA1〜DA8の反転信号がa1〜
a8に、2値信号DB1〜DB8の反転信号がb1〜b
8に出力されているときは上記のとおりとなる。しか
し、回転方向切換え信号CW/CCWに応じて2値信号
DA1〜DA8の反転信号がb1〜b8に、2値信号D
B1〜DB8の反転信号がa1〜a8に出力されている
ときには位相関係が逆になる。すなわち、出力電圧VA
は図5(I)のように、出力電圧VB は図4(M)のよ
うになる。
【0048】なお、(RA/R1)≠1、(RB/R1
1)≠1であっても、抵抗R1〜R8の値の相対関係と
抵抗R11〜R18の値の相対関係が上式のとおりであ
ればマイクロステップ正弦波を得ることができる。
【0049】上記のとおり生成された疑似正弦波状の出
力電圧VA と出力電圧VB を、増幅利得をたとえば12
dBに設定したそれぞれBTL構成の駆動回路72と駆動
回路73に供給することにより、ステッピングモータの
励磁コイルLAと励磁コイルLBを4・VBIASの振幅の
疑似正弦波で駆動することができる。
【0050】このように本実施例によれば、従来と比べ
て簡単な回路で疑似正弦波を生成してステッピングモー
タを駆動できるため装置を安価に構成し得、また矩形波
で駆動する場合に比べてステッピングモータの不要な振
動と騒音を低減することができる。
【0051】
【発明の効果】上述の如く本発明によれば、ステッピン
グモータを励磁する励磁手段に入力される入力信号は疑
似正弦波とされ、この入力信号に応じた励磁電流により
ステッピングモータが回転駆動されるため、矩形波で駆
動する場合に比べてステッピングモータの不要な振動と
騒音を低減することができる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理構成図である。
【図2】本発明の一実施例の回路図(その1)である。
【図3】本発明の一実施例の回路図(その2)である。
【図4】本発明の一実施例の要部の信号波形を示すタイ
ミングチャート(その1)である。
【図5】本発明の一実施例の要部の信号波形を示すタイ
ミングチャート(その2)である。
【図6】図3の一部の回路図である。
【図7】従来のモータ駆動回路の一例のブロック図であ
る。
【符号の説明】
1 励磁手段 2 信号生成手段 5 2値信号生成回路 3,4 レベル設定回路 10,70 モータ駆動回路 31〜38,41〜48 電流値設定回路 72,73 駆動回路 L,LA,LB 励磁コイル M ステッピングモータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステッピングモータの励磁コイルに入力
    信号に応じた励磁電流を供給する励磁手段と、 外部からの制御信号に基づいたタイミングの上記入力信
    号を生成して該励磁手段に供給する信号生成手段とを具
    備し、 該制御信号に基づいて上記ステッピングモータを回転駆
    動するモータ駆動回路において、 上記入力信号は疑似正弦波とされてなることを特徴とす
    るモータ駆動回路。
  2. 【請求項2】 前記信号生成手段は、 外部からクロック信号を入力され、該クロック信号に同
    期して順次反転する複数の2値信号を該クロック信号に
    基づいて生成する2値信号生成回路と、 該2値信号生成回路からの該複数の2値信号の反転タイ
    ミングに応じたタイミングで、上記入力信号のレベルを
    正弦波の所定時間間隔における複数の値に可変設定する
    レベル設定手段とを具備することを特徴とする請求項1
    記載のモータ駆動回路。
JP5038837A 1993-02-26 1993-02-26 モータ駆動回路 Pending JPH06253596A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008029146A (ja) * 2006-07-24 2008-02-07 Rohm Co Ltd モータの駆動回路および電子機器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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