JPH0130400B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はステツピングモータ用の制御回路に関
する。

本発明による制御回路は、例えば、機械的要素
を直接または歯車列を介して駆動するステツピン
グモータを具備する装置に用いられる。

ステツピングモータはよく知られており、ここ
では詳細な記述は省略するが、ただステツピング
モータが固定子を介して回転子磁気的に結合され
る１つの巻線を具備することに注意を喚起した
い。

〔従来技術、および発明が解決しようとする問題点〕

ステツ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
は常に、付勢パルスを、即ち巻線が付勢源に結合
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ツピング運動させることを目
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ヤツチ・アツプパル
ス、および回転子をステツピング運動させるには
概して時間幅が短いチエツ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、付勢パ
ルス間で、特に各モータ駆動パルスまたはキヤツ
チ・アツプパルスに従つ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
終了した直後に巻線に電流が同様に循環される。
この電流は、回転子がそのステツピング運動の終
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。従つてこの電流は回転
子をステツ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。

ステツ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
動される機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ずることを可能にし、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
4114364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可能にする回路が記
載してある。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つてなされなけ
ればならない。

米国特許第4212156号には、モータ駆動パルス
に従つ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ツピング運動したか
否かを決定するためにも用いられる。米国特許第
4272837号には、各モータ駆動パルスに従つて、
回転子をステツピング運動させるには時間幅が不
十分なチエツ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。このようなチエツクパル
スに応じて巻線を流れる電流の成長速度は、回転
子が適切にステツ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、丁度今逃したばかりのステツピン
グ運動を実行するように、一般にキヤツチパルス
と呼ば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与え
られるエネルギを調節する。この場合、電流測定
はチエツクパルス期間の場合を除いてなされなけ
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ツピング運動の開始
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4300223号にはこ
のように動作する回路が記載してある。この場
合、電流測定は上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
さいものを用いなければならないが、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、
従つて測定回路によるその利用が困難になる。

巻線を流れる電流の測定法として、該巻線に結
合されたパワトランジスタの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、従つてこの場合
もその利用が困難になる。

したがつて、従来知られている手段によつて
は、モータ巻線を循環する電流の測定を簡単なし
かも精密なやりかたで行うことはできない。

本発明の目的は、巻線を循環する電流の測定回
路を具備するステツピングモータ用の制御回路を
提供し、前述の従来形の装置における困難を回避
することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明においては、回転子Ｒおよび該回転子に
磁気的に結合された巻線Ｂを有するステツピング
モータＭ用の制御回路であつて、該巻線が付勢さ
れるべき時はいつも付勢制御パルスを発生させる
付勢制御パルス発生手段２６，２８，２９，３
０、該巻線および該付勢制御パルス発生手段に接
続された第１のトランジスタＴ１，Ｔ２を包含す
る付勢パルス発生手段Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４で
あつて該付勢制御パルスに応答して付勢パルスを
該巻線に印加するもの、および、該巻線に接続さ
れた測定信号発生手段３〜８，１１，１２，Ｔ
５，Ｔ６であつて該付勢パルスに応答して該巻線
に流れる電流をあらわす測定信号を発生させるも
の、を具備するステツピングモータ用制御回路に
おいて、該ステツピングモータ用制御回路が測定
制御パルス供給用の測定制御パルス発生手段２
３，２４，２４をさらに具備し、該測定信号発生
手段３〜８，１１，１２，Ｔ５，Ｔ６が、 該測定制御パルスに応答して該第１トランジス
タＴ１，Ｔ２を該付勢制御パルス発生手段２６，
２７，２８，３０から分離する分離手段３，４、 第２トランジスタＴ６、および、 該測定制御パルスに応答する接続手段５〜８で
あつて該第１トランジスタＴ１，Ｔ２と該第２ト
ランジスタＴ６を接続しカレントミラーを形成さ
せ、該カレントミラーにおいては該第１トランジ
スタＴ１，Ｔ２は入力トランジスタを、該第２ト
ランジスタＴ６は出力トランジスタを構成し、そ
れにより該第２トランジスタＴ６が、該第１トラ
ンジスタＴ１，Ｔ２に接続されたとき該第２トラ
ンジスタＴ６により供給される電流が、該測定制
御パルスの開始の直前に該巻線を流れる電流をあ
らわすようになつているもの、を具備することを
特徴とするステツ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ツ
ピングモータＭからなる電子的時計を、非制限例
により、概略図示したものである。

