JPS5850808A - Ｐｗｍ信号の増幅回路 - 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、一定の周期でパルス幅が変調されて〜・る
ＰＷＭ信号のパルス幅を、一定のパルス幅Ｐ、を基準と
して増幅するＰＷＭ信号の増幅回路に関するものである
。

ＰＷＭ信号は、ある情報をパルス幅に変換したパルス列
からなり、情報の伝送、及びｍｉｓの制御等に使用され
ている。

制御関係において、第１！！ｌｌに示すようＫｌｉ幅値
８の／（ルス電圧によりＤＣモータの回転数を制御する
場合、モータの機械的な時定数に比較してパルス電圧の
オン−オフ周期が充分高いときは、モータに加わる実効
的な電圧Ｅｅｆは、Ｒ，、＝＝ＥＸ（Ｔ、　−Ｔ、　）
と等測的に考えることができる。

したかって、前記Ｅｌｆの変化によってモータの回転数
な制御することができるが、モータの回転数な広い範囲
にわたって変化させたいときは、パＩｋス振幅値ＢＹ大
きくするか、Ｔ、　−’ｒ、の差を大きくする必要があ
る。しかし、パルス振幅値Ｅはドライブ回路の耐圧、電
力の有効利用の面で制限される。

一方、パルスのオン−オフ比、すなわちＴＩ−Ｔ。

でコントロールする場合は次のような問題かある。

回転数サーボ回路において、’ｒ、Ｙ’基準の信号８、
　、Ｔ、　’ｌｌｒモータの回転数センサーによる信号
８！で定めると、回転数と基準信号の周期にロード条件
などによって誤差か生じる場合、その−差電圧か大傘く
なるＳＩＴ’ｓ　　Ｔｔの差が大きくなり、定常偏差か
大きくなる。定常偏差が大きくなると精密なサーボ機能
が失われるので、回″転数□の変化の大きい場合は誤差
検出によって出力されるＰＷＭ信号を、定常偏差でサー
ボされているときのパルス１１１Ｐｖを中心に増幅する
ことが＊＊＊される。

この発明は、か匁る点にかんが＾てなされたもので、Ｐ
ＷＭ変調された信号の差分’ｒ、　−Ｔ、　ｔ’簡単な
回路によって増幅するＰＷＭ信号の増幅回路を提供する
ものである。

以下、この発明の一実施例を第２図、第３図に基づいて
説明する。

第２図において、ＴＩはＰＷＭ（ｉ号の入力端子、１は
反転増幅器、２は抵抗Ｒ１，コンデンサＣＩよりなる＠
１の積分回路、３は抵抗”ｔ　ｅ　Ｒ４、：１ンデンサ
Ｃ３よりなる第２の１回路、４はスレッシ３ルドレペル
ｖｔｈを中心に、それより大きな入力電圧があるとＨレ
ベルの電圧な、小さい入力電圧のときはＬレベルの電圧
な出力する高利得の２値化増幅器を示す。

なお、Ｃａは結合コンアンサ％　Ｒ，は加算抵抗であり
、各々の積分回路の時定数はＣ１・ｎ、＜ｃ、・Ｒ１に
設定しである。

この回路において、入力端子■１にＰＷＭ信号としてＴ
、−Ｔ、の波形人を示す第３図（ａ）が入力されると反
転増幅器１．第１の積分回路２によって波形ＢＫ示すよ
うに三角波に変換される。

一方、前記ＰＷＭ信号の波形人は、第１の積分回路２よ
り大きな時定数ｔもつ第２の積分口ｊ１２ｉ２によって
、はぼ一定の直流電圧とされる。このときの直流電圧ｖ
１は、波形人の振幅値をＥとすると、 ’ｒ、　　　　　Ｒ４ ■・””’Ｔ、＋Ｔ、’・’Ｒ４＋Ｒ，）ｖｃ＝　Ｅ　
＠　Ｋ　１１　”　　　となる。

４ （但し、Ｒ４＋几、＝に％Ｔ、＋’Ｉ’、＝Ｔ）この直
流電圧Ｖ、ｖ２値化増幅器４のスレッシ３ルドレペルｖ
ｔｂと等しい値に設定すると、結合コンデンサＣ，，加
算抵抗Ｒ，！介して供給される波形Ｂ十直流電圧ｖｃの
波形はＣで示される。この波形Ｃｖ大入力れた２値化増
幅器４の出力はＤ波形となり、そりオン−オフ比は説明
するまでもなく入力端子ηの波形Ａと等しい。

次に、第３図（ｂ）　Ｋ示すように’Ｉ’；　＜　Ｔ；
なるＰＷＭ信号か入力端子Ｔ−に波形Ａ′として加わる
と、前記第２の積分回路３の直流電ＦＥｖ、′は前述し
く同様に。

Ｖ：＝Ｅ＠に＠：！Ｌ となり、前記Ｔ、　＝　Ｔ、のときの直流電圧ｖ６と比
較すると、ｖ、−ｖ：＝ΔＶ、＝Ｅ−に一苧＝Ｆ！、に
、ｌｘ たけ減少する・ すると、第３図（ｂ）の波形Ｃのように、スレッシ腸ル
ドレベルＶｔｂよりｌｖだけ下がった点に三角波の波形
Ｂ′か重畳されたことになるので、２値化増幅１１４の
出力は、波形Ｄ′で示すように波形Ｘより狭いパルス幅
をもったパルス列を出力するととができる。

