JPH10135802A - Pulse width modulation system driver - Google Patents
Pulse width modulation system driverInfo
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- JPH10135802A JPH10135802A JP28785496A JP28785496A JPH10135802A JP H10135802 A JPH10135802 A JP H10135802A JP 28785496 A JP28785496 A JP 28785496A JP 28785496 A JP28785496 A JP 28785496A JP H10135802 A JPH10135802 A JP H10135802A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、パルス幅変調方式
（以下ＰＷＭと略称する）を用いて、電力損失が少なく
負荷を高効率に駆動するパルス幅変調方式駆動装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pulse width modulation type driving device which uses a pulse width modulation type (hereinafter abbreviated as PWM) to drive a load with a small power loss and high efficiency.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、パルス幅変調方式駆動装置は光デ
ィスクプレーヤ等における消費電力を少なくする手段の
一つとして、たとえば光ピックアップのアクチュエータ
のフォーカスコイルやトラッキングコイルの駆動、トラ
バースモータの駆動、スピンドルモータの駆動等に多く
用いられている。以下図面を参照しながら、上述した従
来のパルス幅変調方式駆動装置の一例について説明す
る。2. Description of the Related Art In recent years, a pulse width modulation type driving device has been proposed as one of means for reducing power consumption in an optical disk player or the like, for example, driving of a focus coil and a tracking coil of an actuator of an optical pickup, driving of a traverse motor, and driving of a spindle motor. It is often used for driving and the like. Hereinafter, an example of the above-described conventional pulse width modulation type driving device will be described with reference to the drawings.
【０００３】図４は従来のパルス幅変調方式駆動装置の
第１の例のブロック図である。図４において、入力端子
１は加算回路１３の一方の入力端子に接続され、加算回
路１３の出力は絶対値回路２を介して、この出力と三角
波発生回路３との値を比較する比較器４に入力され、比
較器４の比較出力によって駆動回路６により負荷７を駆
動する。絶対値回路の出力によって方向切換回路５を介
して駆動回路６の駆動方向を切り換えるように接続され
ている。駆動回路６の正負の出力は差動増幅器１１に入
力され、その差動出力は低域通過フィルタ１２によって
広域をカットされて加算回路１３の他方の入力に負帰還
されている。FIG. 4 is a block diagram of a first example of a conventional pulse width modulation type driving device. In FIG. 4, an input terminal 1 is connected to one input terminal of an addition circuit 13, and an output of the addition circuit 13 passes through an absolute value circuit 2, and a comparator 4 for comparing the output with a value of a triangular wave generation circuit 3. The load 7 is driven by the drive circuit 6 by the comparison output of the comparator 4. It is connected so that the driving direction of the driving circuit 6 is switched via the direction switching circuit 5 by the output of the absolute value circuit. The positive and negative outputs of the drive circuit 6 are input to a differential amplifier 11, and the differential output has a wide band cut by a low-pass filter 12 and is negatively fed back to the other input of the adder circuit 13.
【０００４】図６は上記パルス幅変調方式駆動装置の動
作波形図である。図６において、説明を簡単にするため
に入力端子１から加算回路１３を介して波形（ａ）のよ
うに時間と共に電圧が上昇するようなスイープ波形が絶
対値回路２に入力したと仮定して説明する。図（ｂ）の
波形ｂ１は絶対値回路２の出力波形、波形ｂ２は三角波
発生回路３の出力波形、図（ｃ）は比較器６の出力波
形、図（ｄ）は駆動回路６の一端の出力波形、図（ｅ）
は駆動回路６の他端の出力波形である。FIG. 6 is an operation waveform diagram of the pulse width modulation type driving device. In FIG. 6, for the sake of simplicity, it is assumed that a sweep waveform such as a waveform (a) whose voltage increases with time is input to the absolute value circuit 2 from the input terminal 1 via the adder circuit 13 as shown in FIG. explain. The waveform b1 in FIG. 6B is the output waveform of the absolute value circuit 2, the waveform b2 is the output waveform of the triangular wave generation circuit 3, the waveform of FIG. 6C is the output waveform of the comparator 6, and the waveform of FIG. Output waveform, figure (e)
Is an output waveform at the other end of the drive circuit 6.
