JP2838765B2 - Load drive circuit - Google Patents
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は負荷の駆動回路、特にス
テップモータ等の駆動回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a driving circuit for a load, and more particularly to a driving circuit for a step motor or the like.
【0002】[0002]
【従来の技術】現在、アナログ電子時計では、指針を駆
動する時計ムーブメントの動力としてパルス駆動される
モータを用いており、例えば、1秒毎に極性の変わる駆
動パルスにより、ロータを1秒間に180度回転するも
の等がある。このようなモータ等の負荷を駆動する駆動
回路には次のようなものがある。2. Description of the Related Art At present, an analog electronic timepiece uses a motor driven by a pulse as power for a timepiece movement for driving a hand. For example, a drive pulse whose polarity changes every second causes a rotor to rotate 180 degrees per second. Some are rotated by degrees. There are the following drive circuits for driving loads such as motors.
【0003】例えば、図5に示すように、CMOS構成
のインバータi1、i2を電源端子VDD、VSSの間に接
続し、これらインバータi1、i2の互いの出力端子o
1、o2の間にモータmのコイルLを接続してあり、駆
動信号発生回路gにより電位レベルの異なる駆動信号を
インバータi1、i2の入力端子in1、in2に交互
に印加することによりモータmを駆動するものである。
例えば、インバータi1にの入力端子に“H”、インバ
ータi2のそれに“L”を印加すると、図3の矢印cに
示す向きに駆動電流が流れる。すなわち、インバータi
1、i2の入力端子in1、in2にそれぞれ図6のi
n1、in2に示すように交互にパルスを印加すると、
モータmのコイルLの端子間には同図o1−o2に示す
ような極性の異なる駆動パルスが印加され、双方向に駆
動電流が流れる。ここでは便宜上、図5の端子o1の電
位を基準として端子o2の電位を示してある。For example, as shown in FIG. 5, inverters i1 and i2 of a CMOS configuration are connected between power supply terminals VDD and VSS, and output terminals o of the inverters i1 and i2 are mutually connected.
1 and o2, the coil L of the motor m is connected, and the drive signal generation circuit g alternately applies drive signals having different potential levels to the input terminals in1 and in2 of the inverters i1 and i2, thereby connecting the motor m. It is driven.
For example, when "H" is applied to the input terminal of the inverter i1 and "L" is applied to the input terminal of the inverter i2, a drive current flows in a direction indicated by an arrow c in FIG. That is, the inverter i
The input terminals in1 and in2 of i and i2 are connected to i
When pulses are applied alternately as shown in n1 and in2,
Driving pulses having different polarities are applied between the terminals of the coil L of the motor m as shown by o1-o2 in the figure, and a driving current flows in both directions. Here, for convenience, the potential of the terminal o2 is shown with reference to the potential of the terminal o1 in FIG.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】このようなものでは、
モータmのコイルLの端子間に印加される駆動電圧は電
源電圧にほぼ等しくなっているため、電源電圧の変化に
より駆動電流にも変化が生じてしまう。例えば、電源と
して電池を用いる時計等の装置では、電源電圧は一般に
使用前では1.6v程度であるが、使用時間を経るに従
い徐々に低くなり1.2v程度まで低下し、これにとも
ない駆動電圧も低下するので安定してモータを駆動する
ことが難しい。SUMMARY OF THE INVENTION In such a case,
Since the drive voltage applied between the terminals of the coil L of the motor m is substantially equal to the power supply voltage, a change in the power supply voltage causes a change in the drive current. For example, in a device such as a timepiece using a battery as a power supply, the power supply voltage is generally about 1.6 V before use, but gradually decreases as time passes to about 1.2 V. Therefore, it is difficult to drive the motor stably.
