JPH10256838A - 電流帰還回路 - Google Patents

電流帰還回路

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JPH10256838A
JPH10256838A JP9058663A JP5866397A JPH10256838A JP H10256838 A JPH10256838 A JP H10256838A JP 9058663 A JP9058663 A JP 9058663A JP 5866397 A JP5866397 A JP 5866397A JP H10256838 A JPH10256838 A JP H10256838A
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current
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coil
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Shinichi Hashimoto
慎一 橋本
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Rohm Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接続する負荷の数値に関係なく、開ループで
の安定性(発振防止)を確保した上で、所定の周波数帯
域を満たすことができる電流帰還回路を提供することを
目的とする。 【解決手段】 入力信号に応じて電圧出力を行う電流帰
還回路において、負荷5に流れる出力電流を電圧に変換
して出力する電流/電圧変換手段4と、電流/電圧変換
手段4の出力に応じて入力信号を増幅する増幅手段2と
を有し、増幅手段2では位相補償要素23、24を介し
て帰還が施されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CD、CD−RO
M、DVD、MDなどのDISC機器やモータを有する
機器などの、コイルに電流を供給する回路などとして用
いられる電流帰還回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のBTL方式のコイル駆動回路のブ
ロック図を図5に示す。同図において、101は第1演
算増幅器、102は第2演算増幅器、103、104、
105、106は抵抗、5はコイル、6は外部負荷、7
はサーボ回路である。コイル駆動回路は第1演算増幅器
101、第2演算増幅器102、抵抗103、104、
105、106からなっており、第1演算増幅器101
の非反転入力端子(+)には基準電圧が印加され、一
方、反転入力端子(−)には当該電流帰還回路への入力
信号が抵抗103を介して与えられるとともに、抵抗1
04を介して第1演算増幅器101の出力が帰還されて
いる。
【0003】また、第2演算増幅器102の非反転入力
端子(+)には基準電圧が印加され、一方、反転入力端
子(−)には第1演算増幅器101の出力が抵抗105
を介して与えられるとともに、抵抗106を介して第2
演算増幅器102の出力が帰還されている。そして、第
1演算増幅器101の出力と第2演算増幅器102の出
力との差電圧を出力として取り出すようになっている。
【0004】以上のような構成のコイル駆動回路は、例
えば、外部負荷6の動作状態を制御するサーボ回路7か
ら与えられる制御信号に応じて電圧出力を行い、その出
力に負荷として接続されたコイル5に電流を流して外部
負荷6を駆動するというように使用される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ここで、上記構成のコ
イル駆動回路において、第1演算増幅器101、第2演
算増幅器102の周波数帯域が入力信号のそれに比べて
十分高いとすると、電流帰還回路の入力電圧と出力電圧
との間に位相ずれは発生しない。しかしながら、コイル
5のインダクタンス成分により、高周波数帯域では出力
電圧と出力電流(コイル5に流れる電流)との間に位相
ずれが生じる。この位相ずれが生じると、サーボループ
の位相余裕を悪化させる恐れがあるので、取り扱う信号
の周波数帯域が制限されることになる。
【0006】どのぐらいに周波数帯域が制限されるかを
見てみると、上記構成の電流帰還回路において、出力電
圧をVOUT、出力電流をIO、コイル5のインダクタンス
成分、抵抗成分をそれぞれL、RLとし、角周波数をω
とすると、 IO = VOUT/(jωL+RL) ∴IO/VOUT = 1/(jωL+RL) = (1/L){1/(jω+(RL/L)} となるので、カットオフ周波数fCは、fC = RL/2
πLであって、この時の位相遅れは45゜である。サー
ボループの位相余裕に影響を与えないためには、必要な
周波数帯域内で位相ずれがゼロであるのが理想であるの
で、周波数帯域がこのカットオフ周波数fCよりも高く
なることはない。
【0007】そして、カットオフ周波数fCが負荷であ
るコイル5の数値(インダクタンス成分及び抵抗成分)
のみによって決定してしまうので、負荷として接続され
たコイルによっては周波数帯域を十分広くとることがで
きず、規格を満足することができない、言い換えると、
負荷として接続可能なコイルが限定されてしまう。
【0008】そこで、本発明は、接続する負荷の数値に
関係なく、開ループでの安定性(発振防止)を確保した
上で、所定の周波数帯域を実現することができる電流帰
還回路を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の電流帰還回路では、入力信号に応じて電圧
出力を行う電流帰還回路において、当該電流帰還回路の
負荷に流れる出力電流を電圧に変換して出力する電流/
電圧変換手段と、該電流/電圧変換手段の出力に応じて
