JPH0775374A - Rotation position detection circuit of electromagnetic rotary machine - Google Patents

Rotation position detection circuit of electromagnetic rotary machine

Info

Publication number
JPH0775374A
JPH0775374A JP5218668A JP21866893A JPH0775374A JP H0775374 A JPH0775374 A JP H0775374A JP 5218668 A JP5218668 A JP 5218668A JP 21866893 A JP21866893 A JP 21866893A JP H0775374 A JPH0775374 A JP H0775374A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
circuit
output
signal
latch
rotation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP5218668A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3357133B2 (en
Inventor
Yasuaki Imai
康章 今井
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.)
Canon Electronics Inc
Original Assignee
Canon Electronics Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Electronics Inc filed Critical Canon Electronics Inc
Priority to JP21866893A priority Critical patent/JP3357133B2/en
Publication of JPH0775374A publication Critical patent/JPH0775374A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3357133B2 publication Critical patent/JP3357133B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Brushless Motors (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

PURPOSE:To enable generation of rotation position signals from high-order AM modulation components even when included in rotation position detection signals by IPPr AM modulation of the intensity of a magnetic field formed between two electromagnetic coupled devices for detecting rotation speed. CONSTITUTION:An output Q1 of a D latch circuit 112 is inputted into a D latch circuit 114 which latches it by clock CLC to obtain an output Q2 shifted by the timing about half a clock cycle. The outputs Q1, Q2 of the D latch circuits 112, 114 are inputted into an AND circuit 115 to obtain an output (Q1+Q2). A D latch circuit 117 latches the output of the AND circuit 115, inputted into the data input terminal, by clock CLE obtained from clock CLD via a delay circuit 116. The rise timing of an output Q3 of this latch circuit 117 is used as a rotation position detection signal to trigger a time constant circuit 118 and outputted from as an index signal ID in a given delay time.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はフロッピーディスクドラ
イブ装置に使われるモータ等の電磁回転機に関し、特に
その回転位置(インデックス位置)の検出を行なう回転
位置検出回路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electromagnetic rotary machine such as a motor used in a floppy disk drive device, and more particularly to a rotary position detecting circuit for detecting the rotary position (index position) thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、モータの回転位置検出装置と
して、モータの回転体の所定位置にマグネットを設け、
このマグネットと対向するステータの固定的な位置に、
マグネットの磁気変化を検出するホール素子等の磁気検
出素子を用いてパルス信号を得て、回転位置を検出する
回転位置検出装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a motor rotational position detecting device, a magnet is provided at a predetermined position of a rotating body of a motor,
At a fixed position of the stator facing this magnet,
2. Description of the Related Art There is known a rotational position detection device that detects a rotational position by obtaining a pulse signal using a magnetic detection element such as a Hall element that detects a magnetic change of a magnet.

【0003】図10は、従来の3相ブラシレスモータの
要部断面図であり、図11は図10のX−X線の断面図
である。このような従来のブラシレスモータでは4つの
磁気回路、即ち、回転駆動力を発生するための磁気回
路、回転速度信号を発生するための磁気回路、回転位置
信号を発生するための磁気回路、回転磁界を発生するた
めの励磁タイミングを発生するための磁気回路が形成さ
れている。
FIG. 10 is a sectional view of a main part of a conventional three-phase brushless motor, and FIG. 11 is a sectional view taken along line XX of FIG. In such a conventional brushless motor, there are four magnetic circuits, namely, a magnetic circuit for generating a rotational driving force, a magnetic circuit for generating a rotation speed signal, a magnetic circuit for generating a rotation position signal, and a rotating magnetic field. A magnetic circuit for generating the excitation timing for generating the is formed.

【0004】先ず、図11において3相ブラシレスモー
タの概略構成を述べると、基板7は鉄等の磁性材料から
なり、中心に含油ベアリング9を圧入する一方、外周端
部に回転位置検出手段であるホール素子14を配設して
いる。回転軸5は軸固定部材6を介してロータヨーク4
と一体化されている。含油ベアリング9およびベアリン
グ8は、基板7に固定されており、回転軸5はこれらベ
アリング8,9により回転自在に支持されている。した
がって、回転軸5と一体化されたロータヨーク4、駆動
マグネット1、速度検出用マグネット2’(以降、FG
マグネット2’と記す)、位置検出用マグネット13等
は基板7に対して自在に回転する。
First, referring to FIG. 11, a schematic structure of a three-phase brushless motor will be described. The substrate 7 is made of a magnetic material such as iron, and the oil-impregnated bearing 9 is press-fitted in the center thereof, while the outer peripheral end portion is a rotational position detecting means. The hall element 14 is provided. The rotary shaft 5 is connected to the rotor yoke 4 via a shaft fixing member 6.
It is integrated with. The oil-impregnated bearing 9 and the bearing 8 are fixed to the substrate 7, and the rotary shaft 5 is rotatably supported by the bearings 8 and 9. Therefore, the rotor yoke 4 integrated with the rotating shaft 5, the drive magnet 1, the speed detecting magnet 2 '(hereinafter, FG
The magnet 2 ′), the position detection magnet 13 and the like freely rotate with respect to the substrate 7.

【0005】ロータヨーク4の外縁部の内壁側に駆動マ
グネットヨーク3を介して、リング状の駆動マグネット
1(図10)が固着されている。周知のように、駆動コ
イル10により駆動マグネット1に対して回転磁界を作
用させ、ロータヨーク4を回転駆動させる。このために
駆動マグネット1は、図10に示すように、ロータヨー
ク4の外縁部に沿って円周方向に16極配置され、各極
は半径方向に着磁されている。回転磁界を作用させるた
めに、複数の駆動コイル10が回転軸5の回りに放射状
に複数形成されたステータヨーク11の回りに捲着され
ている。このように、ヨーク11上において周方向に複
数分設けられた駆動コイル10は、ねじ等の固定部材
(不図示)により鉄基板7上に固定されている。
A ring-shaped drive magnet 1 (FIG. 10) is fixed to the inner wall side of the outer edge of the rotor yoke 4 via a drive magnet yoke 3. As is well known, a rotating magnetic field is applied to the drive magnet 1 by the drive coil 10 to rotate the rotor yoke 4. For this reason, as shown in FIG. 10, the drive magnet 1 is circumferentially arranged with 16 poles along the outer edge of the rotor yoke 4, and each pole is magnetized in the radial direction. In order to apply a rotating magnetic field, a plurality of drive coils 10 are wound around a stator yoke 11 radially formed around the rotating shaft 5. In this way, the plurality of drive coils 10 provided in the circumferential direction on the yoke 11 are fixed on the iron substrate 7 by fixing members (not shown) such as screws.

【0006】以上の構成において、ステータヨーク11
は、駆動マグネット1、ロータヨーク4、駆動マグネッ
トヨーク3とともに閉磁気回路を形成している。なお、
駆動マグネット1が、ステータヨーク11の半径方向に
このヨーク11から離間して設けられているタイプのブ
ラシレスモータを周対向型モータまたはラジアルギャッ
プモータと呼ぶ。
In the above structure, the stator yoke 11
Together with the drive magnet 1, the rotor yoke 4, and the drive magnet yoke 3 form a closed magnetic circuit. In addition,
A brushless motor of the type in which the drive magnet 1 is provided so as to be separated from the yoke 11 in the radial direction of the stator yoke 11 is referred to as a circumferentially opposed motor or a radial gap motor.

【0007】ロータヨーク4の外周面には切り欠き部4
hが形成されており、この切り欠き部4hに回転位置検
出手段である位置検出用マグネット13が埋設されてい
る。このマグネット13によっても1つの磁気回路が構
成されている。さらに、各相のコイル10の励磁タイミ
ングを検出するための複数のホール素子12a,12
b,12cが基板7上の適切な位置に固着されている。
駆動マグネット1からの磁界はこれらのホール素子12
a,12b,12cを過るので、これらのホール素子1
2a,12b,12cにより駆動マグネット1からの磁
界変化が検出される。ステータ11のコイル10が発生
させるべき磁界と、回転する駆動マグネット1の磁界と
の位相差が検出され、適切なタイミングで駆動コイルの
各相に電流が流されて回転磁界が発生させられる。この
回転磁界はロータ4を図10の矢印Aの方向に回転させ
る。
A cutout 4 is formed on the outer peripheral surface of the rotor yoke 4.
h is formed, and the position detecting magnet 13 serving as the rotational position detecting means is embedded in the notch 4h. This magnet 13 also constitutes one magnetic circuit. Further, a plurality of Hall elements 12a, 12 for detecting the excitation timing of the coil 10 of each phase
b and 12c are fixed at appropriate positions on the substrate 7.
The magnetic field from the drive magnet 1 is applied to these Hall elements 12
a, 12b, 12c, so these Hall elements 1
A change in the magnetic field from the drive magnet 1 is detected by 2a, 12b, and 12c. The phase difference between the magnetic field to be generated by the coil 10 of the stator 11 and the magnetic field of the rotating drive magnet 1 is detected, and a current is applied to each phase of the drive coil at an appropriate timing to generate a rotating magnetic field. This rotating magnetic field causes the rotor 4 to rotate in the direction of arrow A in FIG.