【0005】そこで、本発明の目的は、電源電圧の変動
によらず安定した駆動電圧にて負荷を駆動し得る負荷の
駆動回路を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a load driving circuit which can drive a load with a stable driving voltage irrespective of power supply voltage fluctuation.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】互いに異なる導電型の第
1および第2のMOSトランジスタのドレイン同士を接
続してなる第1の直列回路を第1の電源端子と第1の電
源端子と異なる電位の第2の電源端子との間に接続す
る。この第1の直列回路と同様の構成の第2の直列回路
を第1の電源端子と第2の電源端子との間に接続し、第
1の直列回路のドレイン接続点と第2の直列回路のドレ
イン接続点との間に負荷を接続する。さらに、直列接続
した一対の同一インピーダンス値のインピーダンス素子
を上記負荷に並列に接続し、上記各インピーダンス素子
の接続点の電圧と基準電圧とを比較してしてその差に応
じた出力を発生する比較回路と、第1の直列回路の第1
のMOSトランジスタをオフとする第1の駆動信号と第
2の直列回路の第1のMOSトランジスタをオフとする
第2の駆動信号とを交互に発生する駆動信号発生回路
と、第1の駆動信号によってオンとなり、上記比較回路
の出力を第1の直列回路の第2のMOSトランジスタの
ゲートに供給する第1のスイッチング回路と、第2の駆
動信号によってオンとなり、上記比較回路の出力を第2
の直列回路の第2のMOSトランジスタのゲートに供給
する第2のスイッチング回路とを設け、この負荷に交互
に双方向に駆動電圧を印加することにより、上記目的を
達成する。A first series circuit formed by connecting drains of first and second MOS transistors of different conductivity types is connected to a first power supply terminal and a potential different from the first power supply terminal. And the second power supply terminal. A second series circuit having a configuration similar to that of the first series circuit is connected between a first power supply terminal and a second power supply terminal, and a drain connection point of the first series circuit is connected to the second series circuit. A load is connected between the gate and the drain connection point. Further, a pair of series-connected impedance elements having the same impedance value are connected in parallel to the load, and a voltage at a connection point of each impedance element is compared with a reference voltage to generate an output according to the difference. A comparison circuit and a first series circuit;
First driving signal and the first drive signal generation circuit for generating a second drive signal alternately to turn off the MOS transistor, a first drive signal of the second series circuit for the MOS transistor off And a first switching circuit for supplying the output of the comparison circuit to the gate of the second MOS transistor of the first series circuit, and a second drive signal for turning on the output of the comparison circuit.
A second switching circuit for supplying to the gate of the second MOS transistor of the series circuit is provided for alternately the load
The above object is achieved by applying a driving voltage bidirectionally to the.
【0007】また、第1の駆動信号が発生されない期
間、第1の直列回路の第2のMOSトランジスタのゲー
トを特定電位に接続する第3のスイッチング回路と、第
2の駆動信号が発生されない期間、第2の直列回路の第
2のMOSトランジスタのゲートを特定電位に接続する
第4のスイッチング回路とを設けることが好ましい。A third switching circuit for connecting the gate of the second MOS transistor of the first series circuit to a specific potential, a period during which the first drive signal is not generated, and a period during which the second drive signal is not generated. And a fourth switching circuit for connecting the gate of the second MOS transistor of the second series circuit to a specific potential.
【0008】[0008]
【実施例】次に、本発明の一実施例の負荷の駆動回路を
説明する。図1は本例の構成を示す電気回路図であり、
同図において、Tr1はPチャネル型の第1のMOSト
ランジスタであり、Tr2はNチャネル型の第2のMO
Sトランジスタである。Next, a load driving circuit according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of the present example.
In the figure, Tr1 is a P-channel type first MOS transistor, and Tr2 is an N-channel type second MOS transistor.
It is an S transistor.
【0009】1、2はそれぞれ、第1の直列回路、第2
の直列回路であり、ともに、第1のMOSトランジスタ
Tr1および第2のMOSトランジスタTr2の互いの
ドレインを接続してなり、第1の電源端子VDD、第2の
電源端子VSSとの間に接続されている。第1の直列回路
1、第2の直列回路2はそれぞれの第1のMOSトラン
ジスタTr1、第2のMOSトランジスタTr2の互い
のドレインの接続点にそれぞれ出力端子O1、O2を接
続してある。なお、第1の電源端子VDDは接地され、以
下に述べる各端子の電圧これを基準としてある。例え
ば、第2の電源端子VSSは−1.5vである。Reference numerals 1 and 2 denote a first series circuit and a second series circuit, respectively.
Are connected together with the drains of a first MOS transistor Tr1 and a second MOS transistor Tr2, and are connected between a first power supply terminal VDD and a second power supply terminal VSS. ing. In the first series circuit 1 and the second series circuit 2, output terminals O1 and O2 are respectively connected to a connection point between the drains of the first MOS transistor Tr1 and the second MOS transistor Tr2. The first power supply terminal VDD is grounded, and the voltage of each terminal described below is used as a reference. For example, the second power supply terminal VSS is -1.5V.
【0010】3は負荷としてのモータであり、そのコイ
ル3Lを第1の直列回路1の出力端子O1と第2の直列
回路2の出力端子O2との間に接続してある。Reference numeral 3 denotes a motor as a load, and its coil 3L is connected between the output terminal O1 of the first series circuit 1 and the output terminal O2 of the second series circuit 2.
