JPS60213299A - ステツピングモータ用制御回路 - 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】 〔！：？業上の利用分野〕 本発明は、回転−ｒ−と該回転子に磁気結合されたＧ）
ｊｌ！とを有するステッピングモータの制御回路であっ
て、該制御回路が、制御パルスに応して（＝Ｊ勢パルス
を巻線にＩｊえるように該巻線に結合された第１トラン
ジスタを含む手段、巻線を流れる電流を表わす測定信号
を前記付勢パルスに応じて与える手段、Ａ９よび、前記
測定信号に応じて制御パルスを調整する手段を具（６ｊ
ｔするステッピングモータ制御回路に関する。

〔槌来技術、および発明が解決しようとする問題点〕

ｎ；ｊ述の回路は、現在、ステッピングモータ駆動機構
要素からなる構成に直接または歯車列を介し一ζ用いら
れている。

ステッピングモータはよく知られており、ここでは、こ
れ等のモータが固定子を介して回転子に磁気結合された
巻線からなることを思い出させることを除いて、ここで
は詳細には記述しない。

ステッピングモータの制御回路は多くの相異なる形態を
とることができる。しかしそれ等の機能しｌ常に、付勢
パルスを、即ぢ巻線が４＝Ｊ勢源に結合された時に得ら
れるパルスを巻線に供給することにある。

これ等の付勢パルスは幾分長い時間幅を持つことが出来
る。これ等のパルスとしては、例えば、通常は回転子を
ステッピング運動さ・けることを目的とするモータ駆動
用パルスや、この駆動パルスより一般に時間幅が長いキ
ャッチ・アンプパルス、および回転子をステッピング運
動させるには概して時間幅が短いチェック用パルスなど
が考えられる。

このような付勢パルスは巻線に電流を流すが、その時間
を関数とした変化は熟知されており、ここでは説明を略
すことにする。

モータの制御回路は、殆んどの場合に、イ；Ｊ勢パルス
間で、１ｋに各モータ駆動パルスまたはキャッチ・アン
プパルスに従って巻線を短絡するように動作する。この
短絡のために、これ等のパルスが柊ｒした直後に巻線に
電流が同様に循環される。

この電流は、回転子がそのステッピング運動の゛終了時
にその平衡位置付近に与える振動により巻線に誘起され
るものである。従ってこの電流は回転子をステッピング
運動させる付勢パルスにより間接的に、同様に発生され
る。

ステッピングモータの制御回路は、これ等の付勢パルス
に応じてモータ巻線を循環する電流を表わす測定信号を
与える装置からなることが多い。

これ等の測定用信号は、例えば、モータにより駆動され
るａ械的負荷の関数としてその制御回路によりモータに
与えられるエネルギ量を調節するために用いることが出
来る。この調整はモータが消費した全エネルギを減する
ことを可能にし、これは、エネルギ源のために用いられ
る空間が非常に制限される電子的時計などの可搬形配置
の１部をモータが形成する時重要になる。米国特許４．
１１４，３６４には、モータ駆動パルスに応じて巻線を
循環する電流を測定することにより、このような各モー
タ駆動パルスの調節を１ｉＪ能にする回路が記載しζあ
Ａ。このような場合には、電流測定はモータ駆動パルス
の全時間幅にわたってなされなければならない。

米国特許第４，２１２．１５６号には、モータ駆動パル
スに従って巻線が直ちに短絡される時の巻線を循環する
電流の測定結果に基づいてこの調節を実現する他の回路
が報告されている。

巻線を流れる電流の測定は、回転子がモータ駆動パルス
に応じて正しくステッピング運動したか否かを決定する
ためにも用いられる。米国特許第４．２７２，８３７号
には、各モータ駆動パルスに従って、回転子をステッピ
ング運動させるには時間幅が不十分なチェック用パルス
を巻線に印加する制御パルスが記載されている。このよ
うなチェックパルスに応じて巻線を流れる電流の成長速
度は、回転子が適切にステッピング運動しているか否か
を制御回路に決定させる。後者の場合には、制御回路は
、回転子が、丁度今週したばかりのステソピング連動を
実行するように、−最にキャッチパルスとりはれる補足
パルスを与える。同様にその制御回路は次のモータ駆動
パルスによりモータに−りえられるエネルギを調節する
。この場合、電流測定はチェックパルス期間の場合を除
い′ζなされなげればならない。

モータ駆動パルスに応じた回転子の回転または非回転の
この決定は、このようなモータ駆動パルスの開始時点と
回転子のステッピング運動の開始時点との間にある時点
で、次のモータ駆動パルスに応じて巻線を流れる電流を
測定することにより同様に実現出来る。米国特許第４，
３００，２２３号にはこのように動作する回路が記載し
である。この場合、電流測定は」二記時点でのみ実施さ
れるべきである。