入力信号を増幅する増幅手段とを有し、該増幅手段では
位相補償要素を介して帰還が施されている。
【0010】以上の構成により、前記位相要素及び電流
/電圧変換手段の回路定数を適切に設定することによっ
て、入力に対する出力電流の位相特性を調整して、所定
の周波数帯域を満たすことができ、また、開ループの周
波数特性においても位相余裕をかせいで、安定性(発振
防止)を確保することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面を
参照しながら説明する。図1は本発明の一実施形態であ
る電流帰還回路のブロック図であって、1はプリアンプ
部、2はエラーアンプ部、3は従来技術において示した
コイル駆動回路と同一構成であるアンプ部、4は出力電
流/電圧変換部、5は当該電流帰還回路に負荷として接
続されたコイルである。
【0012】まず、プリアンプ部1は演算増幅器11、
抵抗12、13からなっており、演算増幅器11の非反
転入力端子(+)には基準電圧が印加されており、一
方、反転入力端子(−)には当該電流帰還回路への入力
信号が抵抗12を介して与えられているとともに、演算
増幅器11の出力が抵抗13を介して帰還されている。
このような構成により、プリアンプ部1は入力信号を増
幅してインターフェースをとる働きをする。
【0013】次に、エラーアンプ部2は直流利得の非常
に大きな演算増幅器21、抵抗22、23、コンデンサ
24からなっており、演算増幅器21の非反転入力端子
(+)にはプリアンプ部1の出力が与えられており、一
方、反転入力端子(−)には出力電流/電圧変換部4の
出力が抵抗22を介して接続されているとともに、演算
増幅器21の出力が直列接続された抵抗23、コンデン
サ24を介して帰還されている。このような構成によ
り、エラーアンプ部2は抵抗23及びコンデンサ24に
より発振防止の位相補償(位相進み補償)を行いなが
ら、プリアンプ部1で増幅された入力信号を出力電流/
電圧回路4の出力に応じて増幅することになる。
【0014】次に、出力電流/電圧変換部4は抵抗4
1、43、44、45、46、演算増幅器42からなっ
ており、抵抗41はアンプ部3の出力に負荷であるコイ
ル5と直列に接続されており、演算増幅器42の非反転
入力端子(+)は抵抗41の一端と基準電位との間に直
列接続された抵抗43、44との接続点が接続されてお
り、一方、反転入力端子(−)には抵抗41の他端が抵
抗45を介して接続されているとともに、演算増幅器4
2の出力が抵抗46を介して帰還されている。このよう
な構成により、出力電流/電圧変換部4はコイル5に流
れる出力電流を電圧に変換し、その電圧を増幅すること
になる。
【0015】尚、アンプ部3については、従来技術にお
いて示した電流帰還回路と同一構成であるのでその説明
を省略する。
【0016】ここで、図1に示した電流帰還回路では、
エラーアンプ部2の閉ループ利得をA、帰還量をBとす
ると、閉ループ利得GCは、 GC = VOUT/VIN = A/(1+AB) となる。一方、コイル5のインダクタンス成分、抵抗成
分をそれぞれL、RLとし、出力電流/電圧変換回路4
の抵抗41の抵抗値をRdとすると、 VOUT = IO(Ls+RL+Rd) であるから(但し、s=jω)、プリアンプ部1、アン
プ部3、及び、出力電流/電圧回路4の増幅度を1とす
ると、図1に示した電流帰還回路の直流利得Gmは、 G
m = IO/VIN ={1/(Ls+RL+Rd)}・{A
/(1+AB)}となる。
【0017】抵抗22、23の抵抗値をR1、R2とし、
コンデンサ24の容量をCとして、エラーアンプ部2の
閉ループ利得をA、帰還量Bをそれぞれ求めて、上式に
代入すると、 Gm = K(s+Z)/{s2+(ω0/Q)s+ω0 2} 但し、K = R2/(LR1)、Z = 1/CR2 ω0 = {Rd/(CLR1)}1/2 Q = L{Rd/(CLR1)}1/2/(RL+Rd+R2R
d/R1) となり、これは、2次のポール(ポール周波数fP=ω0
/(2π))をもつフィルタと1次のゼロ点(ゼロ点周
波数fZ=Z/(2π))とをもつフィルタとを合成し
たものである。
【0018】そして、これらのポール周波数fP及びゼ
ロ点周波数fZは、負荷であるコイル5のみならず、
R1、R2、C、Rdの各定数にも依存しているので、コ
イル5の数値(インダクタンス成分)に応じて、R1、
R2、C、Rdの各定数を適切に設定すれば、直流利得G
mのボード線図は図2に示すようになり、入力に対する
出力電流の位相特性を調整して、所定の周波数帯域を満
たすことができる。
【0019】次に、図1に示した電流帰還回路の開ルー
プの周波数特性について見てみる。図1に示した電流帰
還回路を等価的に表した図3の回路において、出力から
の帰還ループを同図に示すポイントでカットしたときの
周波数特性が開ループの周波数特性である。尚、閉ルー
プを考察するときには無視できたエラーアンプ部2内の
演算増幅器21の開ループ利得とファーストポールが影
響してくるため、これらをAOと、抵抗値R0、容量C0
をもつRCのローパスフィルタで等価的に示している。
【0020】図3において、VINからバッファBF1の
出力までの1段目と、バッファBF1の出力からVOUTま
での2段目とに分割して考える。まず、1段目の伝達関
数T1は、 T1 = (Rd/L){1/(s+P1)} 但し、P1 = (RL+Rd)/L となり、1つのポールをもつ。
【0021】次に、2段目の伝達関数T2は、 T2 = −K2(s+Z2)/{(s+PA)(s+
PB)} 但し、K2 = AOP0R2/(R1+R2)、Z2 = 1/
(CR2) P0 = 1/(R0C0)(P0は演算増幅器21のファー
ストポール角周波数)PA、PBは伝達関数1/(s2+
βs+γ)のポール角周波数 尚、β = (P0R1+AOP0R1+P0R2+Z2R2)/