【0011】4、5はインピーダンス素子であり、これ
らインピーダンス素子4、5は互いに直列に接続し、第
1の直列回路1の出力端子O1と第2の直列回路2の出
力端子O2との間にコイル3Lと並列して接続してあ
る。これらインピーダンス素子4、5の抵抗値は等しく
設定されており、これらインピーダンス素子4、5の接
続点の電圧は出力端子O1、O2間の中間電圧となる。
また、これらインピーダンス素子としては、図2aに示
すように、PN接合ダイオード41、42を互いに逆向
きかつ並列にしたもの、また、同図bに示すように同図
aのPN接合ダイオード41、42に代わり、ダイオー
ド接続したMOSトランジスタ43、44を用いたもの
等が使用できる。また、この他、抵抗を用いてもよく、
ICの設計上、チップサイズや消費電流を考慮して最適
のものを利用すればよい。Reference numerals 4 and 5 denote impedance elements. These impedance elements 4 and 5 are connected in series with each other, and are connected between an output terminal O1 of the first series circuit 1 and an output terminal O2 of the second series circuit 2. It is connected in parallel with the coil 3L. The resistance values of these impedance elements 4 and 5 are set equal, and the voltage at the connection point of these impedance elements 4 and 5 is an intermediate voltage between the output terminals O1 and O2.
As shown in FIG. 2A, the PN junction diodes 41 and 42 are arranged in opposite directions and in parallel with each other, and as shown in FIG. 2B, the PN junction diodes 41 and 42 in FIG. Instead, a device using diode-connected MOS transistors 43 and 44 can be used. In addition, a resistor may be used.
In the design of the IC, an optimum one may be used in consideration of the chip size and the current consumption.
【0012】6は基準電圧源であり、常に一定の基準電
圧を発生する。ここで、基準電圧源6の詳細は図3aに
示すとおりであり、カレントミラー回路CM1を形成す
る一方のMOSトランジスタTR1およびダイオード接
続されたMOSトランジスタTR2を直列に接続し、こ
の接続点に基準電圧の出力端子O6を設け、また、もう
一方のMOSトランジスタTR3およびディプレッショ
ン型のMOSトランジスタDTを直列に接続して構成さ
れる。ここで、基準電圧源6の動作について述べておく
こととする。ディプレッション型のMOSトランジスタ
DTはソース、ゲートを接続してあり、ドレイン電圧に
よらず一定の電流が流れる。このMOSトランジスタD
Tに流れる電流値はカレントミラー回路CM1によりミ
ラー反転され、ダイオード接続されたMOSトランジス
タTR2にもこれと等しい値の電流が流れるため、出力
端子O6からは一定の基準電圧が出力される。Reference numeral 6 denotes a reference voltage source which always generates a constant reference voltage. Here, the details of the reference voltage source 6 are as shown in FIG. 3A. One MOS transistor TR1 forming the current mirror circuit CM1 and a diode-connected MOS transistor TR2 are connected in series, and a reference voltage is connected to this connection point. Is provided, and the other MOS transistor TR3 and the depletion type MOS transistor DT are connected in series. Here, the operation of the reference voltage source 6 will be described. The depletion type MOS transistor DT has a source and a gate connected, and a constant current flows regardless of the drain voltage. This MOS transistor D
The current value flowing through T is mirror-inverted by the current mirror circuit CM1, and a current having the same value flows through the diode-connected MOS transistor TR2, so that a constant reference voltage is output from the output terminal O6.
【0013】7は比較回路であり、正入力端子71には
インピーダンス素子4、5の接続点Aが接続され、負入
力端子72には基準電圧源6の出力が接続されており、
インピーダンス素子4、5の接続点Aの電圧と基準電圧
とを比較してしてその差に応じた出力を発生するもので
ある。比較回路としては様々なものが使用できるが、こ
こでは、例えば、図3bに示すようなものを用いること
とする。その構成、動作について述べると、まず、Pチ
ャネル型のMOSトランジスタTR4のゲートは定電圧
源Eに接続され、そのドレイン、ソース間電流は一定に
保持されている。また、MOSトランジスタTR4のド
レインには、Pチャネル型のMOSトランジスタTR5
とNチャネル型のMOSトランジスタTR6を直列に接
続して成る直列回路73と、Pチャネル型のMOSトラ
ンジスタTR7とNチャネル型のMOSトランジスタT
R8を直列に接続して成る直列回路74とが接続されて
いる。ここで、MOSトランジスタTR5のゲートは負
入力端子72として用いられ、基準電圧が印加されてお
り、MOSトランジスタTR6との接続点には出力端子
O7が設けられてる。このMOSトランジスタTR6は
MOSトランジスタTR8とともにカレントミラー回路
CM2を構成している。一方、MOSトランジスタTR
7のゲートは正入力端子71として用いられ、インピー
ダンス素子4、5の接続点Aの電圧が印加され、これに
応じた電流が流れる。また、MOSトランジスタTR7
に流れる電流はミラー反転され、MOSトランジスタT
R6にも流れ、これにより、MOSトランジスタTR3
からの定電流をMOSトランジスタTR5とMOSトラ
ンジスタTR6とにより互いに引き合うこととなり、そ
れに応じて出力端子O7の電位も上下する。すなわち、
出力端子O7の出力電圧は、接続点Aの電圧が基準電圧
に比べ低い場合、MOSトランジスタTR6に流れる電
流値も増加し、出力電圧は電源端子VSSに引かれて低く
なり、逆に、接続点Aの電圧が基準電圧に比べ高い場
合、MOSトランジスタTR5に流れる電流値は低下
し、出力電圧はMOSトランジスタTR5のドレインに
引かれて高くなる。このようにして、比較回路7はイン
ピーダンス素子4、5の接続点Aの電圧と基準電圧とを
比較してしてその差に応じた出力を発生するものであ
る。Reference numeral 7 denotes a comparison circuit. The positive input terminal 71 is connected to the connection point A of the impedance elements 4 and 5, and the negative input terminal 72 is connected to the output of the reference voltage source 6.
