专利名称：步进马达的驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种步进马达(st印ping motor)的驱动电路。
背景技术：
为了对步进马达进行旋转驱动，需要提供转矩。特别是在旋转初期需要提供较高 的转矩，但是在连续旋转的旋转保持状态下也可以使转矩变得较低。因此，存在如下优点 通过在旋转保持状态下进行减少向步进马达流通的通电电流的控制，能够降低电力消耗。 为了切换通电电流，需要切换步进马达的驱动电路的电流设定用基准电压。图5示出以往的步进马达的驱动电路的结构。在旋转初期通过断开开关sl来将 电流设定用基准电压vref设定为较高，在旋转保持状态下，通过根据来自外部的开关控制 信号x来接通开关si，使电阻r2、r3并联连接，从而将电流设定用基准电压vref设定为较 低的电压值。
发明内容
发明要解决的问题另外，在以往的步进马达的驱动电路中，需要生成从外部装置(搭载步进马达的 电子设备)向开关si提供的开关控制信号x来施加到开关si。由此，外部装置(电子设 备)的电路结构变得复杂，制造成本增加等的外部装置(电子设备)制造商的负担较大。另外，还存在如下问题为了向开关sl输入开关控制信号x，导致步进马达的驱动 电路的端口(端子)被占用。用于解决问题的方案本发明的一个方式的特征在于，一种步进马达的驱动电路，具备移位寄存器 (shift register)，其接收基准发送信号，根据上述基准发送信号的输入来进行移位，在 复位后的规定时间之后输出门信号(gate signal)；复位电路，其当接收到用于驱动上述 步进马达的步进信号的输入时，输出将上述移位寄存器复位的复位信号；以及开关元件 (switching element)，其接收上述移位寄存器的门信号，对截止状态和导通状态进行切 换。在此，上述开关元件能够使用于对上述步进马达的驱动电压进行切换的电路的控 制。发明的效果根据本发明，不需要由外部装置生成用于对步进马达的电流设定用基准电压进行 切换的控制信号。另外，能够减少步进马达的驱动电路的端口(端子)。
图1是表示本发明的实施方式的步进马达的驱动电路的结构的图。图2是说明本发明的实施方式的步进马达的驱动电路的旋转驱动状态下的控制
3的时序图。图3是说明本发明的实施方式的步进马达的驱动电路从旋转驱动状态转变为旋 转保持状态时的控制的时序图。图4是说明本发明的实施方式的步进马达的驱动电路从旋转保持状态转变为旋 转驱动状态时的控制的时序图。图5是表示以往的步进马达的驱动电路的结构的图。附图标记说明10 振荡电路；12 “与(and)，，元件；14 移位寄存器；14_1 14_n 触发器 (flip-flop) ；16 复位电路；16-1 触发器；16-2 “与非(nand) ”元件；18 开关元件；100 驱动电路。
具体实施例方式如图1所示，本发明的实施方式的步进马达的驱动电路100构成为包括振荡电路 10、“与”元件12、移位寄存器14、复位电路16以及开关元件18。优选的是驱动电路100与 步进马达的基本驱动电路一起构成于一个半导体芯片内。振荡电路10以与连接在外部端子osc上的电容器cx的容量值相应的频率发生振 荡，输出振荡时钟信号a。振荡时钟信号a被输入到“与”元件12。“与”元件12接收振荡时钟信号a和移位寄存器14的最后一级的触发器14-n的 反转输出q，在振荡时钟信号a和移位寄存器14的最后一级的触发器14-n的反转输出q都 是高电平时“与”元件12输出高电平的内部计数器时钟信号e，在振荡时钟信号a和移位寄 存器14的最后一级的触发器14-n的反转输出q中的任一个为低电平时输出低电平的内部 计数器时钟信号e。内部计数器时钟信号e被输入到移位寄存器14的第一级的触发器14-1 的时钟端子c。移位寄存器14具备将η级触发器14-1 14-n串联连接而成的结构。触发器 14-1 14-n能够由d触发器构成。移位寄存器14每当输入到第一级的触发器14_1的时 钟端子c的内部计数器时钟信号e变为高电平时，都将非反转输出q设为高电平，将反转输 出q设为低电平，并与内部计数器时钟信号e同步地将该信号的变化传递到最后一级的触 发器14-n。即，接收作为基准发送信号的内部计数器时钟信号e，根据内部计数器时钟信号 e的输入来进行移位，在复位后的规定时间之后将触发器14-n的非反转输出q设为高电平。 触发器14-n的非反转输出q的输出作为门信号j而被输入到开关元件18的控制端子。另外，当作为触发器14-n的非反转输出q的输出的门信号j变为高电平时，反转 输出q变为低电平。该反转输出q的信号作为反馈信号h而被输入到“与”元件12，因此之 后直到移位寄存器14被复位为止，振荡时钟信号a不被输入到移位寄存器14，移位寄存器 14维持该状态。但是，当各级的触发器14-1 14-n的复位端子r被设为低电平时，所有的触发器 14-1 14-n的非反转输出q被复位为低电平，反转输出q被复位为高电平。复位电路16生成复位信号，该复位信号用于对移位寄存器14所包含的触发器 14-1 14-n进行复位。复位电路16构成为包括触发器16_1以及“与非”元件16_2。触 发器16-1能够由d触发器构成。当步进信号b为低电平时，对触发器16-1的r输入低电平，因此反转输出q变为高电平。另外，在步进信号b从低电平变为高电平之后，当基本时 钟信号c从低电平变为高电平时，触发器16-1的反转输出q从高电平变为低电平。