【0008】FGマグネット2’は、ロータヨーク4に
固着された駆動マグネットヨーク3の外側である最外周
縁部に固着されており、全部で120極分が着磁されて
いる。このFGマグネット2’と対向する鉄基板7の表
面部には図12のようなパターンの120本の発電線素
7aが銅パターン等をエッチングして形成されている。
The FG magnet 2'is fixed to the outermost peripheral portion of the drive magnet yoke 3 fixed to the rotor yoke 4 and is magnetized for 120 poles in total. On the surface portion of the iron substrate 7 facing the FG magnet 2 ', 120 power generating line elements 7a having a pattern as shown in FIG. 12 are formed by etching a copper pattern or the like.

【0009】以上の構成により、ロータヨーク4が回転
起動されると、発電線素よりロータヨーク4の回転速度
に応じた周波数の正弦波が発生し、コントロール回路
(不図示)により定速回転制御が行なわれる。ロータヨ
ーク4が回転すると、ロータヨーク4に固着されていた
位置検出用マグネット13も一緒に回転するので、位置
検出用ホール素子14により位置検出用マグネット13
による磁界変化を感知して、ロータヨーク4の1回転に
対して、1発のパルス信号である位置検出信号を発生す
るようにしている。このパルス信号により、回転体の回
転位置等を検出できるようにしている。位置検出用ホー
ル素子14が出力する位置検出信号は、図13(a)に
示すような波形をしている。この位置検出信号を図14
に示す比較器15に入力すると、出力として図13
(b)に示すような位置検出信号が得られる。
With the above structure, when the rotor yoke 4 is started to rotate, a sine wave having a frequency corresponding to the rotation speed of the rotor yoke 4 is generated from the power generating line element, and a constant speed rotation control is performed by a control circuit (not shown). Be done. When the rotor yoke 4 rotates, the position detecting magnet 13 fixed to the rotor yoke 4 also rotates, so that the position detecting magnet 13 is rotated by the position detecting Hall element 14.
By detecting the change in the magnetic field due to, the position detection signal which is one pulse signal is generated for one rotation of the rotor yoke 4. With this pulse signal, the rotational position of the rotating body and the like can be detected. The position detection signal output by the position detection Hall element 14 has a waveform as shown in FIG. This position detection signal is shown in FIG.
When input to the comparator 15 shown in FIG.
A position detection signal as shown in (b) is obtained.

【0010】しかしながら、上述の従来の回転位置検出
方法によると、以下のような問題点があった。
However, the above-described conventional rotational position detecting method has the following problems.

【0011】(1)回転位置検出用マグネット13は、
ロータヨークの最外周面に取り付けられており、さら
に、このマグネットが形成する磁気回路が開いているた
め、磁束が漏洩磁束として漏洩する。このために、この
モータを磁気記録再生装置のディスク回転用に用いる場
合には、漏洩磁束が磁気記録再生用の磁気ヘッドに侵入
することから、情報の正確な記録再生を妨害することが
ある。
(1) The rotational position detecting magnet 13 is
Since it is attached to the outermost peripheral surface of the rotor yoke and the magnetic circuit formed by this magnet is open, magnetic flux leaks as leakage magnetic flux. For this reason, when this motor is used for rotating the disk of the magnetic recording / reproducing apparatus, the leakage magnetic flux enters the magnetic head for magnetic recording / reproducing, which may interfere with accurate recording / reproducing of information.

【0012】(2)回転位置検出用のホール素子14や
マグネット13を設けるスペースが必要であり、これが
多相ブラシレスモータの小型化および薄型化を妨げ、さ
らに、製品コストも高くなるという問題点がある。
(2) A space for providing the Hall element 14 and the magnet 13 for detecting the rotational position is required, which hinders downsizing and thinning of the multi-phase brushless motor, and further increases the product cost. is there.

【0013】これらの問題点を解決したのが、本願出願
人により先に出願された特願平4−3187号の発明で
あり、漏洩磁束に起因する諸問題点の発生することのな
い、また、構成部品点数が減らされた低コストで、小型
/薄型の電磁回転機を提案している。先の発明によれ
ば、1回転に1周期のAM変調された信号を発生する速
度信号検出用のFG信号発生手段を利用して、モータの
回転位置検出を行うことができるので、回転位置検出用
マグネットや回転位置検出用素子を省けるので、電磁回
転機自体の小型および薄型化を実現することができ、さ
らに漏洩磁束の発生が防止できる。
The invention of Japanese Patent Application No. 4-3187 previously filed by the applicant of the present invention has solved these problems, and various problems due to magnetic flux leakage do not occur. , A low-cost, compact / thin electromagnetic rotating machine with a reduced number of components is proposed. According to the above invention, the rotational position of the motor can be detected by using the FG signal generating means for detecting the speed signal, which generates the AM-modulated signal of one cycle per one rotation. Since the use magnet and the rotational position detecting element can be omitted, the electromagnetic rotating machine itself can be made smaller and thinner, and the leakage magnetic flux can be prevented.

【0014】以下において、図面を参照しつつ先の発明
について説明する。先の発明は、回転位置検出装置を有
したスピンドルモータであって、周対向型のスピンドル
モータに適用した例を開示している。図5は、発電線素
7bのパターンを示す。発電線素7bは鉄等からなる基
板7上に銅パターン等をエッチングして形成されてい
る。角度θ0 の範囲において発電線素パターンがない
が、これはコイル10やホール素子12a,12b,1
2cと、電磁回転機を駆動コントロールするための集積
回路の端子とを接続するためのパターンを配置するため
である。
The above invention will be described below with reference to the drawings. The above invention discloses a spindle motor having a rotation position detecting device, which is applied to a circumferentially opposed spindle motor. FIG. 5 shows a pattern of the power generation line element 7b. The power generation line element 7b is formed by etching a copper pattern or the like on a substrate 7 made of iron or the like. There is no power generation line element pattern in the range of the angle θ 0 , but this is due to the coil 10 and Hall elements 12a, 12b,
This is for arranging a pattern for connecting 2c and a terminal of an integrated circuit for driving and controlling the electromagnetic rotating machine.

【0015】発電線素7b全体からの出力である回転速
度信号を増幅器16aに入力してメインFG信号を生成
し、また発電線素7bの一部分である角度θ1 の範囲に
わたる発電線素からの回転速度信号を増幅器16bに入
力してサブFG信号生成する構成としている。したがっ
て、図11および図12に示す発電線素7a全体からの
回転速度信号を1つの増幅器16aのみに入力する構成
とは相違している。増幅器16aからのメインFG信号
は、回転位置検出回路100と回転速度コントロール回
路200とに入力される。増幅器16bからのサブFG
信号は、回転位置検出回路100に入力される。
The rotation speed signal, which is the output from the entire power generating line element 7b, is input to the amplifier 16a to generate the main FG signal, and the power generating line element from a part of the power generating line element 7b over an angle θ 1 range. The rotation speed signal is input to the amplifier 16b to generate a sub FG signal. Therefore, this is different from the configuration shown in FIGS. 11 and 12 in which the rotation speed signal from the entire power generating line element 7a is input to only one amplifier 16a. The main FG signal from the amplifier 16a is input to the rotation position detection circuit 100 and the rotation speed control circuit 200. Sub FG from amplifier 16b
The signal is input to the rotational position detection circuit 100.