It compares the voltage at the connection point A of the impedance elements 4 and 5 with a reference voltage and generates an output according to the difference. Various types of comparison circuits can be used. Here, for example, a circuit as shown in FIG. 3B is used. Describing its configuration and operation, first, the gate of the P-channel MOS transistor TR4 is connected to the constant voltage source E, and the current between the drain and the source is kept constant. The drain of the MOS transistor TR4 has a P-channel type MOS transistor TR5.
And a N-channel MOS transistor TR6 in series, a P-channel MOS transistor TR7 and an N-channel MOS transistor T
A series circuit 74 formed by connecting R8 in series is connected. Here, the gate of the MOS transistor TR5 is used as the negative input terminal 72, a reference voltage is applied, and an output terminal O7 is provided at a connection point with the MOS transistor TR6. The MOS transistor TR6 forms a current mirror circuit CM2 together with the MOS transistor TR8. On the other hand, MOS transistor TR
The gate of 7 is used as a positive input terminal 71, a voltage at a connection point A of the impedance elements 4 and 5 is applied, and a current corresponding thereto flows. Also, the MOS transistor TR7
Of the current flowing through the MOS transistor T
R6, which causes the MOS transistor TR3
Is attracted to each other by the MOS transistor TR5 and the MOS transistor TR6, and the potential of the output terminal O7 rises and falls accordingly. That is,
When the voltage at the connection point A is lower than the reference voltage, the value of the current flowing through the MOS transistor TR6 also increases, and the output voltage of the output terminal O7 is lowered by the power supply terminal VSS. When the voltage of A is higher than the reference voltage, the value of the current flowing through the MOS transistor TR5 decreases, and the output voltage increases due to the drain of the MOS transistor TR5. In this manner, the comparison circuit 7 compares the voltage at the connection point A of the impedance elements 4 and 5 with the reference voltage and generates an output according to the difference.
【0014】8は駆動信号発生回路であり、第1の直列
回路1の第1のMOSトランジスタTr1を駆動する第
1の駆動信号と第2の直列回路2の第1のMOSトラン
ジスタTr1を駆動する第2の駆動信号とを交互にそれ
ぞれ出力端子p1、p2より発生する。Reference numeral 8 denotes a drive signal generating circuit which drives a first drive signal for driving the first MOS transistor Tr1 of the first series circuit 1 and a first MOS transistor Tr1 for the second series circuit 2. The second drive signal is alternately generated from output terminals p1 and p2.
【0015】9、10はそれぞれ、第1のスイッチング
回路、第2のスイッチング回路であり、アナログスイッ
チからなる。これら、第1のスイッチング回路9、第2
のスイッチング回路10は共に比較回路7の出力を受
け、それぞれの出力端子は第1の直列回路1、第2の直
列回路2の第2のMOSトランジスタTr2のゲートに
接続され、また、それぞれの制御端子9c、10cはそ
れぞれ駆動信号発生回路8の端子p1、p2に接続され
ており、これらの出力に応じてオン、オフされる。Reference numerals 9 and 10 denote a first switching circuit and a second switching circuit, respectively, which are analog switches. These first switching circuit 9 and second switching circuit 9
The switching circuits 10 both receive the output of the comparison circuit 7, and their output terminals are connected to the gates of the second MOS transistors Tr2 of the first series circuit 1 and the second series circuit 2, respectively. The terminals 9c and 10c are connected to the terminals p1 and p2 of the drive signal generation circuit 8, respectively, and are turned on and off according to their outputs.