“与非” 元件16-2接收反转输出q和步进信号b，仅在两个信号都变为高电平时生成低电平的复位 信号d并进行输出。即，在步进信号b从低电平变为高电平之后，复位电路16仅在基本时 钟信号c最初从低电平变为高电平的期间，生成低电平的复位信号d并进行输出。复位信号d被输入到移位寄存器14的触发器14-1 14_n的复位端子r。由此， 每当步进信号b从低电平变为高电平时，移位寄存器14被复位。开关元件18在来自移位寄存器14的门信号j是低电平的情况下成为截止(非导 通)状态。此时，电流设定用基准电压vref成为通过电阻rl和r3将电压vcc分压得到的 值。另一方面，开关元件18在来自移位寄存器14的门信号j为高电平的情况下成为导通 状态。此时，电流设定用基准电压vref成为通过电阻r2和r3的并联连接以及电阻rl将 电压vcc分压得到的值。<旋转驱动状态(高转矩)>图2示出使用了本实施方式的步进马达的驱动电路100的步进马达的旋转驱动状 态下的控制的时序图。在此，旋转驱动状态是指向步进马达提供步进信号b来对步进马达 提供转矩而使步进马达旋转的状态。在这种情况下，如图2所示，在移位寄存器14将信号传递到最后一级之前，输入步 进信号b (从低电平变为高电平)，由此，复位信号d变为低电平，移位寄存器14被复位。因 而，从移位寄存器14输出的门信号j维持低电平，开关元件18的开路漏极(open drain) 维持高阻抗。<从旋转驱动状态(高转矩)转变为旋转保持状态(低转矩)时>图3示出使用了本实施方式的步进马达的驱动电路100的步进马达从旋转驱动状 态(高转矩)转变为旋转保持状态(低转矩)时的控制的时序图。在此，旋转保持状态是 指不向步进马达提供步进信号b而使步进马达以低转矩旋转的状态。在从如图2所示的旋转驱动状态转变为不输入步进信号b的旋转保持状态的情况 下，如图3所示，复位信号d继续维持高电平，移位寄存器14在根据振荡时钟信号a的周期 和移位寄存器14的级数来确定的规定时间之后使反馈信号h从高电平变为低电平。同时， 门信号j从低电平变为高电平。由此，开关元件18成为导通状态(低阻抗)，电流设定用基 准电压vref被切换为低于旋转驱动状态时的电压的电压值。<从旋转保持状态(低转矩)转变为旋转驱动状态(高转矩)时>图4示出使用了本实施方式的步进马达的驱动电路100的步进马达从旋转保持状 态(低转矩)转变为旋转驱动状态(高转矩)时的控制的时序图。在从如图3所示的旋转保持状态转变为输入步进信号b的旋转驱动状态的情况 下，如图4所示，复位信号d从高电平变为低电平的复位信号d而被输出，移位寄存器14被 复位。由此，从移位寄存器14输出的门信号j从高电平变为低电平，开关元件18的开路漏 极被设为高阻抗，电流设定用基准电压vref被切换为高于旋转保持状态时的电压的电压 值。如上所述，根据本实施方式的步进马达的驱动电路100，不需要由外部装置(搭载 步进马达的电子设备)生成用于对电流设定用基准电压vref进行切换的开关控制信号。因而，能够使外部装置(电子设备)的电路结构简单，能够减小外部装置(电子设备)制造商 的负担。 另外，不需要将用于输入开关控制信号的外部端子设置于步进马达的驱动电路。
权利要求
1.一种步进马达的驱动电路，其特征在于，具备移位寄存器，其接收基准发送信号，根据上述基准发送信号的输入来进行移位，在复位 后的规定时间之后输出门信号；复位电路，其当接收到用于驱动上述步进马达的步进信号的输入时，输出将上述移位 寄存器复位的复位信号；以及开关元件，其接收上述移位寄存器的门信号，对截止状态和导通状态进行切换。
2.根据权利要求1所述的步进马达的驱动电路，其特征在于， 上述开关元件与对上述步进马达的驱动电压进行切换的电路相连接。
3.根据权利要求1所述的步进马达的驱动电路，其特征在于，在上述门信号是将上述开关元件切换为导通状态的信号时，上述移位寄存器在接收到 上述复位信号之前维持该门信号不变。
4.根据权利要求3所述的步进马达的驱动电路，其特征在于，还包括与门，该与门的一个输入端输入振荡时钟信号，另一个输入端输入上述门信号 的反转信号，输出端输出上述基准发送信号。
5.根据权利要求1所述的步进马达的驱动电路，其特征在于， 上述移位寄存器由多个触发器串联而成。
6.根据权利要求5所述的步进马达的驱动电路，其特征在于， 上述触发器是d触发器。
7.根据权利要求1所述的步进马达的驱动电路，其特征在于， 上述复位电路在上述步进信号的上升沿时输出上述复位信号。
全文摘要
提供一种步进马达的驱动电路。不需要由外部装置生成用于对步进马达的电流设定用基准电压进行切换的控制信号。在步进马达的驱动电路中设有以下部分移位寄存器(14)，其接收发送时钟信号(a)，根据发送时钟信号(a)来进行移位，在复位后的规定时间之后输出门信号(j)；复位电路(16)，其当接收到用于驱动步进马达的步进信号(b)的输入时，输出将移位寄存器(14)复位的复位信号(d)；以及开关元件(18)，其接收移位寄存器(14)的门信号(j)，对截止状态和导通状态进行切换。
文档编号h02p8/14gk102104358sq20091026161
公开日2011年6月22日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者伍远杰, 岛崎努, 本木义人 申请人:三洋半导体株式会社, 三洋电机株式会社, 北京海华博远科技发展有限公司