JPS63117697A

JPS63117697A - ステツプモ−タ駆動回路

Info

Publication number: JPS63117697A
Application number: JP26424586A
Authority: JP
Inventors: Haruhisa Kurane; 治久倉根
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1986-11-06
Filing date: 1986-11-06
Publication date: 1988-05-21

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、ステップモータの回転速度、回転方向を制御
する、ステップモータ駆動回路に関する。

〔発明の概要〕

本発明は、ステップモータ駆動回路における速度制御ノ
クルス信号発生回路において、ステップモータの回転速
度を回路への入力アナログ信号の大きさに比例させ、ま
次回転方向は、入力アナログ信号の正負により決まるよ
うにしたものである。

その次めに、まず入力信号の絶対値をとり、次に電圧一
周波数変換回路（μ下Ｖ−ｆ変換器）を用いて入力アナ
ログ信号の絶対値に比例した周波数のパルス信号をつく
る。またコンパン−夕を用いて入力信号の正負を判断す
る。このコン・（レータ出力と前記パルス信号から、ス
テップモータの回転方向および速度を制御する速度制御
パルス信号を得ようとするものである。

［従来の技術〕ステップモータを駆動させるには、８２図のような構成
が必要である。ステップモータの速度は、第２図９のパ
ルス信号発生器の出力で決まるが、この部分はマイクロ
コンピュータ、専用コントローラＩＣ，発振器、ロジッ
ク回路吟により構成され、構成方法も様々である。従来
、第２図８の制御信号はデジタル信号であり、アナログ
信号でステップモータの速度制御を行なう際は、アナロ
グ−デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器）等を装置に
取り込む必要があった。

［発明が解決しようとする問題点］ステップモータの速度制御を、従来の速度制御パルス信
号発生器を用いて行なうと、外部からの速度制御信号が
デジタル信号であるので、回転速度可変範囲が狭くなり
、得ることのできる回転速度が限られてくる。また、回
路の構成上、容易に回転速度を変えることができない場
合もある。

ステップモータを応用する際、外部からの速度制御信号
として、アナログ信号を用いた方が便利なことがある。

たとえば、簡単な位置決めサーボにステップモータを応
用する場合、目標位置と現在の位置との差を示す誤差信
号は、アナログ信号として検出され、これを速度制御信
号とする。しかし、従来の速度制御パルス信号定生器で
は、Ａ／Ｄ変換器等が必要となり、複雑な構成かつ高価
なものになってしまう。

本発明は、ステップモータの回転速度を、広い範囲にわ
たって、連続的に変えることが可能となるように、入力
信号をアナログ信号とし、そのアナログ信号の大きさと
、正負により、回転速度および回転方向を制御する機能
を有する回路を構成することが目的である。

［問題点を解決するための手段］本発明のステップモータ駆動回路に、（ａ）回転速度を制（財）するパルス信号宅生回路とス
テップモータを駆動する回路をもつステツブモータ鳴動
回路において（ｂ）速度制御パルス信号艶生回路においては、アナロ
グ信号人力部をもち、このアナログ入力信号の大きさを
出力する絶対値増幅回路（ｃ）　　入力信号の正負を判断する回路（ｄ）　　ア
ナログ信号の絶対値に比例した周波数のパルス信号を出
力する電、圧一周波数変換回路（θ）前記パルス信号と
、入力信号の正負判断回路からの出力により、ステップ
モータの回転速度および回転方向を制御する速度制御パ
ルス信号が得られる回路を備えたこと？特徴とする。

〔実施例］以下、本発明について、実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は、本発明のステップモータ駆動回路のブロック
図である。１に入力アナログ信号である。

２は絶対値増幅器である。この回路例を第５図に示す。

この回路では２つのオフセラ）％整相ボリューム３１．
３２がついており、これを最適に調整することにエリ、
正確な入力信号の絶対値化が行なえる。また、入力信号
の大小や、所要の出力信号の大小に応じて入力側と出力
１１１！＋の非反転増幅器の利得を決めることができる
。３はＶ−ｆ変換器である。この回路は、絶対値増幅器
からの出力を入力することで、アナログ入力信号の絶対
値に比例し次局波数のパルス信号をつくるものである。

電圧−周波数の変換方法は幾つか考案されており簡単に
実現できるものもある。ここで例として第４図を示す。

この回路では、１２の入力コンパレータへの入力Ｖｉｎ
　、　ＶＢ　　の大小関係により動作が異なる。Ｖｉｎ
　）　ＶＢ　　ならば、コンパレータがオンとなり、同
時にワンショットから単発パルスが出力される。この単
発パルスがオンの間Ｕ、Ｖ−ｆ変換器の出力ＶＯｕｔ　
はオフとなり、同時にυ１流源が動作する。すると、電
流源からの電流がコンデンサＣＢに充電され、ｖＢは上
昇し、単箔パルスがオンの闇に、ｖｌｎ　＜　ＶＢとな
る。ワンショットからの出力がオフになると同時に、出
力Ｖｏｕｔがオンに変わり、また電流＃Ｖｉ動作しなく
なる。するとｃＢに蓄えられた電荷￥ｉＲＢを介して放
電を始め、Ｖｉ　”　ＶＢとなるまで放冷：し続ける。