【０００５】図４において、入力端子１に入力された信
号は、絶対値回路２を通して絶対値となり比較器４で三
角波発生回路３の出力と比較され、駆動回路６で負荷７
をパルス幅変調（ＰＷＭ）駆動される。このとき、方向
切換回路５によって駆動回路６の駆動方向が制御され、
図６の（ｄ），（ｅ）のような波形となる。駆動回路６
の出力は負のゲインをもつ差動増幅器１１に入力され、
低域通過フィルタ１２で広域がカットされてなめらかな
波形に変換され、加算回路１３で入力信号に対して負帰
還がかけられる。負帰還をかける理由は、ＰＷＭドライ
ブ時における非線形性を緩和するためと、駆動回路６の
電源電圧によって伝達ゲインが変わらないようにするた
めである。In FIG. 4, a signal input to an input terminal 1 becomes an absolute value through an absolute value circuit 2 and is compared with an output of a triangular wave generating circuit 3 by a comparator 4.
Are driven by pulse width modulation (PWM). At this time, the driving direction of the driving circuit 6 is controlled by the direction switching circuit 5,
Waveforms as shown in (d) and (e) of FIG. 6 are obtained. Drive circuit 6
Is input to a differential amplifier 11 having a negative gain,
The wide band is cut by the low-pass filter 12 and converted into a smooth waveform, and the addition circuit 13 applies a negative feedback to the input signal. The reason for applying the negative feedback is to alleviate the non-linearity at the time of the PWM drive and to prevent the transfer gain from being changed by the power supply voltage of the drive circuit 6.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上記のような図４のブ
ロック図のパルス幅変調方式駆動装置は、加算回路１３
の入力から駆動回路６の出力までのゲインをA、差動増
幅器のゲインを-B、低域通過フィルタ１２の伝達関数を
ωc/(S+ωc） 、 （ωcは角周波数、Sはラプラス変換
の積分）とすると、全体のゲイン G(S) は、 G(S)=A*(S+ωc)/(S+ωc+A*B*ωc) となり、図７（ａ）の周波数特性となり、高域の周波数
が持ち上がるという問題点を有していた。また、それを
回避するために、図５に示す回路が考えられる。図５は
従来のパルス幅変調方式駆動装置の第２の例のブロック
図で、図４と異なるのは、なめらかな波形に変換するた
めの低域通過フィルタ１２ａが加算回路１３の後ろに設
けられていることである。The pulse width modulation type driving apparatus shown in the block diagram of FIG.
A is the gain from the input to the output of the drive circuit 6, the gain of the differential amplifier is -B, the transfer function of the low-pass filter 12 is ωc / (S + ωc), where ωc is the angular frequency, and S is the Laplace transform. ), The overall gain G (S) becomes G (S) = A * (S + ωc) / (S + ωc + A * B * ωc), and the frequency characteristic shown in FIG. However, there is a problem that the frequency of the high frequency band is raised. In order to avoid this, a circuit shown in FIG. 5 can be considered. FIG. 5 is a block diagram of a second example of the conventional pulse width modulation type driving device. The difference from FIG. 4 is that a low-pass filter 12a for converting into a smooth waveform is provided behind the adding circuit 13. That is.
【０００７】図５の回路の場合全体のゲインＧ（Ｓ）
は、 G(S)=A*ωc/(S+ωc+A*B*ωc) となり、図７（ｂ）のように高域の周波数が落ちて位相
が遅れるという問題点を有していた。また、駆動回路６
のゲインは電源電圧にほぼ比例するので、電源電圧によ
って周波数特性が変化するという問題点も有していた。[0007] In the case of the circuit of FIG. 5, the overall gain G (S)
Is G (S) = A * ωc / (S + ωc + A * B * ωc), which has a problem that the frequency in the high frequency region drops and the phase is delayed as shown in FIG. 7B. . The driving circuit 6
Since the gain is almost proportional to the power supply voltage, the frequency characteristic changes depending on the power supply voltage.
