專利名稱：大電流高解析度的驅(qū)動電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是有關(guān)于一種大電流高解析度的驅(qū)動電路， 特別是有關(guān)于 一 種整合數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器的驅(qū)動電路。
背景技術(shù)：
請參閱圖1,其是繪示習知技藝的大電流驅(qū)動電路的示意圖。圖中，驅(qū)動電路是包含一運算放大器(0P) 11 及一電壓電流轉(zhuǎn)換單元12。運算放大器11的一輸入端 是接收一控制電壓訊號Vc，而另一輸入端連接運算放 大器ll的輸出端，以形成一回授架構(gòu)。電壓電流轉(zhuǎn)換 單元12連接運算放大器11的輸出端，并根據(jù)運算放 大器11的輸出電壓產(chǎn)生一電流訊號121,用來驅(qū)動負 載13,例如馬達、喇叭或光碟機。由于習知技藝的驅(qū) 動電路是使用0P來放大訊號，而0P為一類比元件， 因此容易受到雜訊的千擾，造成其輸出電壓與控制電 壓訊號之間的比例關(guān)系不容易精確的控制，便無法驅(qū) 動負載進行細微的動作，如轉(zhuǎn)速控制或移動。有鑒于習知技藝的各項問題，為了能夠兼顧解決 之，本發(fā)明人基于多年研究開發(fā)與諸多實務(wù)經(jīng)驗，提 出 一種大電流高解析度的驅(qū)動電路，以作為改善上述缺點的實現(xiàn)方式與依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的就是在提供一種大電流 高解析度的驅(qū)動電路，以提高對負載的控制效率。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種大電流高解析度的 驅(qū)動電^各以產(chǎn)生 一 電流訊號來驅(qū)動 一 負載，此驅(qū)動電 路包含 一 控制單元、 一 數(shù)位類比單元及 一 電壓電流轉(zhuǎn) 換單元。控制單元是接收一用以操作此負載的控制訊 號，并輸出 一 對應(yīng)控制訊號的數(shù)位訊號，而數(shù)位類比 轉(zhuǎn)換器用以產(chǎn)生 一 對應(yīng)此數(shù)位訊號的類比電壓訊號。 電壓電流轉(zhuǎn)換單元是產(chǎn)生 一 對應(yīng)類比電壓訊號的電流 訊號并傳送至負載。
此外，本發(fā)明更提出 一 種適用于馬達的驅(qū)動電路， 其包含一控制單元、 一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換單元及一驅(qū)動單元。 控制單元是接收一用以操作馬達的控制訊號，并輸出一對 應(yīng)此控制訊號的數(shù)位訊號。數(shù)位類比轉(zhuǎn)換單元是產(chǎn)生 一 對 應(yīng)數(shù)位訊號的類比電壓訊號，而驅(qū)動單元是產(chǎn)生一對應(yīng)類 比電壓訊號的驅(qū)動訊號并傳送至馬達。
其中，若此馬達為一步進馬達，而驅(qū)動單元包括一
PWM訊號產(chǎn)生電路，以產(chǎn)生一工作周期寬度(或脈沖寬 度)與類比電壓訊號近似等比例的PWM訊號。若此馬達 為 一 線性直流馬達，而驅(qū)動單元是包括 一 電壓電流轉(zhuǎn) 換單元，以產(chǎn)生 一 與類比電壓訊號近似等比例的電流訊號。
本發(fā)明的有益效果是依本發(fā)明的大電流高解析度的
驅(qū)動電i 各，具有以下優(yōu)點
(1) 此大電流高解析度的驅(qū)動電路可產(chǎn)生高解析度 的電流訊號，因此可驅(qū)動負載進行微調(diào)動作。
(2) 此大電流高解析度的驅(qū)動電路是使用數(shù)位類比 電if各，因此可降低雜訊的干擾。


圖1是習知技藝的大電流驅(qū)動電路的示意圖； 圖2為本發(fā)明的大電流高解析度的驅(qū)動電路的方 塊圖3為本發(fā)明的大電流高解析度的驅(qū)動電路的實 施例的示意圖；以及
圖4為本發(fā)明的適用于步進馬達的大電流高解析 度的驅(qū)動電路的實施例的示意圖。
圖號說明
11:運算放大器；
121:電流訊號；
2:驅(qū)動電3各；
22:控制單元；
22:控制單元；
2 31:類比電壓訊號；
12:電壓電流轉(zhuǎn)換單元； 13:負載； 21:負載； 222:數(shù)位訊號； 23:數(shù)位類比轉(zhuǎn)換單元； 24:電壓電流轉(zhuǎn)換單元；241:電流訊號；3:驅(qū)動電^各；311:音圏馬達；312:鏡頭模組；32:微控制器；321:控制指令；322:數(shù)位訊號；32 3:尸C介面；33:數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路；331:類比電壓訊號；34:電壓電流轉(zhuǎn)換電路；341:電流訊號；35:補償電路；4:驅(qū)動電3各；41:步進馬達；42:微處理器；421:控制指令；422:數(shù)位訊號；42 3:SPI介面；43:數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路;431:類比電壓訊號；44: PWM訊號產(chǎn)生電路；441:P麗訊號；45:補償電路。
具體實施方式