【0016】図6はロータユニット40におけるFGマ
グネットの着磁パターンを示す平面図である。本実施例
のロータユニット40は、図10および図11で示され
た従来のロータユニットを変形したものであって、参照
符号の異なる部分を除いて、図10および図11で示さ
れたロータユニットの部品と実質的に同一の部品を用い
ている。
FIG. 6 is a plan view showing a magnetization pattern of the FG magnet in the rotor unit 40. The rotor unit 40 of the present embodiment is a modification of the conventional rotor unit shown in FIGS. 10 and 11, and is the rotor unit shown in FIGS. 10 and 11 except for the parts having different reference numerals. The parts which are substantially the same as the parts of are used.

【0017】位置検出用マグネット13(図11)、同
じくホール素子14等が不要になっている。このために
モータはかなり小型化されている。また、図6から分か
るように、FGマグネット2の着磁パターンは、従来例
のFGマグネット2’が全周に渡って発電線素パターン
と同じピッチで着磁されている(図10)のに対し、角
度αにわたって無着磁部分が形成されていることであ
る。無着磁部分の角度αと図5に示すサブFG信号に寄
与する発電線素部分の角度θ1 は、下記の式(1)の関
係を有する(例えば、着磁パターンおよび発電線素のピ
ッチを3゜とすると、αはθ1+(3゜から6゜)が好
ましい)。
The position detecting magnet 13 (FIG. 11), the Hall element 14 and the like are also unnecessary. For this reason, the motor is considerably miniaturized. Further, as can be seen from FIG. 6, the magnetization pattern of the FG magnet 2 is such that the FG magnet 2 ′ of the conventional example is magnetized at the same pitch as the power generating wire element pattern over the entire circumference (FIG. 10). On the other hand, the non-magnetized portion is formed over the angle α. The angle α of the non-magnetized portion and the angle θ 1 of the power generating line element portion that contributes to the sub-FG signal shown in FIG. 5 have the relationship of the following equation (1) (for example, the magnetization pattern and the pitch of the power generating line element). Is 3 °, α is preferably θ 1 + (3 ° to 6 °)).

【0018】α>θ1 ・・・・・ (1) 言い換えると、回転速度信号の発生パルス数がロータ1
回転につきP/2発であるとき、FGマグネット2が発
電線素の全面に対向する極数Mは、式(2)で示され
る。
Α> θ 1 (1) In other words, the number of pulses generated in the rotation speed signal is the rotor 1
The number of poles M, in which the FG magnet 2 faces the entire surface of the power generating line element when the number of rotations is P / 2, is represented by the formula (2).

【0019】 M<P(但し、Pは全極数) ・・・ (2) メインFG信号に寄与する発電線素の数N1は、式
(3)で示される。
M <P (where P is the total number of poles) (2) The number N1 of power generating line elements contributing to the main FG signal is expressed by the equation (3).

【0020】N1≦M<P ・・・ (3) サブFG信号に寄与する発電線素の数N2は、式(4)
で示される。
N1 ≦ M <P (3) The number N2 of power generating line elements contributing to the sub-FG signal is expressed by the equation (4).
Indicated by.

【0021】N2<(P−M) ・・・ (4) 以上のことから、メインFG信号に寄与する発電線素の
数N1は、ロータの1回転に対し、対向するFGマグネ
ットの極数に増減があるものの、常に対向するマグネッ
トがあることから、メインFG信号は常に出力があり、
しかも図5に示す様に、発電線素7bのパターンが角度
θ0だけ存在しない場合のみ、1回転に1回のAM変調
された信号波形(図7(a))となり、ロータの回転速
度検出信号として使われる。一方サブFG信号に寄与す
る発電線素の数N2は、ロータの1回転に対し、対向す
るFGマグネットがなくなる時があるため、サブFG信
号は、1回転に1箇所だけ出力がゼロになる信号波形
(図7c)となる。この出力がゼロになる回転位置を検
出すれば回転位置検出信号が得られることになる。重要
なことは、サブFG信号に寄与する発電線素の数N2の
広がり角度θ1が、対向する無着磁部の角度αより僅か
に小さく、発電線素N2が発電しないタイミングが、概
略メインFG信号のパルスの1発分だけであることであ
る。
N2 <(P−M) (4) From the above, the number N1 of power generating line elements contributing to the main FG signal is the number of poles of the facing FG magnet for one rotation of the rotor. Although there is an increase or decrease, the main FG signal is always output because there are magnets facing each other,
Moreover, as shown in FIG. 5, only when the pattern of the power generation line element 7b does not exist at the angle θ 0 , the signal waveform (FIG. 7A) that is AM-modulated once per rotation is obtained, and the rotor rotation speed is detected. Used as a signal. On the other hand, the number N2 of power generation line elements contributing to the sub FG signal is such that the output of the sub FG signal becomes zero only once per rotation because the opposing FG magnet may disappear for one rotation of the rotor. It becomes a waveform (Fig. 7c). If the rotational position where this output becomes zero is detected, the rotational position detection signal will be obtained. What is important is that the spread angle θ 1 of the number N2 of power generating line elements contributing to the sub-FG signal is slightly smaller than the angle α of the facing non-magnetized portion, and the timing at which the power generating line element N2 does not generate power is roughly the main. That is, it is only one shot of the pulse of the FG signal.

【0022】即ち、サブFG信号がロータユニット40
が1回転するうち1周期でAM変調され、そのAM変調
成分の振幅の極小値を検出し、そのすぐ直後に発生す
る、メインFG信号を微分して作られたパルスの立ち上
がりまたは立ち下がりタイミングで回転位置検出信号
(インデックス信号)を生成するというものである。
That is, the sub-FG signal is the rotor unit 40.
Is AM-modulated in one cycle during one rotation, the minimum value of the amplitude of the AM-modulated component is detected, and immediately after that, at the rising or falling timing of the pulse generated by differentiating the main FG signal. The rotation position detection signal (index signal) is generated.

【0023】図5、図6において、FGマグネット2が
発生する磁界は、ロータユニット40が回転することに
より変化し、この変化が発電線素7bにより検出され
る。発電線素7bの出力は、図5に示される増幅器16
a,16bにより増幅され、それぞれメインFG信号お
よびサブFG信号として回転位置検出回路100に送ら
れる。
In FIGS. 5 and 6, the magnetic field generated by the FG magnet 2 changes as the rotor unit 40 rotates, and this change is detected by the power generating line element 7b. The output of the power generation line element 7b is the amplifier 16 shown in FIG.
It is amplified by a and 16b and sent to the rotational position detection circuit 100 as a main FG signal and a sub FG signal, respectively.

【0024】図7は回転位置検出回路100における各
信号のタイミングチャート、図8は回転位置検出回路1
00を示すブロック図である。図7(a)に示すメイン
FG信号は増幅器16aの出力である。図5、図6から
も解るように、メインFG信号の出力は大きく、そのA
M変調度を極力押さえている。これは、メインFG信号
を回転速度信号として、また、インデックス信号のクロ
ックとして使用するためである。メインFG信号のAM
変調成分は、発電線素のない角度θ0の部分とFGマグ
ネット2の無着磁部αが対向している時、出力振幅は最
大となり、着磁部が対向しているとき、出力振幅は最小
値をとる。メインFG信号に寄与する発電線素パターン
が全周にわたり配置されていれば(図5においてθ0
0)、AM変調成分はなくなる。
FIG. 7 is a timing chart of each signal in the rotational position detection circuit 100, and FIG. 8 is a rotational position detection circuit 1
It is a block diagram showing 00. The main FG signal shown in FIG. 7A is the output of the amplifier 16a. As can be seen from FIGS. 5 and 6, the output of the main FG signal is large and
The M modulation is suppressed as much as possible. This is because the main FG signal is used as the rotation speed signal and as the clock of the index signal. AM of main FG signal
The modulation component has a maximum output amplitude when the angle θ 0 where there is no generator line element and the non-magnetized part α of the FG magnet 2 face each other, and when the magnetized part faces each other, the output amplitude is Take the minimum value. If the power generation line element patterns contributing to the main FG signal are arranged all around (θ 0 =
0), AM modulation component disappears.