【０００８】本発明は、上記従来の問題点を改善するも
ので、高域が持ち上がったり、落ちたりしないパルス幅
変調方式駆動装置を提供すること、または自由に高域の
周波数が設定できるパルス幅変調方式駆動装置を提供す
ることと、電源電圧によって周波数特性が変化しないパ
ルス幅変調方式駆動装置を提供するを目的としてなされ
たものである。The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a pulse width modulation type driving device in which a high frequency does not rise or fall, or a pulse width in which a high frequency can be freely set. It is an object of the present invention to provide a modulation type driving device and a pulse width modulation type driving device whose frequency characteristics do not change depending on a power supply voltage.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明のパルス幅変調方式駆動装置は、請求項１にお
いては、抵抗器およびコンデンサの直列回路よりなりそ
の抵抗器側の一端に入力信号が印加されコンデンサ側の
他端は接地され、前記抵抗器側の一端または抵抗値の中
間から出力が取り出されるラグリードフィルタと、三角
波発生回路と、前記ラグリードフィルタの出力を前記三
角波発生回路の出力と比較してパルス幅に変換する比較
器と、前記比較器の出力のパルス幅に応じて負荷を駆動
する駆動回路と、前記駆動回路の出力を前記ラグリード
フィルタの抵抗器とコンデンサの接続点に帰還するよう
に構成した帰還回路とを備えた構成となっている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a pulse width modulation type driving apparatus comprising a series circuit of a resistor and a capacitor. A lag-lead filter to which a signal is applied and the other end of the capacitor side is grounded, and an output is taken out from one end of the resistor side or an intermediate resistance value; a triangular wave generating circuit; A comparator for converting the output to a pulse width in accordance with the pulse width of the output of the comparator; a driving circuit for driving a load in accordance with the pulse width of the output of the comparator; And a feedback circuit configured to return to the connection point.
【００１０】このような構成において、ラグリードフィ
ルタの抵抗器およびコンデンサの値を調整することによ
って装置の周波数特性を平坦にまたは任意に設定するこ
とができる。また、請求項２においては、電源電圧にほ
ぼ比例する波高値の三角波を発生する三角波発生回路
と、入力信号を三角波発生回路の出力と比較してパルス
幅に変換する比較器と、比較器の出力のパルス幅に応じ
て負荷を駆動する駆動回路と、駆動回路の出力を入力側
に帰還するための帰還回路とを備えた構成となってい
る。In such a configuration, the frequency characteristics of the device can be set flat or arbitrarily by adjusting the values of the resistor and the capacitor of the lag-lead filter. According to a second aspect of the present invention, a triangular wave generating circuit that generates a triangular wave having a peak value substantially proportional to the power supply voltage, a comparator that compares an input signal with an output of the triangular wave generating circuit and converts the output into a pulse width, The configuration includes a drive circuit for driving a load according to the pulse width of the output, and a feedback circuit for feeding back the output of the drive circuit to the input side.
【００１１】この構成において、三角波発生回路は電源
電圧にほぼ比例する波高値の三角波を発生することによ
り、駆動回路の伝達ゲインが電源電圧に依存しないよう
に作用し、装置の周波数特性を電源電圧に依存しないパ
ルス幅変調方式駆動装置を提供できる。また、請求項３
においては、請求項１または２の構成に、さらに、比較
器への入力信号の正負状態を検出するとともに入力信号
の絶対値を前記比較器へ出力する絶対値回路と、絶対値
回路の検出した入力信号の正負に基づいて駆動回路の負
荷への駆動方向を切り換える方向切換回路とを加えた構
成となっている。In this configuration, the triangular wave generating circuit generates a triangular wave having a peak value substantially proportional to the power supply voltage, thereby acting so that the transmission gain of the drive circuit does not depend on the power supply voltage. Can be provided. Claim 3
And the absolute value circuit for detecting the positive / negative state of the input signal to the comparator and outputting the absolute value of the input signal to the comparator, and the absolute value circuit for detecting the absolute value of the input signal to the comparator. A direction switching circuit for switching the driving direction of the drive circuit to the load based on the positive or negative of the input signal is added.
