JPH0731180A - Drive circuit for brushless motor - Google Patents

Drive circuit for brushless motor

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JPH0731180A
JPH0731180A JP5166845A JP16684593A JPH0731180A JP H0731180 A JPH0731180 A JP H0731180A JP 5166845 A JP5166845 A JP 5166845A JP 16684593 A JP16684593 A JP 16684593A JP H0731180 A JPH0731180 A JP H0731180A
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JP
Japan
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current
signal
circuit
output
transistor
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Pending
Application number
JP5166845A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideyuki Nakanishi
英行 中西
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0731180A publication Critical patent/JPH0731180A/en
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Abstract

PURPOSE:To allow generation of a drive current unlimitedly close to a sine wave through a relatively small circuitry, i.e., low resolution digital processing. CONSTITUTION:Second step current generating circuits 5a-7a generate step currents corresponding to the variation widths of step wave signals outputted from first step current generating circuits 5-7. When a triangular signal outputted from a triangular wave generating circuit 9 is amplified by current control amplifiers 9-11, the amplification factors are determined based on the ratios of output currents from the second step current generating circuits 5a-7a. Since the amplitude of triangular signal fits to each level of step wave signals a smoothly varying drive signal can be obtained through low resolution digital processing, i.e., small scale circuitry.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はブラシレスモータの駆動
回路に関するもので、特に位置検出素子を削減し、ディ
ジタル回路で駆動信号を生成するときの駆動回路に関す
るものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive circuit for a brushless motor, and more particularly to a drive circuit for reducing a position detecting element and generating a drive signal by a digital circuit.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から3相ブラシレスモータの回転時
の振動やトルクリップルを抑えるための試みがなされて
いる。振動やトルクリップルを小さくするには固定子巻
線に供給する電流波形を正弦波状にするのが好ましく、
例えば特開昭55−100088号公報には、ホール素
子から得られる位置検出信号が種々の要因によって理想
的な正弦波にならないので、あらかじめディジタル的な
メモリに正弦波情報を格納しておき、モータに連結され
た周波数発電機の出力信号(一般にFG信号と呼ばれ
る)によって前記メモリの情報を順次読み出し、アナロ
グ電圧に変換して、理想に近い正弦波状の駆動電流を作
り出すようにした直流ブラシレスモータが示されてい
る。
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to suppress vibration and torque ripple during rotation of a three-phase brushless motor. In order to reduce vibration and torque ripple, it is preferable to make the current waveform supplied to the stator windings sinusoidal,
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 55-100808, since the position detection signal obtained from the Hall element does not become an ideal sine wave due to various factors, the sine wave information is stored in a digital memory in advance and the motor is stored. A DC brushless motor that sequentially reads out the information in the memory by an output signal of a frequency generator (generally called an FG signal) connected to and converts the information into an analog voltage to generate a drive current having a sine wave shape close to an ideal voltage. It is shown.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上述の方法は、従来の
ようにアナログ的に処理を行う方法に比べて回路規模が
かなりのものになり、また滑らかに変化する駆動電流を
作り出すためにはディジタル回路の分解能を相当高くす
る必要があるなどの難点を有していた。
The above-mentioned method has a considerably large circuit scale as compared with the conventional method of processing in an analog manner, and the digital method is required to produce a smoothly changing drive current. There was a problem that the resolution of the circuit had to be increased considerably.

【0004】本発明はこのような問題点を解消するため
になされたものであり、比較的小規模な回路構成で、す
なわち分解能の低いディジタル処理で、限りなく正弦波
に近い駆動電流を作り出すことを目的としている。
The present invention has been made in order to solve such a problem, and produces a drive current as close as possible to a sine wave with a relatively small-scale circuit configuration, that is, digital processing with low resolution. It is an object.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】前記した問題点を解消す
るために本発明のブラシレスモータ駆動回路は、回転子
の回転位置を検出して位置検出信号を発生する位置検出
手段と、前記回転子が回転したときに前記位置検出信号
よりも高い周波数を有する回転検出信号を発生する回転
検出手段と、前記回転検出信号のエッジが到来するごと
にレベルが段階的に切り替わる階段波信号の各レベルに
応じたタイミング信号を作り出すステップコントローラ
と、あらかじめ定められた分配比率の電流を出力するカ
レントミラー回路の電流を前記タイミング信号に基づい
てON、OFFして階段波信号を発生する第1のステッ
プ電流発生手段と、前記回転検出信号のエッジに同期し
て三角波信号を発生する三角波発生手段と、前記第1の
ステップ電流発生手段から出力される階段波信号の各レ
ベルの変化幅に相対的に等しい出力信号を発生する第2
のステップ電流発生手段と、前記三角波発生手段の出力
信号が入力され、第2のステップ電流発生手段の出力電
流に比例した増幅率をもって前記三角波信号を増幅する
増幅手段を備えたことを特徴とするものである。
In order to solve the above-mentioned problems, the brushless motor drive circuit of the present invention includes a position detecting means for detecting a rotational position of a rotor and generating a position detection signal, and the rotor. Rotation detection means for generating a rotation detection signal having a frequency higher than the position detection signal when rotating, and each level of the staircase wave signal whose level is switched stepwise each time an edge of the rotation detection signal arrives. A step controller that generates a timing signal according to the first step current generator that turns on and off the current of a current mirror circuit that outputs a current of a predetermined distribution ratio based on the timing signal to generate a staircase wave signal. Means, a triangular wave generating means for generating a triangular wave signal in synchronization with an edge of the rotation detection signal, and the first step current generation Second to generate a relatively equal output signal to change the width of each level of the staircase signal outputted from the stage
The step current generating means and the amplifying means for inputting the output signal of the triangular wave generating means and amplifying the triangular wave signal with an amplification factor proportional to the output current of the second step current generating means. It is a thing.

【0006】[0006]

【作用】本発明では上記した構成において、第2のステ
ップ電流発生手段は第1のステップ電流発生手段から出
力される階段波信号の各変化幅に対応したステップ電流
を発生し、三角波発生手段から出力される三角波信号を
増幅手段により増幅する際の増幅率が上記第2のステッ
プ電流発生手段出力の電流比で決まるようにしたので上
記三角波信号の振幅が階段波信号の各レベルにフィット
し、分解能の低いディジタル処理でありながら、すなわ
ち小規模な回路構成でありながら滑らかに変化する駆動
信号を得ることができる。
According to the present invention, in the above structure, the second step current generating means generates the step current corresponding to each change width of the staircase wave signal output from the first step current generating means, and the triangular wave generating means generates the step current. Since the amplification factor for amplifying the output triangular wave signal by the amplifying means is determined by the current ratio of the output of the second step current generating means, the amplitude of the triangular wave signal fits each level of the staircase signal, It is possible to obtain a drive signal that smoothly changes while performing digital processing with low resolution, that is, with a small-scale circuit configuration.

【0007】[0007]

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら説明する。図1は本発明の一実施例におけるブラ
シレスモータ駆動回路のブロック図を示したものであ
る。先ず、図1に基づいて全体動作の概要を説明する。
図1において、1はU相,V相,W相のうちのどれか1
相分について回転子の位置を検出するための位置検出手
段であり、図2のAに示す位置検出素子の出力信号をコ
ンパレートして図2のBに示す信号を出力する手段であ
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a brushless motor drive circuit according to an embodiment of the present invention. First, the outline of the entire operation will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is one of U phase, V phase, and W phase 1
It is a position detecting means for detecting the position of the rotor for the phase component, and is a means for comparing the output signal of the position detecting element shown in A of FIG. 2 and outputting the signal shown in B of FIG.

【0008】以下、本実施例ではこの位置検出素子がU
相,V相,W相の3相のうちのU相についての位置を検
出する素子であるとして説明を行う。2は例えば周波数
発電機等の回転検出手段であり、本実施例では回転検出
手段2が図2のCに示すように電気角360度当り12
発のパルスを出力するように構成されているとして説明
を行う。以下、この信号をFG信号と略記する。
Hereinafter, in this embodiment, the position detecting element is U
The description will be given assuming that it is an element that detects the position of the U phase of the three phases of the V phase, the V phase, and the W phase. Reference numeral 2 denotes a rotation detecting means such as a frequency generator, and in this embodiment, the rotation detecting means 2 has a rotation angle of 12 per 360 degrees as shown in FIG.
The description will be given assuming that it is configured to output an emission pulse. Hereinafter, this signal is abbreviated as an FG signal.

【0009】ステップコントローラ3では位置検出手段
1および回転検出手段2の出力信号からディジタル信号
処理により図2に示すu1〜u6,v1〜v6,w1〜w6
信号を出力する。ここで、u1〜u6の信号がU相固定子
巻線に通電する駆動信号となり、v1〜v6の信号がV相
固定子巻線に通電する駆動信号となり、w1〜w6の信号
がW相固定子巻線に通電する駆動信号となる。
[0009] outputs a signal u 1 ~u 6, v 1 ~v 6, w 1 ~w 6 showing the output signal of the step controller 3 position detecting means 1 and the rotation detecting means 2 in FIG. 2 by a digital signal processing . Here, the signals u 1 to u 6 are drive signals for energizing the U-phase stator windings, and the signals v 1 to v 6 are drive signals for energizing the V-phase stator windings, w 1 to w 6 Signal becomes a drive signal for energizing the W-phase stator winding.

【0010】図2に示すU相のディジタル駆動信号u1
〜u6は第1のステップ電流発生回路5で図2のE1に示
す様にそのレベルが6段階に変化する階段波状のアナロ
グ信号に変換されて出力される。ここで、u1の信号は
レベルが6段階で変化する階段波信号E1の第1レベル
に対応し、u2の信号が同じく第2レベルに対応し、以
下、u3〜u6がそれぞれ第3レベル〜第6レベルに対応
する。図2に示すV相のディジタル駆動信号v1〜v6
W相のディジタル駆動信号w1〜w6についてもU相の場
合と同様で、第1のステップ電流発生回路6,7により
それぞれ図2のE 2,E3に示す階段波状のアナログ信号
に変換される。
The U-phase digital drive signal u shown in FIG.1
~ U6Is the first step current generation circuit 5 and E in FIG.1Shown in
Staircase wavy analog whose level changes in 6 steps
Is converted into a digital signal and output. Where u1Signal of
Staircase wave signal E whose level changes in 6 steps1First level of
Corresponding to u2Signal also corresponds to the second level,
Below, u3~ U6Correspond to 3rd to 6th levels respectively
To do. V-phase digital drive signal v shown in FIG.1~ V6,
W phase digital drive signal w1~ W6Also for U phase
In the same manner as the above, the first step current generation circuits 6 and 7
E in Fig. 2 respectively 2, E3Staircase wave-shaped analog signal shown in
Is converted to.