【0025】メインFG信号が微分された後二値化され
(図8における微分回路101および比較器102によ
る)、サンプルホールド回路104,106および回転
位置検出用のクロック(図7(b))として利用され
る。また、メインFG信号は図8に示すように比較器1
03により二値化され、回転速度制御回路200に入力
される。
After the main FG signal is differentiated, it is binarized (by the differentiating circuit 101 and the comparator 102 in FIG. 8) and used as sample and hold circuits 104 and 106 and a rotational position detecting clock (FIG. 7B). Used. Further, the main FG signal is output from the comparator 1 as shown in FIG.
It is binarized by 03 and input to the rotation speed control circuit 200.

【0026】回転速度制御回路200は、基準クロック
(図8では1MHz)とメインFG信号から生成された
クロックとを比較して速度制御信号を生成し、ドライブ
回路(不図示)を介してコイル10に流す電流を制御す
ることによりモータは定速回転で回転する。また、回転
速度制御回路は、モータの回転が設定回転数に対してあ
る一定の範囲に入ったとき(図10においては±10
%)回転数ロック信号を生成する。この信号の使い方に
ついて後述する。
The rotation speed control circuit 200 compares the reference clock (1 MHz in FIG. 8) with the clock generated from the main FG signal to generate a speed control signal, and the coil 10 is driven through a drive circuit (not shown). The motor rotates at a constant speed by controlling the current flowing through the motor. Further, the rotation speed control circuit, when the rotation of the motor enters a certain range with respect to the set rotation speed (± 10 in FIG. 10).
%) Generates a rotation speed lock signal. How to use this signal will be described later.

【0027】図7(c)に示す信号はサブFG信号であ
り増幅器16bの出力である。前述のとおり、ロータユ
ニット40が1回転する間に、1箇所だけ出力がほとん
どゼロに近くなる場所がある。ここが、先願発明(特願
平4−3187号)において最も重要な点であった。即
ち、サブFG信号の出力の大きさは、FGマグネット2
の着磁強度のばらつき、組立精度のばらつきによるFG
マグネット2と発電線素7b間のギャップの変化、温度
変化による磁束密度の変化、等により変化する。また、
設定回転数が異なるとその出力も変化する。先願発明
(特願平4−3187号)のように、FG信号のAM変
調成分等のレベル検出によりインデックス信号を生成し
ようとする場合、上記したようなレベル変化に影響され
ない検出方法が必要となる。そこで、サブFG信号の振
幅がほとんどゼロになるタイミングを検出することが有
効な手段になる。
The signal shown in FIG. 7C is a sub-FG signal, which is the output of the amplifier 16b. As described above, there is only one place where the output is almost zero during one rotation of the rotor unit 40. This was the most important point in the prior invention (Japanese Patent Application No. 4-3187). That is, the output level of the sub FG signal is determined by the FG magnet 2
FG due to variation in magnetizing strength and variation in assembly accuracy
It changes due to changes in the gap between the magnet 2 and the power generation line element 7b, changes in the magnetic flux density due to changes in temperature, and the like. Also,
The output also changes when the set rotational speed is different. When an index signal is generated by detecting the level of the AM modulation component of the FG signal as in the prior invention (Japanese Patent Application No. 4-3187), a detection method that is not affected by the above level change is required. Become. Therefore, detecting the timing when the amplitude of the sub-FG signal becomes almost zero is an effective means.

【0028】次に、サブFG信号の極小値(ほとんどゼ
ロ出力になるタイミング)を検出する方法を説明する。
サブFG信号は、サンプルホールド回路104(図8)
に入力され、クロックCLA(図7(b))の立ち上が
りタイミングでサンプリングされる。図8においては、
パルスジェネレータ105は、立ち下がりエッジがクロ
ックCLAの立ち上がりエッジに同期する幅の狭い負極
性のパルスを生成し、サンプルホールド信号としてサン
プルホールド回路104に出力している。サンプルホー
ルド回路104は、サンプルホールド信号がロウの時サ
ンプリングし、ハイの時ホールドする。サンプルホール
ド回路104の出力信号SHAを図7(d)に示す。
Next, a method of detecting the minimum value (timing at which the output becomes almost zero) of the sub-FG signal will be described.
The sub-FG signal is sent to the sample hold circuit 104 (FIG. 8).
Is input to the clock CLA and is sampled at the rising timing of the clock CLA (FIG. 7B). In FIG.
The pulse generator 105 generates a pulse having a narrow negative polarity whose falling edge is synchronized with the rising edge of the clock CLA, and outputs it as a sample hold signal to the sample hold circuit 104. The sample hold circuit 104 samples when the sample hold signal is low and holds it when it is high. The output signal SHA of the sample hold circuit 104 is shown in FIG.

【0029】出力信号SHAはサンプルホールド回路1
06に入力され、クロックCLAの立ち下がりタイミン
グでサンプルリングされる。パルスジェネレータ107
は、立ち下がりエッジがクロックCLAの立ち下がりエ
ッジに同期する幅の狭い負極性のパルスを生成し、サン
プルホールド信号としてサンプルホールド回路106に
出力している。サンプルホールド回路106は、サンプ
ルホールド回路104と同様にサンプルホールド信号が
ロウの時サンプリングし、ハイの時ホールドする。サン
プルホールド回路106の出力信号SHBを図7(e)
に示す。
The output signal SHA is the sample and hold circuit 1
06, and sampling is performed at the falling timing of the clock CLA. Pulse generator 107
Generates a narrow negative pulse whose falling edge is synchronized with the falling edge of the clock CLA and outputs it as a sample hold signal to the sample hold circuit 106. Similar to the sample hold circuit 104, the sample hold circuit 106 samples when the sample hold signal is low and holds it when it is high. The output signal SHB of the sample hold circuit 106 is shown in FIG.
Shown in.

【0030】次に、出力信号SHA,SHBを比較器1
08で比較する。この時、サンプルホールド回路10
4,106がサンプリングしているときと、サブFG信
号のAM変調成分の電圧が一定電圧(サブFG信号の最
大値より小さい閾値)を越えているとき、比較器108
はその動作を停止する。これは、比較器108の誤検出
を防ぐためであり、特に、サブFG信号の振幅が大きい
ときの、FGマグネットの面振れ等による余分なAM変
調成分による誤動作を防いでいる。
Next, the output signals SHA and SHB are compared with each other by the comparator 1.
08 will be compared. At this time, the sample hold circuit 10
The comparators 108 and 106 when sampling is performed and when the voltage of the AM modulation component of the sub FG signal exceeds a certain voltage (a threshold value smaller than the maximum value of the sub FG signal).
Stops its operation. This is to prevent erroneous detection of the comparator 108, and particularly to prevent erroneous operation due to extra AM modulation components due to surface deflection of the FG magnet when the amplitude of the sub FG signal is large.

【0031】図8においては、出力信号SHAをサブF
G信号のAM変調成分の3分の1の電圧(Vref =VCC
/2+Vsub /3)で比較する比較器109の出力信号
(COMP2:図7(f))と、パルスジェネレータ1
05,107の出力とのNANDをNAND回路110
でとり、NAND回路110の出力で比較器108の動
作を禁止している。比較器108の出力信号COMP1
を図7(g)に示す。図中斜線部は出力信号SHA,S
HBのレベルが同じであり出力が不定であることを示
す。
In FIG. 8, the output signal SHA is set to the sub-F.
The voltage of one third of the AM modulation component of the G signal (V ref = V CC
/ 2 + V sub / 3) and the output signal (COMP2: FIG. 7 (f)) of the comparator 109 and the pulse generator 1
The NAND with the outputs of 05 and 107 is connected to the NAND circuit 110.
Therefore, the operation of the comparator 108 is prohibited by the output of the NAND circuit 110. Output signal COMP1 of the comparator 108
Is shown in FIG. In the figure, the shaded areas are the output signals SHA and S.
It indicates that the HB level is the same and the output is indefinite.