【００１２】この構成によって正負両方向の入力信号が
入力しても絶対値回路で絶対値を出力して比較器で比較
出力を得た後、方向切換回路で入力信号極性に基づいて
駆動回路の駆動方向を切り換えるので、正負両方向の入
力信号も容易に処理することができる。With this configuration, even if an input signal in both positive and negative directions is input, an absolute value circuit outputs an absolute value and a comparator obtains a comparison output, and then a direction switching circuit drives the driving circuit based on the input signal polarity. Since the directions are switched, input signals in both positive and negative directions can be easily processed.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】以下本発明パルス幅変調方式駆動
装置の実施の形態について、図１〜図３、図６および図
７を参照しながら詳細に説明する。 （実施の形態１）図１は本発明の実施の形態１における
パルス幅変調方式駆動装置のブロック図である。図１に
おいて、入力端子１はそれぞれ所定値の抵抗器Ｒ１，Ｒ
２、コンデンサＣの直列回路で接地され、抵抗器Ｒ１と
Ｒ２との接続点から絶対値回路２の入力に接続されてい
る。ここで、抵抗器Ｒ１，Ｒ２、コンデンサＣは、ラグ
リードフィルタを構成しており、このラグリードフィル
タは遅れ進みフィルタのことで、図７（ｃ）に示すよう
に、周波数の低域を持ち上げて高域をフラット状態に戻
すような周波数特性を有しているものである。また、絶
対値回路２は、入力信号の正負態を検出するとともに、
入力信号の絶対値を出力するものである。３は三角波発
生回路であり、電源電圧にほぼ比例する波高値の三角波
を発生するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the pulse width modulation type driving apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, FIG. 6 and FIG. (Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram of a pulse width modulation type driving apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 1, input terminals 1 are resistors R1, R
2. Grounded by the series circuit of the capacitor C, and connected to the input of the absolute value circuit 2 from the connection point between the resistors R1 and R2. Here, the resistors R1 and R2 and the capacitor C constitute a lag-lead filter. This lag-lead filter is a lag-lead filter, and as shown in FIG. Frequency characteristics that return the high frequency to a flat state. Further, the absolute value circuit 2 detects whether the input signal is positive or negative,
It outputs the absolute value of the input signal. Reference numeral 3 denotes a triangular wave generating circuit for generating a triangular wave having a peak value substantially proportional to the power supply voltage.
【００１４】４は比較器であり、絶対値回路２による入
力信号の絶対値出力と、三角波発生回路３の出力とが入
力され、その比較結果を出力する。比較器４の比較出力
に対応して駆動回路６を動作させ、正負の出力状態に応
じて負荷７を駆動するものである。絶対値回路２の出力
に接続した方向切換回路５は、駆動回路６の駆動方向を
切り換えるように接続される。また、駆動回路６の正負
の出力は、たとえば光ピックアップのアクチュエータの
フォーカスコイルやトラッキングコイルなどの負荷７に
接続されるとともに、電流出力差動増幅器８に入力さ
れ、その差動出力は抵抗器Ｒ２とコンデンサＣとの接続
点に接続されている。ここで、電流出力差動増幅器８
は、駆動回路６の出力を入力側に帰還させる帰還回路を
構成しているものである。Reference numeral 4 denotes a comparator to which the absolute value output of the input signal by the absolute value circuit 2 and the output of the triangular wave generation circuit 3 are input, and the result of the comparison is output. The drive circuit 6 is operated according to the comparison output of the comparator 4, and the load 7 is driven according to the positive or negative output state. The direction switching circuit 5 connected to the output of the absolute value circuit 2 is connected to switch the driving direction of the driving circuit 6. The positive and negative outputs of the drive circuit 6 are connected to a load 7 such as a focus coil or a tracking coil of an actuator of an optical pickup, and are also input to a current output differential amplifier 8, and the differential output is connected to a resistor R2. And the capacitor C. Here, the current output differential amplifier 8
Constitutes a feedback circuit for feeding back the output of the drive circuit 6 to the input side.
【００１５】以上のように構成されたパルス幅変調方式
駆動装置について、以下その動作を説明する。入力端子
１に入力された信号は、抵抗器Ｒ１，Ｒ２およびコンデ
ンサＣで構成されたラグリードフィルタと絶対値回路２
を通して比較器４で三角波発生回路３の出力と比較さ
れ、駆動回路６で負荷７をＰＷＭ駆動される。このと
き、方向切換回路５によって駆動回路６の駆動方向が制
御され、図６の（ｄ）、（ｅ）に示すような波形とな
る。駆動回路６の出力は負のゲインをもつ電流出力差動
増幅器８に入力され、その出力電流はコンデンサＣでな
めらかな波形に変換され、抵抗器Ｒ２を通して入力信号
に対して負帰還がかけられる。ここで、図１のブロック
図のパルス幅変調方式駆動装置は、絶対値回路２の入力
から駆動回路６の出力までのゲインを K、電流出力差動
増幅器８の電圧−電流変換ゲインを -Yとすると、全体
のゲイン G(S) は、 G(S)=K*(1+S*C*R2)/(1+R1*K*Y+S*C*(R1+R2)) となり、また、 R2=(R1+R2)/(1+R1*K*Y) の条件を満たすとき、すなわち、 R2=1/(K*Y) のときは、 G(S)=K*R2/(R1+R2) となり、周波数特性は平坦である。The operation of the above-configured pulse width modulation type driving device will be described below. The signal input to the input terminal 1 is composed of a lag-lead filter composed of resistors R1 and R2 and a capacitor C and an absolute value circuit 2.