そして再び前記と同様な動作を繰り返す。

この工うに出力パルス信号の周波数は、入力信号Ｖｉｎ
の大きさに応じて決定される。

尚、必要に応じて第４図１１５のＲＢ−ＣＢの並列回路
に、オペアンプを用いた積分器を使うと直線性、周波数
偏差、応答時間により優れたＶ−ｆ変換器となる。

４は入力信号の正負を判断するためのコン・（レータで
ある。コンバレートレペルケｏｖにすることで、正負が
判断できる。

前記コンパレータの出力と、ｖ−ｆ変換器の出力を、５
の速度制御パルス信号発生器に入力する、この回路例を
第５図に示す。この回路では”２相励磁方式”によりス
テップモータを駆動させる。

２相励磁方式では、周期が等しくかつデユーティ−が１
：１の２つのパルスに従って励磁を行ないモータ内の磁
界を時間変イヒさせることで速度制御する。

１つのパルスは他のパルス（μ下基準パルスとする）に
対して位相が９０°異なり、その際基準パルスに対して
、位相を９０’進めるか、または遅らせるかにより回転
方向が決まってくる。第５図の回路では、Ｖ−ｆ変換器
からの出力パルスの周波数を１４の分周器を用いて分周
する。分周器の分周比を適尚に設定することで、回転速
度の可変範囲を設定できる。第５図では、（７）が基準
パルス出力で、（イ）が基準パルスに対して位相が９０
°ずれたパルス出力である。咬）はコンパレータからの
出力で、この出力がオンなら信号Ｑ、が出力され、オフ
なら信号司、が出力される。このタイムチャートラ第６
図に示す。

前記速度制御パルス信号に従って、ステップモータを駆
動させる。駆動方法としては、速度制御パルス信号でト
ランジスタをオン・オフさせる方法や、またステップモ
ータ駆動専用のＩＣもあり、速度制御・（ルス信号を入
力すれば、簡単に速度制御することができる。

このように、第１四のブロック図は極めて簡単に実現で
き、前記ステップモータ駆動回路を用いれば、アナログ
入力信号によりステップモータの回転速度を、連続的に
広い範囲にわたって可変にできる。また、アナログ信号
入力部に、第７図のような、グラス−マイナスの基準電
圧士ＶＣと、１７の可変抵抗で構成された簡単な電圧分
圧器を設けると、可変抵抗で分圧比を変えることにより
、即座に任意のステップモータの回転速度が得られる。

また、第８図のように、ステップモータと２５の送りネ
ジで、２０のテーブルを移動させることによりテーブル
上に固定された位置Ａを、第８図の座標上の位置Ｘ　（
ｔ）　（時間変化する〕に追従させたいとき、位置Ａと
座標ｘ　（ｉ）との差（距離）を検出する回路（２４）
があれば、その回路からの誤差信号を前記速度制御パル
ス会掘器に入力することで、位置Ａ　ｉ　Ｘ　（ｔ）に
追従させることができる。

このサーボ方式だと、誤差信号の大小にエリ、回転速度
が決まるので、良い応答性が期待できる。

たとえば、このサーボ方式全光ディスクドライブにおけ
るヘッドのトラッキング機構に応用すればローコヌトな
アクチュエータであるステップモータ金柑いて高棺度な
制御が行なえる。

［発明の効果１以上述べた工うに、本宅間は、ステップモータの回転速
度、回転方向を、Ａ　／　Ｄ　Ｋ換器を用いずに、アナ
ログ信号により制御することを可能にし、また、回転速
度ｆ極めて簡単に、広い速度範囲にわたって連続的に変
えることができるようにした。

さらに、本宅間の速度制御方式のステップモータ駆動回
路は、絶対値増幅器、Ｖ−ｆ変換器、コンパレータ等を
用いることにより、極めて簡単に、かつ安価に実現でき
、さらに装置も小型である。

また、この速度制御方式によると、サーボ系にも簡単に
応用でき、ステップモータを用いた閉ループ制御が容易
に実現できるので、磁気メモリ、元メモリ等の小型精密
機器への応用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のステップモータ駆動回路ブロック図
。第２図は、従来のステップモータｒ！！Ａ動回路ブロ
ック図。第５図は絶対値増幅器の一例を示す回路図。第
４図はＶ−ｆ変換器の一例の原理を示すブロック図。第
５図は速度制御パルス信号宅生器の一例を示す回路図。第６図は、第５図のパルス信号発生器の動作を示すタイ
ムチャート。第７図は、入力信号として電圧分圧器の出力を用いた回
路図。第８図は、本発明のステップモータ唱動回路ケ、
間単な位置決めサーボに応用したブロック図。１．８・・・入力（制御信号）２・・・・・・・・・絶対値増幅器５・・・・・・・・・電圧一周波数変換回路４・・・・
・・・・・正負判断用コンパレータ５・・・・・・・・
・速度制御用パルス発生器６．１０，１９．２２・・・
ステップモータ駆（回路７．１１．２１・・・ステップモータ９．１８・・・パルス信号発生器以上出願人　セイコーエプソン株式会社他１名諮１図ゼ、５″回 −Ｖ。蔽７ｙ茗ｇ口

Claims

【特許請求の範囲】（ａ）回転速度を制御するパルス信号発生回路とステツ
プモータを駆動する回路をもつステツプモータ駆動回路
において（ｂ）速度制御パルス信号発生回路においては、アナロ
グ信号入力部をもち、このアナログ入力信号の大きさ（
絶対値）を出力する絶対値増幅回路（ｃ）入力信号の正
負を判断する回路（ｄ）アナログ信号の絶対値に比例した周波数のパルス
信号を出力する電圧一周波数変換回路（ｅ）前記パルス
信号と、入力信号の正負判断回路からの出力により、ス
テツプモータの回転速度および回転方向を制御する速度
制御パルス信号が得られる回路、を備えたことを特徴と
するステツプモータ駆動回路。