【0032】比較器108の出力COMP1は、Dラッ
チ回路112のデータ端子に入力する。パルスジェネレ
ータ105の出力はディレイ回路111により、Dラッ
チ回路112の入力信号にタイミングを合致させるよう
に遅延され、Dラッチ回路112のクロック端子Cに入
力されている。また、モータ起動時、停止時等のDラッ
チ回路112の誤動作を防ぐため、回転速度制御回路2
00より出力される回転数ロック信号により、回転数が
目標回転数のある一定範囲内にあるときのみ、Dラッチ
回路112を動作させている。図8においては、ロック
信号の出力範囲は基準値に対し±10%以下において出
力されるように設定してある。Dラッチ回路112の出
力Qを図7(i)に示す。この信号の立ち上がりタイミ
ングが回転位置検出のタイミングとなる。この回転位置
検出信号は、ディレイ回路111の出力であるクロック
CLD(図7(h))と同期しているため、比較器等の
オフセット電圧の変化によるタイミングの変化に影響さ
れないようにしてある。
The output COMP1 of the comparator 108 is input to the data terminal of the D latch circuit 112. The output of the pulse generator 105 is delayed by the delay circuit 111 so as to match the input signal of the D latch circuit 112, and is input to the clock terminal C of the D latch circuit 112. Further, in order to prevent malfunction of the D latch circuit 112 at the time of starting and stopping the motor, the rotation speed control circuit 2
The rotation speed lock signal output from 00 causes the D latch circuit 112 to operate only when the rotation speed is within a certain range of the target rotation speed. In FIG. 8, the output range of the lock signal is set to be output within ± 10% of the reference value. The output Q of the D latch circuit 112 is shown in FIG. The rising timing of this signal is the rotational position detection timing. Since this rotational position detection signal is synchronized with the clock CLD (FIG. 7 (h)) which is the output of the delay circuit 111, the rotational position detection signal is not affected by the change in the timing due to the change in the offset voltage of the comparator or the like.

【0033】図5と図6において、ロータユニット40
が矢印B方向に回転していると仮定すると、発電線素の
一つ7b−1とFG着磁パターンの境界線17−1が対
向した直後に回転位置検出信号(図7(i)の回転位置
検出信号において信号が立ち上がるタイミング)が発生
する。
5 and 6, the rotor unit 40
Is rotating in the direction of arrow B, the rotational position detection signal (rotation of FIG. 7 (i)) occurs immediately after one of the power generation line elements 7b-1 and the boundary line 17-1 of the FG magnetization pattern face each other. The timing at which the signal rises in the position detection signal) occurs.

【0034】前述した説明においては、サンプルホール
ド回路104のホールドタイミングはクロックCLAの
立ち上がりであり、サンプルホールド回路106のホー
ルドタイミングはクロックCLAの立ち下がりであり、
Dラッチ回路112のラッチタイミングはクロックCL
Aの立ち上がりから立ち下がりまでの間のある瞬間であ
るが、サンプルホールド回路104のホールドタイミン
グはクロックCLAの立ち下がりであり、サンプルホー
ルド回路106のホールドタイミングはクロックCLA
の立ち上がりである。また、Dラッチ回路112のラッ
チタイミングはクロックの立ち下がりから立ち上がりま
での間のある瞬間であっても良い。
In the above description, the hold timing of the sample hold circuit 104 is the rising edge of the clock CLA, and the hold timing of the sample hold circuit 106 is the falling edge of the clock CLA.
The latch timing of the D latch circuit 112 is clock CL
At a certain moment between the rising edge and the falling edge of A, the hold timing of the sample hold circuit 104 is the falling edge of the clock CLA, and the hold timing of the sample hold circuit 106 is the clock CLA.
Is the rise of. Further, the latch timing of the D latch circuit 112 may be a certain moment between the falling edge and the rising edge of the clock.

【0035】図6に示すように、FGマグネット2の円
周上の一部(角度α)に無着磁部を設定すると、FGマ
グネット2と基板7(鉄からなる)の間で吸着力のアン
バランスが生じ、モータの回転精度を悪化させる可能性
がある。また、軸受け等の劣化を招く可能性がある。
As shown in FIG. 6, when a non-magnetized portion is set in a part (angle α) on the circumference of the FG magnet 2, the attraction force between the FG magnet 2 and the substrate 7 (made of iron) is increased. There is a possibility that unbalance will occur and the rotation accuracy of the motor will be deteriorated. In addition, there is a possibility that the bearing and the like may be deteriorated.

【0036】図9は、上述した吸着力のアンバランスを
無くすように着磁部分が形成されている。角度αの範囲
に発電線素のピッチの2倍で着磁を行なっている。この
ように構成すると、2倍のピッチで着磁した部分は吸着
力は発生するが、発電線素の出力には寄与しないため、
吸着力のアンバランスがなくなり、回転精度を悪化させ
る心配がなくなるとともに、軸受けの劣化の心配もなく
なる。
In FIG. 9, the magnetized portion is formed so as to eliminate the above-mentioned imbalance of the attraction force. Magnetization is performed in the range of the angle α at twice the pitch of the power generation line elements. With this structure, the portion magnetized at the double pitch generates the attractive force, but does not contribute to the output of the power generating line element.
There is no imbalance in the attraction force, and there is no worry of deteriorating the rotation accuracy, and there is no worry of bearing deterioration.

【0037】[0037]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、吸着力
のアンバランスをなくすために、図9に示した着磁をす
ると、図2の信号(c’)に示すように、サブFG信号
がFG信号周波数の1/2の周波数でAM変調され、位
置検出信号(図8:Dラッチ回路112Q出力、図2:
Q1出力)が誤動作する可能性がある。
However, when the magnetization shown in FIG. 9 is carried out in order to eliminate the imbalance of the attraction force, the sub-FG signal becomes the FG signal as shown in the signal (c ') of FIG. AM-modulated at half the frequency, and position detection signal (FIG. 8: D latch circuit 112Q output, FIG. 2:
Q1 output) may malfunction.

【0038】そこで、本発明は上述の問題点に鑑み、サ
ブFG信号に高次のAM変調成分が含まれた場合でも、
回転位置検出回路の誤動作を防ぐことができる回路を提
供することを目的とする。
Therefore, in view of the above-mentioned problems, the present invention, even when the sub-FG signal includes a high-order AM modulation component,
An object of the present invention is to provide a circuit capable of preventing a malfunction of the rotation position detection circuit.

【0039】[0039]

【課題を解決するための手段】本発明の回転位置検出回
路は、ロータとステータとを有する電動機のロータ上に
多極着磁して配置した回転速度検出用マグネットと、ス
テータ上にくし歯状に屈曲して配置した発電線素とから
成る回転速度検出機構を具備し、前記ロータ上には一部
に発電に寄与する領域があって、前記発電線素からは、
第1の回転速度信号とロータの1回転に対し1度ゼロに
近いレベルとなるAM変調を受ける第2の回転速度信号
とを取り出すように設けられ前記第1,第2の回転速度
信号に基づいて回転位置信号を生成する、電磁回転機の
回転位置検出回路であって、前記第2の回転速度信号の
前記AM変調成分がゼロに近いレベルとなる付近に、高
次のAM変調成分が付加された場合、前記高次のAM変
調成分に起因する誤動作を防止する誤動作防止回路を有
する。
A rotational position detecting circuit of the present invention comprises a rotating speed detecting magnet arranged on a rotor of an electric motor having a rotor and a stator in a multi-pole magnetized manner, and a comb-like tooth on the stator. It comprises a rotational speed detection mechanism consisting of a power generating line element bent and arranged in a, there is a region on the rotor that contributes to power generation in part, from the power generating line element,
Based on the first and second rotation speed signals, the first rotation speed signal and the second rotation speed signal that undergoes AM modulation whose level is close to zero for one rotation of the rotor are obtained. A rotation position detection circuit for an electromagnetic rotating machine that generates a rotation position signal by adding a high-order AM modulation component near the level where the AM modulation component of the second rotation speed signal is close to zero. In this case, a malfunction prevention circuit for preventing malfunction due to the high-order AM modulation component is provided.