The output of the comparator 4 is compared with the output of the triangular wave generating circuit 3, and the load 7 is PWM driven by the drive circuit 6. At this time, the driving direction of the driving circuit 6 is controlled by the direction switching circuit 5, and the waveforms are as shown in (d) and (e) of FIG. The output of the drive circuit 6 is input to a current output differential amplifier 8 having a negative gain, the output current is converted into a smooth waveform by a capacitor C, and a negative feedback is applied to the input signal through a resistor R2. Here, in the pulse width modulation type driving device shown in the block diagram of FIG. 1, the gain from the input of the absolute value circuit 2 to the output of the driving circuit 6 is K, and the voltage-current conversion gain of the current output differential amplifier 8 is -Y Then, the overall gain G (S) is G (S) = K * (1 + S * C * R2) / (1 + R1 * K * Y + S * C * (R1 + R2)), When the condition of R2 = (R1 + R2) / (1 + R1 * K * Y) is satisfied, that is, when R2 = 1 / (K * Y), G (S) = K * R2 / ( R1 + R2), and the frequency characteristic is flat.
【００１６】ここで、図３（ａ）に三角波発生回路３の
回路図の一例を示す。外部クロック入力端子２１がコン
デンサＣ２１、抵抗器Ｒ２１の直列回路を介して接地さ
れ、コンデンサＣ２１と抵抗器Ｒ２１の接続点からトラ
ンジスタＱ２１のベースに接続され、トランジスタＱ２
１のエミッタは接地されている。コレクタには抵抗器Ｒ
２２を介して電源である電池２３の電圧が印加され、更
に当該コレクタはコンデンサＣ２２で接地されるととも
に出力端子２２に接続されている。FIG. 3A shows an example of a circuit diagram of the triangular wave generating circuit 3. As shown in FIG. An external clock input terminal 21 is grounded via a series circuit of a capacitor C21 and a resistor R21, is connected to a base of the transistor Q21 from a connection point between the capacitor C21 and the resistor R21, and is connected to a transistor Q2.
One emitter is grounded. Resistor R on collector
The voltage of a battery 23 serving as a power supply is applied through a capacitor 22, and the collector is grounded by a capacitor C 22 and connected to an output terminal 22.
【００１７】外部クロック入力端子２１には、図３
（ｂ）で示される外部クロック信号が入力され、コンデ
ンサＣ２１と抵抗器Ｒ２１とで微分され図３（ｃ）で示
される波形になり、外部クロックの立ち上がりでトラン
ジスタＱ２１がＯＮして出力端子２２のレベルは０にな
り、その後、抵抗器Ｒ２２とコンデサＣ２２の時定数で
ゆっくりと立ち上がる図３（ｄ）で示されるような鋸歯
状の三角波が出力端子２２に発生する。このとき、抵抗
器Ｒ２２には電池２３の電圧に比例した電流が流れるた
め、三角波の波高値は電池２３の電圧に比例する。As shown in FIG.
The external clock signal shown in (b) is input, differentiated by the capacitor C21 and the resistor R21, and becomes a waveform shown in FIG. 3C. At the rising edge of the external clock, the transistor Q21 turns on and the output terminal 22 The level becomes 0, and then a sawtooth-shaped triangular wave is generated at the output terminal 22, as shown in FIG. 3D, which rises slowly with the time constant of the resistor R22 and the capacitor C22. At this time, since a current proportional to the voltage of the battery 23 flows through the resistor R22, the peak value of the triangular wave is proportional to the voltage of the battery 23.