同様に、第３図（ｃ）Ｋ示すようにＴ：　＞　Ｔ；とな
るＰＷＭ信号が波形ｌとして入力されると、第２の積分
回路３の直流電圧Ｖ：は、＜　＝ｌｊ　＊　Ｋ、　■と
なり、 Ｔ、　＝　Ｔ、のときの直流電圧ｖｃと比較して。

ｊ　ｖｃ　＝　Ｂ　＃Ｋ　＃　Ｔ１−！”＝　Ｅ−に−
−ΔＴ Ｔ　　　　　　　Ｔ だけ、増加する。

すると、第３図（Ｃ）の波形σに示すようにスレッショ
ルドレベルＶｔｌ＋より高い点で三角形の波形Ｂ′が重
畳されるので、２値化増幅器４の出力パルスは波形Ｄ’
に示すように入力された波形Ｘより広いパルス幅のもの
が得られる。

以上この回路によってＰＷＭ信号がＴ、　＝　Ｔ、　＝
Ｐ、ｏ（デユーティ５０％）の点を中心に、そのパルス
幅か増幅されることｔ概略的に述ぺたが、さらに増幅さ
れるゲインについて検討してみる。

第１の積分回路２で生成される三角波ＣのピークｆｌＬ
　Ｙ　ｅｐ二ｐとすると、５０％デユーティのパルスで
振幅値Ｂ％パルス幅ｔ、のときは三角波ｅの波高値は第
４図のようＶｃｅ、−、＝＝Ｂ−Ｊ　　　となる。

今、パルス幅か１゜から１．たけ変化したときの直流電
圧の変化Δｖ６は前述したように、ΔＶ、　＝に−Ｅ−
上二１゛　・・・・・・・・・・・・（１）Ｔ パルス幅ｔ０のときに発生する直流電圧Ｖ、、）ｖスレ
ツシールドレペルＶｔｋ　Ｋ同じ値に設定スると。

ＩＩ４図に示すようにそのときに生ずる２値化増幅器４
の出力パルス幅はｐｒｏで示されるのく対し、ｔ０→ｔ
、となったときに発生する／（ルス幅告１Δｖ６だけ直
流電圧か上昇するのでＰｌｔで示される。

（但し、Δｅｐｐ　＜Δｖｃとして、Ｃの変化を省略し
た） したかつ−Ｃ第４図の波形吟から、 か得られる。（１）式と（２）式より、’ｆ　＝　２　
Ｐｗｏ　Ｋ設定しであるので、ＰｇＩ　　Ｐｖｏ　　−
リ １、−１１　　　　　ｅ師 したかって、増幅ゲインｏｔｔｔ＝ｔ６の近傍を略第５
図（ａ）、　　（ｂ）は記鎌（再生）ディスクの内外周
の線速を一定とするサーボ回路に、本願発明のＰＷＭ信
号増幅回路を採用したー実施例、及びその波形図を示す
もので、回転ディスク１１の読み出し検出器１２から読
み出しパルスＳ１ｖ発生し、基準パルス源１３の基準パ
ルスＳ■と比較し器１５Ｖ経てモータ１６を駆動するよ
うにする。

通常、回転ディスク１１の内周の線速度と、外周の線速
度を一定＆Ｃｊるために、モータ１６の回転数ｎ　ｔ’
　Ｊ→ｎ雪に制御する必要があるが、このときＰＷＭ信
号増幅器１５がない場合モータ１６の定常偏差が変化す
る。

しかし、この発明のＰＷＭ信号増幅回路１５を採差が回
転数ｎ１のと雲のｐｓｗｓとｎ、のとぎのＰ、、　＆Ｃ
おいてあまり大きく変動することがない。

以上説明したように、この発明ｃ６ＰＷＭ信号の増幅回
路は簡単な回路でＰＷＭ信号をあるノ（ルス幅Ｐ、。を
基準に増幅すること力玉でＩＩゐ利Ａを有し、制御回路
に利用したとき定常偏！！を／１１さくすることができ
る効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

ｆｓ１図はモータの駆動）（ルス波形の説明図、第２図
はこの発明の一実施例を示すＰＷＭ信号の増幅回路、第
Ｓ　因（ａ）〜（Ｃ口１第２図の動作波形図、第４図は
出力波の説明図、第５図（息）ｓ　　（ｂ）４家この発
明を採用したモータのサーボ回路ブロック図、及びその
波形図を示す。 図中、２は第１の積分回路、３を１第２の積分回路、４
は２値化増幅器を示す。 第１図 第２図 第３ （ａ） （ｂ）　　　　　　　　　　　（Ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＰＷＭ信号を三角波形とするＩＩＥＩの積分回路と、前
   記ＰＷＭ信号を積分し、その平均直流電圧を出力する第
   ２の積分回路と、前記第１．及び第２の積分回路出力な
   加算し、一定のスレシ目ルドレベルで２値化する増幅器
   とからな゛ることｖ特徴とするＰＷＭ信号の増幅回路。