【0040】好ましくは前記誤動作防止回路は、第1の
回転速度信号を微分した後に第1の比較器を経て形成さ
れる第1のパルスの立ち上がりにて第2の回転速度信号
をサンプルホールドする第1のサンプルホールド回路
と、第1のパルスの立ち下がりにて第1のサンプルホー
ルド回路の出力をサンプルホールドする第2のサンプル
ホールド回路と、第1のサンプルホールド回路の出力
と、第2のサンプルホールド回路の出力とを比較する第
2の比較器と、第2の比較器の出力を第1のラッチ用ク
ロックに同期してラッチする第1のラッチ回路と、第1
のパルスの立ち上がりから立ち下がりまでのタイミング
に同期して出力された第1,第2のサンプホールド回路
のホールド出力が、第1のラッチ回路に到達するタイミ
ングに合わせて第1のラッチ用クロックを第1のラッチ
回路に供給する第1のクロック生成回路と、第1のラッ
チ回路の出力を第1のクロックの立ち下がりにてラッチ
する第2のラッチ回路と、第1のラッチ回路の出力と第
2のラッチ回路の出力との論理和をとる論理和回路と、
論理和回路の出力を第2のラッチ用クロックに同期して
ラッチし、正規回転位置検出信号として出力する第3の
ラッチ回路と、論理和回路に与えられた第1,第2のラ
ッチ回路の出力が、論理和回路を経て第3のラッチ回路
に到達するタイミングに合わせて、第2のラッチ用クロ
ックを第3のラッチ回路に供給する第2のクロック生成
回路とを有する。
Preferably, the malfunction prevention circuit samples and holds the second rotation speed signal at the leading edge of the first pulse formed through the first comparator after differentiating the first rotation speed signal. No. 1 sample-hold circuit, a second sample-hold circuit that samples and holds the output of the first sample-hold circuit at the falling edge of the first pulse, an output of the first sample-hold circuit, and a second sample A second comparator for comparing the output of the hold circuit, a first latch circuit for latching the output of the second comparator in synchronization with the first latch clock, and
The first latch clock is synchronized with the timing when the hold outputs of the first and second sump-hold circuits output in synchronization with the timing from the rising edge to the falling edge of the pulse of A first clock generation circuit to be supplied to the first latch circuit; a second latch circuit that latches the output of the first latch circuit at the falling edge of the first clock; and an output of the first latch circuit An OR circuit that ORs the output of the second latch circuit,
The output of the logical sum circuit is latched in synchronization with the second latch clock and is output as a normal rotational position detection signal, and the third latch circuit and the first and second latch circuits provided to the logical sum circuit. A second clock generation circuit that supplies the second latch clock to the third latch circuit at the timing when the output reaches the third latch circuit via the logical sum circuit.

【0041】さらには、第1,第2のサンプルホールド
回路がサンプリングしているタイミングと、前記第2回
転速度信号の振幅がその最大値に対してある一定値以上
になっているタイミングにおいては、第2の比較器の動
作は禁止されており、第1,第3のラッチ回路は、前記
電磁回転機の回転速度が目標回転速度に対しある一定範
囲内に入ったときにのみ動作可能にされているのが好ま
しい。
Further, at the timing when the first and second sample and hold circuits are sampling and at the timing when the amplitude of the second rotation speed signal is a certain value or more with respect to its maximum value, The operation of the second comparator is prohibited, and the first and third latch circuits are enabled only when the rotation speed of the electromagnetic rotating machine is within a certain range with respect to the target rotation speed. Is preferred.

【0042】[0042]

【作用】本発明によれば、1回転に1周期のAM変調さ
れた信号を発生する速度信号検出用の発電手段を利用し
て、モータの回転位置検出を行う回転位置検出回路にお
いて、前記速度信号に高次のAM変調成分が付加された
場合、例えば、発電に寄与しない角度αの範囲に発電線
素のピッチの2倍で着磁をして、FG周波数の1/2の
周波数のAM変調成分が該速度検出信号に含まれる場合
でも、誤動作することなしに回転位置検出が可能になる
ので、吸着力のアンバランスがなくなり、回転精度が悪
化させる心配もなくなり、軸受けの劣化の心配もなくな
る。
According to the present invention, in the rotational position detection circuit for detecting the rotational position of the motor by utilizing the power generation means for detecting the speed signal which generates the AM-modulated signal of one cycle per one rotation, When a high-order AM modulation component is added to the signal, for example, it is magnetized in a range of an angle α that does not contribute to power generation at twice the pitch of the power generation line element, and AM of a frequency half the FG frequency is used. Even when the modulation component is included in the speed detection signal, the rotational position can be detected without malfunction, so that the imbalance of the attraction force is eliminated, the rotation accuracy is not deteriorated, and the bearing is not deteriorated. Disappear.

【0043】[0043]

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は本発明の電磁回転機用の回転位置検
出回路の一実施例を示すブロック図、図2は図1の実施
例の各部の動作を示すタイミングチャート、図3は図1
の実施例が用いられる周対向型のスピンドルモータの構
成を示す図である。また、図1においては、回転位置検
出回路のうち主として、高次AM変調成分による誤動作
を防止する回路部分のみが示されており、他の部分につ
いては図8の従来のものと同様なので省略してある。図
3から明らかなように本実施例においては、位置検出用
マグネット13およびホール素子14は不要となってい
る。
Embodiments of the present invention will now be described with reference to the drawings. 1 is a block diagram showing an embodiment of a rotational position detection circuit for an electromagnetic rotating machine of the present invention, FIG. 2 is a timing chart showing the operation of each part of the embodiment of FIG. 1, and FIG.
It is a figure which shows the structure of the circumferentially opposed spindle motor in which the Example of FIG. Further, FIG. 1 mainly shows only a circuit portion for preventing a malfunction due to a high-order AM modulation component in the rotational position detection circuit, and omits other portions since they are the same as the conventional one in FIG. There is. As is apparent from FIG. 3, in this embodiment, the position detecting magnet 13 and the Hall element 14 are unnecessary.

【0044】Dラッチ回路112(図8で示されたも
の)の出力は,クロックCLC(図7:107パルスジ
ェネレータ出力)にてラッチするDラッチ回路114に
入力される。Dラッチ回路112,114の出力Q1,
Q2は、論理和回路115に入力され、出力(Q1+Q
2)として出力される。Dラッチ回路117は、データ
入力端子Dに入力された論理和回路115の出力(Q1
+Q2)を、クロックCLE(クロックCLD(図7:
ディレイ回路111の出力)をディレイ回路116を通
して得られたクロック)にてラッチする。
The output of the D latch circuit 112 (shown in FIG. 8) is input to the D latch circuit 114 which is latched by the clock CLC (FIG. 7: 107 pulse generator output). Outputs Q1 of the D latch circuits 112 and 114
Q2 is input to the OR circuit 115 and output (Q1 + Q
2) is output. The D latch circuit 117 receives the output (Q1
+ Q2) to clock CLE (clock CLD (FIG. 7:
The output of the delay circuit 111) is latched by the clock obtained through the delay circuit 116).

【0045】ラッチ回路117の出力Q3の立ち上がり
タイミングを回転位置検出信号とするが、多くの場合、
回転位置検出信号Q3は、時定数回路118のトリガと
して使用され、ある一定のディレイ時間の後、インデッ
クス信号IDとして時定数回路118より出力される。
The rising timing of the output Q3 of the latch circuit 117 is used as the rotational position detection signal.
The rotational position detection signal Q3 is used as a trigger for the time constant circuit 118, and is output from the time constant circuit 118 as an index signal ID after a certain delay time.

【0046】時定数回路118は、そのスレッショール
ドレベルが基準電圧回路119により決定され、ディレ
イ時間は、モータの回転数に応じてそのスレッショール
ドレベルを変更することにより、適切な値に設定可能と
されている。このように変更できることは、フロッピー
ディスクドライブ等において動作を確実にさせるために
必要なことである。
The threshold level of the time constant circuit 118 is determined by the reference voltage circuit 119, and the delay time is set to an appropriate value by changing the threshold level according to the rotation speed of the motor. It is possible. The ability to change in this way is necessary for ensuring proper operation in a floppy disk drive or the like.

【0047】次に図1で示された実施例の回転位置検出
回路の動作について図2を参照して説明する。C′はF
G周波数の1/2の周波数のAM変調成分を含んだサブ
FG信号の出力波形を示す(図5の増幅器16bの出
力)。信号波形のピーク値が交互に変化するため、Dラ
ッチ112の出力Q1は、図2のように変化する。先願
発明(特願平4−3187号)では、出力Q1の立ち上
がりタイミングが回転位置検出信号であるため、誤動作
していることが解る。
Next, the operation of the rotational position detection circuit of the embodiment shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. C'is F
The output waveform of the sub FG signal containing the AM modulation component of the frequency of 1/2 of the G frequency is shown (output of the amplifier 16b in FIG. 5). Since the peak value of the signal waveform changes alternately, the output Q1 of the D latch 112 changes as shown in FIG. In the prior invention (Japanese Patent Application No. 4-3187), since the rising timing of the output Q1 is the rotational position detection signal, it can be understood that malfunction occurs.