【0011】この信号E1〜E3にスロープを付加するこ
とにより、滑らかに変化する駆動信号が得られる(図4
に階段波信号E1にスロープ信号Suを付加してU相駆
動電流Umを生成する場合を示した)が、付加するスロ
ープ電流の振幅と階段波の各レベル値とが、温度変化や
抵抗値等の素子ばらつきに対しても絶えず一致していな
いと滑らかに変化する駆動信号は得られない。本発明は
温度変化や素子ばらつきによる影響を吸収し精度良くス
ロープを付加する方式を提供している。このことはスロ
ープ制御信号生成回路4、第2のステップ電流発生回路
5a〜7a、および電流制御増幅器9〜11で実現して
いる。本実施例では便宜上、第2のステップ電流発生手
段はスロープ制御信号生成回路4と、第2のステップ電
流発生回路5a〜7aで実現している。
By adding a slope to the signals E 1 to E 3 , a driving signal that changes smoothly can be obtained (FIG. 4).
Shows the case where the slope signal Su is added to the staircase wave signal E 1 to generate the U-phase drive current Um), but the amplitude of the slope current to be added and the respective level values of the staircase wave are temperature changes and resistance values. Even if the element variations such as the above are not consistent with each other, a smoothly varying drive signal cannot be obtained. The present invention provides a method of absorbing the influence of temperature change and element variation and adding a slope with high accuracy. This is realized by the slope control signal generation circuit 4, the second step current generation circuits 5a to 7a, and the current control amplifiers 9 to 11. In this embodiment, for convenience, the second step current generation means is realized by the slope control signal generation circuit 4 and the second step current generation circuits 5a to 7a.

【0012】まず、スロープ制御信号生成回路4は図3
中のus1〜us6,vs1〜vs6,ws1〜ws6に示す
信号を生成する回路で、us1〜us6がU相のスロープ
制御信号になり、vs1〜vs6がV相のスロープ制御信
号になり、ws1〜ws6がW相のスロープ制御信号にな
る。このus1〜us6,vs1〜vs6,ws1〜ws6
信号は前述の階段波信号E1〜E3にスロープを付加する
ときのスロープの振幅の大きさに対応したものである。
つまり、図4に示す階段波信号E1にスロープを加え
て、図4に示す正弦波信号Umを生成する場合を考える
と、図4中の第1ステップ、第12ステップ、第13ス
テップ、第24ステップ(階段波信号E1の第1レベル
に相当)のスロープの振幅と第2ステップ、第11ステ
ップ、第14ステップ、第23ステップ(階段波信号E
1の第2レベルに相当)のスロープの振幅は異なり、ス
ロープの振幅は図4に示すスロープ電流Suのように階
段波信号E1の第1レベル〜第6レベルのそれぞれのレ
ベルに対応して変化させる必要がある。
First, the slope control signal generating circuit 4 is shown in FIG.
Us 1 ~us 6 in, vs 1 ~vs 6, ws 1 the circuit that generates a signal indicating the ~ws 6, us 1 ~us 6 becomes slope control signal of the U phase, vs 1 ~vs 6 is V It becomes a phase slope control signal, and ws 1 to ws 6 become W phase slope control signals. Those corresponding to the magnitude of the amplitude of the slope when the us 1 ~us 6, vs 1 ~vs 6, signals ws 1 to WS 6 is the addition of slopes in the aforementioned staircase signal E 1 to E 3 .
That is, considering the case where the slope is added to the staircase wave signal E 1 shown in FIG. 4 to generate the sine wave signal Um shown in FIG. 4, the first step, the twelfth step, the thirteenth step, the The amplitude of the slope of 24 steps (corresponding to the first level of the staircase wave signal E 1 ) and the second step, the 11th step, the 14th step, the 23rd step (the staircase wave signal E 1
( Corresponding to the second level of 1 ) is different, and the amplitude of the slope corresponds to each of the first to sixth levels of the staircase signal E 1 like the slope current Su shown in FIG. Need to change.

【0013】このようにus1〜us6,vs1〜vs6
ws1〜ws6はU相,V相,W相のスロープ信号の各レ
ベルに対応するものである。us1〜us6,vs1〜v
6,ws1〜ws6の信号は第2のステップ電流発生回
路5a〜7aに入力され、図3に示すG1〜G3のアナロ
グ信号を出力する。このG1〜G3の信号の振幅値は付加
するスロープの振幅値に対応するものである。
Thus, us 1 to us 6 , vs 1 to vs 6 ,
ws 1 to ws 6 correspond to the levels of the U-phase, V-phase, and W-phase slope signals. us 1 to us 6 , vs 1 to v
The signals s 6 and ws 1 to ws 6 are input to the second step current generation circuits 5a to 7a and output the analog signals G 1 to G 3 shown in FIG. The amplitude values of the signals G 1 to G 3 correspond to the amplitude value of the slope to be added.

【0014】次いで三角波発生回路8では、回転検出手
段2つまりFG信号のエッジに同期して図4に示す三角
波信号S0を出力する。この三角波信号S0は、増幅率が
第2のステップ電流発生回路5a〜7aから出力される
電流G1〜G3の電流値に相対的に等しくなるように構成
された電流制御増幅器9〜11に入力される。電流制御
増幅器9〜11では三角波信号S0を所定の振幅に調整
して図4に示すスロープ電流Suを出力し、階段波電流
1〜E3と加えて図4中のUm,Vm,Wmの駆動信号
を得るものである。
Next, the triangular wave generating circuit 8 outputs the triangular wave signal S 0 shown in FIG. 4 in synchronization with the rotation detecting means 2, that is, the edge of the FG signal. The triangular wave signal S 0 is configured such that its amplification factor is relatively equal to the current values of the currents G 1 to G 3 output from the second step current generation circuits 5a to 7a. Entered in. In the current control amplifiers 9 to 11, the triangular wave signal S 0 is adjusted to a predetermined amplitude and the slope current Su shown in FIG. 4 is output. In addition to the staircase wave currents E 1 to E 3 , Um, Vm, Wm in FIG. Drive signal is obtained.

【0015】以下に動作の詳細について、まずステップ
コントローラ3から説明する。図5はステップコントロ
ーラの具体的な回路例を示したものである。図5におい
て、インバータ301〜304、Dフリップフロップ
(以下、DFFと略記する)305〜306、NAND
ゲート307〜309からなる回路3Aは、位置検出手
段1から出力される図6に示す信号B(Uh)が”L”
から”H”に移行したあとの最初のFG信号のエッジで
NANDゲート309から図6に示すパルス信号(30
9)を出力する回路で、この信号が駆動信号を生成する
ための基準位置信号となる。その動作は、まず信号Uh
が”L”から”H”に移行した後、DFF305の出力
はFGのトレイリングエッジに同期して”L”から”
H”に移行する。他方DFF306の出力はFGのリー
ディングエッジに同期して”L”から”H”に移行す
る。すなわち、DFF305の出力とDFF306の出
力は必ずFG半周期分の位相遅れが存在することにな
る。図6にこの部分の波形図を示すが、図6は信号Uh
が到来した後の最初のFGのエッジがリーディングエッ
ジの場合の波形を示している。また、NANDゲート3
07〜309はDFF305の出力とDFF306の出
力との排他的論理和をとっており、両者の出力が等しい
ときは”H”を出力し、異なるときには”L”を出力す
る。DFF305の出力と、DFF306の出力が異な
るところは、信号Uhが”L”から”H”に移行した後
の最初のFGのエッジから2番目のFGのエッジまでの
区間と、信号Uhが”H”から”L”に移行した後の最
初のFGのエッジから2番目のFGのエッジまでの区間
である。この区間ではNANDゲート309の出力は”
L”となるが、信号UhがNANDゲート309に入力
されているために信号Uhが”L”のときはNANDゲ
ート309の出力は強制的に”H”となる。従って、N
ANDゲート309の出力からは信号Uhが”L”か
ら”H”に移行した後の最初のFGのエッジでパルス幅
がFG半周期のパルスを発生することになる。
The details of the operation will be described below from the step controller 3 first. FIG. 5 shows a specific circuit example of the step controller. In FIG. 5, inverters 301 to 304, D flip-flops (hereinafter abbreviated as DFF) 305 to 306, NAND
In the circuit 3A including the gates 307 to 309, the signal B (Uh) shown in FIG.
From the NAND gate 309 to the pulse signal (30) shown in FIG. 6 at the first edge of the FG signal after the transition from "H" to "H".
In the circuit for outputting 9), this signal becomes the reference position signal for generating the drive signal. The operation starts with the signal Uh.
Is changed from "L" to "H", the output of DFF305 is changed from "L" to "S" in synchronization with the trailing edge of FG.
On the other hand, the output of the DFF 306 shifts from "L" to "H" in synchronization with the leading edge of the FG. That is, the output of the DFF 305 and the output of the DFF 306 always have a phase delay of FG half cycle. 6 shows a waveform diagram of this portion, which shows the signal Uh.
7 shows a waveform in the case where the edge of the first FG after the arrival of is the leading edge. In addition, the NAND gate 3
07 to 309 take the exclusive OR of the output of the DFF 305 and the output of the DFF 306, and output “H” when both outputs are equal, and output “L” when they are different. The difference between the output of the DFF 305 and the output of the DFF 306 is that the section from the edge of the first FG to the edge of the second FG after the signal Uh changes from “L” to “H” and the signal Uh is “H”. It is a section from the edge of the first FG to the edge of the second FG after shifting from "L". In this section, the output of NAND gate 309 is "
However, since the signal Uh is input to the NAND gate 309, the output of the NAND gate 309 is forced to be "H" when the signal Uh is "L".
From the output of the AND gate 309, a pulse having a pulse width of FG half cycle is generated at the first FG edge after the signal Uh shifts from "L" to "H".

【0016】次に、NANDゲート310〜316から
なる回路は信号Uhが”L”から”H”になった後の最
初のFGのエッジがリーディングエッジであればNAN
Dゲート316の出力からは入力のFGを反転して出力
し、他方信号Uhが”L”から”H”になった後の最初
のFGのエッジがトレイリングエッジであればNAND
ゲート316の出力からは入力のFGをそのまま出力す
る回路である。つまり、もし信号Uhが”L”から”
H”になった後の最初のFGのエッジがリーディングエ
ッジであれば、この時点で、DFF306の出力が”
H”となり、これによってNANDゲート310の出力
が”L”となる。このときDFF305の出力は”L”
のまま、すなわちNANDゲート311の出力は”H”
のままであるのでNANDゲート312からは”H”が
出力され、NANDゲート313からは”L”が出力さ
れる。これによってNANDゲート316からはインバ
ータ301出力のFGの反転信号が出力される。信号U
hが”L”から”H”になった後の最初のFGのエッジ
がトレイリングエッジである場合は、各出力の値が逆に
なるだけでその動作は同様である。
Next, in the circuit composed of the NAND gates 310 to 316, if the first FG edge after the signal Uh changes from "L" to "H" is the leading edge, NAN.
If the input FG is inverted and output from the output of the D gate 316, while the first FG edge after the signal Uh changes from "L" to "H" is the trailing edge, NAND
The output of the gate 316 is a circuit that outputs the input FG as it is. That is, if the signal Uh changes from "L" to "
If the edge of the first FG after becoming "H" is the leading edge, the output of the DFF 306 at this time is "
Then, the output of the NAND gate 310 becomes "L" and the output of the DFF 305 becomes "L".
As it is, that is, the output of the NAND gate 311 is “H”
As it is, the NAND gate 312 outputs “H” and the NAND gate 313 outputs “L”. As a result, the NAND gate 316 outputs the inverted signal of the FG output from the inverter 301. Signal U
When the edge of the first FG after h changes from "L" to "H" is the trailing edge, the operation is the same except that the values of the outputs are reversed.