モータＭは、ここ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゜のステツプを通し
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１と制御パルスを
発生する回路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、熟知された方
法で、Ｔ１とＴ２で示される２つのＰ形MOSト
ランジスタ、及びＴ３とＴ４で示される２つのｎ
形MOSトランジスタとにより形成されるブリツ
ジからなる。

トランジスタＴ１及びＴ３のドレインは巻線Ｂ
の端子の１方に共に結合され、またトランジスタ
Ｔ２及びＴ４のドレインに巻線Ｂの他方の端子に
共に結合される。

トランジスタＴ１とＴ２のソースは、第１図の
全回路を付勢する電気エネルギ源（図略）の正端
子Ｐ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Ｔ３及びＴ４のソースは電池の負
端子Ｎに結合される。

トランジスタＴ３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２
ａ及び２ｂに各々結合される。

トランジスタＴ１及びＴ２のゲートは、各々の
出力２ａ，２ｂに、しかし各々２つの伝送
（transmission）ゲート３及び４を介して同様に
結合される。

トランジスタＴ１のゲートとドレインは伝送ゲ
ート５を介して共に結合され、またトランジスタ
Ｔ２のゲートとドレインは伝送ゲート６により共
に結合される。

更に、トランジスタＴ１とＴ２のゲートは、
各々、Ｔ５で示されるＰ形MOSトランジスタの
ドレインに、及びＴ６で示される他のＰ形MOS
トランジスタのゲートに、伝送ゲート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。伝送ゲート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、伝送ゲート６及び８の制御電極は
回路２の出力２ｄに共に結合され、また伝送ゲー
ト４の制御電極はインバータ１０によりこの出力
２ｄに結合される。

トランジスタＴ５のソースは電池の正端子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つの入力は回路２の各々の
出力２ｃ及２ｄに結合される。

最後に、トランジスタＴ６のソースは電池の正
端子Ｐ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
の負端子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、この例においては、周波数が32768Hzの周期
信号をその出力２１ａに与える３発振器２１から
なる。

この信号は、第１図に個別には示してない直列
接続のフリツプフロツプ鎖により、公知の方法で
形成された周波数分割器の入力に印加される。こ
の分割回路は、本例においては、周波数がそれぞ
れ4096Hz及び１Hzの周期信号を与える２つの出力
２２ａ及び２２ｂからなる。

出力２１ａ，２２ａ，及び２２ｂが与える信号
は、熟知された方法で、方形論理パルスの形態を
なし、即ち、該信号は、それ等の周期の1/2の間
に、即ちそれぞれ約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」
を交互にとる。

周波数分割回路２２の出力２２ａは、リセツト
入力Ｒが発振器２１の出力２１ａに結合されるＴ
形フリツプフロツプ２３のクロツク入力Ckに結
合れれる。

フリツプフロツプ２３の出力Ｑは２つのアンド
ゲート２４と２５の第１入力に結合され、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Ｔ形のフ
リツプフロツプ２６のクロツク入力Ckに結合さ
れ、そのリセツト入力ＲはモータＭにより駆動さ
れる機械的負荷に応じて負荷測定回路２７の出力
２７ｂ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4114364号に記載された
形で与えられる。フリツプフロツプ２６の出力Ｑ
は、同様にＴ形のフリツプフロツプ２８のクロツ
ク入力Ckに、また２つのアンドゲート２９と３
０の第２入力に各々結合される。