巻線を循環する電流を測定する手段は一般に巻線に直列
に結合された抵抗からなる。この抵抗の電流路により発
生される電圧降下は電流の測定信号を構成する。

かかる抵抗はモータ端子電圧の低下をもたらし、無視で
きない程度にエネルギを消費する。これらの困難を回避
するために、抵抗値は非常に小さいものを用いなりれば
ならないが、この様な場合、その端子の電圧降下も同様
に非常に小さく、従って測定回路によるその利用が困テ
、１〔になる。

巻線を流れる電流の測定法として、該巻線に結合された
パワトラジシスタの１つの端子の電圧降下を利用するこ
とも提案されている。この場合、測定用抵抗を小さく制
限することが明らかに有効である。しかし、トランジス
タの端子における電圧降下は小さく、これも同様に制御
回路がそれを利用することを困難にする。更に、この電
圧降下は、トランジスタ毎の特性がどうしても異なるた
め、トランジスタにより変化し、従ってこの場合もその
利用が困難になる。

以上の説明かられかるように、従来公知の装置ではモー
タ巻線を流れる電流測定を簡単で正確に行うことはでき
ない。

従って本発明の目的は、巻線を循環する電流を測定する
回路からなるモータ動作をステッピング化する制御量＋
１ｊ’ｆを提案するごとにあり、この回路に、Ｌると１
．、記の問題点は回避されＩｔＩる。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明においては、回転子と該回転子に磁気結合された
巻線とを（＋ｉｆｉえたステッピングモータの制御回路
からなり、該回路は、制？１１１パルスに応じて巻線に
イ二１勢パルスを印加するように該巻線に結合された第
１トランジスタを含む手段と、前記イτｊ勢パルスに応
して巻線に流れる電流を表わす測定信号をＩｊえる手段
と、該測定悟−号に応して制御パルスを調整する手段と
からなり、測定悟ｚをり、える１ｉ１１記手段は第２ト
ランジスタと、１）；Ｊ記第１トランジスタ及び該第２
トランジスタにより゛屯？Ｊ！Ｌミラーを形成する手段
とからなり、該電流ミラーが与える電流は巻線を流れる
電流を表わすものである、ステッピングモータ用制御回
路が提供される。

〔実施例〕

第１図は、歯車列（図示せず）を介して、時間、分、及
び秒などの時間表示針（図示せず）を駆動する時計に現
在用いられている形式のステッピングモータＭからなる
電子的時Ωｌを、非制限例により、概略図示したもので
ある。

モータＭは、ごごでは詳述されないが、矢印で示した磁
化軸を有する二極形永久磁石を含む回転子Ｒと、固定子
（図示せず）により回転子Ｒに磁気結合された巻線Ｂと
からなる。

回転子は、制御回路により巻線Ｂに印加されたモータ駆
動パルスに応じ、１８０　°のステップを通して公知の
方法で秒毎に回転し、ここに前記制御回路は付勢パルス
を形成する回路ｌと制御パルスを発生ずる回路２とから
なるものである。

付勢パルス１を形成する回路は、Ｗ１知された方法で、
Ｔ　１と１゛２で示される２つのＰ形ＭＯＳトランジス
タ、及び′１゛３とｆ’　４で示される２つのｎ形Ｍｏ
５ｔ〜ランジスタとにより形成されるブリ。

ジからなる。

１〜ランジスタ］゛ｌ及びＴ　３のドレインは巻線１３
のつ：＾１子の１方に共に結合され、またトランシスタ
′１゛２及び′１゛４の［レインに巻線Ｂの他力の端子
に共に結合される。

トランジスタ′Ｊ゛１と′■゛２のソースは、第１図の
全回１？δを伺勢する電気エネルギ源（図略）の正Ｏ：
！；ｒ−１）に結合される。この電気エネルギ源は、本
例においては、電池で与えられる。

トランジスタ′Ｉ゛３及び′Ｉ゛４のソースは電池の負
１”、：’Ｈ−ｆ−Ｎに結合される。

トランジスタ′１゛３及びＴ４のゲートは、以下では説
明を略すが、制御パルス発生回路２の出力２ａ及び２ｂ
に各々結合される。

トランジスタ′Ｉ゛１及びｒ２のり・−１・は、各々の
出力２ａ、２ｂに、しかし各々２つの伝送（ｔｒａｎｓ
ｍｉｓｓｉｏｎ）ゲート３及び４を介し゛ζ同様に結合
される。