【0017】次に、インバータ317,325,32
6、Tフリップフロップ(以下、TFFと略記する)3
18〜320、およびNANDゲート321〜324か
らなる回路3Bと、インバータ327〜334、NAN
Dゲート335〜355からなる回路3Cは、NAND
ゲート316出力のFG信号(以下、このFG信号を回
転検出手段出力のFG信号と区別しFG1信号と明記す
る)とNANDゲート309出力のパルス信号(以下、
このパルス信号を基準位置信号P0と明記する)から図
6に示すように1ステップずつパルス位置がずれた位置
信号P1〜P12を出力する回路である。まず、インバー
タ317,325,326、TFF318〜320、お
よびNANDゲート321〜324からなる回路3Bの
動作を説明する。この回路は基準位置信号P0とFG1
ら図6に示す信号318〜320を出力する回路であ
る。TFF318〜320は基本的にカウンタ動作し、
基準位置信号P0が与えられるか(P0が”L”になる
か)、TFF318〜320の反転出力が全て”H”に
なるかすれば、TFF318がリセットされ、かつTF
F319,320がセットされるものである。
Next, the inverters 317, 325, 32
6, T flip-flop (hereinafter abbreviated as TFF) 3
Circuit 3B composed of 18 to 320 and NAND gates 321 to 324, inverters 327 to 334, and NAN.
The circuit 3C composed of the D gates 335 to 355 is a NAND
An FG signal output from the gate 316 (hereinafter, this FG signal is distinguished from the FG signal output from the rotation detecting means and is referred to as an FG 1 signal) and a pulse signal output from the NAND gate 309 (hereinafter,
This pulse signal is designated as the reference position signal P 0 ) and outputs position signals P 1 to P 12 whose pulse positions are shifted step by step as shown in FIG. First, the operation of the circuit 3B including the inverters 317, 325, 326, the TFFs 318 to 320, and the NAND gates 321 to 324 will be described. This circuit is a circuit for outputting the signals 318 to 320 shown in FIG. 6 from the reference position signals P 0 and FG 1 . The TFFs 318 to 320 basically operate as counters,
If the reference position signal P 0 is given (whether P 0 becomes “L”) or all the inverted outputs of the TFFs 318 to 320 become “H”, the TFF 318 is reset and TF is set.
F319 and 320 are set.

【0018】以下、図6を参照して動作を説明する。
今、時刻t1において基準位置信号P0が”H”から”
L”になるとTFF318はリセットされ、TFF31
9,320はセットされる。次いで時刻t3においてF
1が”H”から”L”になればTFF318の出力
が”L”から”H”になり、これによってTFF319
の出力が”H”から”L”になる。次いで時刻t4にお
いてFG1が”H”から”L”になることによりTFF
318の出力が”H”から”L”に移行する。次いで時
刻t5においてFG1が”H”から”L”になればTFF
318の出力が”L”から”H”になり、これによって
TFF319の出力が”L”から”H”になり、これに
よってTFF320の出力が”H”から”L”に移行す
る。以下、FG1のトレイリングエッジが到来する毎に
TFF318〜320がカウントされて行く。時刻t6
においてFG1が”H”から”L”になればTFF31
8の出力が”H”から”L”に移行し、これによってT
FF318〜320の全ての反転端子出力が”H”に移
行する。このためNANDゲート321の出力が”L”
に移行し、これによってNANDゲート322の出力
が”H”になり、これによってNANDゲート323の
出力が”L”になり、NANDゲート324の出力が”
H”となり、インバータ325を介してTFF319,
320をセットさせる。以上説明した動作が繰り返し行
われることによりTFF318〜320の出力から図6
に示す318〜320の信号が得られる。
The operation will be described below with reference to FIG.
Now, at time t 1 , the reference position signal P 0 changes from “H” to “
When it becomes L ″, the TFF 318 is reset and the TFF 31
9,320 is set. Then at time t 3 , F
When G 1 changes from “H” to “L”, the output of the TFF 318 changes from “L” to “H”, which causes the TFF 319.
Output changes from "H" to "L". Next, at time t 4 , FG 1 changes from “H” to “L”, so that TFF
The output of 318 shifts from "H" to "L". Next, at time t 5 , if FG 1 changes from “H” to “L”, TFF
The output of 318 changes from “L” to “H”, which changes the output of the TFF 319 from “L” to “H”, which causes the output of the TFF 320 to shift from “H” to “L”. Hereinafter, the TFFs 318 to 320 are counted each time the trailing edge of FG 1 arrives. Time t 6
If FG 1 changes from “H” to “L” at TFF31
The output of 8 shifts from "H" to "L", which causes T
All the inverting terminal outputs of the FFs 318 to 320 shift to "H". Therefore, the output of the NAND gate 321 is "L".
, The output of the NAND gate 322 becomes “H”, the output of the NAND gate 323 becomes “L”, and the output of the NAND gate 324 becomes “L”.
H ”, and via the inverter 325, the TFF 319,
Set 320. By repeatedly performing the above-described operation, the outputs of the TFFs 318 to 320 are output as shown in FIG.
The signals 318 to 320 shown in are obtained.

【0019】次に、インバータ327〜334,NAN
Dゲート335〜355からなる回路3Cは、前記の信
号318〜320とFG1からP2〜P12を生成する回路
である。P1については、NANDゲート324から出
力される信号を反転することにより得られる。P2はF
1とTFF319の出力とTFF320の出力の3者
のNAND出力から得られ、同様にP4はFG1とTFF
318の出力とTFF320の出力の3者のNAND出
力から得られ、同様にP6はFG1とTFF318の反転
出力とTFF319の反転出力の3者のNAND出力か
ら得られ、同様にP8はFG1とTFF318の出力とT
FF319の出力の3者のNAND出力から得られ、同
様にP10はFG1とTFF318の反転出力とTFF3
20の反転出力の3者のNAND出力から得られ、同様
にP12はFG1とTFF318の出力とTFF319の
反転出力とTFF320の反転出力の4者のNAND出
力から得られる。次いでP3はNANDゲート341〜
343からなる回路でP2とP 4から生成している。つま
り、図6に示すように時刻t1においてP2のトレイリン
グエッジが到来すればNANDゲート341の出力が”
L”から”H”に移行する。次いで時刻t2においてP2
が”L”から”H”になれば、NANDゲート343の
2つの入力がともに”H”となるので出力(P3)は”
L”に移行する。次いで時刻t3においてP4のトレイリ
ングエッジが到来すればNANDゲート341の出力
は”L”に移行するのでNANDゲート343の出力
(P3)は”H”に戻る。このようにNANDゲート3
43の出力はP2のリーディングエッジで”L”にな
り、P4のトレイリングエッジで”H”になるように構
成されているのでP2とP4の間でP3のパルス信号が発
生する。P5,P7,P9,P11についてもP3と同様に生
成され、P5はP4とP6から、P7はP6とP8から、P9
はP 8とP10から、またP11はP10とP12から生成され
る。以上の様に生成されたP1〜P12からNANDゲー
ト356〜379、およびインバータ380〜400か
らなる回路によって図2に示すu1〜u6,v1〜v6,w
1〜w6が生成される。このようにステップコントローラ
3によって位置検出手段1の出力と回転検出手段2の出
力からディジタル信号処理により駆動信号が生成され
る。また、これまで特に説明はしなかったが図5中のN
ANDゲート401〜406の回路はU相,V相,W相
の階段波状の駆動信号にスロープを付加する場合のスロ
ープ切換信号Usw,Vsw,Wswを生成する回路で
あり、図4に示すように階段波信号にスロープを付加す
る場合に駆動信号が上り傾斜のとき(図4の波形の場
合、電気角0〜90度と180度〜270度の区間)に
はスロープをそのまま付加し、下り傾斜のとき(図4の
波形の場合電気角90度〜180度と270度〜360
度の区間)にはスロープ信号を反転させて付加するため
のものである。
Next, the inverters 327 to 334, NAN
The circuit 3C composed of the D gates 335 to 355 has the above-mentioned signal.
No. 318-320 and FG1To P2~ P12Circuit to generate
Is. P1About the output from the NAND gate 324.
It is obtained by inverting the applied signal. P2Is F
G1And output of TFF319 and output of TFF320
Obtained from the NAND output ofFourIs FG1And TFF
Three-way NAND output of the output of 318 and the output of TFF320
Obtained from force, also P6Is FG1And inversion of TFF318
Output and the inverted output of TFF 319 are three NAND outputs?
Similarly obtained from P8Is FG1And the output of TFF318 and T
Obtained from the NAND outputs of the three parties of the output of FF319,
Like PTenIs FG1And the inverted output of TFF318 and TFF3
Obtained from the three NAND outputs of the inverted output of 20,
To P12Is FG1And the output of TFF318 and the output of TFF319
Inverted output and inverted output of TFF320 output from four NANDs
Obtained from power. Then P3Are NAND gates 341-
343 circuit with P2And P FourIs generated from. Tsuma
At time t as shown in FIG.1At P2The trailin
When the edge arrives, the output of the NAND gate 341 becomes "
Transition from L "to" H. "Next, time t2At P2
Is changed from "L" to "H", the NAND gate 343
Both inputs become "H", so output (P3) Is "
L ". Next, time t3At PFourThe trail
Output of NAND gate 341
Goes to "L", so the output of NAND gate 343
(P3) Returns to "H". In this way, the NAND gate 3
The output of 43 is P2"L" at the leading edge of
R, PFourSo that it becomes “H” at the trailing edge of
Because it is made, P2And PFourBetween P3The pulse signal of
To live. PFive, P7, P9, P11About P3As well as raw
Formed, PFiveIs PFourAnd P6From P7Is P6And P8From P9
Is P 8And PTenFrom P11Is PTenAnd P12Is generated from
It P generated as above1~ P12From NAND game
356-379 and inverters 380-400
2 shown in FIG.1~ U6, V1~ V6, W
1~ W6Is generated. Like this step controller
3 outputs the output of the position detecting means 1 and the output of the rotation detecting means 2.
Drive signal is generated from the signal by digital signal processing
It Further, although not particularly described so far, N in FIG.
The circuits of the AND gates 401 to 406 are U phase, V phase, W phase.
When adding a slope to the staircase wave drive signal of
Circuit that generates loop switching signals Usw, Vsw, Wsw
Yes, add a slope to the staircase signal as shown in Figure 4.
When the drive signal has an upward slope (
If the electrical angle is 0 to 90 degrees and 180 to 270 degrees)
Adds the slope as it is, and when the slope is downhill (see Fig. 4
In the case of waveform, electrical angle 90-180 and 270-360
In order to add the slope signal by inverting
belongs to.

【0020】次いでスロープ制御信号生成回路4につい
ての説明を行う。図7はスロープ制御信号生成回路4の
具体的な回路例を示したものである。スロープ制御信号
us 1〜us6,vs1〜vs6,ws1〜ws6も前記ステ
ップコントローラ出力の駆動信号u1〜u6,v1〜v6
1〜w6と同様に位置信号P1〜P12を基に生成する。
以下us1〜us6を生成する動作について説明する。図
7において、NANDゲート420〜427からなる回
路はステップコントローラ3で生成された位置信号P1
〜P12からus1〜us6を生成する回路である。つま
り、us1はP12のトレイリングエッジでセットされP2
のトレイリングエッジでリセットされるフリップフロッ
プ回路(NANDゲート420,421からなる)によ
り生成され、us2はP2とP11のNANDから生成さ
れ、us3はP3とP10のNANDから生成され、us4
はP4とP9のNANDから生成され、us5はP5とP8
のNANDから生成され、us6はP6のトレイリングエ
ッジでセットされP8のトレイリングエッジでリセット
されるフリップフロップ回路(NANDゲート426,
427からなる)により生成される。また、vs1〜v
6を生成する回路(NANDゲート428〜43
5)、ws1〜ws6を生成する回路(NANDゲート4
36〜443)についてもその動作は同様である。
Next, the slope control signal generation circuit 4 will be described.
Will be explained. FIG. 7 shows the slope control signal generation circuit 4
It shows a specific circuit example. Slope control signal
us 1~ Us6, Vs1~ Vs6, Ws1~ Ws6Also the above
Drive signal u of controller output1~ U6, V1~ V6
w1~ W6Position signal P1~ P12Based on.
Below us1~ Us6The operation of generating will be described. Figure
In FIG. 7, a circuit composed of NAND gates 420 to 427
The path is the position signal P generated by the step controller 3.1
~ P12From us1~ Us6Is a circuit for generating. Tsuma
, Us1Is P12Set at the trailing edge of P2
Flip-flops reset on the trailing edge of
Circuit (comprising NAND gates 420 and 421)
Generated by us2Is P2And P11Generated from NAND
Is, us3Is P3And PTenGenerated from NAND,Four
Is PFourAnd P9Generated from NAND,FiveIs PFiveAnd P8
Generated from NAND,6Is P6Trailing
Set with P.8Reset at the trailing edge of
Flip-flop circuit (NAND gate 426,
427)). Also, vs1~ V
s6Circuit (NAND gates 428 to 43)
5), ws1~ Ws6Circuit (NAND gate 4
36-443), the same operation is performed.