【００１８】また波形図の図６において、波形（ｂ１）
は絶対値回路２の出力波形、（ｂ２）は三角波発生回路
３の出力波形、波形（ｄ）は駆動回路６の一端の出力波
形、波形（ｅ）は駆動回路６の他端の出力波形であり、
三角波（ｂ２）の波高は電池２３の電圧に比例するた
め、駆動回路６の一端の出力波形（ｄ）のパルス幅は電
池２３の電圧にほぼ反比例するので、駆動面積が同じと
なり、駆動回路６のゲインは電池２３の電圧にほとんど
依存しない。In FIG. 6 of the waveform diagram, the waveform (b1)
Is the output waveform of the absolute value circuit 2, (b2) is the output waveform of the triangular wave generation circuit 3, waveform (d) is the output waveform at one end of the drive circuit 6, and waveform (e) is the output waveform at the other end of the drive circuit 6. Yes,
Since the wave height of the triangular wave (b2) is proportional to the voltage of the battery 23, the pulse width of the output waveform (d) at one end of the drive circuit 6 is almost inversely proportional to the voltage of the battery 23. Has almost no dependence on the voltage of the battery 23.
【００１９】（実施の形態２）図２は本発明の実施の形
態２におけるパルス幅変調方式駆動装置のブロック図で
ある。図２において、図１のブロック図の抵抗器Ｒ１に
代えてＶ−Ｉ変換回路９を接続し、その出力を所定の値
の抵抗器ＲとコンデンサＣとの直列回路で接地し、Ｖ−
Ｉ変換回路９の出力は絶対値回路２の入力に接続し、ま
た抵抗器ＲとコンデンサＣの接続点には電流出力差動増
幅器８の出力を接続したもので、それ以外は図１と同じ
接続である。(Embodiment 2) FIG. 2 is a block diagram of a pulse width modulation type driving apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. 2, a VI conversion circuit 9 is connected in place of the resistor R1 in the block diagram of FIG. 1, and its output is grounded by a series circuit of a resistor R and a capacitor C having a predetermined value.
The output of the I conversion circuit 9 is connected to the input of the absolute value circuit 2, and the output of the current output differential amplifier 8 is connected to the connection point between the resistor R and the capacitor C. Connection.
【００２０】以上のように構成されたパルス幅変調方式
駆動装置について、以下その動作を説明する。入力端子
１に入力された信号は、Ｖ−Ｉ変換回路９で電圧から電
流に変換され、抵抗器Ｒ、コンデンサＣで構成されたラ
グリードフィルタと絶対値回路２を通して比較器４で三
角波発生回路３の出力と比較され、駆動回路６で負荷７
をＰＷＭ駆動する。ここで、ラグリードフィルタの周波
数特性は図７（ｄ）で示されるような周波数特性を有す
る。このとき、方向切換回路５によって駆動回路６の駆
動方向が制御され、図６の（ｄ），（ｅ）のような波形
となる。駆動回路６の出力は負のゲインをもつ電流出力
差動増幅器８に入力され、その出力電流はコンデンサＣ
でなめらかな波形に変換され、抵抗器Ｒを通して入力信
号に対して負帰還がかけられる。ここで、図２のブロッ
ク図のパルス幅変調方式駆動装置は、Ｖ−Ｉ変換回路９
電圧−電流変換ゲインを Y1、絶対値回路２の入力から
駆動回路６の出力までのゲインを K、電流出力差動増幅
器８の電圧−電流変換ゲインを-Y2 とすると、全体のゲ
イン G(S) は、 G(S)=K*Y1*R*(1+S*C*R)/(K*Y2*R+S*C*R) となり、 また R=1/(K*Y2) のときは、 G(S)=K*Y1*R となり、周波数特性は平坦となる。The operation of the pulse width modulation type driving device configured as described above will be described below. The signal input to the input terminal 1 is converted from a voltage to a current by a VI conversion circuit 9, passed through a lag lead filter composed of a resistor R and a capacitor C and an absolute value circuit 2, and output by a comparator 4 through a triangular wave generation circuit. 3 is compared with the output of
Are driven by PWM. Here, the frequency characteristic of the lag lead filter has a frequency characteristic as shown in FIG. At this time, the drive direction of the drive circuit 6 is controlled by the direction switching circuit 5, and the waveforms are as shown in FIGS. The output of the drive circuit 6 is input to a current output differential amplifier 8 having a negative gain, and the output current is
The waveform is converted into a smooth waveform, and a negative feedback is applied to the input signal through the resistor R. Here, the pulse width modulation type driving device shown in the block diagram of FIG.
