JPS58136279A - 速度制御回路 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は例えばクォーツロックシステムモータドライ
ブ方式等に用いて好適な速度制御回路に関する。

斯の種速度制御回路として例えば第１Ｆ！ｇＫ示すよう
なものが従来提！Ｉａされている。即ち、１１１図に於
いて（１）はモータ、（２）はこの七−一（１）の速度
を検出するための周波数発生器、（３）は周波数発生器
（２）からの正弦波形状の信号を増幅し、そしてノくル
ス状の信号に波形整形するための周波数発磁器用増幅器
、（４）は増幅器（３）からのパルスの例えば立上りに
同期して微分波を出力する機会１１ｊ１．（５）は機会
ＷＡＩＩ（４）からの微分ｔｌＫ同期して鋸歯状波を発
生し、この鋸−状波と基準値を比較してパルス波を形成
し、更にこのパルス波を直流信号に変換して出力する周
波数−電圧変換回路、（勾は速度制御系に関連した基準
り目ツクを発生する基準発生器、（力は増幅器（３）の
出力と基準発生器（６）の出力を位−比較する位相比較
器、（８）は位相比較器（７）の出力側に得られたパル
ス状の位ｓｇａ差分を直流信号に変換する低域Ｐ＃ｌ器
、（９）は周波数・電圧変換ｍ１ｌｌ（５）の出力と低
域Ｐ波器（８）の出力を混合するための混合回路、鵠は
混合回路（９）からの出力に応じて毫−メ（１）を態動
制御する駆動回路、■は出力端子である。

かかる構成に於いて、モータ（１）の速度が基準速度よ
り這いとき即ち、周波数発生器（２）の出力位−が基準
発生器（６）の基準位相より進んでいるときは、位相比
較器（７）の出力側には負のパルスが発生し、このパル
スが低域Ｆｅ１ｌ器（８）で直流信号に変換された後Ｍ
ｉｌｌ！数−電圧変換回路（５）からの出力を低減する
ように混合回路（（ホ）で混合され、そして駆動回路（
１１を介してモータ（１）に供給される。この結果、毫
−タ（１）は減速され基準適度と一定になるよ５に制御
される。

一方モータ（１）が基準適度より遅いとき即ち周波数発
生器（濁の出力位相が基抛発生器（６）の基準位相より
遅れているときは位相比較器（））の出力＠には正のパ
ルスが出力され、このパルスが上述同様低域ｒ疲−（８
）で直流信号に変換された後周疲数−電圧変換ＩＩ　Ｉ
Ｉ（５）の出力を増大するように混合回路（９）で混合
され、そして駆動回路α・を介して令−タ（１）に供給
される。この結果、モータ（１）は加速され、一定の基
準適度となるように制御される。

ところで、第１図の如き構成を成す従米崗路の場合、位
相比較！！　（７）の出力側に専用の低域ＦｆＩｌ器（
８７を設けなければならず、従って構成が複雑となると
共にコスト的にも高価となる欠点があった。

この発明は斯る点に曽み１位相比穢器の出力側に専用の
低減ｒｍｓを用いることなく、構成簡単にして速度制御
が可能な速度制御１路を提供するものである。

この発明は速度制御系の中でパルス処理をしている部分
に着目し、周波数−電圧変換部のパルス地理と同Ｗ＃に
速度誤差信号である位相比較パルスを処理する仁とによ
り、従来省略することのできなかった低減Ｐ波器（８）
を取り険こうとするものである。

そこで、位相比較パルスを周波数−電圧変換部の何れの
部分に供給するかｋよって種々の態様が考えられる。

以下、この発明の諸実施例を第２図乃至第６図に基づい
て詳しく説明する。

第ｚ図はこの発明の一実施例を示すもので、同図に於い
て、１１１１図と対応する部分ＫＧ１同一符号を付し、
その詳細説明は省略する。

先ず、周波数−電圧羨換ａ賂（５）の鳥体的な回路　　
“構成を示すと＠２図の破纏で示すような構成となる。

即ち、微分回路（４）の出力側にトランジスタ（ｓｌ）
カ設けられ、このトランジスタ（５ｍ）のベースが微分
回路（４）の出力側に接続され、工？ツタが接地され、
コレクタが時定数回路を形成する抵抗器（５ｂ）及びコ
ンデンサ（５Ｃ）の接続点に接続される。