【0016】Tr3、Tr4はそれぞれ第3、第4のス
イッチング回路としてのNチャネル型のMOSトランジ
スタである。MOSトランジスタTr3はソースを電源
端子VSSに、ドレインを第1の直列回路1の第2のMO
SトランジスタTr2のゲートに接続してあり、また、
ゲートにはインバータ11を介して第1の駆動信号が印
加される。また、MOSトランジスタTr4はソースを
電源端子VSSに、ドレインを第2の直列回路2の第2の
MOSトランジスタTr2のゲートに接続してあり、ま
た、ゲートにはインバータ12を介して第2の駆動信号
が印加される。次に本例の動作について上記各図、図4
の波形図を参照しながら説明する。Tr3 and Tr4 are N-channel MOS transistors as third and fourth switching circuits, respectively. The MOS transistor Tr3 has a source connected to the power supply terminal VSS and a drain connected to the second MO of the first series circuit 1.
Connected to the gate of the S transistor Tr2, and
A first drive signal is applied to the gate via the inverter 11. The MOS transistor Tr4 has a source connected to the power supply terminal VSS, a drain connected to the gate of the second MOS transistor Tr2 of the second series circuit 2, and a gate connected to the second drive transistor via the inverter 12. A signal is applied. Next, the operation of this example will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the waveform diagram of FIG.
【0017】まず、モータ3の非駆動状態では、第1、
第2の駆動信号それぞれの出力端子p1、p2を共に
“L”としてある。これにより、第1の直列回路1およ
び第2の直列回路2のそれぞれの第1のMOSトランジ
スタTr1はオンとなり、モータ3のコイル3Lの両端
は同電位となり、モータ3は非駆動状態となる。なお、
このとき、第1のスイッチング回路9、第2のスイッチ
ング回路10はともにオフとされ、第3のスイッチング
回路Tr3、第4のスイッチング回路Tr4はともにオ
ンとなっており、第1の直列回路1および第2の直列回
路2のそれぞれの第2のMOSトランジスタTr2のゲ
ートは電源端子VSSの電位に接続され、第2のMOSト
ランジスタTr2はオフとされる。First, when the motor 3 is not driven, the first,
The output terminals p1 and p2 of each of the second drive signals are both "L". Thereby, the first MOS transistor Tr1 of each of the first series circuit 1 and the second series circuit 2 is turned on, the both ends of the coil 3L of the motor 3 are at the same potential, and the motor 3 is not driven. In addition,
At this time, the first switching circuit 9 and the second switching circuit 10 are both turned off, and the third switching circuit Tr3 and the fourth switching circuit Tr4 are both turned on. The gate of each second MOS transistor Tr2 of the second series circuit 2 is connected to the potential of the power supply terminal VSS, and the second MOS transistor Tr2 is turned off.
【0018】次にモータ3を駆動する場合は、図4p
1、p2に示すように、第1の駆動信号P1、第2の駆
動信号P2を交互に出力する。ここでは、まず、第1の
駆動信号P1を出力し出力端子p1を“H”としたとす
ると、第1の直列回路1において、第1のMOSトラン
ジスタTr1はオフとなり、第3のスイッチング回路T
r3がオフとなることによって第2のMOSトランジス
タのゲートが電源端子VSSから遮断されるとともに、第
1のスイッチング回路9がオンとなることにより、比較
回路7の出力電圧が第2のMOSトランジスタTr2の
ゲートに印加される。Next, when driving the motor 3, see FIG.
As shown at 1 and p2, the first drive signal P1 and the second drive signal P2 are output alternately. Here, first, assuming that the first drive signal P1 is output and the output terminal p1 is set to "H", in the first series circuit 1, the first MOS transistor Tr1 is turned off, and the third switching circuit T1 is turned off.
When r3 is turned off, the gate of the second MOS transistor is cut off from the power supply terminal VSS, and when the first switching circuit 9 is turned on, the output voltage of the comparison circuit 7 is reduced to the second MOS transistor Tr2. Is applied to the gates.
【0019】これにより、第2のMOSトランジスタT
r2がオンとなり、第2の直列回路2の出力端子O2か
ら第1の直列回路1の出力端子O1へ駆動電流が流れ
る。Thus, the second MOS transistor T
r2 is turned on, and a drive current flows from the output terminal O2 of the second series circuit 2 to the output terminal O1 of the first series circuit 1.
