JPH0720390B2 - インデツクス回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はインデックス回路に関し、特に詳しくは電算機
の磁気ディスクを回転駆動するブラシレスモータを基準
回転体として、その回転からインデックス信号を取出す
回路に関する。

〔従来の技術とその問題点〕

従来のインデックス回路としては、コンパレータの出力
の一部を入力側に帰還させていなかったため、温度ドリ
フトが大きく、かつ電気的ノイズも大であった。つまり
第８図に示すようにインデックス（出力）信号の周期Ｔ
が温度変化に伴って増減したり、また、出力信号に電気
ノイズＮ…が混入した。

〔発明の目的〕

本発明はこの点に鑑みてなされたもので、その目的は、
温度ドリフトを防止し、かつ電気的ノイズを防止するこ
とを目的とする。

〔目的を達成するための手段〕

本発明のインデックス回路は、基準回転体の所定検出点
を検出するセンサからの入力信号を、第一抵抗を介し
て、コンパレータのプラス側に入力し、かつ該プラス側
を第二抵抗を介して接地し、さらに該コンパレータの出
力側と該プラス側とを帰還抵抗を介して連結すると共
に、前記コンパレータのプラス側とマイナス側との間に
コンデンサが接続され、前記入力信号は正帰還がかけら
れて、インデックス信号が出力されてなるものである。

〔作 用〕

センサからの入力信号を得る第一抵抗と、一端が接地さ
れた第二抵抗と、コンパレータからの出力に連結された
帰還抵抗とが、コンパレータのプラス側に接続される。
これにより、第一抵抗と第二抵抗との抵抗比により、入
力信号がコンパレートされるレベルが設定される。そし
て、主として、第一抵抗と帰還抵抗との抵抗値によっ
て、ヒステリシス電圧のレベルが設定される。即ち、こ
れら第一抵抗、第二抵抗、帰還抵抗により、前記コンパ
レートに伴う電圧レベルが設定される。このため、セン
サからの入力信号が仮に、温度ドリフト等により信号波
形に変動を有していても、また電気的ノイズを含んだ信
号波形であっても、インデックス信号は、前記ヒステリ
シス電圧による所定の時間の範囲内において、個々の信
号波形の変動による影響を受けることがない。即ち安定
した出力を得ることができる。

次に、帰還抵抗は、コンパレータの出力側から、プラス
側に連結して接続されている。即ち、信号波形は正帰還
されることになる。このため入力信号は、電源電圧に対
して飽和する上限まで増幅されることになり、センサか
らの入力信号が、小さい場合や温度ドリフト等により、
信号波形の勾配が緩やかな波形形態であっても、或いは
電気的ノイズを含んだ乱れた波形が入力されたとして
も、入力信号は正帰還されて増幅され、立ち上がりの急
峻な信号波形となる。この結果、時間誤差が小さく精度
良いインデックス信号が得られる。

更に、本構成においては、一端が接地されて他端がコン
パレータのプラス側に接続された第二抵抗の抵抗値を、
所要の値に設定して、コンパレータの入力インピダンス
を調整でき、温度ドリフトを最小にすることができる。
また、第二抵抗）に接続される帰還抵抗の値の調整のみ
によっても可能であり、従って前記のコンパレートに伴
う電圧レベルの調整のために、各々の抵抗値設定を効率
よく行なうことができ、しかも最良の動作状態を維持す
ることができる。

そして、更に、本願構成においては、コンパレータのプ
ラス側とマイナス側との間に、コンデンサが接続され
る。これにより、入力信号に電気的ノイズを有する場
合、第二抵抗とコンデンサとにより形成されるフィルタ
ー効果により、電気的ノイズが抑制される。

〔実 施 例〕

以下、図示の実施例に基づき本発明を説明する。

第３図に於て、１は磁気ディスク２…を回転駆動するブ
ラシレスモータであって、３はハウジング、４はハウジ
ング３の円筒部に付設されたステータであり、また５は
回転シャフトであってその下端には浅皿状のロータ６が
固着され、一体に回転する。このロータ６の内面に永久
磁石からなる磁極７…が付設されている。図示省略の制
御回路によってステータ４の磁極を順次切損して、この
ロータ６を回転駆動されるが、本実施例のインデックス
回路はその基準回転体８として、上記ブラシレスモータ
１のロータ６を用いる場合について説明すると，第３図
のようにロータ６の外周面6aに小さな凹所９を形成し
て、これにセンサマグネット10を埋込状に固着する。