この時定数回路によって鋸歯状波がつくられる。

そして、抵抗ＩＩ　（５ｂ）の他端は正の電源＋ＢＫ接
続され、コンデンサ（５Ｃ）の他端はＩＩ地される・抵
抗器（５ｂ）及びコンデンサ（５Ｃ）の共通接続点はト
ランジスタ（５ｄ）のベースに接続される。トランジス
タ（５ｄ）はこのトランジスタと対をなすトランジスタ
（５Ｃ）と共に電圧比較器（差動増幅器）を構成する。

トランジスタ（！Ｓｄ）　＊　（５１りの各コレクタは
、夫々抵抗器（ｉｆ）（１１ｇ）を介して正の電−＋Ｂ
に接続され、各工２ツタは、共通接続された後抵抗器（
５ｈ）を介して接地される。又トランジスタ（５ｅ）の
ベースはバイアス回路を形成する抵抗器（ｓｉ）（５Ｄ
の共通接続点ＫＪＩ続され、斯る構成によりトランジス
タ（５６）のベース側妃は常時一定のバイア子電圧が基
準値として供給されるように成されている。更に電圧比
較器の出力１１に：）ランジスタ（５ｋ）が設けられ、
このトランジスタ（５ｋ）のベースは、トランジスタ（
５ｄ）’５（５ｅ）の一方、例えばトランジスタ（５ｄ
）のコレクタに接続され１、トランジスタ（５ｋ）の二
２ツタは正の電−＋ＢＫ接続され、コレクタは抵抗器（
５處）を介して接地される。また、トランジスタ（５ｋ
）のコレクタは、低域Ｆｉｌｌ！ＩＩを形成する抵抗器
（５ｍ）及びコンデン？　（５ｎ）を介して接地される
。そして抵抗器（５ｍ）及びコンデンサ（５ｎ）の共通
接続点が駆動回路ａ時の出力側に接続される。

また、位相比較器（７）の出力側が注入用抵抗器（５０
）を介して電圧比較器の入力側、即ちトランジスタ（５
ｄ）のベースに接続される。従って、鋸歯状波を発生す
る抵抗器（５ｂ）及びコンデンサ（５Ｃ）と、この注入
用抵抗器（５０）は実質的に低域Ｆｅ１ｌ器を形成し、
従って従来の如く位相比較出力のパルスを専用の低域Ｐ
波器を設け、この低域Ｐ波器を通して速度制御系に注入
する必要がなくなるわけである。

次にこの第２図の回路動作な菖３図の信号波形を参照し
ながら説明する。

今、モータ（１）の速度が周波数発生器（２）で検出さ
れると、その出力側には第３図ＡＫ示すような信号８１
が出力される。この信号８１は増幅器（３）で増幅され
た後波形整形され、その出力側には第３図ＢＫ示すよう
なパルス状の信号Ｓ！が得られる。

この信号Ｓ！は微分回路（４）に供給されると共に位相
比較器（７）Ｋ供給される。微分回路（４）の出力側に
は信号８！の例えば立上りに同期して第３図ＣＫ示すよ
うな微分波信号Ｓ３が出力される。そしてこの信号Ｓ３
の立上りＫｌｌＩＪ期して周波数−電圧変換回路（５）
の時定数回路を構成する抵抗器（５ａ）及びコンデンサ
（５Ｃ）の出力側には第３図ＤＫ示すような鋸歯状波信
号８４が出力される。この信号Ｓ４は電圧比較器を構成
する一方のトランジスタ（Ｓｄ）のベースに供給され又
、電圧比較器を構成する他方のトランジスタ（５Ｃ）の
ベースには第３図ＤＫ示すような一定の基準値Ｖｒ＠ｆ
が供給され、ここで両者が比較される。この結果、トラ
ンジスタ（５ｋ）の出力側には第Ｓ図１！に示すような
所定のパルス幅をもった出カ信号穐が堆り出される。