以下將參照相關(guān)圖示，說明依本發(fā)明較佳實施例 的大電流高解析度的驅(qū)動電路。請參閱圖2,其為本發(fā)明的大電流高解析度的驅(qū)動 電路的方塊圖。圖中，驅(qū)動電路2用以產(chǎn)生 一 電流訊號 以驅(qū)動一負載21,例如一喇叭、 一光碟機、 一步進馬 達或 一 線性直流馬達(L i nea r Direct Current Motor, LDM) , J 口音圈馬達(Voice — Coi 1 Motor, VCM)等等。馬區(qū) 動電路2至少包含一控制單元22、 一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換單 元2 3及一 電壓電流轉(zhuǎn)換單元24?？刂茊卧?2是接收一用以操作負載21的控制訊號221，并輸出 一對應(yīng)控制訊號221的^t位訊號2 2 2 。 其中，控制單元22可以一微處理器或一微控制器來實 現(xiàn)。控制訊號221為操作負載21的指令，例如，若負 載21為一音圏馬達，則控制單元22可接收一移動音 圈馬達至一特定位置的指令訊號。數(shù)位訊號2 2 2包括 多個二位元訊號，此些二位元訊號可表示成一 #t值。 此外，控制單元22可設(shè)置多種介面來接收指令，例如 積體電路間(Inter-Integrated Circuit, /'C)介面、 序歹'J周邊介面(Ser ial Peripheral Interface, SPI)介 面或通用非同步4妄收發(fā)送器(Universal Asynchronous Receiver-Transmitter, UART)介面。
數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器(DigitaHo-Analog Converter, DAC) 13是接收數(shù)位訊號2 2 2 ,以產(chǎn)生一對應(yīng)數(shù)位訊號 22 2的類比電壓訊號231。其中，類比電壓訊號2 31的 電壓值是等比于數(shù)位訊號2 2 2，例如，若數(shù)位類比轉(zhuǎn)換 器23可接收4個二位元訊號，且其輸出的最大電壓為 3.2伏特(V),最小電壓為G伏特，則數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器 13可輸出16種電壓值(0 V、 0. 2V、 0. 4 V、 0. 6 V —2. 8V、 3. 0V、 3.2V),相鄰電壓值的差值近似0. 2伏特。其 中，數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器23為一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路，例如 一電容式數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路、 一電阻式數(shù)位類比轉(zhuǎn)換 電路或一電流式數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路。此外，驅(qū)動電路 視需要可包含一補償電路，其連接數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路， 以提高數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路內(nèi)元件(如電容、電阻或電晶體)之間的匹配度，以提高數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路的精準 度。例如若數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器23為一電容式數(shù)位類比轉(zhuǎn) 換電路，則補償電路可提高不同電容之間的比例精確度。電壓電流轉(zhuǎn)換單元2 4是接收類比電壓訊號2 31， 并產(chǎn)生一對應(yīng)類比電壓訊號2 31的電流訊號2 41,并傳 送至負載21。其中，電流訊號241為大于1毫安培的 大電流，而電流訊號241與數(shù)位訊號2 22具有一高線 性度關(guān)系，即為電流訊號 241 近似等比例 (approximately propor t i ona 1)于|史4立ifl號 2 2 2的|丈 值。電壓電流轉(zhuǎn)換單元24可以至少一電晶體來實現(xiàn)， 例如適用大電流輸出的功率電晶體。本發(fā)明的驅(qū)動電路的一主要特征，便是可輸出高解 析度的電流訊號予負載21,以達到對負載進行精確控 制的功效。以音圈馬達為例，音圈馬達為 一 種線性直 流馬達，其產(chǎn)生的推力與流經(jīng)磁鐵繞線的電流成正比， 若以本發(fā)明的使用10位元DAC的驅(qū)動電路用來驅(qū)動一 音圈馬達，則驅(qū)動電路可產(chǎn)生1 02 4種不同電流訊號來 驅(qū)動音圏馬達以產(chǎn)生1 02 4種不同推力。因此若以此音 圏馬達來推動攝影機的聚焦透鏡，則可微調(diào)聚焦透鏡 以達到更好的聚焦效果。此外，數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器23與 類比運作放大器相比，較不易受到雜訊的干擾，因此 所輸出的類比訊號準確性更高。此外，若負載為一步進馬達，則驅(qū)動電路2可包含一脈沖寬度調(diào)變(Pulse Width Modulation, PWM) 電 路，其產(chǎn)生一對應(yīng)該電流訊號的PWM訊號予步進馬達， 即PWM訊號的工作周期寬度(或脈沖寬度)近似等比例 于電流訊號的大小。請參閱圖3,其為本發(fā)明的大電流高解析度的驅(qū)動 電路的實施例的示意圖。圖中，驅(qū)動電路3是用以驅(qū)動 相機內(nèi)的音圏馬達311,其可推動鏡頭模組312以進行 對焦。驅(qū)動電路3包含一微控制器32、 一數(shù)位類比轉(zhuǎn) 換電路33、 一補償電路35及一 電壓電流轉(zhuǎn)換電路34。 微控制器32是透過一 /C介面32 3來接收一操作指令 321,且根據(jù)操作指令321輸出 一數(shù)位訊號3 2 2至數(shù)位 類比轉(zhuǎn)換電路33。數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路33根據(jù)數(shù)位訊號 32 2所包括的二位元訊號輸出 一類比電壓訊號331至 電壓電流轉(zhuǎn)換電路34,以產(chǎn)生一與類比電壓訊號331 近似等比例的電流訊號341。