【0020】今、図示しないが、電源として用いられる
電池が使用して間もないもので電源端子VDD、VSS間の
電源電圧がある値、例えば1.5vであるとする。この
とき、コイル3Lの両端に特定の電圧が印加され、イン
ピーダンス素子4、5の接続点Aの電圧はある値になる
が、これは比較回路7により設定される。比較回路7は
インピーダンス素子4、5の接続点Aの電圧、すなわ
ち、コイル3Lに印加される電圧の1/2の電圧と基準
電圧源6の発生する基準電圧とを比較しその差に応じた
出力電圧を発生している。ここで、基準電圧源6の発生
する基準電圧は、モータ3を駆動するのに最適な電圧を
V1としたとき、その1/2の値V1/2だけ電源端子V
DDから低い値に設定されており、また、電源端子VDDは
接地してあり、接続点Aの電圧は電源端子VDDを基準と
してあり、このとき、比較回路7の出力する電圧はある
値となり、この電圧により、第1の直列回路1の第2の
MOSトランジスタTr2のオン抵抗はある値に設定さ
れることにより、接続点Aの電圧はV1/2に設定さ
れ、コイル3Lの両端にV1が印加される。Although not shown, it is assumed that a battery used as a power supply has just been used and the power supply voltage between the power supply terminals VDD and VSS has a certain value, for example, 1.5 V. At this time, a specific voltage is applied to both ends of the coil 3L, and the voltage at the connection point A of the impedance elements 4 and 5 takes a certain value, which is set by the comparison circuit 7. The comparison circuit 7 compares the voltage at the connection point A of the impedance elements 4 and 5, that is, 電 圧 of the voltage applied to the coil 3 L, with the reference voltage generated by the reference voltage source 6, and responds to the difference. Output voltage is being generated. Here, when the reference voltage generated by the reference voltage source 6 is V 1, which is the optimum voltage for driving the motor 3, the value of the power supply terminal V 1/2 is 1/2 of the value V 1/2.
The power supply terminal VDD is grounded, and the voltage at the connection point A is based on the power supply terminal VDD. At this time, the voltage output from the comparison circuit 7 has a certain value. With this voltage, the on-resistance of the second MOS transistor Tr2 of the first series circuit 1 is set to a certain value, so that the voltage at the connection point A is set to V1 / 2, and V1 is set across the coil 3L. Applied.
【0021】ここで、電池の電圧が低下し、電源端子V
DD、VSS間の電源電圧が例えば、1.4vに低下すると
接続点Aの電圧が高くなろうとするが、上述したように
比較回路7は出力する電圧を上げるように働くため、M
OSトランジスタのオン抵抗が低くなり、出力端子O1
は電源端子VSS側に引かれ、接続点Aの電圧はV1/2
だけ電源端子VDDから低い値に設定される。これによ
り、コイル3Lの両端に印加される電圧はV1に維持さ
れる。Here, the voltage of the battery drops, and the power supply terminal V
When the power supply voltage between DD and VSS decreases to, for example, 1.4 V, the voltage at the connection point A tends to increase. However, since the comparison circuit 7 operates to increase the output voltage as described above, M
The on-resistance of the OS transistor decreases, and the output terminal O1
Is pulled to the power supply terminal VSS side, and the voltage at the connection point A is V1 / 2.
Only the power supply terminal VDD is set to a lower value. As a result, the voltage applied to both ends of the coil 3L is maintained at V1.
【0022】なお、ここで、第1のMOSトランジスタ
Tr1のオン抵抗はインピーダンス素子4、5の抵抗値
に比べ無視できる程度低い値に設定してある。Here, the on-resistance of the first MOS transistor Tr1 is set to a value that is negligibly lower than the resistance values of the impedance elements 4 and 5.
【0023】また、第2の駆動信号P2を出力して出力
端子p2を“H”とした場合も、先に述べた第1の直列
回路1の場合同様に、第2の直列回路2において、第2
のMOSトランジスタTr2はオフとなり、第4のスイ
ッチング回路Tr4がオフとなることによって第2のM
OSトランジスタのゲートが電源端子VSSから遮断され
る。これとともに、第2のスイッチング回路10がオン
となることにより、比較回路7の出力電圧が第2の直列
回路2の第2のMOSトランジスタTr2のゲートに印
加され、第2の直列回路2の第2のMOSトランジスタ
Tr2がオンとなり、第1の直列回路1の出力端子O1
から第2の直列回路2の出力端子O2に駆動電流が流れ
る。このときも比較回路7の動作により、モータ3の駆
動電圧は所望の値V1に保持される。Also, when the second drive signal P2 is output and the output terminal p2 is set to "H", as in the case of the first series circuit 1, the second series circuit 2 Second
MOS transistor Tr2 is turned off, and the fourth switching circuit Tr4 is turned off.
The gate of the OS transistor is cut off from the power supply terminal VSS. At the same time, when the second switching circuit 10 is turned on, the output voltage of the comparison circuit 7 is applied to the gate of the second MOS transistor Tr2 of the second series circuit 2, and the second series circuit 2 2 MOS transistor Tr2 is turned on, and the output terminal O1 of the first series circuit 1 is turned on.
, A drive current flows to the output terminal O2 of the second series circuit 2. Also at this time, the drive voltage of the motor 3 is maintained at the desired value V1 by the operation of the comparison circuit 7.