これ等のゲート２９と３０の出力は、各々、ゲ
ート２４と２５の第２入力、及びパルス発生回路
２の出力２ａと２ｂに結合れれる。

第１図の回路の動作を第２図及び３図を参照し
てここに説明する。

これ等の第２図及び第３図における符号は第１
図の回路の各箇所に対応して与えられ、またこれ
らの図は時間の関数としてこれ等の各箇所で測定
された論理信号の変化を表わしている。

第３図において、Ｔ１〜Ｔ６で示したグラフは
同一符号の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ｂのラインで表わされる場合はブロツク
され、またはグラフが符号Ｃのラインで与えられ
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Ｔ１，Ｔ２及びＴ６
は、これ等のブロツク状態と導通状態との中間状
態に見出すことが出来、その場合、対応するグラ
フは符号ｂ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
タ駆動パルスが与えられた場合の巻線を循環する
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を形成するフリツプフロツプは、論理
「１」状態から論理「０」状態への、先行フリツ
プフロツプの出力変化、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にし、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、所与のフリツプフロツプの出力、特に周波
数分割器２２の出力２２ａまたは２２ｂは、先行
フリツプフロツプの全ての出力、および発振器２
１の出力２１ａが論理「１」状態から論理「０」
状態に移る時、瞬時にその論理状態を変化させ
る。

同様に、フリツプフロツプ２３，２６及び２８
は、論理「０」状態から論理「１」状態へのそれ
等のクロツ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。フリツプフ
ロツプ２３及び２６の場合、その状態変化は、そ
れ等のリセツト入力Ｒが論理「０」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、クロツク入力
Ckへの入力信号が何であつても、論理「０」状
態に保持される。

さらに、伝送ゲート３〜８は、これ等の制御電
極が論理「０」状態にある時ブロツクされるよう
に、またかかる制御電極が論理「１」状態にある
時導通するように配列されることが注目されるべ
きである。最後に、通常の場合のように、論理状
態「０」と「１」は、各々、本例においては、回
路の付勢源の負端子Ｎのポテンシヤルにより、ま
た正端子Ｐのポテンシヤルにより表わされる。こ
れから、トランジスタＴ１，Ｔ２，Ｔ５、或いは
Ｔ６のゲートに印加される。それぞれ、論理
「０」または「１」状態は、かかるトランジスタ
を、それぞれ、導通状態またはブロツク状態にす
ることがわかる。一方、トランジスタＴ３または
Ｔ４のゲートに印加される。それぞれ、論理
「０」または論理「１」状態はこれ等のゲートを、
それぞれ、ブロツクまたは導通状態にする。

容易にわかるように、フリツプフロツプ２３の
出力Ｑは、分割器２２の出力２２ａに従つて、周
波数が4096Hz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。

フリツプフロツプ２６の出力Ｑは、巻線を流れ
る電流値の関数として回路２７により定められる
時間幅と周波数１Hzの出力を与える。

更に、簡単にわかるように、フリツプフロツプ
２６の出力Ｑが与えるパルスは、出力２ａと２ｂ
を交互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、フリツプフロツプ２３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２
ｄ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
ことが注目されるべきである。

フリツプフロツプ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。従つて伝送ゲート
５〜８はブロツクされるが、伝送ゲート３と８は
導通状態になる。

従つて、トランジスタＴ１〜Ｔ４のゲートは
「０」状態にあり、これはトランジスタＴ１と１
２を導通状態にし、トランジスタＴ３とＴ４をブ
ロツク状態にする。このようにして、巻線Ｂの２
端子はエネルギ源の正端子Ｐ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、ゲート１１の出力は「０」状態にあ
り、これはトランジスタＴ５を導通状態にする。
かくして、トランジスタＴ６のゲートは、該ゲー
トをブロツクする付勢源の正端子Ｐに結合され
る。従つて抵抗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は付勢源の負端子Ｎ
のポテンシヤルにあることになる。