【0021】このように生成された駆動信号u1〜u6
1〜v6,w1〜w6は第1のステップ電流発生回路5〜
7に、およびスロープ制御信号us1〜us6,vs1
vs6,ws1〜ws6は第2のステップ電流発生回路5
a〜7aに入力されて駆動信号は図3のE1〜E3に示す
階段波信号に、スロープ制御信号は図3のG1〜G3に示
す信号(以下、この信号をゲインコントロール信号と表
現する)に変換される。以下、この第1のステップ電流
発生回路5〜7、第2のステップ電流発生回路5a〜7
aについて説明する。
The drive signals u 1 to u 6 , generated in this way,
v 1 to v 6 and w 1 to w 6 are the first step current generation circuits 5 to 5, respectively.
7 and slope control signals us 1 to us 6 , vs 1 to
vs 6 , ws 1 to ws 6 are the second step current generation circuit 5
a to 7a, the drive signal is a staircase wave signal indicated by E 1 to E 3 in FIG. 3, and the slope control signal is a signal indicated by G 1 to G 3 in FIG. 3 (hereinafter, this signal is referred to as a gain control signal). Express). Hereinafter, the first step current generation circuits 5 to 7 and the second step current generation circuits 5a to 7 will be described.
A will be described.

【0022】図8は第1のステップ電流発生回路5およ
び第2のステップ電流発生回路5aの具体的な回路例を
示したものであり、便宜上ここでは両者の回路を混在さ
せて示している。つまり、トランジスタ501,50
3,505,507,509,511,525,52
7,529,531,533,535、ダイオード53
7,539,541,543,545,547、抵抗5
13,515,517,519,521,523、およ
びインバータ549,551,553,555,55
7,559からなる回路で第1のステップ電流発生回路
5を構成し、トランジスタ502,504,506,5
08,510,512,526,528,530,53
2,534,536、ダイオード538,540,54
2,544,546,548、抵抗514,516,5
18,520,522,524、およびインバータ55
0,552,554,556,558,560からなる
回路で第2のステップ電流発生回路5aを構成してい
る。なお。ここには示さないがV相,W相における第1
のステップ電流発生回路6および7、第2のステップ電
流発生回路6aおよび7aについても同一構成の回路と
なっている。
FIG. 8 shows a concrete circuit example of the first step current generating circuit 5 and the second step current generating circuit 5a, and both circuits are shown here as a mixture for convenience. That is, the transistors 501 and 50
3,505,507,509,511,525,52
7,529,531,533,535, diode 53
7, 539, 541, 543, 545, 547, resistor 5
13, 515, 517, 519, 521, 523, and inverters 549, 551, 553, 555, 55
The first step current generation circuit 5 is composed of a circuit composed of 7,559 and includes transistors 502, 504, 506, 5
08,510,512,526,528,530,53
2,534,536, diodes 538,540,54
2,544,546,548, resistors 514,516,5
18, 520, 522, 524, and inverter 55
The circuit composed of 0, 552, 554, 556, 558, 560 constitutes the second step current generating circuit 5a. Incidentally. Although not shown here, the first in V phase and W phase
The step current generation circuits 6 and 7 and the second step current generation circuits 6a and 7a have the same configuration.

【0023】図8において、トランジスタ501〜51
2および抵抗513〜524からなる回路は電流源回路
51〜62を構成しており、ここで電流源回路51と5
2の電流値は等しく、また電流源回路53と54の電流
値は等しく、また電流源回路55と56の電流値は等し
く、また電流源回路57と58の電流値は等しく、また
電流源回路59と60の電流値は等しく、また電流源回
路61と62の電流値は等しくなるように構成されてい
る。さらに、電流源回路51,52,63の電流値をI
1、電流源回路53,54の電流値をI2、電流源回路5
5,56の電流値をI3、電流源回路57,58の電流
値をI4、電流源回路59,60の電流値をI5、電流源
回路61,62の電流値をI6とすれば、これらの電流
値は次式を満足するように構成されている。
In FIG. 8, transistors 501-51 are provided.
2 and resistors 513 to 524 constitute current source circuits 51 to 62, in which the current source circuits 51 and 5 are connected.
2 have the same current value, the current source circuits 53 and 54 have the same current value, the current source circuits 55 and 56 have the same current value, and the current source circuits 57 and 58 have the same current value. The current values of 59 and 60 are the same, and the current values of the current source circuits 61 and 62 are the same. Further, the current value of the current source circuits 51, 52, 63 is set to I
1 , the current value of the current source circuits 53 and 54 is I 2 , the current source circuit 5
5,56 current value I 3 in a current value I 4 of the current source circuit 57 and 58, the current value of the current source circuit 59, 60 I 5, the current value of the current source circuit 61, 62 by the I 6 For example, these current values are configured to satisfy the following equation.

【0024】 I1=I0・ sin15度 ・・・(1) I2=I0・(sin30度−sin15度) ・・・(2) I3=I0・(sin45度−sin30度) ・・・(3) I4=I0・(sin60度−sin45度) ・・・(4) I5=I0・(sin75度−sin60度) ・・・(5) I6=I0・(sin90度−sin75度) ・・・(6) ただし、(1)〜(6)式においてI0は基準電流値で
ある。
I 1 = I 0 · sin 15 degrees (1) I 2 = I 0 · (sin 30 degrees −sin 15 degrees) ··· (2) I 3 = I 0 · (sin 45 degrees −sin 30 degrees) · ·· (3) I 4 = I 0 · (sin60 degrees -sin45 degrees) ··· (4) I 5 = I 0 · (sin75 degrees -sin60 degrees) ··· (5) I 6 = I 0 · ( sin 90 degrees-sin 75 degrees) (6) However, in the formulas (1) to (6), I 0 is a reference current value.

【0025】IC内においては、抵抗値や面積について
その比の精度は良好であるので、トランジスタ501〜
512のエミッタ面積および抵抗513〜524の抵抗
値を(1)〜(6)式を満たすように設定すれば比較的
容易に(1)〜(6)式を満たす電流源回路は実現でき
る。以上のように構成された第1のステップ電流発生回
路5および第2のステップ電流発生回路5aにおいて、
まず第1のステップ電流発生回路5の動作を説明する。
In the IC, the accuracy of the ratio of the resistance value and the area is good, so that the transistors 501 to
If the emitter area of 512 and the resistance values of the resistors 513 to 524 are set so as to satisfy the expressions (1) to (6), a current source circuit that satisfies the expressions (1) to (6) can be realized relatively easily. In the first step current generation circuit 5 and the second step current generation circuit 5a configured as described above,
First, the operation of the first step current generation circuit 5 will be described.

【0026】今、駆動信号u1が”H”のときはトラン
ジスタ525はOFFするため電流源回路51から与え
られる電流I1はダイオード537を介しそのまま出力
される。一方u1が”L”のときはトランジスタ525
がONするので、電流源回路51から与えられる電流I
1はトランジスタ525のコレクタ電流となりダイオー
ド537には電流が流れない。つまり、入力信号が”
H”のときには電流源回路51から送り出される電流I
1はすべて出力電流となり、他方”L”のときは出力電
流は0となる。他の入力信号u2〜u6,us1〜us6
ついても動作は同一である。
Now, when the drive signal u 1 is "H", the transistor 525 is turned off, so that the current I 1 given from the current source circuit 51 is outputted as it is through the diode 537. On the other hand, when u 1 is “L”, the transistor 525
Is turned on, the current I supplied from the current source circuit 51 is
1 is the collector current of the transistor 525, and no current flows through the diode 537. In other words, the input signal is "
When it is H ", the current I sent from the current source circuit 51
When 1 is the output current, the output current is 0 when it is "L". Operation for the other input signal u 2 ~u 6, us 1 ~us 6 are identical.

【0027】次いで図9を参照しながら第1のステップ
電流発生回路5にステップコントローラ3から出力され
る駆動信号u1〜u6が入力された場合の動作について説
明する。図9において、時刻t0では駆動信号u1〜u6
の値はいずれも”L”であるためこのとき出力電流の値
1は0となる。次いで時刻t1においてu1が”H”に
なれば、トランジスタ525がOFFするので電流源回
路51の電流I1はダイオード537を介し出力端子に
送り込まれる。このときu2〜u6は”L”であるので出
力に流れる電流は電流源回路51の電流I1だけであ
り、出力電流E1はI1すなわちI0・sin15度とな
る。次いで時刻t2においてu2が”H”になればトラン
ジスタ527がOFFするので電流源回路53の電流I
2はダイオード539を介し出力端子に送り込まれる。
従って、出力電流E1はI1+I2すなわちI0・sin3
0度となる。以下同様に、時刻t3では出力電流E1はI
0・sin45度となり、時刻t4では出力電流E1はI0
・sin60度となり、時刻t5では出力電流E1はI0
・sin75度となり、時刻t6では出力電流E1はI0
・sin90度=I0となる。
Next, the operation when the drive signals u 1 to u 6 output from the step controller 3 are input to the first step current generating circuit 5 will be described with reference to FIG. In FIG. 9, drive signals u 1 to u 6 at time t 0 .
Since the values of all are "L", the value E 1 of the output current is 0 at this time. Next, when u 1 becomes “H” at time t 1 , the transistor 525 is turned off, and the current I 1 of the current source circuit 51 is sent to the output terminal via the diode 537. At this time, since u 2 to u 6 are “L”, the current flowing to the output is only the current I 1 of the current source circuit 51, and the output current E 1 is I 1, that is, I 0 · sin 15 degrees. Next, at time t 2 , if u 2 becomes “H”, the transistor 527 is turned off, so that the current I of the current source circuit 53 is
2 is sent to the output terminal via the diode 539.
Therefore, the output current E 1 is I 1 + I 2, that is, I 0 · sin3
It will be 0 degrees. Similarly, at time t 3 , the output current E 1 is I
0 · sin 45 degrees, and at time t 4 , the output current E 1 is I 0
-Sin 60 degrees, the output current E 1 is I 0 at time t 5.
-Sin 75 degrees, the output current E 1 is I 0 at time t 6.
-Sin 90 degrees = I 0 .