トランジスタ′Ｉ゛１のゲートとドレインは伝送り一一
！−５を介して共に結合され、またトランジスタ′１゛
２のゲートとドレインは伝送ゲート（ｉにより共に結合
される。

更に、１−ランジスタ１’　ｌと′１゛２のゲートは、
各々、Ｔ　５で示されるＰ形ＭＯ３Ｉ−ランジスタのト
レインに、及びＴ　６で示される他の１）形ＭＯ３Ｉ−
ランジスタのゲートに、伝送グー１−７及び８により共
に結合される。

伝送ゲート５及び７の制御電極は回路２の他の出力２Ｃ
に共に結合される。伝送ケ−１・３の制御電極はインバ
ータ９を介してこの出力２Ｃに結合される。

同様にして、伝送ケ−１−６及び８の制御電極は回路２
の出力２ｄに共に結合され、また伝送グー１−４の制御
電極はインバータＩＯによりこの出力２ｄに結合される
。

トランジスタ′１゛５のソースは電池の正◇：１．；子
Ｐに結合され、またそのゲートはオアゲート１１の出力
に結合される。

このゲート１１の２つの人力は回１１’８２の各々の出
力２Ｃ及２ｄに結合される。

最後に、トランジスタ１゛６のソースは電池の止端Ｔ−
１１１に同様に結合され、またそのドレインは、回路２
の入力２ｅに、また抵抗１２を介して電池の負、）：ｊ
、を子Ｎに結合される。

第１図に同様に示した制御パルス発生回路２は、この例
におい′ζは、周波数が３２，７６旧１１の周期１ｉ＋
号をその出力２１ａに与える３発振器２１からなる。

このイへ号は、第１図に個別には示し′ζない直列接続
のフリップフロップ鎖により、公知の方法で形成された
周波数分割器の人力に印加される。この分割回路は、本
例においては、周波数がそれぞれ４，０９６　Ｈｚ及び
１ｔｌｚの周１す１イａ号を与える２つの出力２２．Ｊ
及び２２ｂからなる。

出力２１ａ、２２ａ、及び２２ｂがり、える信号は、熟
知された方法で、方形論理パルスの形態をなし、即ら、
該信号は、それ等の周期の１／２の間に、即もそれぞれ
約１５マイクロ秒、１２２マイクロ秒、及び５００　ミ
リ秒の間に論理状態「０」と１−１」を交尾にとる。

周波数分割回路２２の出力２２ａは、リセット人力Ｒが
発振器２１の出力２１ａに結合されるｉ”形フリノプフ
し！ノブ２３のクロック人力Ｃｋに結合れれる。

ソリノブフロツブ２３の出力Ｑば２つのアントゲ−１・
２４と２５の第１人力に結合され、その出力はパルス発
生回路２の出力２ｄと２Ｃにそれぞれ結合さ、れる。

分割回路２２の出力２２ｂは、同様に′Ｆ形のフリップ
フロップ２６のクロック人力Ｃｋに結合され、そのリセ
ット人力ＲはモータＭにより駆動されるａ械的負ｔ：工
に応じて負荷測定回路２７の出力２−７　ｂに結合され
る。この回路２７は、発生回路２の入力２ｅに結合され
た入力２７ａを有するが、例えば、米国特許第４，１１
４，３６４号に記載された形で与えられる。フリップフ
ロップ２６の出力Ｑは、同様に′ｌ゛形のフリップフロ
ップ２８のクロック人力Ｃｋに、また２一つのアントゲ
−Ｉ・２９と３０の第２人力に各々結合される。

ごれ等のグーＩ・２９と３０の出力は、各々、ゲ−Ｉ−
２４と２５の第２人力、及びパルス発生回路２の出力２
ａと２Ｊこ結合れれる。

第１図の回路の動作を第２図及び３図を参照し“ζこご
に説明する。

これ等の第２図及び第３図における符号は第１図の回路
の各ｆ、ｑ所に対応しで１ｊ、えられ、またごれらの図
は時間の関数としてこれ等の各ｔ、’？ｉ所で測定され
ん；心理信号の変化を表わし゛（いる。

第３図におい°ζ、′Ｉ川用’ｌ’　Ｇ　’（：示した
グラフは同一符号−０トランジスタの状態を表わしてい
る。

これらのトランジスタは、これらに対応するグラフが符
号すのラインで表わされる場合はブロックされ、ま〕こ
はグラフが符′弓・Ｃのラインで５．えら才しる場合は
導通状態にある。更に、以下に更に説明するように、ト
ランジスタ’Ｉ’　１　、　Ｔ２及び′１゛Ｇは、これ
等のブｕ　７り状態と導通状態との中間状態に見出すこ
とが出渠、その場合、対応するグラフは符号すとＣの間
の任、意の状態にある。