さらに具体的には、第４図と第５図にロータ６と磁極７
…を簡略平面図として図示するが、この磁極７…は90度
に分割されて、Ｎ−Ｓ−Ｎ−Ｓと交互に並設した４ポー
ルの場合を例示する。センサマグネット10は、一個の円
弧状Ｓ極の中央に対応して、配設する。そして、センサ
11として、ホール素子12を用い、このホール素子12をマ
グネット10が埋設された上下位置に対応させて外周面6a
に近接して、固定部材−例えばハウジング３−に取付け
る。

このホール素子12は第２図に示すような等価回路で、出
力電圧Vxは、外部からの磁界に比例する。従って、第４
図のようにマグネット10の無いロータ６の外周面6aが対
応しているときの電圧Vxは低く、第５図のようにマグネ
ット10がホール素子12に近づけば上記電圧Vxは増加す
る。

第１図と第２図に示すように、ホール素子12の一端ａ
は、抵抗R4を介して接地し、この一端ａと反対側にある
端子ｂには、この抵抗R4と同一抵抗値の別の抵抗R5を介
して一定の電圧Vccを加える。

しかして、13はコンパレータである。基準回転体８であ
るところのロータ６の検出点として前記マグネット10の
埋設された点を、ホール素子12にて検出し、前記電圧Vx
を入力信号として第一抵抗R1を介して、コンパレータ13
のプラス（＋）側に、及び抵抗を介さずにコンパレータ
13のマイナス（−）側に、夫々入力する。つまり、ホー
ル素子12の（＋）側とコンパレータ13の（＋）側とを抵
抗R1を介して結線し、他方コンパレータ13の（−）側は
ホール素子12の（−）側に結線される。かつコンデンサ
15のコンパレータ13の（＋）（−）間に、介装される。

また、コンパレータ13の（＋）側は、第二抵抗R2を介し
て接地する。さらに、該コンパレータ13の出力側と、入
力（＋）側とを極めて高い抵抗値を有する帰還抵抗R3を
介して結線する。即ち、帰還ループを形成する。

第二抵抗R2はインデックス信号Ｅの温度ドリフトが最も
少なくなるようにその抵抗値を選定する。

第６図に於て、コンパレータ13への入力波形は第３図〜
第５図のようにロータ６のヨークを通して洩れてくる磁
極７…の影響を受けて低い山と谷を交互に示すと共に、
４ポールの場合は一周期Ｔ内で第６図のような個数とな
り、また、第４図と第５図のようにＳ極の中央に対応し
てマグネット10を設けてあれば、第６図のように右側の
低い山の波形の上に、急峻な山の波形16が現れる。

直線18で示したのは、第一抵抗R1と第二抵抗R2の比によ
って概略設定されるスライスのレベルである。つまり、
帰還抵抗R3を仮に無いとした場合である。

上方の別の直線18で示した電圧を直線17で示した電圧と
の電圧差Vhはヒステリシス電圧であり、第１図中の抵抗
R1,R2,R6及び帰還抵抗R3,そして電圧Vccの大きさによっ
て設定される。

従って、インデックス信号Ｅは、第６図下方に示すよう
な波形として得られる。即ち、急峻な山の波形16が上昇
時は直線18との交点をとり、下降時は直線17との交点を
とった、方形波が得られる。

本願のインデックス回路は、センサ11からの入力信号を
得る第一抵抗R1と、一端が接地された第二抵抗R2と、コ
ンパレータ13からの出力に連結された帰還抵抗R3とが、
コンパレータ13のプラス側に接続される。従って、ま
ず、第一抵抗R1と第二抵抗R2との抵抗比により、入力信
号がコンパレートされるレベル（第六図における直線1
8）が決定される。そして、主として、第一抵抗R1と帰
還抵抗R3との抵抗値によって、ヒステリシス電圧Vhのレ
ベル（第六図における直線17）が設定される。即ち、こ
れら、第一抵抗R1、第二抵抗R2、帰還抵抗R3により、上
記コンパレータに伴う電圧レベルが設定される。これに
より、センサ11からの入力信号が仮に、温度ドリフト等
により信号波形に変動を有していても、また電気的ノイ
ズを含んだ信号波形であっても、インデックス信号Ｅ
は、前記ヒステリシス電圧Vhによる所定の時間の範囲内
において、個々の信号波形の変動による影響を受けるこ
とがない。即ち安定した出力を得ることができる。

次に、帰還抵抗R3は、コンパレータ13の出力側から、プ
ラス側に連結して接続されている。即ち、信号波形は正
帰還されることになる。このため入力信号は、（電源）
電圧Vccに対して飽和する上限まで増幅されることにな
る。従って、センサ11からの入力信号が、小さい場合や
温度ドリフト等により、信号波形の勾配が緩やかな波形
状態であっても、或いは電気的ノイズを含んだ乱れた波
形が入力されたとしても、入力信号は正帰還されて増幅
され、立ち上がりの急峻な信号波形となる。この結果、
時間誤差が小さく精度良いインデックス信号Ｅが得られ
る。もちろん、このような急峻な信号波形では、後から
電気的ノイズが乗りにくく、またその影響も極めて僅か
なものといえ、より一層良質なインデックス信号Ｅが得
られる。