Assuming that the voltage-current conversion gain is Y1, the gain from the input of the absolute value circuit 2 to the output of the drive circuit 6 is K, and the voltage-current conversion gain of the current output differential amplifier 8 is -Y2, the overall gain G (S ) Is G (S) = K * Y1 * R * (1 + S * C * R) / (K * Y2 * R + S * C * R), and R = 1 / (K * Y2) At this time, G (S) = K * Y1 * R, and the frequency characteristic becomes flat.
【００２１】以上のように本発明の実施の形態１、２の
パルス幅変調方式駆動装置によれば平坦な周波数特性が
得られ、電源電圧に依存しない。なお入力信号を正の値
の範囲に限定すれば絶対値回路２および方向切換回路５
は不要である。As described above, according to the pulse width modulation type driving devices of the first and second embodiments of the present invention, a flat frequency characteristic is obtained and does not depend on the power supply voltage. If the input signal is limited to a positive value range, the absolute value circuit 2 and the direction switching circuit 5
Is unnecessary.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明は、抵抗器およびコ
ンデンサの直列回路よりなりその抵抗器側の一端に入力
信号が印加されコンデンサ側の他端は接地され、前記抵
抗器側の一端または抵抗値の中間から出力が取り出され
るラグリードフィルタと、三角波発生回路と、前記ラグ
リードフィルタの出力を前記三角波発生回路の出力と比
較してパルス幅に変換する比較器と、前記比較器の出力
のパルス幅に応じて負荷を駆動する駆動回路と、前記駆
動回路の出力を前記ラグリードフィルタの抵抗器とコン
デンサの接続点に帰還するように構成した帰還回路とを
備えているものであり、前記ラグリードフィルタの抵抗
器およびコンデンサの値を調整することによって装置の
周波数特性を平坦にまたは任意に設定することができ
る。As described above, the present invention comprises a series circuit of a resistor and a capacitor, an input signal is applied to one end of the resistor side and the other end of the capacitor side is grounded. A lag-lead filter whose output is taken out from the middle of the resistance value, a triangular-wave generating circuit, a comparator that compares the output of the lag-lead filter with the output of the triangular-wave generating circuit and converts the output into a pulse width, and an output of the comparator A drive circuit that drives a load according to the pulse width of the lag-lead filter, and a feedback circuit configured to feed back an output of the drive circuit to a connection point between a resistor and a capacitor of the lag-lead filter. The frequency characteristics of the device can be set flat or arbitrarily by adjusting the values of the resistor and the capacitor of the lag-lead filter.
【００２３】また、電源電圧にほぼ比例する波高値の三
角波を発生する三角波発生回路と、入力信号を三角波発
生回路の出力と比較してパルス幅に変換する比較器と、
比較器の出力のパルス幅に応じて負荷を駆動する駆動回
路と、駆動回路の出力を入力側に帰還するための帰還回
路とを備え、三角波発生回路は電源電圧にほぼ比例する
波高値の三角波を発生することにより、駆動回路の伝達
ゲインが電源電圧に依存しないように作用し、装置の周
波数特性を電源電圧に依存しないパルス幅変調方式駆動
装置を提供できるものである。A triangular wave generating circuit for generating a triangular wave having a peak value substantially proportional to the power supply voltage; a comparator for comparing an input signal with an output of the triangular wave generating circuit to convert the input signal into a pulse width;
A drive circuit that drives the load in accordance with the pulse width of the output of the comparator, and a feedback circuit that feeds back the output of the drive circuit to the input side. The triangular wave generation circuit has a triangular wave having a peak value substantially proportional to the power supply voltage. Is generated so that the transmission gain of the drive circuit does not depend on the power supply voltage, and a pulse width modulation type drive device whose frequency characteristics do not depend on the power supply voltage can be provided.
【図１】本発明の実施の形態１のパルス幅変調方式駆動
装置のブロック図FIG. 1 is a block diagram of a pulse width modulation type driving device according to a first embodiment of the present invention.
【図２】同じく実施の形態２のパルス幅変調方式駆動装
置のブロック図FIG. 2 is a block diagram of a pulse width modulation type driving apparatus according to the second embodiment.