更に第３図において、ｉで示したグラフはモータ駆動パ
ルスが５〜えられた場合の巻線をｕＩＩｉ環する電流を
表わし、またＵｍで示したグラフは以下で更に説明する
測定信号を表わしている。

第２図及び第３図におけるスケールは任意であり、互い
に異なる点に注目するべきである。

一般に、分割回路の場合と同様に、周波数分割器２２を
形成するフリノプフｌ′１ノブは、論理（１」状態から
論理ｒＯＪ状態への、先行フリップソロノブの出力変化
、或いはそれ等の間の第１のものに対して、発振器２１
の出力２１ａの変化に応じてそれらの状態を変えるよう
しに、配列され、互いに結合される。この配置から得ら
れるように、所与のフリップフロップの出力、特に周波
数分割器２２の出力２２ａまたは２２ｂは、先行フリノ
プフ１：Ｊツブの全ての出力、および発振器２１の出力
２１ａが論理１−］Ｊ状態から論理１−０−Ｊ状態に移
る時、瞬時にその論理状態を変化させる。

同様に、フリップフロップ２３．２６及び２８は、論理
「０−１状態から論理「１」状態へのそれ等のクロック
入力の遷移に応じてそれ等の状態を変えており、注目さ
れるべきである。ソリノブフロップ２３及び２６の場合
、その状態変化は、それ等のり七ノ１〜人力Ｒｈ＜論理
１−Ｏ」状態にある場合にのみ可能である。；このＲ入
力が論理「１」状態にあると、それ等の出力Ｑは、りし
１ツク人力Ｃｋ−＼の人カイ４号が何であっても、論理
１−０１状態に保１．１される。

さらに、伝送ブー１−３〜８は、これ等の制御電極が論
理［０−１状態にある時ブロックされるように、またか
かる制御電極が１倫理ｒ　ｌ　ｊ扶態にある１、鴇り通
するように配列されることが注Ｙ１され２．べきである
。最後に、通常の場合のよ・うに、論理状態「０」と１
−１」は、各々、本例におい−Ｃは、回路の旬勢源の負
☆：）１子Ｎのポテンシャルにより、また正端子Ｐのポ
テンシャルにより表わされる。これから、トランジスタ
’Ｔ’　１　、ｉ”　２　、　ｉ’　５　、或いは′Ｉ
゛６のゲートに印加される。それぞれ、論理１−　（＋
　、１ま）こは１−ＩＪ状態ば、かかるトランジスタを
、それぞれ、勇８通状態またはブー：ドック状態にする
ことがわかる。一方、］・ランジスタ′１゛３または′
Ｉ゛４のゲートに印加される。それぞれ、論理「０」ま
たは論理１１．」状態はこれ等のブー１−を、それぞれ
、ブロックまたは導通状態にする。

容易にわかるように、フリノプフｌ：Ｉ　ツブ２３の出
力Ｑは、分ｉ’ｉｉ器２２の出力２２ａにもｔっで、周
波数が４．０９６　Ｈｚでパルス幅が約１５マイクロ秒
のパルスを永続して与え、かかるパルス幅は発振器２１
からの出力信号の１／２周期に等しい°ものである。

フリノプフＬ１ツブ２６の出力Ｑば、巻線を流れる電流
値の関数とし°Ｃ回路２７により定められる時間幅と周
波数ＩＨｚの出力を与える。

更に、節単にわかるように、フリップフロップ２６の出
力Ｑが与えるパルスは、出力２ａと２ｂを交（１，に介
してパルス形成回路に送られる。更に、出力２ａまたは
２ｂに与えられる各パルスの間に、ソリツブフロップ２
３の出力Ｑが与えるパルスは、それぞれ、出力２Ｃによ
り或いは出力２ｄを介してパルス形成回路１に送られる
。

出力２ｄまたは２ｃにより与えられる第１パルスは、そ
れぞれ、出力２ａまたは２ｂにより与えられるパルス開
始後約１２２マイクロ秒後に始まるごとが注目されるべ
きである。

フリップフロップ２６の出力Ｑにより与えられるパルス
の間で、回路２の出力２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄは「０
」状態にある。従っ゛Ｃ伝送ゲート５〜８はゾロツクさ
れるが、伝送ゲート３と８はと、ｒ７ｉ１１＋状態にな
る。