【0028】以上説明したように、第1のステップ電流
発生回路5ではステップコントローラ3から出力される
1〜u6駆動信号を入力することによって、正弦波状の
階段波信号E1が生成される。またここでは電流源回路
51,53,55,57,59,61の電流比を(1)
〜(6)式のように設定したので正弦波状の階段波信号
が出力されるが、電流源回路51,53,55,57,
59,61の設定の仕方によって任意の階段波信号が可
能である。
As described above, in the first step current generating circuit 5, the sinusoidal staircase wave signal E 1 is generated by inputting the u 1 to u 6 drive signals output from the step controller 3. . Further, here, the current ratio of the current source circuits 51, 53, 55, 57, 59, 61 is (1)
Since the sine wave staircase wave signal is output because the setting is made according to the equation (6), the current source circuits 51, 53, 55, 57,
An arbitrary staircase wave signal is possible depending on how to set 59, 61.

【0029】次いで図9を参照しながら第2のステップ
電流発生回路5aにスロープ制御信号生成回路4から出
力される信号us1〜us6が入力された場合の動作につ
いて説明する。us1〜us6が入力される場合も基本的
に上記第1のステップ電流発生回路5に駆動信号u1
6が入力される場合と動作は同一であり、図9におい
て、時刻t0ではus1のみが”H”となるのでトランジ
スタ526がOFFすることによりダイオード538を
介して出力端子に流れ込む電流源回路52からの電流I
1すなわちI0・sin15度が出力電流G1の値とな
り、時刻t2ではus 2のみが”H”となるので出力電流
1の値は電流源回路54からの電流I2すなわちI0
(sin30度−sin15度)となる。以下同様に、
時刻t3では出力電流G1の値はI0・(sin45度−
sin30度)、時刻t4では出力電流G1の値はI0
(sin60度−sin45度)、時刻t5では出力電
流G1の値はI0・(sin75度−sin60度)、時
刻t6では出力電流G1の値はI0・(sin90度−s
in75度)となる。
Next, referring to FIG. 9, the second step
Output from the slope control signal generation circuit 4 to the current generation circuit 5a.
Forced signal us1~ Us6About the operation when is input
And explain. us1~ Us6Basically when is entered
Drive signal u to the first step current generation circuit 51~
u6The operation is the same as when is input.
At time t0Then us1Only "H", so transition
By turning off the star 526, the diode 538 is turned on.
Current I from the current source circuit 52 flowing into the output terminal via
1Ie I0・ Sin 15 degree is output current G1Value of
Time t2Then us 2Only the output current becomes "H", so the output current
G1Is the current I from the current source circuit 54.2Ie I0
(Sin 30 degrees-sin 15 degrees). And so on
Time t3Then the output current G1Value of I0・ (Sin 45 degrees-
sin 30 degrees), time tFourThen the output current G1Value of I0
(Sin 60 degrees-sin 45 degrees), time tFiveThen output power
Flow G1Value of I0・ (Sin 75 degree-sin 60 degree), hour
Tick t6Then the output current G1Value of I0・ (Sin 90 degree-s
in 75 degrees).

【0030】以上のように第1のステップ電流発生回路
5および第2のステップ電流発生回路5aではディジタ
ル信号処理で生成された駆動信号、スロープ制御信号を
電流源回路51〜62の電流比により階段波状のアナロ
グ信号に変換する。その際、IC内部では抵抗比や面積
比についてはほとんどばらつきがなく良好な精度が出せ
るので上記のようにアナログ信号に変換する場合にも電
流の絶対値は変化するが、相対値は温度やばらつきによ
り変化しないので得られる信号波形そのものは変化しな
い。また、ここではU相についてのみ説明したがV相,
W相(第1のステップ電流発生回路6,7および第2の
ステップ電流発生回路6a,7a)についても構成およ
びその動作は上記U相の場合と同一である。
As described above, in the first step current generating circuit 5 and the second step current generating circuit 5a, the drive signal and the slope control signal generated by the digital signal processing are stepped according to the current ratio of the current source circuits 51 to 62. Convert to a wavy analog signal. At that time, there is almost no variation in the resistance ratio and area ratio inside the IC, and good accuracy can be obtained, so the absolute value of the current also changes when converting to an analog signal as described above, but the relative value changes with temperature and variation. Since it does not change, the obtained signal waveform itself does not change. Although only the U phase has been described here, the V phase,
The structure and operation of the W phase (first step current generation circuits 6 and 7 and second step current generation circuits 6a and 7a) are the same as those in the U phase.

【0031】次いで三角波発生回路8についての説明を
行う。図10は三角波発生回路の具体的な回路例を示し
たものであり、図10において、トランジスタ801と
抵抗803からなる回路、およびトランジスタ802と
抵抗804からなる回路はそれぞれ電流源回路81、お
よび電流源回路82を構成しており、この電流源回路8
1,82の共通ベースラインは便宜上図8に示した第1
のステップ電流発生回路5および第2のステップ電流発
生回路5aの電流源回路51〜62の共通ベースライン
に接続されているものとする。また、ここではこの2つ
の電流源回路81,82の電流値は等しくなるように構
成されているものとし、抵抗805の抵抗値は抵抗80
6の抵抗値よりも大きく設定されているものとする。こ
のように構成された三角波発生回路はインバータ835
にFG信号を入力することによりトランジスタ814の
エミッタから図11に示すようにFG信号のエッジの周
期に同期した三角波S0を出力し、また電流源回路81
からの電流が抵抗805に流れることによって発生する
電圧値と電池807の電圧値の和をSMAXとし、電流源
回路82からの電流が抵抗806に流れることによって
発生する電圧値と電池807の電圧値の和をSMDLとす
れば、トランジスタ814のエミッタから出力される三
角波信号S0の最大値はSMAXとなり、その振幅値は2・
(SMAX−SM DL)となるものである。
Next, the triangular wave generating circuit 8 will be described. FIG. 10 shows a specific circuit example of the triangular wave generating circuit. In FIG. 10, a circuit including a transistor 801 and a resistor 803 and a circuit including a transistor 802 and a resistor 804 are a current source circuit 81 and a current, respectively. The current source circuit 8 constitutes the source circuit 82.
The common baseline of 1,82 is the first shown in FIG. 8 for convenience.
It is assumed that the step current generation circuit 5 and the current source circuits 51 to 62 of the second step current generation circuit 5a are connected to the common baseline. Further, here, it is assumed that the current values of the two current source circuits 81 and 82 are equal to each other, and the resistance value of the resistor 805 is the resistance 80.
It is assumed that the resistance value is set to be larger than the resistance value of 6. The triangular wave generating circuit configured as described above includes an inverter 835.
By inputting the FG signal to the FG signal, the emitter of the transistor 814 outputs a triangular wave S 0 synchronized with the edge cycle of the FG signal as shown in FIG.
Let S MAX be the sum of the voltage value generated by the current flowing from the resistor 805 and the voltage value of the battery 807, and the voltage value generated by the current flowing from the current source circuit 82 to the resistor 806 and the voltage of the battery 807. If the sum of the values is S MDL , the maximum value of the triangular wave signal S 0 output from the emitter of the transistor 814 is S MAX , and its amplitude value is 2.
(S MAX- S M DL ).

【0032】以下、動作について図11に示す波形図を
参照して説明する。まず、インバータ834〜836、
NANDゲート837〜843からなる回路87はFG
信号の値が遷移したときにNANDゲート843の出力
が”H”になり、インバータ834の値が”H”になれ
ばNANDゲート843の出力が”L”になる回路であ
る。つまり、時刻t0においてインバータ834の入力
が”L”すなわちその出力が”H”であったときにFG
信号の値に応じてNANDゲート838の出力かあるい
はNANDゲート841の出力かのいずれか一方が”
H”になっている。図11の場合は時刻t0においてF
G信号は”L”であるのでNANDゲート841の出力
が”H”になっている。次いで時刻t1においてFG信
号が”L”から”H”に移行した瞬間、NANDゲート
842の2つの入力がともに”H”となるのでNAND
ゲート842の出力が”L”となり、これによってNA
NDゲート843の出力が”H”となるものである。ま
た、FG信号が”H”から”L”に移行する瞬間も同じ
で、このときはNANDゲート839の出力が”L”に
なり、これによってNANDゲート843の出力が”
H”となる。
The operation will be described below with reference to the waveform chart shown in FIG. First, the inverters 834 to 836,
The circuit 87 including the NAND gates 837 to 843 is an FG.
This is a circuit in which the output of the NAND gate 843 becomes "H" when the value of the signal transits, and the output of the NAND gate 843 becomes "L" when the value of the inverter 834 becomes "H". That is, when the input of the inverter 834 is "L", that is, its output is "H" at time t 0 , FG
Either the output of the NAND gate 838 or the output of the NAND gate 841 depends on the value of the signal.
H ″. In the case of FIG. 11, F at time t 0
Since the G signal is "L", the output of the NAND gate 841 is "H". Next, at the instant when the FG signal shifts from "L" to "H" at time t 1 , both inputs of the NAND gate 842 become "H", so NAND
The output of the gate 842 becomes "L", which causes NA
The output of the ND gate 843 becomes "H". The same is true at the moment when the FG signal shifts from "H" to "L". At this time, the output of the NAND gate 839 becomes "L", which causes the output of the NAND gate 843 to become "L".
H ".