【0048】図2の出力Q1はDラッチ回路114のデ
ータ端子に入力され、クロックCLC(図7:107パ
ルスジェネレータ出力)のタイミングでラッチされ、出
力Q1に対し、クロック周期の約半分のタイミングだけ
シフトした図2の出力Q2を出力する。
The output Q1 of FIG. 2 is input to the data terminal of the D latch circuit 114 and latched at the timing of the clock CLC (FIG. 7: 107 pulse generator output). Only the timing of about half the clock cycle with respect to the output Q1. The shifted output Q2 of FIG. 2 is output.

【0049】図2の出力Q1,Q2は論理和回路115
によって加算され、出力(Q1+Q2)として出力され
る。論理和回路115からの出力は、Dラッチ回路11
7のデータ端子に入力され、ディレイ回路116を通過
したクロックCLDであるクロックCLEでラッチさ
れ、先願発明と同様(図7参照)にφ0検出後におい
て、論理レベルハイの出力(Q1+Q2)が最初に検出
されるクロックCLEのタイミングが回転位置検出信号
の立上りタイミングとなる図2の出力Q3を得る。その
立上りタイミングは、先願発明(特願平4−3187
号)に対して、ディレイ回路114のディレイ分(Δ
θ)だけ遅れて出力される(θ0+3°+Δθ)。要約
すると、クロック2発分続けてサブFG信号のピーク値
が小さくなる時のみ、位置検出信号が出力される。すな
わち、高次のAM変調成分の影響が取り除かれ、回転位
置検出回路は正常な動作をする。
The outputs Q1 and Q2 of FIG.
Are added and output as an output (Q1 + Q2). The output from the OR circuit 115 is the D latch circuit 11
The data is input to the data terminal 7 and is latched by the clock CLE which is the clock CLD that has passed through the delay circuit 116, and the output of the logic level high (Q1 + Q2) is detected after φ 0 is detected in the same manner as the invention of the previous application (see FIG. 7). The output Q3 of FIG. 2 in which the timing of the first detected clock CLE is the rising timing of the rotational position detection signal is obtained. The rising timing is the invention of the prior application (Japanese Patent Application No. 4-3187).
Signal), the delay amount of the delay circuit 114 (Δ
The output is delayed by (θ) (θ 0 + 3 ° + Δθ). In summary, the position detection signal is output only when the peak value of the sub FG signal becomes small for two consecutive clocks. That is, the influence of the high-order AM modulation component is removed, and the rotational position detection circuit operates normally.

【0050】図4に具体的な部品を用いて回路を構成例
した例を示す。Dラッチ回路として4013、論理和回
路として4071、ディレイ回路として74LS04と
微分回路を使用している。
FIG. 4 shows an example of a circuit configuration using concrete parts. A D latch circuit 4013, an OR circuit 4071, a delay circuit 74LS04 and a differentiating circuit are used.

【0051】また、先願発明(特願平4−3187号)
において説明したように、比較器108の、サブFG信
号が大きいときの、FGマグネットの面振れ等による余
分なAM変調成分による誤動作防止回路と、Dラッチ回
路112、117の、モータ起動時、停止時の誤動作防
止回路が付加されている。
The invention of the prior application (Japanese Patent Application No. 4-3187)
As described above, when the sub FG signal of the comparator 108 is large, the malfunction prevention circuit due to the extra AM modulation component due to the surface deflection of the FG magnet and the D latch circuits 112 and 117 are stopped at the time of starting the motor. A malfunction prevention circuit is added.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による電磁
回転機は、回転速度検出用の2つの電磁結合素子間に形
成される磁界強度が1pprでAM変調されており、高
次のAM変調成分が回転位置検出信号に含まれる場合で
も、そのAM変調成分から回転位置信号を生成すること
ができる。このために、回転速度検出用磁界発生手段
の、発電に寄与しない角度αの範囲に発電線素のピッチ
の2倍で着磁をして、FG周波数の1/2の周波数のA
M変調成分が速度検出信号に含まれる場合でも、誤動作
することなしに回転位置検出が可能になるので、吸着力
のアンバランスがなくなるとともに、回転精度を悪化さ
せる心配や軸受を劣化させる心配もなくなるという効果
がある。
As described above, in the electromagnetic rotating machine according to the present invention, the magnetic field strength formed between the two electromagnetic coupling elements for detecting the rotation speed is AM-modulated with 1 ppr, and the high-order AM modulation is performed. Even when the component is included in the rotational position detection signal, the rotational position signal can be generated from the AM modulation component. For this reason, the rotation speed detection magnetic field generating means is magnetized in a range of an angle α that does not contribute to power generation at twice the pitch of the power generating line elements, and A of a frequency half the FG frequency is used.
Even if the M modulation component is included in the speed detection signal, the rotational position can be detected without malfunction, so that the imbalance of the attraction force is eliminated, and the rotation accuracy is not deteriorated and the bearing is not deteriorated. There is an effect.

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

【図1】本発明の回転位置検出回路の一実施例を示すブ
ロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of a rotational position detection circuit of the present invention.

【図2】図1の実施例の動作を示すタイミングチャート
である。
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the embodiment shown in FIG.

【図3】図1の実施例が用いられるのモータの構造を示
す断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the structure of a motor in which the embodiment of FIG. 1 is used.

【図4】本発明の実施例の回転位置検出回路を具体的な
部品を用いて実現した例を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing an example in which the rotational position detection circuit of the embodiment of the present invention is realized by using concrete parts.

【図5】従来技術である先願発明(特願平4−3187
号)の実施例における発電線素パターンを説明する図で
ある。
FIG. 5 is a prior art invention of prior art (Japanese Patent Application No. 4-3187).
No.) example of the power generation line element.

【図6】従来技術の実施例におけるFGマグネット(速
度検出用マグネット)の着磁パターンを説明する図。
FIG. 6 is a diagram illustrating a magnetization pattern of an FG magnet (velocity detecting magnet) in the example of the related art.

【図7】従来技術の実施例の動作を説明するタイミング
チャートである。
FIG. 7 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment of the related art.

【図8】従来技術の一実施例を示すブロック図である。FIG. 8 is a block diagram showing an example of a conventional technique.

【図9】従来技術の他の実施例におけるFGマグネット
の着磁パターン(本発明の実施例においても用いられて
いる)を説明する図。
FIG. 9 is a diagram for explaining a magnetization pattern of an FG magnet in another example of the related art (also used in the example of the present invention).

【図10】従来技術が適用された3相ブラシレスモータ
の構造を説明する平面図。
FIG. 10 is a plan view illustrating the structure of a three-phase brushless motor to which a conventional technique is applied.

【図11】図10のモータの部分断面図。11 is a partial cross-sectional view of the motor shown in FIG.

【図12】図10のモータのFG信号検出用の線素パタ
ーンを示す図。
12 is a diagram showing a line element pattern for FG signal detection of the motor of FIG.

【図13】従来技術における位置検出素子出力と位置検
出信号との関係を示す波形図である。
FIG. 13 is a waveform diagram showing a relationship between a position detection element output and a position detection signal in the conventional technique.