槌っＣ、トランジスタ′１゛１〜′Ｉ゛４のケー１〜は
「０」状態にあり、これはトランジスタ１゛１と１２を
勇通状態にし、トランジスタ′Ｉ゛３と′■゛４をブロ
ック状態にする。このようにして、巻線Ｂの２端子はエ
ネルギ源の正合：１；子Ｉ）に結合され、また回転子Ｒ
が回転しない限りは如何なる電流も巻線Ｂを流れること
はない。

同様に、す゛−ト１１の出力は］°０」状態にあり、こ
れはトランジスタＴ５をＷ−通状態にする。かくして、
トランジスタ′１゛６のゲートは、該ゲートをブロック
する付勢源の正端子Ｐに結合される。従って抵抗１２に
は何等の電流も流れず、またパルス発生器２の入力２ｅ
はイ」勢源の負端子Ｎのポテンシャルにあるごとになる
。

モータ駆動パルスがモータＭに印加されなげればならな
い時間毎に、即ち、本例におい゛（は秒毎に、周波数分
割器２２の出力２２ｂは「１」状態に変化する。この時
点で、フリップフロップ２６の出力Ｑが状態「０」にあ
ると、該出力は状態１１１に移る。

従って同様にしてパルス発生器２の出力２ａはトランジ
スタ１゛１をブロックし、トランジスタ′１゛３の導通
を可能にするように状態「ｌ」に変化する。トランジス
タ゛Ｆ２は導通したままなので、巻ＫｊＡ　Ｂは（−Ｊ
勢源の電圧にほぼ等しい電圧がこれに加えられている。

かくして、第１図の矢印により示された方向に電流ｉが
巻線Ｂを通して循環し始める。

このようにして、パルス形成回路ｌはパルス発生器２の
出力２ａにより与えられる制御信号に応してモータＭに
モータ駆動パルスを印加し始める。

このモータパルスの開始から約１２２マイクロ秒後に、
発生器２の出力２ｄが、既にその発生については説明し
たように、パルスを供給し始める。

以下の説明でＣパルスと呼ばれるこれ等のパルスの各々
は伝送り一一ト４をブロックし、伝送ゲート６と８を導
通にする。同様に、各パルスＣはゲート１１を介してト
ランジスタ゛１゛５をブロックする。

従って、各パルスＣが４１４．１％する間に、トランジ
スタ′１゛２のゲートと発生回路２の出力２ｂとの接続
がしす・断されることになる。−力、このトランジスタ
′１゛２のり°−１・とドレインとは、伝送ケ−１・６
により互いに、また伝送ゲート８によりトランジスタ′
１゛６のゲートに結合される。

各パルスＣ（７）終了時には、伝送ゲート８と６は再び
ブロックされ、また伝送ケート４はもう一度導通ずる。

１−ランジスタ′１”５が再度導通し、ｌ・ランジスタ
Ｔ６が再びブロックされる。このようにして、パルス形
成回路６が、パルスＣの始めにイ）先した状態になる。

上記のように、各パルスＣの間に、トランジスタＴ　２
のグー１〜とドレインが共に結合され、トランジスタ］
゛６のゲートに結合される。かりジζ、これ等２つのト
ランジスタ′ｌ゛２と′Ｉ゛６は、電流ミラーとしてよ
く知られている回路をパルスＣの間に形成するが、その
機能についてはここでは詳述されない。

かかる電流ミラーにおいては、ここではトランジスタＴ
６である出力トランジスタのゲート・ソース間電圧は、
ここではトランジスタ１゛２である人カド□ランジスタ
のケート・ソース間電圧に等しい。従って出力トランジ
スタのトルイン電流Ｉｓは入力トランジスタのドレイン
電流１ｅに比例するごとになる。

これ等の２電流間の比例因子には関係式：％式％ ここに、ＷｓとＬｓはそれぞれ、出力１−ランジスタの
チャネルの幅と長さであり、またＷｅ＆Ｌｅばそれぞれ
、入力トランジスタのチャネルの幅と長さである。

長さＬｓとＬｅが、実際の場合によくあるように、等し
いとさ１れると、上記因子にばこれ等の２つのトランジ
スタのチャネルの幅ＷｓとＷｅの関係のみに依存する。

最近の集積回路製造技術によると、Ｊト常に正確で、容
易に再現出来る関係にある幅のチャネルを１．５つトラ
ンジスタの実現が可能である。ｊ」Ｌって、因子にの値
を自由に選び、この選んだ回路を正確に得ることが出来
る回路を製造することがｉｉＪ能になる。