【0033】次に、インバータ834の入力が”H”に
なったときの動作を説明する前に、便宜上NANDゲー
ト843の出力が”H”になったときのトランジスタ8
08〜814、電流源回路815、およびコンデンサ8
16からなる回路の動作説明を行う。トランジスタ80
8〜814と電流源回路815は演算増幅器のボルテー
ジフォロワ回路を構成しており、NANDゲート843
の出力が”H”になればトランジスタ810がONし、
これによってトランジスタ808〜813が動作する。
これによってコンデンサ816が急峻に充電されトラン
ジスタ814のエミッタ電圧はトランジスタ808から
与えられる電圧SMAXに等しくなる。次いで、トランジ
スタ824〜827,829,830、電流源回路82
8、抵抗830,832、および電池833からなる回
路84はコンパレータ回路を構成しており、トランジス
タ824,825のベースから入力される電圧が等しく
なればトランジスタ830のコレクタからの出力電圧
は”H”となりトランジスタ824のベース電圧よりも
トランジスタ825のベース電圧が少しでも小さけれ
ば、トランジスタ830のコレクタからの出力電圧は”
L”となるものである。従って、時刻t1においてNA
NDゲート843の出力が”H”になればこれによりト
ランジスタ808〜813が動作しトランジスタ814
のエミッタ電圧はトランジスタ808のベースに与えら
れる電圧SMAXに等しくなり、すなわちコンパレータ8
4の2つの入力電圧が等しくなりトランジスタ830の
コレクタからのコンパレータ出力は”H”となる。以上
の動作は瞬時に行われ、コンパレータ84の出力が”
H”になることによりインバータ834の出力は”L”
になり、これによりNANDゲート840,841から
なるフリップフロップ回路がリセットされてNANDゲ
ート842の出力が”L”から”H”に移行しNAND
ゲート843の出力は”L”にもどる。つまり、FG信
号のエッジ到来毎にNANDゲート843の出力が”
H”になり、トランジスタ808〜813が動作するこ
とによってコンデンサ816が充電されてトランジスタ
814のエミッタ電圧がトランジスタ808のベース電
圧SMAXに等しくなり、これによってコンパレータ84
の出力が”H”になり、NANDゲート843の出力
が”L”に戻るという一連の動作が行われるものであ
る。一方、NANDゲート843が”L”になればトラ
ンジスタ808〜813がOFFしコンデンサ816が
徐々に放電を始めるが、このときの放電スピードはトラ
ンジスタ822のコレクタ電流によって左右される。つ
まり、トランジスタ822のコレクタ電流が大きいと放
電速度は早くなり、小さいと遅くなる。この本回路例で
はコンデンサ816の充放電を利用して三角波信号を生
成しており、特に本回路では以下に説明するように、F
G信号の周波数、つまりモータの回転数が変化しても絶
えず一定の振幅の三角波信号が得られるようにしてい
る。以下この動作について説明する。
Before explaining the operation when the input of the inverter 834 becomes "H", for convenience sake, the transistor 8 when the output of the NAND gate 843 becomes "H" will be described.
08-814, current source circuit 815, and capacitor 8
The operation of the circuit composed of 16 will be described. Transistor 80
8 to 814 and the current source circuit 815 constitute a voltage follower circuit of the operational amplifier, and the NAND gate 843.
When the output of is "H", the transistor 810 turns on,
This causes the transistors 808 to 813 to operate.
As a result, the capacitor 816 is rapidly charged and the emitter voltage of the transistor 814 becomes equal to the voltage S MAX given from the transistor 808. Next, the transistors 824 to 827, 829, 830 and the current source circuit 82.
The circuit 84 composed of 8, the resistors 830 and 832, and the battery 833 constitutes a comparator circuit. If the voltages input from the bases of the transistors 824 and 825 are equal, the output voltage from the collector of the transistor 830 is “H”. If the base voltage of the transistor 825 is smaller than the base voltage of the transistor 824, the output voltage from the collector of the transistor 830 is "
L ″. Therefore, at time t 1 , NA
When the output of the ND gate 843 becomes "H", the transistors 808 to 813 are activated and the transistor 814 is activated.
Has an emitter voltage equal to the voltage S MAX applied to the base of the transistor 808, that is, the comparator 8
The two input voltages of 4 become equal, and the comparator output from the collector of the transistor 830 becomes "H". The above operation is instantaneously performed, and the output of the comparator 84 is "
The output of the inverter 834 becomes "L" when it becomes "H"
As a result, the flip-flop circuit composed of the NAND gates 840 and 841 is reset, and the output of the NAND gate 842 shifts from "L" to "H".
The output of the gate 843 returns to "L". That is, the output of the NAND gate 843 is "Every time the edge of the FG signal arrives."
H ″ and the operation of transistors 808-813 charges capacitor 816 so that the emitter voltage of transistor 814 is equal to the base voltage S MAX of transistor 808, which causes comparator 84
Output becomes "H", and the output of the NAND gate 843 returns to "L". On the other hand, when the NAND gate 843 becomes "L", the transistors 808 to 813 are turned off and the capacitor 816 starts discharging gradually. The discharging speed at this time depends on the collector current of the transistor 822. That is, when the collector current of the transistor 822 is large, the discharge rate is fast, and when it is small, the discharge rate is slow. In this example of this circuit, a triangular wave signal is generated by using the charge and discharge of the capacitor 816. In particular, in this circuit, as described below, F
Even if the frequency of the G signal, that is, the number of rotations of the motor changes, a triangular wave signal having a constant amplitude is constantly obtained. This operation will be described below.

【0034】上記のようにコンデンサ816の充放電に
よりエミッタフォロワ回路を構成するトランジスタ81
4のエミッタから図11に示す三角波信号S0が出力さ
れるが、この信号S0は平滑回路83により平滑され、
その平均電圧SMEANが出力される。この平均電圧SMEAN
はトランジスタ818のベースに入力されるが、トラン
ジスタ818〜821は演算増幅器を構成しており、ト
ランジスタ818のベースに入力される電圧SMEANがト
ランジスタ819のベースに入力される電圧S MDLより
も大きくなる(つまり三角波信号S0の振幅が小さくな
ることを意味する)と、トランジスタ820のコレクタ
から出力される電圧は上昇し、これによってトランジス
タ822のコレクタ電流が増大し、コンデンサ816の
放電スピードが増し、三角波信号S0の振幅が大きくな
ることによって平滑回路83から出力される平均電圧S
MEANは減少する方向に動作する。他方、トランジスタ8
18のベースに入力される電圧SMEANがトランジスタ8
19のベースに入力される電圧SMDLよりも小さくなる
(つまり三角波信号S0の振幅が大きくなることを意味
する)と、トランジスタ820のコレクタから出力され
る電圧は下降し、これによってトランジスタ822のコ
レクタ電流が減少し、コンデンサ816の放電スピード
が緩やかになり、三角波信号S0の振幅が小さくなるこ
とによって平滑回路83から出力される平均電圧SMEAN
は増大する方向に動作する。このようにトランジスタ8
18〜821で構成される演算増幅器の負帰還ループに
よって平滑回路83から出力される平均電圧SMEANがS
MDLと等しくなるように動作する。つまり、これはFG
信号の周波数如何にかかわらずトランジスタ814のエ
ミッタからは絶えず一定振幅の三角波信号S0が出力さ
れることを意味する。以上述べた動作によりトランジス
タ814のエミッタから最大値がSMAXで振幅が2・
(SMAX−SMDL)の三角波信号が出力され、電流制御増
幅器9〜11に入力される。
As described above, the capacitor 816 is charged and discharged.
Transistor 81 forming an emitter follower circuit
The triangular wave signal S shown in FIG.0Is output
This signal S0Is smoothed by the smoothing circuit 83,
Its average voltage SMEANIs output. This average voltage SMEAN
Is input to the base of transistor 818,
The transistors 818 to 821 form an operational amplifier, and
The voltage S input to the base of the transistor 818MEANIs
The voltage S input to the base of the transistor 819 MDLThan
Also becomes large (that is, the triangular wave signal S0The amplitude of
(Meaning that) and the collector of the transistor 820
The voltage output from the
The collector current of the capacitor 822 increases,
Discharge speed increases, triangular wave signal S0The amplitude of
The average voltage S output from the smoothing circuit 83
MEANOperates in a decreasing direction. On the other hand, transistor 8
Voltage S input to the base of 18MEANTransistor 8
Voltage S input to the base of 19MDLLess than
(That is, the triangular wave signal S0Means that the amplitude of
Is output from the collector of the transistor 820.
Voltage drops, which causes the transistor 822
The discharge speed of the capacitor 816 is reduced due to the decrease in the collector current.
Becomes gentle, and the triangular wave signal S0The amplitude of
The average voltage S output from the smoothing circuit 83 byMEAN
Operates in an increasing direction. In this way the transistor 8
In the negative feedback loop of the operational amplifier composed of 18-821
Therefore, the average voltage S output from the smoothing circuit 83MEANIs S
MDLWorks to be equal to. In other words, this is FG
Regardless of the frequency of the signal, the
The triangle wave signal S of constant amplitude is constantly output from the mitter.0Is output
Means to be By the operation described above, Transis
The maximum value from the emitter of the switch 814 is SMAXAnd the amplitude is 2.
(SMAX-SMDL) Triangular wave signal is output and the current control
It is input to the width devices 9 to 11.

【0035】次いで電流制御増幅器9〜11についての
説明を行う。図12は電流制御増幅器9〜11の具体的
な回路例を示したものである。図12において、トラン
ジスタ901〜908,915,916,919〜93
2と抵抗909〜914,933〜939,電流源回路
917,918、および電池940でU相のスロープ信
号Suを出力する電流制御増幅器9を構成している。本
実施例ではU相の電流制御増幅器9のみしか図示しない
が基本的にV相およびW相の電流制御増幅器10,11
についても電流制御増幅器9と同一構成である。図12
中、トランジスタ908と抵抗909は電流源回路95
を構成しており、特に図示していないがトランジスタ9
08のベースは第1のステップ電流発生回路5および第
2のステップ電流発生回路5aの電流源回路51〜62
の共通べースラインに接続され、かつその電流値は説明
を簡単にするために便宜上(1)〜(6)式に示した基
準電流値I0になるように構成されているものとして説
明する。また、トランジスタ905〜907、抵抗91
0〜912からなるカレントミラー回路91はトランジ
スタ905〜907のエミッタ電流値がともに等しくな
るように構成されているものとし、またトランジスタ9
21,922と抵抗933,934からなるカレントミ
ラー回路92はトランジスタ921,922のエミッタ
電流値が等しくなるように構成されているものとし、ま
たトランジスタ927〜929、抵抗935〜937か
らなるカレントミラー回路93はトランジスタ925〜
927のエミッタ電流値が等しくなるように構成されて
いるものとし、またトランジスタ930,931と抵抗
938,939からなるカレントミラー回路94はトラ
ンジスタ930,931のエミッタ電流値がそれぞれ
1:2となるように構成されているものとする。このよ
うに構成された電流制御増幅器9は三角波発生回路8か
ら出力される三角波信号S0がトランジスタ901のベ
ースにあたえられることによって発生する信号電流を電
流源回路95の電流値I0と第2のステップ電流発生回
路5aから出力されるゲインコントロール信号G1の電
流値との比で増幅して出力するものである。以下にその
動作について説明する。
Next, the current control amplifiers 9 to 11 will be described. FIG. 12 shows a concrete circuit example of the current control amplifiers 9 to 11. In FIG. 12, transistors 901 to 908, 915, 916, 919 to 93 are included.
2, the resistors 909 to 914, 933 to 939, the current source circuits 917 and 918, and the battery 940 constitute the current control amplifier 9 that outputs the U-phase slope signal Su. In this embodiment, only the U-phase current control amplifier 9 is shown, but basically the V-phase and W-phase current control amplifiers 10 and 11 are basically shown.
Also has the same configuration as the current control amplifier 9. 12
Among them, the transistor 908 and the resistor 909 are the current source circuit 95.
Although not shown in the drawing, the transistor 9
The base of 08 is the current source circuits 51 to 62 of the first step current generation circuit 5 and the second step current generation circuit 5a.
In the following description, it is assumed that the current value is connected to the common base line and the reference current value is I 0 shown in the equations (1) to (6) for convenience of explanation. Further, the transistors 905 to 907 and the resistor 91
It is assumed that the current mirror circuit 91 composed of 0 to 912 is configured such that the emitter current values of the transistors 905 to 907 are equal to each other.
21 and 922 and resistors 933 and 934, the current mirror circuit 92 is configured so that the emitter current values of the transistors 921 and 922 are equal, and the current mirror circuit including transistors 927 to 929 and resistors 935 to 937. 93 is a transistor 925
It is assumed that the emitter current values of 927 are the same, and the current mirror circuit 94 including the transistors 930 and 931 and the resistors 938 and 939 is such that the emitter current values of the transistors 930 and 931 are 1: 2. It is assumed to be configured in. The current control amplifier 9 configured as described above generates a signal current generated when the triangular wave signal S 0 output from the triangular wave generation circuit 8 is given to the base of the transistor 901 and the current value I 0 of the current source circuit 95 and the second value. The gain control signal G 1 output from the step current generation circuit 5a is amplified and output at a ratio with the current value of the gain control signal G 1 . The operation will be described below.

【0036】抵抗913の抵抗値をR913、トランジス
タ901,902のエミッタ動抵抗をともにre、トラ
ンジスタ901のベースに三角波信号S0が与えられる
ことによりトランジスタ901から抵抗913を介しト
ランジスタ902のコレクタへと流れる信号電流をia
とすれば、三角波信号S0の振幅は2・(SMAX
MD L)であることからiaは次式で得られる。
The resistance value of the resistor 913 is R 913 , the emitter dynamic resistances of the transistors 901 and 902 are both re, and the triangular wave signal S 0 is applied to the base of the transistor 901, so that from the transistor 901 to the collector of the transistor 902 via the resistor 913. Signal current flowing with
Then, the amplitude of the triangular wave signal S 0 is 2 · (S MAX
Since S MD L ), ia is obtained by the following equation.