【図14】従来技術における比較器の入出力を示す図で
ある。
FIG. 14 is a diagram showing input / output of a comparator in the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 駆動マグネット 2 FGマグネット(速度検出用マグネット) 4 ロータヨーク 7a,7b 発電線素部 112,114,117 Dラッチ回路 115 論理和回路 116 ディレイ回路 118 時定数回路 1 Drive Magnet 2 FG Magnet (Magnet for Speed Detection) 4 Rotor Yoke 7a, 7b Generator Line Element Section 112, 114, 117 D Latch Circuit 115 OR Gate Circuit 116 Delay Circuit 118 Time Constant Circuit

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ロータとステータとを有する電動機のロ
ータ上に多極着磁して配置した回転速度検出用マグネッ
トと、ステータ上にくし歯状に屈曲して配置した発電線
素とから成る回転速度検出機構を具備し、前記ロータ上
には一部に発電に寄与する領域があって、前記発電線素
からは、第1の回転速度信号とロータの1回転に対し1
度ゼロに近いレベルとなるAM変調を受ける第2の回転
速度信号とを取り出すように設けられ前記第1,第2の
回転速度信号に基づいて回転位置信号を生成する、電磁
回転機の回転位置検出回路において、 前記第2の回転速度信号の前記AM変調成分がゼロに近
いレベルとなる付近に、高次のAM変調成分が付加され
た場合、前記高次のAM変調成分に起因する誤動作を防
止する誤動作防止回路を有することを特徴とする回転位
置検出回路。
1. A rotation comprising a rotation speed detecting magnet arranged on a rotor of a motor having a rotor and a stator in a multi-pole magnetized manner, and a power generating line element arranged on the stator in a comb-like shape. A speed detection mechanism is provided, and there is a region on the rotor that partially contributes to power generation. From the power generation line element, a first rotation speed signal and one rotation per rotation of the rotor are provided.
A rotation position of an electromagnetic rotating machine, which is provided so as to take out a second rotation speed signal subjected to AM modulation having a level close to zero degree, and generates a rotation position signal based on the first and second rotation speed signals. In the detection circuit, when a high-order AM modulation component is added near the level where the AM modulation component of the second rotation speed signal is close to zero, malfunction caused by the high-order AM modulation component may occur. A rotation position detection circuit having a malfunction prevention circuit for preventing the rotation position detection circuit.
【請求項2】 前記誤動作防止回路は、第2の回転速度
信号の1回転に1回のAM変調成分の振幅の変化を検出
し、その振幅の極小値を検出し、前記極小値検出の後続
いて起こる、第1の回転速度信号を微分した後に第1の
比較器を経て形成されるパルスの立ち上がりまたは立ち
下がりのタイミングで、ロータ1回転につき1発の回転
位置信号を発生し、 第1の回転速度信号を微分した後に第1の比較器を経て
形成される第1のパルスの立ち上がりにて第2の回転速
度信号をサンプルホールドする第1のサンプルホールド
回路と、 第1のパルスの立ち下がりにて第1のサンプルホールド
回路の出力をサンプルホールドする第2のサンプルホー
ルド回路と、 第1のサンプルホールド回路の出力と、第2のサンプル
ホールド回路の出力とを比較する第2の比較器と、 第2の比較器の出力を第1のラッチ用クロックに同期し
てラッチする第1のラッチ回路と、 第1のパルスの立ち上がりから立ち下がりまでのタイミ
ングに同期して出力された第1,第2のサンプホールド
回路のホールド出力が、第1のラッチ回路に到達するタ
イミングに合わせて第1のラッチ用クロックを第1のラ
ッチ回路に供給する第1のクロック生成回路と、 第1のラッチ回路の出力を第1のクロックの立ち下がり
にてラッチする第2のラッチ回路と、 第1のラッチ回路の出力と第2のラッチ回路の出力との
論理和をとる論理和回路と、 論理和回路の出力を第2のラッチ用クロックに同期して
ラッチし、正規回転位置検出信号として出力する第3の
ラッチ回路と、 論理和回路に与えられた第1,第2のラッチ回路の出力
が、論理和回路を経て第3のラッチ回路に到達するタイ
ミングに合わせて、第2のラッチ用クロックを第3のラ
ッチ回路に供給する第2のクロック生成回路とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の回転位置検出回路。
2. The malfunction prevention circuit detects a change in the amplitude of the AM modulation component once per rotation of the second rotation speed signal, detects a minimum value of the amplitude, and follows the detection of the minimum value. Occurs at the rising or falling timing of the pulse formed through the first comparator after differentiating the first rotation speed signal, one rotation position signal is generated for each rotation of the rotor. A first sample-hold circuit that samples and holds the second rotation speed signal at the rising edge of the first pulse formed through the first comparator after differentiating the rotation speed signal, and the falling edge of the first pulse Compares the output of the first sample and hold circuit with the output of the first sample and hold circuit and the output of the second sample and hold circuit. A second comparator that latches the output of the second comparator in synchronization with the first latch clock, and a first latch circuit that latches the output of the second comparator in synchronization with the timing from the rising edge to the falling edge of the first pulse. First clock generation for supplying the first latch circuit with the first latch clock at the timing when the hold outputs of the first and second sump-hold circuits output by the first latch circuit reach the first latch circuit. Circuit, a second latch circuit that latches the output of the first latch circuit at the falling edge of the first clock, and the logical sum of the output of the first latch circuit and the output of the second latch circuit An OR circuit, a third latch circuit for latching the output of the OR circuit in synchronization with the second latch clock, and outputting it as a normal rotational position detection signal, and a first and a first circuit applied to the OR circuit. 2 latch circuits A second clock generation circuit for supplying a second latch clock to the third latch circuit at the timing when the output reaches the third latch circuit via the logical sum circuit. The rotational position detection circuit according to claim 1.
【請求項3】 第1,第2のサンプルホールド回路がサ
ンプリングしているタイミングと、前記第2回転速度信
号の振幅がその最大値に対してある一定値以上になって
いるタイミングにおいては、第2の比較器の動作は禁止
されている請求項2記載の回転位置検出回路。
3. At the timing at which the first and second sample and hold circuits are sampling and at the timing at which the amplitude of the second rotation speed signal is a certain value or more with respect to its maximum value, The rotational position detecting circuit according to claim 2, wherein the operation of the second comparator is prohibited.
【請求項4】 第1,第3のラッチ回路は、前記電磁回
転機の回転速度が目標回転速度に対しある一定範囲内に
入ったときにのみ動作可能にされている請求項2記載の
回転位置検出回路。
4. The rotation according to claim 2, wherein the first and third latch circuits are enabled only when the rotation speed of the electromagnetic rotating machine is within a certain range with respect to the target rotation speed. Position detection circuit.
JP21866893A 1993-09-02 1993-09-02 Rotational position detection circuit of electromagnetic rotating machine Expired - Lifetime JP3357133B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21866893A JP3357133B2 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Rotational position detection circuit of electromagnetic rotating machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP21866893A JP3357133B2 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Rotational position detection circuit of electromagnetic rotating machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0775374A true JPH0775374A (en) 1995-03-17
JP3357133B2 JP3357133B2 (en) 2002-12-16

Family

ID=16723558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP21866893A Expired - Lifetime JP3357133B2 (en) 1993-09-02 1993-09-02 Rotational position detection circuit of electromagnetic rotating machine

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3357133B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334668B1 (en) * 1998-06-03 2002-08-24 삼성전기주식회사 Brushless motor
JP2003235201A (en) * 2001-12-03 2003-08-22 Mitsuba Corp Electric motor

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100334668B1 (en) * 1998-06-03 2002-08-24 삼성전기주식회사 Brushless motor
JP2003235201A (en) * 2001-12-03 2003-08-22 Mitsuba Corp Electric motor

Also Published As

Publication number Publication date
JP3357133B2 (en) 2002-12-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5408153A (en) Index position detecting apparatus for an electromagnetic rotary machine
US7750586B2 (en) Drive control device of motor and a method of start-up
JP2004364354A (en) Index signal generating method of disc and disc drive device
JP3357133B2 (en) Rotational position detection circuit of electromagnetic rotating machine
JP2902514B2 (en) Rotational position detector of electromagnetic rotating machine
JPH1141897A (en) Motor with rotation speed detection means
JPH0556619A (en) Electromagnetic rotating machine
JP3486089B2 (en) Drive control device for brushless motor
JPH1052084A (en) Pulse signal generating circuit for controlling three-phase brushless motor
JPH0556621A (en) Electromagnetic rotating machine
JP3544864B2 (en) Drive control device for brushless motor
JPH0591706A (en) Electromagnetic rotating machine
JPH05191994A (en) Electromagnetic rotating machine
JPS6070956A (en) Disk-shaped brushless motor
JPH0583918A (en) Electromagnetic rotating machine
JP2975692B2 (en) Motor pulse signal generator
JPH0583919A (en) Electromagnetic rotating machine
JPH0698516A (en) Electromagentic rotating machine
JPH0583917A (en) Electromagnetic rotating machine
JPH06165462A (en) Electromagnetic rotating machine
JP2005051855A (en) Rotational position detecting circuit of motor
KR100227745B1 (en) Pg generator using fg of vcr head drum motor
KR19980059124A (en) Frequency generator (FG) generation method of V-Cal drum motor
JPH05207779A (en) Rotational position detector
JPH0767306A (en) Electromagnetic rotating machine

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081004

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091004

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091004

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101004

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101004

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111004

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111004

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121004

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131004

Year of fee payment: 11