この上述した周波数−電圧変換回路（５）までの動作は
第１図の場合も同様である。ところが、この発明では位
相比較器（７）の出力パルスがこの周波数−電圧変換回
路（５）虻供給されるわけである。即ち位相比較４Ｂ（
７）の入力側の一方には増幅１１（８）の出方信号８２
を反転した第３図ＦＫ示すような信号８６が供給され、
一方、位相比較器（７）の他方の入力１１１１には、基
準発生器（６）より第３図ＧＫ示すような信号８７が供
給される。そしてこの位相比較器（７）　Ｋ　ｍいて、
信号Ｓ６及びＳ７の位相比較が行われる。今、信号８６
の位相が信号Ｓ７０位相より進んでいるとき、即ち毫−
タ（１）の速度が基準速度より逼〈て周波数発生器（２
）の検出出力位相が基準発止器（６）の基準位相より進
んでいる場合には、位相比較器（７）の出力側には＊ａ
図ＨＫ示すように負方向のパルス信−４８ｍが出力され
る。そしてこの信号８８は抵抗器（Ｓｏ）を介して周波
数−電圧変換ａｍ（５）の電圧　　　　□比較−の入力
側、即ちトランジスタ（５ｄ）のベースに供給される・
このときトランジスタ（５ｄ）のベースには抵抗器（６
ｂ）及びコンデン？　（５Ｃ）の時定数回路から第３図
ＤＫ示すような鋸歯状波信号８４が供給されているので
、この信号８４はパルス信号８ｓ　ｙｃより第３図ＤＫ
Ｗｌａで示すようＫその鋸癩状波の立上り時点を補正さ
れ、即ち基準値Ｖｒｓｆと交叉する点が時間的に遅延さ
れ、もってトランジスタ（５ｋ）の出力側に得られる信
号８５は第３図ＥＫ示すように狭幅のパルス信号となる
。

この結果、抵抗器（５ｍ）及びコンデン−Ｖ″（５ｎ）
から成る低域Ｆ波器と駆動回路α〔を介してモータ（１
）Ｋ供給される信号レベルが減少され、もってモータ（
１）は減速され、一定の基準速度となるよう制御される
。

一方、信号８・の位相が信号８丁の位相より遅れている
とき、即ちモータ（１）の速度が基準速度より遅れて周
波数発生器（２）の検出出力の位相が基準発生器１６）
の基準位相より連れている場合には、第３ｖ！ＪＨＫ示
すように正のパルス信号８＄が発年される。この正のパ
ルス信号８８は上述同様抵抗器（５０）を介して電圧比
較器の入力側に供給される信号Ｓ４に重畳される。従っ
て、鋸蘭状波信号８４は第３図ＤＫ破線で示すように補
正され、今度は上述と逆に基準値Ｖｒｅｆとの交叉点が
時間的に進められ。

この結果トランジスタ（５ｋ）の出力側には第３１％ｌ
ｌｌｉｆＭ着で示すよ５に広幅のパルス信号８易が出力
される。従って、抵抗器（５ｎ）及びコンデンサ（Ｓ烏
）の低域Ｐ波器及び駆動回路ａ・を介してモータ（１）
に供給される信号レベルが今度は上昇し、毫−タ（１）
は加速され、一定の基準速度となるように制御される。

このよ５Ｋして鋸癩状波を発生する抵抗＠　（ｓｂ）及
びコンデンサ（５ｃ）から成る時定数回路の出力側即ち
トランジスタ（５ｄ）及び（Ｓ・）から成る電圧比較器
の入力側に位相比較器（７）からのパルス状の位相比較
−葺儒号を供給することにより周波鐵！電圧変換回路（
５）の出力側にはモータ（１）の速度に応じて補正され
た速度制御備考を得ることができる。

尚、適度制御系の実際の検出信号の位相と基準発生器か
らの基準信号の位相、即ち第３図Ｋｍける信号８・の位
相と信号８丁の位相は、その位相差がびったり合う所で
は第４図に示すようにワウ。

フラッタ（Ｗ−Ｆ）が悪化してしまうので、位相ｇツク
範囲１のプラス側の範ｌ！ｌｂあるいはｉイナス惰の範
囲Ｃのどちらかを選び、位相−ツクの位相差に同図に符
号４及びｅで示すように位相差バイアスをもたせること
Ｋよりワウ・７ラツタの悪化をのがれるよう和する。因
みにこの設定は、例えば基準発生１１（＠）の発振周波
数を１０ｇ４Ｈｚとすると共に位相比較５（７）の出力
側を線断し、一方速度制御系の周破数を上紀周披数１Ｇ
８４Ｈｚより例えば＋３．５％（１１２２Ｈｚ　）　Ｋ
設定すル、Ｌカルｉｌ、７２してあった位相比＊　＠ｆ
７）の出力側を接続すると速度制御系の１１！ｍＨｚは
基準発生器（ａからの発振周波数１０１１４Ｉ（ｘ　Ｋ
　Ｉｆ　Ｍ数胃ツクするようになる。ただし、この場合
に位相的には第３図ＨＫ示すように負のパルスが発生し
た状態で屑１１ｉ数ｑツクすることになる。ＮＪち、位
相差Ｏで回ツクしないように、つまりワウ・フラッタが
悪くならないよう忙所定の位相バイアスをもって設定す
るわけである。