(R1+R2) γ = P0Z2R2/(R1+R2) となり、1つのゼロ点と2つの極をもつ。
【0022】以上より、開ループの伝達関数TOLは、 TOL=−(K2Rd/L)(s+Z2)/{(s+PA)
(s+PB)(s+P1)} となり、これはゼロ点が1つ(ゼロ点周波数:Z2/2
π)、ポールが3つ(ポール周波数:PA/2π、PB/
2π、P1/2π)のローパスフィルタ特性である。
【0023】したがって、ゼロ点周波数(Z2/2π)
及びポール周波数(PA/2π、PB/2π、P1/2
π)は、負荷であるコイル5のみならず、R1、R2、
C、Rdの各定数にも依存しているので、コイル5の数
値(インダクタンス成分)に応じて、R1、R2、C、R
dの各定数を適切に設定すれば、開ループの周波数特性
は図4に示すようになり、位相余裕をかせいで、安定性
(発振防止)を確保することができる(位相進み補
償)。
【0024】以上のように、本実施形態の電流帰還回路
では、負荷として接続するコイル5の数値(インダクタ
ンス成分、抵抗成分)に応じて、エラーアンプ部2及び
電流/電圧変換部4の回路定数を適切に設定することに
よって、入力に対する出力電流の位相特性を調整して、
所定の周波数帯域を満たすことができるとともに、その
開ループの周波数特性においても位相余裕をかせいで、
安定性(発振防止)を確保することができる。
【0025】尚、以上の説明では、BTL方式の実施形
態のみについて説明したが、負荷の片側のみに出力をつ
ないだ単相(OTL)方式のコイル駆動でも同様に構成
することができる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電流帰還
回路によれば、接続する負荷に応じて回路定数を適切に
設定することによって、開ループの周波数特性における
位相余裕をかせいで、安定性(発振防止)を確保した上
で、入力に対する出力電流の位相の周波数特性を調整し
て、所定の周波数帯域を実現することができるので、接
続可能な負荷が限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態である電流帰還回路のブ
ロック図である。
【図2】 図1の電流帰還回路における、入力に対する
出力電流の周波数特性を示す図(ボード線図)である。
【図3】 図1の電流帰還回路において開ループの周波
数特性を求めるときに用いる等価回路図である。
【図4】 図1の電流帰還回路における開ループの周波
数特性を示す図(ボード線図)である。
【図5】 従来のBTL方式のコイル駆動回路のブロッ
ク図である。
【符号の説明】
1 プリアンプ部 2 エラーアンプ部 3 アンプ部 4 出力電流/電圧変換部 5 コイル 6 外部負荷 7 サーボ回路 11 演算増幅器 12、13 抵抗 21 演算増幅器 22、23 24 コンデンサ 41 抵抗 42 演算増幅器 43、44、45、46 抵抗 101 第1演算増幅器 102 第2演算増幅器 103、104、105、106 抵抗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力信号に応じて電圧出力を行う電流帰
    還回路において、当該電流帰還回路の負荷に流れる出力
    電流を電圧に変換して出力する電流/電圧変換手段と、
    該電流/電圧変換手段の出力に応じて入力信号を増幅す
    る増幅手段とを有し、該増幅手段では位相補償要素を介
    して帰還が施されていることを特徴とする電流帰還回
    路。
JP9058663A 1997-03-13 1997-03-13 電流帰還回路 Pending JPH10256838A (ja)

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JP9058663A JPH10256838A (ja) 1997-03-13 1997-03-13 電流帰還回路
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1753127A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-14 Micrel, Inc. Zero cancellation in multiloop regulator control scheme
KR100879436B1 (ko) 2005-08-05 2009-01-20 마이크렐 인코포레이티드 전압 조정기, 그 에러 증폭기, 및 그 컨트롤 루프 안정화방법
CN104216451A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 深圳市振华微电子有限公司 具有温度补偿的v/i变换器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1753127A1 (en) * 2005-08-05 2007-02-14 Micrel, Inc. Zero cancellation in multiloop regulator control scheme
US7323854B2 (en) 2005-08-05 2008-01-29 Micrel, Incorporated Zero cancellation in multiloop regulator control scheme
KR100879436B1 (ko) 2005-08-05 2009-01-20 마이크렐 인코포레이티드 전압 조정기, 그 에러 증폭기, 및 그 컨트롤 루프 안정화방법
CN104216451A (zh) * 2013-05-30 2014-12-17 深圳市振华微电子有限公司 具有温度补偿的v/i变换器

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