モータ駆動パルスがモータＭに印加されなけれ
ばならない時間毎に、即ち、本例においては秒毎
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、フリツプフロツプ２６
の出力Ｑが状態「０」にあると、該出力は状態
「１」に移る。

従つて同様にしてパルス発生器２の出力２ａは
トランジスタＴ１をブロツクし、トランジスタＴ
３の導通を可能にするように状態「１」に変化す
る。トランジスタＴ２は導通したままなので、巻
線Ｂは付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１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
じてモータ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
スの各々は伝送ゲート４をブロツクし、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Ｔ５をブロツクす
る。

従つて、各パルスＣが継続する間に、トランジ
スタＴ２のゲートと発生回路２の出力２ｂとの接
続がしや断されることになる。一方、このトラン
ジスタＴ２のゲートとドレインとは、伝送ゲート
６により互いに、また伝送ゲート８によりトラン
ジスタＴ６のゲートに結合される。

各パルスＣの終了時には、伝送ゲート８と６は
再びブロツクされ、また伝送ゲート４はもう一度
導通する。トランジスタＴ５が再度導通し、トラ
ンジスタＴ６が再びブロツクされる。このように
して、パルス形成回路６が、パルスＣの始めに優
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Ｔ２のゲートとドレインが共に結合され、トラ
ンジスタＴ６のゲートに結合される。かくして、
これ等２つのトランジスタＴ２とＴ６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Ｔ６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Ｔ２である
入力トランジスタのゲート・ソース間電圧に等し
い。従つて出力トランジスタのドレイン電流Isは
入力トランジスタのドレイン電流Ieに比例するこ
とになる。

これ等の２電流間の比例因子Ｋは関係式： Ｋ＝Is／Ie＝Ws／Ls・Le／We で与えられ、 ここに、WsとLsはそれぞれ、出力トランジス
タのチヤネルの幅と長さであり、またWeとLeは
それぞれ、入力トランジスタのチヤネルの幅と長
さである。

長さLsとLeが、実際の場合によくあるように、
等しいとされると、上記因子Ｋはこれ等の２つの
トランジスタのチヤネルの幅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、非常に正確
で、容易に再現出来る関係にある幅のチヤネルを
持つトランジスタの実現が可能である。従つて、
因子Ｋ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可能に
なる。

第１図の場合には、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Ｔ２のゲートとドレインが互いに結
合されるので、モータ駆動パルスに応ずる熟知さ
れている巻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
開始時に持つた値から、巻線Ｂのインダクタンス
Ｌ及びトランジスタＴ２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
は、各パルスＣの間は、実質的に一定のままてあ
る。

このようにして、各パルスＣの間に、トランジ
スタＴ６は、このパルスＣの始めにトランジスタ
Ｔ２と巻線Ｂを循環した電流ｉに比例した電流
i′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、一般に、かかる電流に比例
した電圧信号を必要とする。従つて、第１図の例
において、抵抗１２は電流ミラーと直列に、即ち
トランジスタＴ６のドレインと付勢源の負端子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Ｔ６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、従つて、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Umと電流ｉとの間の比例因子K′は直ち
にわかるように、 K′＝Ｋ・R12 により与えられ、 ここにR12は抵抗１２の値である。

この電圧Umは負荷測定回路２７の入力２７ａ
に印加される。

このようにして、この回路２７は、各パルスＣ
の間に、パルスの開始時に巻線Ｂ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す
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
Umと上記の電流ｉとの間の比例因子K′が正確に
決められるので、モータ駆動パルスに応じてモー
タの巻線を流れる電流の忠実な像を与える。

公知のように、モータパルス存在時の電流変化
はモータ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、しかも回転子がそのステツ
プを確実に完了するためにモータパルスがしや断
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。