第１１１ｇ１の場合には、任意のパルスＣの間にトラン
ジスタ２及び巻線Ｂを循環する電流ｉは、このトランジ
スタ１゛２のグー１−とトレインが互いに結合されるの
で、モータ駆動パルスに応する熟知されている：？！５
線電流の変化をも早追随しなくなることは言うまでもな
い。この電流ｉは、パルスＣの開始時に持った値から、
巻線Ｂのインダクタンスし及びトランジスタ′ｌ゛２の
内部抵抗の値に特に依存する時定数で指数関数的に減衰
する。

この時定数が、実際によくあるように、パルスＣの時間
幅に比して十分に長い場合は、電流ｉば、各パルスＣの
間は、実質的に一定のままである。

このようにして、各パルスＣの間に、トランジスタ′■
゛６は、このパルスＣの始めにトランジスタ′１゛２と
巻線Ｂを循環した電流ｉに比例した電流１′を与える。

この電流ｉ′は電流ｉの測度の信号として用いることが
出来る。しかし、この電流の測定信号を用いようとする
回路は、−１股に、かかる電流に比例した電圧体列を必
要とする。槌って、第１図の例において、抵抗１２は電
流ミラーと直列に、即らＩ・ランジスタ′Ｉ゛６のトル
インとイ二１勢？原の９☆：１．；了Ｎとの間に接続さ
れる。

抵抗１２を流れる電流ｉ′の電流路は、抵抗１２がトラ
ンジスタ１゛６のドレインに結合される点に測定用電圧
を発生し、その値Ｕｍは、従って、同様に、巻線Ｂを流
れる電流ｉに比例することになる。電圧ＬＪ　ｍと電流
ｉとの間の比例因１（Ｋ’は直ちにわかるように、 Ｋ　’　−Ｋ・１ン１２ により与えられ、 ここにＲ１２は抵抗１２の値である。

この電圧１ｍはり、荷ｉ１Ｍ定回路２７の人力２７ａに
印加される。

このようにしＣ１この回路２７は、各パルスＣの間に、
パルスの開始時に巻線１３を循環する電流ｉの強度に振
幅が比例する電圧パルスを受信−１゛る。

全モータ駆動パルスの間に連続して与えられるこれ等の
電圧パルスは、これ等のパルスの振幅Ｕ　ｍとに記の電
流ｉとの間の比例因子に′が正確に決められるので、モ
ータ駆動パルスに応してモータの巻線を流れる電流の忠
実な像を−りえる。

奏知のように、モータパルス存在時の電流変化は−〔−
夕が駆動する機械的負荷に依存している。

回路２７のような回路は、モータが消費する電気エネル
ギを最小にし、しかも回転−ｒがそのステップを確実に
完了するためにモータパルスがしやＤされるべきである
最適時点を、前記電流ｉに比例する電圧変化の関数とし
て、決定するように配置される。

・本例にＡ：；いては、回路２７は、巻線Ｂに印加され
るモータ駆動パルスがし←１す１される時点を決定する
ために、該回路がその人力２７ａで受註）るパルスを用
いている。パルスＣと必ずしも一致しないこの時点で、
この回路２７の出力２７ｂはｒＩＪ状態に移り、該状態
はソリツブフロップ２６の出力Ｑを「０」にリセットす
る。パルス発生器２の出力２ａも同様にｒＯＪ状態に変
化し、これによりトランジスタ１゛３をブロックし、ト
ランジスタ′１゛Ｉを導通にする。このようにしてモー
タ駆動パルスがしゃ断されることになる。更に、出力２
ｄが停止し、パルスＣを発生ずる。トランジスタ′１゛
２は、トランジスタＴ５と同様に再び連続的に導通し、
一方トランジスタＴ６が再び連続的にブロックされる。

回路２７の入力２７ａは、従って再び、付勢源の負端子
Ｎのポテンシャルになる。かくし−ζモータ制御回路は
、再び、出力Ｑが１１」状態にあるフリソプフ１コツプ
２Ｂを除い゛（、モータパルスの開始ｒ１１１に該回路
が持った状態になる。

１秒後、周波数分割器２２の出力２２ｂは再び状態「１
」になる。ここで、フリソプフ１ｒノブ２８の出力Ｑは
状態「１」になり、また出力２ｂはＸ）’＋しい制御パ
ルスの発生を開始する。このパルスに応じて、トランジ
スタ′ｌ゛２かゾ１．１ツクされ、また１〜ランジスタ
′「４が導通ずる。かくして、パルス形成回ｈｂ　ｌは
、１１；】のパルスに対し極性が反転した新しいモータ
駆動パルスを巻線に印加する。矢印１と反欠ＩのＪｊ向
にがかるモータ駆動パルスに応して巻線Ｂに電流が流れ
始める。