【0037】 ia=2・(SMAX−SMDL)/(R913+2・re) ・・・(7) この電流がトランジスタ903,904に流れることに
よって信号電圧が発生し、この信号電圧がトランジスタ
919,920からなる差動増幅器に入力されることに
よって信号電流ibが発生する。ここで、トランジスタ
903のコレクタから同トランジスタのエミッタおよび
トランジスタ916を介しトランジスタ920のエミッ
タまでの電圧と、トランジスタ904のコレクタから同
トランジスタのエミッタおよびトランジスタ915を介
しトランジスタ919のエミッタまでの電圧は等しいこ
とから次式が成立する。
Ia = 2 · (S MAX −S MDL ) / (R 913 + 2 · re) (7) When this current flows through the transistors 903 and 904, a signal voltage is generated, and this signal voltage is generated by the transistor. The signal current ib is generated by being input to the differential amplifier composed of 919 and 920. Here, the voltage from the collector of the transistor 903 to the emitter of the transistor 903 and to the emitter of the transistor 920 via the transistor 916 is equal to the voltage from the collector of the transistor 904 to the emitter of the transistor 904 and to the emitter of the transistor 919 via the transistor 915. Therefore, the following equation is established.

【0038】 VBE903+VBE916+VBE920=VBE904+VBE915+VBE919 ・・・(8) ここで、VBE903,VBE904,VBE915,VBE916,V
BE919,VBE920はそれぞれトランジスタ903,90
4,915,916,919,920のベース・エミッ
タ間電圧を示す。
V BE903 + V BE916 + V BE920 = V BE904 + V BE915 + V BE919 (8) Here, V BE903 , V BE904 , V BE915 , V BE916 , V
BE919 and V BE920 are transistors 903 and 90 , respectively.
The base-emitter voltages of 4,915, 916, 919, and 920 are shown.

【0039】(8)式において、トランジスタ915,
916はエミッタフォロワによるバッファ回路を構成し
ており、そのベース・エミッタ間電圧は互いに等しいの
で(8)式は結果的に(9)式となる。
In equation (8), the transistors 915,
Reference numeral 916 constitutes a buffer circuit using an emitter follower, and the base-emitter voltages thereof are equal to each other, so that the expression (8) becomes the expression (9) as a result.

【0040】 VBE903+VBE920=VBE904+VBE919 ・・・(9) (9)式において、トランジスタのベース・エミッタ間
電圧とエミッタ電流の関係VBE=VT・ln(IE
S)を用いれば、トランジスタ903および904の
エミッタ電流はそれぞれI0−iaおよびI0+iaと表
され、またトランジスタ919および920のエミッタ
電流はそれぞれG1/2−ibおよびG1/2+ibと表
されることから(9)式は次のようになる。
V BE903 + V BE920 = V BE904 + V BE919 (9) In the equation (9), the relation between the base-emitter voltage of the transistor and the emitter current V BE = V T · ln ( IE /
The use of I S), the emitter currents of the transistors 903 and 904 is expressed as I 0 -ia and I 0 + ia, respectively, the emitter current of the transistor 919 and 920 and the G 1/2-ib and G 1/2 + ib respectively Since it is expressed, the equation (9) becomes as follows.

【0041】 VT・ln((I0−ia)/IS)+VT・ln((G1/2+ib)/IS) =VT・ln((I0+ia)/IS)+VT・ln((G1/2−ib)/IS) ・・・(10) さらに(10)式を整理すれば、 ib=ia・G1/(2・I0) ・・・(11) となる。トランジスタ919のエミッタ電流(G1/2
−ib)はトランジスタ923,924からなるカレン
トミラー回路によりそのままトランジスタ924のコレ
クタ電流となるからトランジスタ920のコレクタから
トランジスタ926のエミッタに流れる出力電流io
は、 io=(G1/2+ib)−(G1/2−ib) =2・ib ・・・(12) 従って、(11),(12)式からioは、 io=ia・G1/I0 ・・・(13) となる。この電流ioはカレントミラー回路93により
トランジスタ928のコレクタからカレントミラー回路
94へ供給され、かつトランジスタ929のコレクタか
らスロープ信号Suとして出力されるが、トランジスタ
932のベースに入力されるスロープ切換信号Usw
が”H”のときにはトランジスタ928のコレクタから
供給される電流はすべてトランジスタ932のコレクタ
電流となるのでカレントミラー回路94は動作せず、ト
ランジスタ929のコレクタ電流がそのままスロープ信
号Suとなる。他方、トランジスタ932のベースに入
力されるスロープ切換信号Uswが”L”のときにはカ
レントミラー回路94が動作する。このときカレントミ
ラー回路94のミラー比はトランジスタ930のコレク
タ電流1に対し、トランジスタ931のコレクタ電流2
の比となるように設定されているため、トランジスタ9
31のコレクタにはトランジスタ929のコレクタから
出力される電流の2倍の電流すなわち2・ioが流れ込
む。このときトランジスタ929のコレクタから電流i
oが供給されるから出力端子からトランジスタ931の
コレクタにioの電流が供給されることになる。つま
り、図12に示すようにスロープ切換信号Uswが”
H”のときはスロープ電流を供給し、”L”にときはス
ロープ電流を吸い込むことになる。
[0041] V T · ln ((I 0 -ia) / I S) + V T · ln ((G 1/2 + ib) / I S) = V T · ln ((I 0 + ia) / I S) + V T Ln ((G 1 / 2-ib) / I S ) ... (10) Further, by rearranging the equation (10), ib = ia · G 1 / (2 · I 0 ) ... (11) Becomes Emitter current of the transistor 919 (G 1/2
-Ib) is the collector current of the transistor 924 as it is due to the current mirror circuit composed of the transistors 923 and 924, and therefore the output current io flowing from the collector of the transistor 920 to the emitter of the transistor 926.
Is, io = (G 1/2 + ib) - Thus (G 1/2-ib) = 2 · ib ··· (12), (11), io (12) equation, io = ia · G 1 / I 0 ... (13) This current io is supplied from the collector of the transistor 928 to the current mirror circuit 94 by the current mirror circuit 93 and is output as the slope signal Su from the collector of the transistor 929, but the slope switching signal Usw input to the base of the transistor 932 is used.
Is "H", all the current supplied from the collector of the transistor 928 becomes the collector current of the transistor 932. Therefore, the current mirror circuit 94 does not operate, and the collector current of the transistor 929 becomes the slope signal Su as it is. On the other hand, when the slope switching signal Usw input to the base of the transistor 932 is "L", the current mirror circuit 94 operates. At this time, the mirror ratio of the current mirror circuit 94 is 2 for the collector current of the transistor 930 and 2 for the collector current of the transistor 931.
Therefore, the transistor 9
A current twice the current output from the collector of the transistor 929, that is, 2 · io, flows into the collector of 31. At this time, the current i from the collector of the transistor 929
Since o is supplied, io current is supplied from the output terminal to the collector of the transistor 931. That is, as shown in FIG. 12, the slope switching signal Usw is "
When it is "H", the slope current is supplied, and when it is "L", the slope current is absorbed.

【0042】以上の説明の中で電流ioはスロープ電流
の大きさ、つまり振幅を示すがこの振幅値は、(7),
(13)式から、 io=ia・G1/I0 =2・G1・(SMAX−SMDL)/{(R913+2・re)・I0} ・・・(14) となる。ここで(SMAX−SMDL)は図10に示す三角波
発生回路8の中の電流源回路81,82が抵抗805お
よび806に流れることによって発生する電圧の差であ
るから、電流源回路81,82の電流値をともにα・I
0とし、抵抗805,806の抵抗値をそれぞれR805
806とすれば、 SMAX−SMDL=α・I0・(R805−R806) ・・・(15) となり、(15)式を(14)式に代入すれば、 io=2・G1・α・(R805−R806)/(R913+2・re) ・・・(16) となり、(16)式においてR913の値をエミッタ動抵
抗reに比べて十分大きく設定すれば、(16)式はさ
らに次のようになる。
In the above description, the current io indicates the magnitude of the slope current, that is, the amplitude. The amplitude value is (7),
From the equation (13), io = ia · G 1 / I 0 = 2 · G 1 · (S MAX −S MDL ) / {(R 913 + 2 · re) · I 0 } (14) Here, (S MAX −S MDL ) is the difference between the voltages generated by the current source circuits 81 and 82 in the triangular wave generating circuit 8 shown in FIG. 10 flowing through the resistors 805 and 806, so the current source circuit 81, The current value of 82 is α · I
0 , the resistance values of the resistors 805 and 806 are R 805 ,
If R 806 , then S MAX −S MDL = α · I 0 · (R 805 −R 806 ) ... (15). Substituting equation (15) into equation (14), io = 2 · G 1 · α · (R 805 −R 806 ) / (R 913 +2 · re) (16) If the value of R 913 in equation (16) is set sufficiently larger than the emitter dynamic resistance re, , (16) becomes as follows.

【0043】 io=2・G1・α・(R805−R806)/R913 ・・・(17) (17)式において、例えばαの値を1、(R805−R
806)/R913の値を1/2に設定すれば、 io=G1 ・・・(18) となり、電流制御増幅器9から出力されるスロープ信号
Suの振幅は第2のステップ電流発生回路5aから出力
されるG1に等しくなる。
Io = 2 · G 1 · α · (R 805 −R 806 ) / R 913 (17) In the equation (17), for example, the value of α is 1, (R 805 −R).
806 ) / R 913 is set to 1/2, io = G 1 (18), and the amplitude of the slope signal Su output from the current control amplifier 9 is the second step current generation circuit 5a. Is equal to G 1 output from.

【0044】ここで、第1のステップ電流発生回路5お
よび第2のステップ電流発生回路5aの説明で述べたよ
うにG1の値は、第1のステップ電流発生回路5から出
力される階段波信号の各ステップ値I1〜I6と等しく得
られるため、電流制御増幅器9から出力されるスロープ
信号Suの振幅は、最終的にステップ値I1〜I6と等し
くなり、階段波信号E1に精度良くスロープが付加され
ることになる。また(17)式において、αの値や(R
805−R806)/R913の値がばらついたり温度変化によ
りその値が変化すれば、スロープ信号Suと階段波信号
1とがうまくフィットしないが、IC内部では抵抗値
の比やトランジスタの整合性等の面から言えば非常に精
度が良いのでαの値や(R805−R806)/R913の値の
ばらつきもほとんど無視でき、また温度変化によっても
1つ1つの素子の絶対値は変化するがその比は変化しな
い。さらに本実施例の場合、第1のステップ電流発生回
路5および第2のステップ電流発生回路5aの電流源回
路51〜62、三角波発生回路8の電流源回路81,8
2、電流制御増幅器9の電流源回路95のベースバイア
スラインを共通にすることによってそれぞれの電流源回
路がカレントミラー回路を構成し電流ばらつきや温度変
化に対してさらに強い構成となっているので階段波信号
1にスロープ信号Suを付加してスムースな駆動信号
が精度良く得ることが出来る。
Here, as described in the description of the first step current generating circuit 5 and the second step current generating circuit 5a, the value of G 1 is the step wave output from the first step current generating circuit 5. Since each step value I 1 to I 6 of the signal is obtained, the amplitude of the slope signal Su output from the current control amplifier 9 finally becomes equal to the step values I 1 to I 6 , and the staircase wave signal E 1 is obtained. The slope will be added with high accuracy. In the equation (17), the value of α and (R
If the value of ( 805 −R 806 ) / R 913 fluctuates or changes due to temperature change, the slope signal Su and the staircase wave signal E 1 do not fit well, but inside the IC, the ratio of resistance values and transistor matching. In terms of characteristics, etc., the accuracy is very good, so variations in α value and (R 805 -R 806 ) / R 913 value can be almost ignored, and the absolute value of each element is It changes but its ratio does not change. Further, in the case of the present embodiment, the current source circuits 51 to 62 of the first step current generating circuit 5 and the second step current generating circuit 5a, and the current source circuits 81 and 8 of the triangular wave generating circuit 8 are provided.
2. By making the base bias line of the current source circuit 95 of the current control amplifier 9 common, each current source circuit constitutes a current mirror circuit, and the configuration is even stronger against current variations and temperature changes. By adding the slope signal Su to the wave signal E 1 , a smooth drive signal can be accurately obtained.