【0024】すなわち、図4p1、p2に示すように、
第1の駆動信号P1、第2の駆動信号P2を交互に出力
すると、同図O1−O2に示すようにモータ3のには所
望の値V1に保持された駆動電圧が供給される。なお、
図4O1−O2では、便宜上、第2の直列回路2の出力
端子O2の電位を基準として第1の直列回路1の出力端
子O1の電位を示してある。That is, as shown in FIGS.
When the first drive signal P1 and the second drive signal P2 are alternately output, a drive voltage held at a desired value V1 is supplied to the motor 3 as shown in O1-O2 in FIG. In addition,
4O1-O2, the potential of the output terminal O1 of the first series circuit 1 is shown with reference to the potential of the output terminal O2 of the second series circuit 2 for convenience.
【0025】上述したように、比較回路7は、モータ3
のコイル3Lに並列に、直列に接続されたインピーダン
ス素子4、5を接続し、その接続点Aの電圧を第1の電
源端子VDDから駆動電圧の1/2の値だけ低い電圧に設
定された基準電圧と比較するため、電源電圧がモータ3
の駆動に最適な値V1程度に低下しても、基準電圧自体
が大きく影響されることなく、常に比較回路7はその基
準電圧下で動作し、モータ3の駆動電圧は所望の値V1
に保持することが可能である。As described above, the comparison circuit 7 includes the motor 3
And the series connected impedance elements 4 and 5 are connected in parallel to the coil 3L, and the voltage at the connection point A is set to a voltage lower than the first power supply terminal VDD by half the drive voltage. For comparison with the reference voltage, the power supply voltage
Even if the voltage drops to about the optimum value V1 for the drive of the motor 3, the comparison circuit 7 always operates at the reference voltage without greatly affecting the reference voltage itself, and the drive voltage of the motor 3 becomes the desired value V1.
Can be held.
【0026】また、常に一定の駆動電圧が得られるた
め、消費電流も抑えることが可能となる。また、いうま
でもないが、モータ3のコイル3Lに並列に、直列に接
続されたインピーダンス素子4、5を接続してあるの
で、インピーダンス素子4、5による消費電流は抑えら
れている。Further, since a constant driving voltage is always obtained, it is possible to suppress current consumption. Needless to say, since the impedance elements 4 and 5 connected in series are connected in parallel with the coil 3L of the motor 3, the current consumption by the impedance elements 4 and 5 is suppressed.
【0027】さらに、モータ3の駆動電圧の中点電圧を
基準電圧と比較するため、比較回路7も1つで済み、比
較回路を設けることに伴うチップサイズおよび消費電流
の増加を極力抑えることも可能である。Further, since the midpoint voltage of the drive voltage of the motor 3 is compared with the reference voltage, only one comparison circuit 7 is required, and the increase in chip size and current consumption due to the provision of the comparison circuit can be minimized. It is possible.
【0028】[0028]
【発明の効果】本発明は、直列に接続された一対の同一
インピーダンス値のインピーダンス素子を交互に双方向
に駆動電圧を印加される負荷に並列に接続し、インピー
ダンス 素子同士の接続点の電圧と基準電圧を比較し、こ
れに応じて負荷の駆動電圧を制御するものである。この
ため、接続点の電圧は負荷の駆動電圧の中点電圧とな
り、電源電圧の変動の影響を受けない基準電圧を用いる
ことができ、電源電圧の変動によらず、常に所望の駆動
電圧が得られ、電池を電源に用いる際に問題となる電源
電圧の低下の影響を抑えることができる。また、駆動電
圧を制御するため、電源電圧が高い際は必要以上の電力
消費を抑えることとなり、消費電力を低減させることと
なる。According to the present invention, a pair of identical units connected in series are provided.
Bidirectional alternating impedance elements with impedance value
Connected in parallel to the load to which the drive voltage is applied
The voltage at the connection point between the dance elements is compared with a reference voltage, and the drive voltage of the load is controlled accordingly. For this reason, the voltage at the connection point becomes the midpoint voltage of the drive voltage of the load.
Use a reference voltage that is not affected by power supply voltage fluctuations.
Therefore , a desired drive voltage can be always obtained irrespective of fluctuations in the power supply voltage, and the influence of a decrease in the power supply voltage, which is a problem when using a battery as a power supply, can be suppressed. Further, since the drive voltage is controlled, when the power supply voltage is high, unnecessary power consumption is suppressed, and the power consumption is reduced.
【0029】しかも、接続点の電圧は負荷の駆動電圧の
中点電圧となるため、1つの比較回路によって両方向の
駆動電圧に対して比較動作が可能となり、方向別に比較
回路を設ける必要がなく、比較回路を設けることにに伴
うチップサイズおよび消費電流の増加を極力抑えること
も可能である。 Moreover, the voltage at the connection point is equal to the drive voltage of the load.