以」二と同様にして、発生器２の出力２（が、この新し
い、モータ駆り１パルスの開始から約１２２マイクロ秒
後に、フリップフロップ２３の出力Ｑにより４えられる
パルスを提供し始める。

これ等のパルスＣ′の各々か存在する間に、トランジス
タ′Ｉ゛５がブロックされ、また１〜ランジスタ゛Ｉ″
ｌと′「６が、上記のように正確に動作する電流ミラー
回路を形成する。

かりジζ、モータにより駆動される機械的ｆ＋　（−：
ｊを決定する回路の人力２７ａが、かかるパルスの開始
時に巻線Ｂを流れる電流に比例する振幅を持つ一連のパ
ルスを再び受信する。従って、回路２７の出力２７ｂが
、モータにより駆動される機械的真前に依存する時点で
状ｇｒｌＪに再び遷移する。

この出力２７ｂの状態「ｌ」への切換は、上記のように
、モータパルスのしゃ断をやか一ζ惹起する。

電流ミラー回路を補助トランジスタと共に形成するため
に巻線にモータ駆動パルスを与えるトランジスタの１つ
に１１：１記袖助ｌ・ランジスタが周ｌ１Ｊｌ的に接続
される上記の制御回路は、巻線に直列に接続された抵抗
により、前記巻線を？Ａれる電流により決定される電圧
が得られる公知の回路に比べて多くの利点を与える。

特に、上記比例因子Ｋ、および第１図の測定抵抗値を適
切に選択すると、第１図の回路２７のような利用回路に
印加する前に増幅を要しない高い１１１１定電圧が得ら
れるようになる。これは、従来公知の回路では実際に可
能ではない。更に、この高い測定電圧は、公知の回路で
用いられたものとは屓なり、モータパルス存在時にモー
タ巻線に印加された電圧を減することなく得られる。最
後に、電流ミラーの出力トランジスタＴ　６及び第１図
の測定抵抗１２とにより形成された測定回路により消費
されるエネルギは、公知の測定抵抗により消費される：
！：ネルギ部分に限定され得る。

本発明は、巻線を流れる電流のａｌｌ＋定がモータ駆動
パルスの全４１１続＋１．’１間幅にわたってなされ、
またこの測定がｉｉ１適時刻にがかるモータ駆動パルス
をしゃ断するために用いられる第１図及び第２図に関し
て説明された例に限定されるものではない。

本発明がｌｉ＋難なしにすべての場合に適用されること
は明らかなことであり、そのうちの成るものについて前
述において示されており、その場合に、ステッピングモ
ータの巻線を流れる電流の１ｌｉ１１定か、電流測定の
用途がとのような用途であろうとも、行われねばならぬ
。

それは明らかに、モータが若干の巻線からなる場合であ
り、その場合、前記モータの回転ｒ−は各モータ駆動パ
ルスに応じて１８（１，’とは異なる用爪を通し゛ζ回
転し、またモータ駆動パルス形成回路は４個とは異なる
巻線に結合された一連のトランジスタからなっている。

これ等の全ての場合に、ここでは５′上述はさ４１．な
いのだが、第１１Ｒ＋に関して記載されたもののような
電流ミラーを用いると、既に説明した利点が得られ、即
も在線を流れる電流に非常に正確に比例した振幅の高い
測定１９号が得られ、また２！（す定回路の消費エネル
ギが低減されることになる。

当業者は、第１図及び２図を参照して説明した電流測定
装置を該業者が使用したい特定回路に適合させるのにな
んら問題点が存在しない。このような適合化は、所望の
時点で制御パルスまたは第１図の例のパルスＣおよびＣ
′に類似のパルスを発生ずる制御回路装置を実質的に予
見することからなる。

電流測定を用いた回路の種類に槌って、このような回路
は既に説明した連続するパルスにより形成される測定信
号を利用せず、実際に連続的に変化発展する信号を要求
することが可能である。

このような信号は、例えば、電流測定を用いた回路の入
力、即ら、第１図の例で回路２７と、（＝Ｊ勢源の負端
子Ｎとの間のコンデンサを接続することにより得られる
。このようなコンデンサは参照番号３１の第１図に示し
た点線の４１Ｐｌ略図にボしである。

第１図および２１ｇｌの例からのパルスＣまたはＣ′の
１つのような各測定制御パルスの間にこの−ｔンデンリ
゛ば測定電圧まて充電され、またこれ等の制御パルスの
間でこのような電圧を利用回路の人力に、ノ″ｉいて維
持する。