更に、一般にセンサ11から発生する入力信号が、温度ド
リフトの影響を最も受け易い条件として、センサ11とコ
ンパレータ13の入力インピーダンスとが、不整合となっ
ていると共に、特に、コンパレータ13のプラス側とマイ
ナス側との入力インピーダンスに不釣合の状態となって
いる問題が挙げられる。しかし、本構成においては、一
端が接地されて他端がコンパレータ13のプラス側に接続
された第二抵抗R2の抵抗値を、所要の値に設定して、温
度ドリフトを最小にすることができる。このことに加え
て、本構成では第二抵抗R2に接続される帰還抵抗R3の値
の調整のみによっても可能であり、従って前記のコンパ
レートに伴う電圧レベルの調整のために、各々の抵抗値
設定を効率よく行なうことができ、しかも最良の動作状
態を維持することができる。

そして、更に、本願構成においては、コンパレータ13の
プラス側とマイナス側との間に、コンデンサ15が接続さ
れている。これにより、入力信号に電気的ノイズを有す
る場合、第二抵抗R2とコンデンサ15とにより形成される
フィルター効果により、電気的ノイズが抑制される。こ
の場合、コンデンサ15は、単なるバイパス用コンデンサ
としてではなく、第二抵抗R2と共に作用するフィルター
として、有効に電気的ノイズを抑制するものである。

本願構成のインデックス回路によれば、温度ドリフトの
影響や電気的ノイズ等の外的要因に対しても、左右され
ることなく安定したインデックス信号Ｅが得られる。

次に、第７図はセンサ11として前実施例のホール素子12
に代えて磁気センサ19を使用した場合の回路を示す。基
準回転体８として例えば上述のロータ６の外周面6aに小
さな切欠凹所20を形成し、又は前実施例と同様にマグネ
ット10を設けておく。この第７図で明らかなように、磁
気センサ19から入力信号を、第一抵抗R1を介してコンパ
レータ13をプラス（＋）側に入力し、かつコンデンサ15
をコンパレータ13の入力側の（＋）（−）間に介装し、
かつコンパレータ13の入力（＋）側を第二抵抗R2を介し
て接地している。

さらに、コンパレータ13の出力側と上記プラス（＋）側
とを、帰還抵抗R3を介して連結して構成されている。

従って、この回路にあっても第６図に示すような波形が
得られる。

なお、本発明は図示の実施例に限定されず種々設計変更
自由であって、ブラシレスモータ１のポール数の増減、
及びセンサマグネット10の配設位置は、自由に変更可能
である。また、センサ11として、ホト式、ホールIC等を
用いても好ましく、基準回転体８は、他の回転軸や回転
物体とすることも勿論可能である。

〔効 果〕

本発明のインデックス回路は、上述のような構成である
ので、第８図に示したような従来の電気的ノイズを完全
に防止して、正確なインデックス信号が常に得られ、か
つ、温度ドリフトも確実に防止して高精度の一定周期の
波形が得られる。

特に、帰還抵抗R3（及びコンデンサ15）によって、電気
的ノイズが防止されるのであり、かつ、第一抵抗R1、第
二抵抗R2及び帰還抵抗R3の組合わせによって、温度ドリ
フトが防止されるのである。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係るインデックス回路の一実施例を示
す回路図、第２図はその要部拡大図、第３図はブラシレ
スモータの一例を示す一部断面正面図、第４図と第５図
は説明用の簡略平面図、第６図は第１図の回路によって
得られる波形説明図、第７図は他の実施例を示すインデ
ックス回路図である。第８図は従来の問題点を説明する
インデックス波形図である。 ８……基準回転体、11……センサ、12……ホール素子、
13……コンパレータ、R1……第一抵抗、R2……第二抵
抗、R3……帰還抵抗。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基準回転体の所定検出点を検出するセンサ
   からの入力信号を、第一抵抗を介して、コンパレータの
   プラス側に入力し、かつ該プラス側を第二抵抗を介して
   接地し、さらに該コンパレータの出力側と該プラス側と
   を帰還抵抗を介して連結すると共に、 前記コンパレータのプラス側とマイナス側との間にコン
   デンサが接続され、 前記入力信号は正帰還がかけられて、インデックス信号
   が出力される、ことを特徴とするインデックス回路。