【図３】三角波発生回路３の回路図およびその各部波形
図FIG. 3 is a circuit diagram of a triangular wave generation circuit 3 and waveform diagrams of respective parts thereof.
【図４】従来のパルス幅変調方式駆動装置の第１の例の
ブロック図FIG. 4 is a block diagram of a first example of a conventional pulse width modulation type driving device.
【図５】従来のパルス幅変調方式駆動装置の第２の例の
ブロック図FIG. 5 is a block diagram of a second example of a conventional pulse width modulation type driving device.
【図６】ＰＷＭ動作の波形図FIG. 6 is a waveform diagram of a PWM operation.
【図７】周波数特性の説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of a frequency characteristic.
【符号の説明】 １ 入力端子 ２ 絶対値回路 ３ 三角波発生回路 ４ 比較器 ５ 方向切換回路 ６ 駆動回路 ７ 負荷 ８ 電流出力差動増幅器 ９ Ｖ−Ｉ変換回路[Description of Signs] 1 Input terminal 2 Absolute value circuit 3 Triangular wave generation circuit 4 Comparator 5 Direction switching circuit 6 Drive circuit 7 Load 8 Current output differential amplifier 9 VI conversion circuit
Claims (3)
なりその抵抗器側の一端に入力信号が印加されコンデン
サ側の他端は接地され、前記抵抗器側の一端または抵抗
値の中間から出力が取り出されるラグリードフィルタ
と、 三角波発生回路と、 前記ラグリードフィルタの出力を前記三角波発生回路の
出力と比較してパルス幅に変換する比較器と、 前記比較器の出力のパルス幅に応じて負荷を駆動する駆
動回路と、 前記駆動回路の出力を前記ラグリードフィルタの抵抗器
とコンデンサの接続点に帰還するように構成した帰還回
路とを備えたことを特徴とするパルス幅変調方式駆動装
置。An input signal is applied to one end on the resistor side, the other end on the capacitor side is grounded, and an output is taken out from one end on the resistor side or an intermediate resistance value. A lag-lead filter, a triangular-wave generating circuit, a comparator that compares the output of the lag-lead filter with the output of the triangular-wave generating circuit to convert the output to a pulse width, and loads the load according to the pulse width of the output of the comparator. A pulse width modulation type driving device, comprising: a driving circuit for driving; and a feedback circuit configured to feed back an output of the driving circuit to a connection point between a resistor and a capacitor of the lag-lead filter.
を発生する三角波発生回路と、 入力信号を前記三角波発生回路の出力と比較してパルス
幅に変換する比較器と、 前記比較器の出力のパルス幅に応じて負荷を駆動する駆
動回路と、 前記駆動回路の出力を入力側に帰還するための帰還回路
とを備えたことを特徴とするパルス幅変調方式駆動装
置。2. A triangular wave generating circuit that generates a triangular wave having a peak value substantially proportional to a power supply voltage, a comparator that compares an input signal with an output of the triangular wave generating circuit and converts the input signal into a pulse width, and an output of the comparator. A pulse width modulation type driving device, comprising: a driving circuit for driving a load according to the pulse width of the driving circuit; and a feedback circuit for feeding back an output of the driving circuit to an input side.
とともに入力信号の絶対値を前記比較器へ出力する絶対
値回路と、 前記絶対値回路の検出した入力信号の正負に基づいて駆
動回路の負荷への駆動方向を切り換える方向切換回路と
を備えた請求項１または２記載のパルス幅変調方式駆動
装置。3. An absolute value circuit for detecting a positive / negative state of an input signal to a comparator and outputting an absolute value of the input signal to the comparator, and driving based on the positive / negative of the input signal detected by the absolute value circuit. 3. The pulse width modulation type driving device according to claim 1, further comprising a direction switching circuit for switching a driving direction of the circuit to a load.
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|---|---|---|---|
| JP28785496A JP3803437B2 (en) | 1996-10-30 | 1996-10-30 | Pulse width modulation type driving device |
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| JPH10135802A true JPH10135802A (en) | 1998-05-22 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104713536A (en) * | 2013-12-13 | 2015-06-17 | 上海博泰悦臻网络技术服务有限公司 | Signal detection circuit and vehicle mounted device |
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