測定１↓（抗（第１２図の抵抗１２）の１１ｆ１がコン
テンナ３１の有力！（に係わらず、Ｃまたは０′のよう
な測定制御パルスの間で利用回路の人力においてほぼ一
定電圧を保証するには不十分な場合は、コンデンサ３１
とこの測定抵抗との間に伝送り−−１・を挿入するごと
が口Ｊ能となり、また測定制御パルスの間でのみこの伝
送ゲート力（ｊｉ；ｉｌするように該ゲートを制御する
ことがｉＩＪ能となる。かかる伝送ゲートのためにコン
デンサ３］はパルス間でδ１り定抵抗に放電され得なく
なる。

従って、かかるゲートは第１財１の点線の概略図に示し
である。第１図の例では、その制御電極は、’ｌ１ｆｉ
ｉだＬＪが点線概略図に示しである接続によりオアゲー
ト１１の出力に結合される。

本発明は、Ｐ形の１−ランジスク′１゛１または′１゛
２の１方または他力を同様にＰ形のＴ’６のようなトラ
ンジスタと接続することにより形成される。

このような電流ミラー回路はまた、同様にｎ形の補助１
−ランジスタとのｎ形であるトランジスタ′Ｊ゛３また
はＩ”　４の１方の、或いは他力のものの接続により同
様の利点を有することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例としての制御回路の（既＋１
１Ｐｒ図、 第２図及び第３図はいずれも第１図回路におＬＪる幾つ
かの信号波形を示す波形図である。 １−パルス形成回路、 ２−パルス発生回路、 ３〜８　、　１１，２４，２５，２９．３０−−ゲート
、９．１０−−インバータ、 １２−・−抵抗、 ２１−発振器、 ２２−周波数分割器、 ２３．２６．２８−　ソリソプヅロソプ、２７−負荷測
定回路、 ３１−コンデンリー、 １３−巻線、 Ｍ　十−夕、 Ｎ、Ｐ−５ｉちｒ−１ １ン　回転ｒ、 ′１゛１〜Ｔ　６　＝　ｌ−ランジスク。 特許出願人 アスラフ゛　ソシニＬテ　アノニ１１ 特許出願代理人 弁理士　青　木　朗 弁理士　西　舘　和　之 弁理士　松　ド　操 弁理士　山　口　昭　之 弁理士　西　山　雅　也

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 四）　回転子と該回転子に磁気結合した巻線とを有する
   ステッピングモータ用制御回路であっ“ζ、該回路は、 該巻線に結合され、制御パルスＯこ応し゛ζ該巻線にイ
   マ］勢パルスを印加する第１１−ランシスタを含む１段
   、 該伺勢パルスに応して巻線を／、ＩＥれる電流を表わず
   測定信汀を捉供する手段、 該測定信号に応して制御パルスを調節する手段を具（＋
   ：Ｎ　シ、 該測定信号を提供する手段は、第２１〜ランジスタおよ
   び該第１及び第２１−ランジスタと共に電流ミラーを形
   成する手段を具（１ｉｆｆｔｚ、該電流ミラーにより供
   給される電流は巻線を流れる電流を代表するものである
   、 ステンピングモーク用制ｆｆｆｌｌ　ｆｉｊｌ　Ｉ７（
   。 （２）　該第１及び第２１−ランジスタはＭＯ５形式の
   ものであり、第１トランジスタのゲートと「レインは制
   御パルス調節手段と巻線とにそれぞれ結合され、該トラ
   ンジスタは測定制御信号発生手段を（＝Ｊ加的に備えて
   なり、また該測定体−号提供手段は更に、第１トランジ
   ズタのゲートと該制御パルス調節手段との間の接続をし
   ゃ断することにより該測定制御信号に応答する手段と、
   該測定制御信号に同様に応答して第１トランジスタのゲ
   ートをそのドレインに、及び第２トランジスタのゲート
   に結合する手段を具（ｉｉｉｉする、特許請求の範囲第
   １項に記載の制御回路。 （３）　該測定に号提供手段は、該測定制御信号が存在
   したいときに該第２トランジスタを導通阻止する手段を
   付加的に具備する、特許請求の範囲第２項に記載の制御
   回路。 （４）　該測定信号供給手段は電流ミラーと直列接続さ
   れた抵抗を具Ｄ；−７し、該電流ミラーをｄＬれる電流
   によって生ずる該抵抗のＯ；＋、ｉ−ｆ’間の電１．Ｅ
   降下は巻線電流をあられずものである、）４．ｌｊ許請
   求の範間第１項に記載の制御回路。