本例においては、回路２７は、巻線Ｂに印加さ
れるモータ駆動パルスがしや断される時点を決定
するために、該回路がその入力２７ａで受けるパ
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
「１」状態に移り、該状態はフリツプフロツプ２
６の出力Ｑを「０」にリセツトする。パルス発生
器２の出力２ａも同様に「０」状態に変化し、こ
れによりトランジスタＴ３をブロツクし、トラン
ジスタＴ１を導通する。このようにしてモータ駆
動パルスがしや断されることになる。更に、出力
２ｄが停止し、パルスＣを発生する。トランジス
タＴ２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
ブロツクされる。回路２７の入力２７ａは、従つ
て再び、付勢源の負端子Ｎのポテンシヤルにな
る。かくしてモータ制御回路は、再び、出力Ｑが
「１」状態にあるフリツプフロツプ２８を除いて、
モータパルスの開始前に該回路が持つた状態にな
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、フリツプフロツプ２
８の出力Ｑは状態「１」になり、また出力２ｂは
新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Ｔ２がブロツクされ、ま
たトランジスタＴ４が導通する。かくして、パル
ス形成回路１は、前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
印と反対の方向にかかるモータ駆動パルスに応
じて巻線Ｂに電流が流れ始める。

以上と同様にして、発生器２の出力２ｃが、こ
の新しいモータ駆動パルスの開始から約122マイ
クロ秒後に、フリツプフロツプ２３の出力Ｑによ
り与えられるパルスを提供し始める。

これ等のパルスC′の各々が存在する間に、トラ
ンジスタＴ５がブロツクされ、またトランジスタ
Ｔ１とＴ６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。

かくして、モータにより駆動される機械的負荷
を決定する回路の入力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。従つて、回路２
７の出力２７ｂが、モータにより駆動される機械
的負荷に依存する時点で状態「１」に再び遷移す
る。

この出力２７ｂの状態「１」への切換は、上記
のように、モータパルスのしや断をやがて惹起す
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つに前記補助トランジスタが周期的
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、前記巻線を流れる電流によ
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
測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
異なり、モータパルス存在時にモータ巻線に印加
された電圧を減ず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Ｔ６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
費されるエ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測定がモータ駆
動パルスの全継続時間幅にわたつてなされ、また
この測定が最適時刻にかかるモータ駆動パルスを
しや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。

本発明が困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、そのうちの或るもの
について前述において示されており、その場合
に、ステツピングモータの巻線を流れる電流の測
定が、電流測定の用途がど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、前記モータの回転子は各
モータ駆動パルスに応じて180゜とは異なる角度を
通して回転し、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
スタからなつている。

これ等の全ての場合に、ここでは詳述はされな
いのだが、第１図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、即ち巻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信号が得られ、また測定回路
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
生す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従つて、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、即ち、第１図の例で回路２７と、付
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図に示した点線の概略図に示して
ある。

第１図および２図の例からのパルス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コ
ンデンサは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入
力において維持する。

測定抵抗（第１２図の抵抗１２）の値がコンデ
ンサ３１の有無に係わらず、ＣまたはC′のような
測定制御パルスの間で利用回路の入力においてほ
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ゲートを
挿入することが可能となり、また測定制御パルス
の間でのみこの伝送ゲートが導通するように該ゲ
ートを制御することが可能となる。かかる伝送ゲ
ートのためにコンデンサ３１はパルス間で測定抵
抗に放電され得なくなる。

従つて、かかるゲートは第１図の点線の概略図
に示してある。第１図の例では、その制御電極
は、端だけが点線概略図に示してある接続により
オアゲート１１の出力に結合される。