Since the voltage becomes the midpoint voltage, one comparison circuit
Comparison operation is possible for drive voltage, and comparison by direction
There is no need to provide a circuit.
Minimizing increases in chip size and current consumption
Is also possible.
【図1】本発明の一実施例の構成を示す電気回路図。FIG. 1 is an electric circuit diagram showing a configuration of one embodiment of the present invention.
【図2】図1の要部の構成を示す電気回路図。FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a configuration of a main part of FIG.
【図3】図1の要部の構成を示す電気回路図。FIG. 3 is an electric circuit diagram showing a configuration of a main part of FIG. 1;
【図4】図1の動作説明のための波形図。FIG. 4 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. 1;
【図5】従来例を示す電気回路図。FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a conventional example.
【図6】図6の動作説明のための波形図。FIG. 6 is a waveform chart for explaining the operation of FIG. 6;
1 第1の直列回路 2 第2の直列回路 Tr1 第1のMOSトランジスタ Tr2 第2のMOSトランジスタ 3 モータ(負荷) 4、5 インピーダンス素子 7 比較回路 8 駆動信号発生回路 9 第1のスイッチング回路 10 第2のスイッチング回路 Tr3 第3のスイッチング回路 Tr4 第4のスイッチング回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st series circuit 2 2nd series circuit Tr1 1st MOS transistor Tr2 2nd MOS transistor 3 Motor (load) 4, 5 Impedance element 7 Comparison circuit 8 Drive signal generation circuit 9 1st switching circuit 10th Switching circuit 2 Tr3 Third switching circuit Tr4 Fourth switching circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H02P 8/00 - 8/38──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) H02P 8/00-8/38
Claims (2)
MOSトランジスタのドレイン同士を接続してなる第1
の直列回路を第1の電源端子と第1の電源端子と異なる
電位の第2の電源端子との間に接続し、第1の直列回路
と同様の構成の第2の直列回路を第1の電源端子と第2
の電源端子との間に接続し、第1の直列回路のドレイン
接続点と第2の直列回路のドレイン接続点との間に接続
した負荷と、 直列接続した一対の同一インピーダンス値のインピーダ
ンス素子を上記負荷に並列に接続し、上記各インピーダ
ンス素子の接続点の電圧と基準電圧とを比較してしてそ
の差に応じた出力を発生する比較回路と、 第1の直列回路の第1のMOSトランジスタをオフとす
る第1の駆動信号と第2の直列回路の第1のMOSトラ
ンジスタをオフとする第2の駆動信号とを交互に発生す
る駆動信号発生回路と、 第1の駆動信号によってオンとなり、上記比較回路の出
力を第1の直列回路の第2のMOSトランジスタのゲー
トに供給する第1のスイッチング回路と、 第2の駆動信号によってオンとなり、上記比較回路の出
力を第2の直列回路の第2のMOSトランジスタのゲー
トに供給する第2のスイッチング回路とを具備し、負荷
に交互に双方向に駆動電圧を印加することを特徴とする
負荷の駆動回路。A first MOS transistor having a first conductivity type and a second conductivity type connected to each other;
Is connected between a first power supply terminal and a second power supply terminal having a different potential from the first power supply terminal, and a second series circuit having the same configuration as the first series circuit is connected to the first power supply terminal. Power terminal and second
And a load connected between the drain connection point of the first series circuit and the drain connection point of the second series circuit, and a pair of impedance connected in series and having the same impedance value. A first series circuit, wherein a comparison element is connected in parallel to the load, compares the voltage at the connection point of each impedance element with a reference voltage, and generates an output according to the difference. a first MOS transistor off and be <br/> Ru first drive signal and second drive signal and generating alternately a driving signal generation for the first MOS transistor off in the second series circuit A circuit, a first switching circuit that is turned on by a first driving signal, and supplies an output of the comparison circuit to a gate of a second MOS transistor of the first series circuit; and a second switching signal, which is turned on by a second driving signal. The above comparison circuit And a second switching circuit for supplying an output to the gate of the second MOS transistor of the second series circuit, the load
A drive circuit for a load , wherein a drive voltage is applied alternately and bidirectionally .
1の直列回路の第2のMOSトランジスタのゲートを特
定電位に接続する第3のスイッチング回路と、第2の駆
動信号が発生されない期間、第2の直列回路の第2のM
OSトランジスタのゲートを特定電位に接続する第4の
スイッチング回路とを具備したことを特徴とする請求項
1記載の負荷の駆動回路。2. A period in which the first drive signal is not generated, a third switching circuit connecting the gate of the second MOS transistor of the first series circuit to a specific potential, and a period in which the second drive signal is not generated. , The second M of the second series circuit
2. The load driving circuit according to claim 1, further comprising: a fourth switching circuit that connects a gate of the OS transistor to a specific potential.
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