第５図及び第６図はこの発明の他の実施例な示すもので
、夫々第５図及び第６図に於いては、第２図の場合と位
相比ｌＲ４１（７）の出力な周波数−電圧変換■賂（５
）に供給する場所が異なっている。即ち第Ｓ図の場合、
抵抗器（５ｂ）の一端と正の電譚＋Ｂの間に抵抗＠　（
５ｐ）を挿入すると共にこの抵抗器（５ｐ）と並列にト
ランジスタ（５ｑ）を設け、このトランジスタ（５ｑ）
のベースに位相比較器（７）の出力を供給して、そのパ
ルス状の信号によりトランジスタ（５ｑ）をオン、オフ
し、このトランジスタ（５ｑ）のオン、オフに応じて敏
抗器（５ｂ）及びコ／デン−？　（５Ｃ）から成る時定
数回路に抵抗器（５ｑ）を挿入したりあるいはこの回路
から取り外すことＫよって時定数を変化さ姥、鋸歯状波
信号の傾斜を変えるようＫする。例えばこの場合トラン
ジスタ（５ｑ）がオフで抵抗器（５ｐ）が挿入されてい
る状態では、鋸歯状波信号の傾斜は急になるも、トラン
ジスタ（Ｂｑ）がオンして抵抗器（５ｐ）が外されると
、その傾倒はゆるやかになる。このよ５Ｋして、　□こ
のｔｍｍでも第２図の場合と略同様の作用効果を得るこ
とができる。

一方第６図の場合、電圧比較器を構成するトランジスタ
（５Ｃ）のベーＸＫ供給される基準値のレベルを速度誤
差信号に応じて変化させ、同様の作用効果を得ようとす
るものである。即ちバイアス用抵抗１１　（５ｊ）とア
ース聞に抵抗器（５ｒ）を接続し、この抵抗ＩＩ　Ｃ３
ｒ）の両ｇａＫ）フンジスタ（５ｓ）を接続する。そし
てこのトランジスタ（５ｍ）のベースに位相比較器（７
）の出力を供給するようＫする。従って、トランジスタ
（５ｓ）がオンすると抵抗ａｔ　（５ｒ）が外されてト
ランジスタ（５ａ）のベースに供給される基準値Ｖｒｅ
ｆのレベルが低下し一方トランジスタ（５＠）がオフす
ると抵抗器（５ｒ）が挿入されて基準値Ｖｒｅｆが上昇
する。これによって本実施例でも上述と略同様の作用効
果な得ることができる。

上述の如くこの発明によれば、速度制御系に使用されて
いる周波数−電圧変換部のノ（ルス処場部に速度誤差信
号である位相比較出力（パルス）を注入して、実質的に
位相比較出力をパルス状のまま徴うよ５Ｋしたので、従
来位相比較−の出力側に設けられていた低域ＦＩＥＩｉ
を除去することができ、もって構成簡単にしてコスト的
にも廉価な速度制御ａｍを得ることがで會る。

尚、上述の実施例では回転体としてモータな制御する場
合について説明したが、これに限定されることなく、そ
の他の回転体の速度制御を行５場合にも同様に適用でき
ること・ｔいうまでもない。

また、上述の実施例における数値は単に例示にすぎず、
この発明が必ずしもこの数値に限定されるものではない
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の速度制御回路の構成を示すブロック図、
第２図はこの発明の一実施例を示す構成図、第３図及び
第４図は纂２１１の動作説＠に供するための線図、第５
図及び第６図は夫々仁の発明の他の実施例を示す接続図
である。 （１）２は峰−一、（２）は周波数発生器、（３）は周
波数−発生器用増幅器、（４）は微分回路、（５）は周
波数−電圧炭換回路、（６１は基準発生器、（７）は位
＠比験器、Ｑ＊＋を駆ｍ１ＩＩＩＩｃ＆ル。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転体の速度を検出し、腋検出出力と基準値を比較する
   位相比較手段と、少なくとも時定数回路及び電圧比較器
   を有し、上記検出出力を周波数情報より電圧情報に変換
   する周波数−電圧変換手段と、鋏周波数−電圧賓換手段
   の出力により上記回転体を駆動する態動手段とを備え、
   上記位相比較手段の出力を上記電圧比較器の入力側に供
   給するようにしたことを轡黴とする速度制御回路。