本発明は、Ｐ形のトランジスタＴ１またはＴ２
の１方または他方を同様に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
補助トランジスタとのｎ形であるトランジスタＴ
３またはＴ４の１方の、或いは他方のものの接続
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
概略図、第２図及び第３図はいずれも第１図回路
におけ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、２
３，２６，２８……フリツプフロツプ、２７……
負荷測定回路、３１……コンデンサ、Ｂ……巻
線、Ｍ……モータ、Ｎ，Ｐ……端子、Ｒ……回転
子、Ｔ１〜Ｔ６……トランジスタ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 回転子Ｒおよび該回転子に磁気的に結合され
   た巻線Ｂを有するステツピングモータＭ用の制御
   回路であつて、該巻線が付勢されるべき時はいつ
   も付勢制御パルスを発生させる付勢制御パルス発
   生手段２６，２８，２９，３０、該巻線および該
   付勢制御パルス発生手段に接続された第１のトラ
   ンジスタＴ１，Ｔ２を包含する付勢パルス発生手
   段Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４であつて該付勢制御パ
   ルスに応答して付勢パルスを該巻線に印加するも
   の、および、該巻線に接続された測定信号発生手
   段３〜８，１１，１２，Ｔ５，Ｔ６であつて該付
   勢パルスに応答して該巻線に流れる電流をあらわ
   す測定信号を発生させるもの、を具備するステツ
   ピングモータ用制御回路において、 該ステツピングモータ用制御回路が測定制御パ
   ルス供給用の測定制御パルス発生手段２３，２
   ４，２５をさらに具備し、該測定信号発生手段３
   〜８，１１，１２，Ｔ５，Ｔ６が、 該測定制御パルスに応答して該第１トランジス
   タＴ１，Ｔ２を該付勢制御パルス発生手段２６，
   ２７，２８，３０から分離する分離手段３，４、 第２トランジスタＴ６、および、 該測定制御パルスに応答する接続手段５〜８で
   あつて該第１トランジスタＴ１，Ｔ２と該第２ト
   ランジスタＴ６を接続しカレントミラーを形成さ
   せ、該カレントミラーにおいては該第１トランジ
   スタＴ１，Ｔ２は入力トランジスタを、該第２ト
   ランジスタＴ６は出力トランジスタを構成し、そ
   れにより該第２トランジスタＴ６が、該第１トラ
   ンジスタＴ１，Ｔ２に接続されたとき該第２トラ
   ンジスタＴ６により供給される電流が、該測定制
   御パルスの開始の直前に該巻線を流れる電流をあ
   らわすようになつているもの、を具備することを
   特徴とするステツピングモータ用制御回路。 ２ 該第１トランジスタＴ１，Ｔ２および該第２
   トランジスタＴ６はMOS形のトランジスタであ
   り、該第１トランジスタのドレインは該巻線に接
   続され、該分離手段３，４は該付勢制御パルス発
   生手段２６，２８，２９，３０と該第１トランジ
   スタＴ１，Ｔ２のゲートの間に接続され、該接続
   手段５〜８は、該測定制御パルスに応答し該第１
   トランジスタＴ１，Ｔ２のゲートを該第１トラン
   ジスタＴ１，Ｔ２のドレインに接続する第１の手
   段５，６および該測定制御パルスに応答し該第１
   トランジスタＴ１，Ｔ２のゲートを該第２トラン
   ジスタＴ６のゲートに接続する第２の手段７，８
   を包含する、特許請求の範囲第１項記載の制御回
   路。 ３ 該測定信号発生手段３〜８，１１，１２，Ｔ
   ５，Ｔ６は該測定制御パルスが存在しないとき該
   第２トランジスタＴ６を導通阻止する導通阻止手
   段１１，Ｔ５を包含する、特許請求の範囲第１項
   記載の制御回路。 ４ 該測定信号発生手段３〜８，１１，１２，Ｔ
   ５，Ｔ６は該第２トランジスタＴ６に直列の抵抗
   要素１２を包含し、該抵抗要素の端子間の電圧は
   該第２トランジスタＴ６により供給される電流を
   あらわし、したがつて該巻線に流れる電流をあら
   わすようになつている、特許請求の範囲第１項記
   載の制御回路。