【0045】また上記実施例では、正弦波状の駆動信号
を得るために第1および第2のステップ電流発生回路
5,5aの電流源回路51〜62の電流値を(1)〜
(6)式を満たすように設定したが、電流源回路51〜
62の電流値を変えることにより様々なパターンの階段
波信号が生成できしかも、電流源回路51,52の電流
値、同じく53,54の電流値、同じく55,56の電
流値、同じく57,58の電流値、同じく59,60の
電流値、同じく61,62の電流値を等しくすることに
より、階段波信号にフィットしたスロープ信号が精度良
く生成でき、滑らかに変化する駆動信号が生成できる。
In the above embodiment, the current values of the current source circuits 51 to 62 of the first and second step current generating circuits 5 and 5a are set to (1) to (1) to obtain a sinusoidal drive signal.
The current source circuits 51 to 51 are set so as to satisfy the equation (6).
By changing the current value of 62, staircase wave signals of various patterns can be generated, and the current values of the current source circuits 51 and 52, the current values of 53 and 54, the current values of 55 and 56, and the same 57 and 58. By making the current values of, the same 59, 60, and the same 61, 62 current values equal, a slope signal fitted to the staircase wave signal can be accurately generated, and a smoothly varying drive signal can be generated.

【0046】また上記実施例では、回転検出手段2は電
気角360度当りに12発のパルス信号を出力するもの
として説明したが、このパルス数は12発に限定される
ものではなく、例えば回転検出手段2が電気角360度
当り10発のパルスを出力するならば、パルスエッジ到
来と共に階段波信号のレベルが5段階に変化するように
すれば良く、この場合も上記実施例と同様の構成で同じ
効果を有することは明らかである。
Further, in the above embodiment, the rotation detecting means 2 is described as outputting 12 pulse signals per 360 electrical degrees, but the number of pulses is not limited to 12 pulses, for example, rotation. If the detection means 2 outputs 10 pulses per 360 electrical degrees, the level of the staircase wave signal may be changed in 5 steps with the arrival of the pulse edge. In this case as well, the same configuration as that of the above embodiment is used. It is clear that it has the same effect with.

【0047】また、上記実施例で示したステップコント
ローラ3、スロープ制御回路4、第1のステップ電流発
生回路5〜7、第2のステップ電流発生回路5a〜7
a、三角波発生回路8、電流制御増幅器9〜11の具体
回路はあくまでも一具体例であって、上記実施例で示し
た具体回路の他に同一の機能を有する様々な回路構成が
考えられることは言うまでもない。
Further, the step controller 3, the slope control circuit 4, the first step current generating circuits 5 to 7, and the second step current generating circuits 5a to 7 shown in the above embodiment.
The specific circuit of a, the triangular wave generation circuit 8, and the current control amplifiers 9 to 11 is merely a specific example, and various circuit configurations having the same function may be considered in addition to the specific circuit shown in the above embodiment. Needless to say.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上のように本発明のブラシレスモータ
駆動回路では比較的小規模な回路構成で、すなわち分解
能の低いディジタル処理で、限りなく正弦波に近い駆動
電流を作り出すことができ、かつ階段波信号にスロープ
を付加するときにもばらつきや温度変化を吸収し、階段
波信号にフィットしたスロープ信号を得ることができる
ので、モータ回転時の騒音やトルクリップル抑制につい
ても多大なる効果を有する。
As described above, the brushless motor drive circuit of the present invention can generate a drive current as close as possible to a sine wave with a relatively small-scale circuit configuration, that is, by digital processing with low resolution, and can generate stairs. Since variations and temperature changes can be absorbed even when a slope is added to the wave signal, and a slope signal fitted to the staircase wave signal can be obtained, there is a great effect in suppressing noise and torque ripple during motor rotation.

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

【図1】本発明の一実施例におけるブラシレスモータ駆
動回路の構成を示すブロック図
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a brushless motor drive circuit according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施例におけるブラシレスモータ駆
動回路の動作を説明するためのタイミング波形図
FIG. 2 is a timing waveform chart for explaining the operation of the brushless motor drive circuit in the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の一実施例におけるブラシレスモータ駆
動回路の動作を説明するためのタイミング波形図
FIG. 3 is a timing waveform chart for explaining the operation of the brushless motor drive circuit in one embodiment of the present invention.

【図4】本発明の一実施例におけるブラシレスモータ駆
動回路の動作を説明するためのタイミング波形図
FIG. 4 is a timing waveform chart for explaining the operation of the brushless motor drive circuit in the embodiment of the present invention.

【図5】本発明の一実施例におけるステップコントロー
ラの具体回路例を示す回路図
FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a step controller according to an embodiment of the present invention.

【図6】図5におけるステップコントローラの動作を説
明するためのタイミング波形図
6 is a timing waveform chart for explaining the operation of the step controller in FIG.

【図7】本発明の一実施例におけるスロープ制御信号生
成回路の具体回路例を示す回路図
FIG. 7 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a slope control signal generation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施例における第1のステップ電流
発生回路および第2のステップ電流発生回路の具体回路
例を示す回路図
FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a first step current generation circuit and a second step current generation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図9】図8における第1のステップ電流発生回路およ
び第2のステップ電流発生回路の具体回路の動作を説明
するための波形図
9 is a waveform diagram for explaining the operation of a specific circuit of the first step current generation circuit and the second step current generation circuit in FIG.

【図10】本発明の一実施例における三角波発生回路の
具体回路例を示す回路図
FIG. 10 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a triangular wave generation circuit according to an embodiment of the present invention.

【図11】図10における三角波発生回路の具体回路の
動作を説明するための波形図
11 is a waveform diagram for explaining the operation of a specific circuit of the triangular wave generation circuit in FIG.

【図12】本発明の一実施例における電流制御増幅器の
具体回路例を示す回路図
FIG. 12 is a circuit diagram showing a specific circuit example of a current control amplifier according to an embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 位置検出手段 2 回転検出手段 3 ステップコントローラ 4 スロープ制御信号生成回路 5〜7 第1のステップ電流発生回路 5a〜7a 第2のステップ電流発生回路 8 三角波発生回路 9〜11 電流制御増幅器 12 上下分配、回転方向切換回路 13 駆動回路 14〜16 3相の固定子巻線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Position detection means 2 Rotation detection means 3 Step controller 4 Slope control signal generation circuit 5-7 1st step current generation circuit 5a-7a 2nd step current generation circuit 8 Triangular wave generation circuit 9-11 Current control amplifier 12 Vertical distribution , Rotation direction switching circuit 13 drive circuit 14 to 16 three-phase stator winding

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転子の回転位置を検出して位置検出信
号を発生する位置検出手段と、 前記回転子が回転したときに前記位置検出信号よりも高
い周波数を有する回転検出信号を発生する回転検出手段
と、 前記回転検出信号のエッジが到来するごとにレベルが段
階的に切り替わる階段波信号の各レベルに応じたタイミ
ング信号を作り出すステップコントローラと、 あらかじめ定められた分配比率の電流を出力するカレン
トミラー回路の電流を前記タイミング信号に基づいてO
N、OFFして階段波信号を発生する第1のステップ電
流発生手段と、 前記回転検出信号のエッジに同期して三角波信号を発生
する三角波発生手段と、 前記第1のステップ電流発生手段から出力される階段波
信号の各レベルの変化幅に相対的に等しい出力信号を発
生する第2のステップ電流発生手段と、 前記三角波発生手段の出力信号が入力され、前記第2の
ステップ電流発生手段の出力電流に比例した増幅率をも
って前記三角波信号を増幅する増幅手段とを具備してな
るブラシレスモータ駆動回路。
1. A position detecting means for detecting a rotational position of a rotor to generate a position detection signal, and a rotation for generating a rotation detection signal having a frequency higher than the position detection signal when the rotor rotates. A detection means, a step controller that generates a timing signal corresponding to each level of the staircase signal whose level is switched stepwise each time an edge of the rotation detection signal arrives, and a current that outputs a current of a predetermined distribution ratio. The current of the mirror circuit is set to O based on the timing signal.
First step current generating means for generating a staircase wave signal by turning off N, OFF, triangular wave generating means for generating a triangular wave signal in synchronization with an edge of the rotation detection signal, and output from the first step current generating means Second step current generating means for generating an output signal relatively equal to the variation width of each level of the staircase wave signal, and the output signal of the triangular wave generating means are input to the second step current generating means. A brushless motor drive circuit comprising: an amplifying means for amplifying the triangular wave signal with an amplification factor proportional to an output current.
【請求項2】 三角波発生手段は、カレントミラー回路
の共通ベースに付加された第1および第2の電流源回路
と、前記第1の電流源回路の電流が第1の抵抗回路に供
給されることによってなる第1の電圧発生回路と、前記
第2の電流源回路の電流が第2の抵抗回路に供給される
ことによってなる第2の電圧発生回路を備え、三角波信
号の振幅は前記第1の電圧発生回路の電圧と前記第2の
電圧発生回路の電圧の差電圧の整数倍となるように構成
してなる請求項1記載のブラシレスモータ駆動回路。
2. The triangular wave generating means supplies first and second current source circuits added to a common base of a current mirror circuit and a current of the first current source circuit to a first resistance circuit. And a second voltage generating circuit in which the current of the second current source circuit is supplied to the second resistance circuit. The amplitude of the triangular wave signal is the first voltage generating circuit. 2. The brushless motor drive circuit according to claim 1, wherein the brushless motor drive circuit is configured to be an integral multiple of the voltage difference between the voltage of the voltage generation circuit and the voltage of the second voltage generation circuit.
【請求項3】 増幅手段は、カレントミラー回路の共通
ベースに付加された第3の電流源回路と、互いにエミッ
タが抵抗を介して接続された第1の差動トランジスタと
前記差動トランジスタの出力電流を対数圧縮して電圧に
変換する負荷トランジスタと前記対数圧縮された信号を
指数伸張する第2の差動トランジスタとから構成され、
増幅手段の増幅率は前記第3の電流源回路の電流と第2
のステップ電流発生手段の電流との比で決まるように構
成されてなる請求項1記載のブラシレスモータ駆動回
路。
3. The amplifying means includes a third current source circuit added to the common base of the current mirror circuit, a first differential transistor whose emitters are connected to each other through a resistor, and outputs of the differential transistor. A load transistor for logarithmically compressing a current to convert it into a voltage; and a second differential transistor for exponentially expanding the logarithmically compressed signal,
The amplification factor of the amplification means is equal to the current of the third current source circuit and the second current source circuit.
2. The brushless motor drive circuit according to claim 1, wherein the brushless motor drive circuit is configured so as to be determined by the ratio of the step current generation means to the current.
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