電流訊號341是用以驅(qū)動 音圏馬達311來推動鏡頭模組312。補償電路35可提 高數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路33的元件匹配度，以進一步提高 類比電壓訊號331的精確度。在此實施例中，假設(shè)數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路33可輸出 的最大類比電壓訊號為VH而可輸出的最小類比電壓訊 號為VL,其分別可驅(qū)動音圏馬達311將鏡頭模組312 推至最遠位置Pl及最近位置P2。當數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路 33為一 5位元數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路時，表示其可輸出于 VH和VL之間的32個不同的類比電壓訊號，因此音圈馬達311可將鏡頭模組312推至位置Pl及位置P2之 間的32個不同位置，同樣地，若數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路33 為一 12位元數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路，則鏡頭模組312可被 推至位置Pl及位置P2之間4 09 6個不同位置，致使鏡 頭模組312可調(diào)整的幅度更精細，則鏡頭對焦便可更 精準。請參閱圖4，其為本發(fā)明的適用于步進馬達的大電流高解析度的驅(qū)動電路的實施例的示意圖。圖中，驅(qū) 動電路4是用以驅(qū)動 一 步進馬達4 1 ，驅(qū)動電i 各4包含 一微處理器42、 一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路43、 一補償電路 45及一 PWM訊號產(chǎn)生電路44。微處理器4 2透過一 SPI 介面42 3來接收一操作指令421,且根據(jù)操作指令421 的內(nèi)容輸出 一數(shù)位訊號4 2 2至數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路43。 數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路43根據(jù)數(shù)位訊號4 2 2所包括的二位 元訊號輸出 一 類比電壓訊號4 31至PWM訊號產(chǎn)生電路 4 4,以產(chǎn)生一工作周期(duty cycle)寬度(或脈沖寬度) 與類比電壓訊號3 31近似等比例的PWM訊號4 41,其是 用以驅(qū)動步進馬達41。由于步進馬達41的轉(zhuǎn)速是與 PWM訊號441的工作周期的寬度相關(guān)，因此使用者可以 指令方式精確地設(shè)定步進馬達41的轉(zhuǎn)速數(shù)值，進行細 微的控制。補償電路45可提高數(shù)位類比轉(zhuǎn)換電路43 的元件匹配度，以進一步提高類比電壓訊號431的精 確度。以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。按，凡熟悉該項技術(shù)人士，依據(jù)本發(fā)明所揭露的^支術(shù)內(nèi)容，在任何未 脫離本發(fā)明的精神與范疇，而對其進行的等效修改或變更， 均應(yīng)包含于本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。
權(quán)利要求
1、一種大電流高解析度的驅(qū)動電路，用以產(chǎn)生一電流訊號以驅(qū)動一負載，其特征在于，其包含一控制單元，是接收一用以操作該負載的控制訊號，并輸出一對應(yīng)該控制訊號的數(shù)位訊號；一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器，是產(chǎn)生一對應(yīng)該數(shù)位訊號的類比電壓訊號；以及一電壓電流轉(zhuǎn)換單元，是產(chǎn)生一對應(yīng)該類比電壓訊號的電流訊號并傳送至該負載。
2、 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該負載為一馬達、 一光碟機或一喇叭。
3、 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該數(shù)位訊號與該電流訊號具有一 高線性度關(guān)系。
4、 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該電流訊號是高于1毫安培。
5、 如權(quán)利要求1所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 更包含一脈沖寬度調(diào)變訊號產(chǎn)生電路，是產(chǎn)生一對應(yīng) 該電流訊號的PWM訊號予該負載。
6、 一種大電流高解析度的驅(qū)動電路，適用于一馬達， 其特征在于，該驅(qū)動電路包含一控制單元，是接收一用以操作該馬達的控制訊號， 并輸出 一 對應(yīng)該控制訊號的數(shù)位訊號；一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換單元，是產(chǎn)生一對應(yīng)該數(shù)位訊號的類比電壓訊號；以及一驅(qū)動單元，是產(chǎn)生一對應(yīng)該類比電壓訊號的驅(qū)動訊 號并傳送至該馬達。
7、 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該馬達為 一 步進馬達，而該驅(qū)動單元包括一 PWM訊號 產(chǎn)生電路，以產(chǎn)生 一 工作周期寬度與該類比電壓訊號 近似等比例的PWM訊號。
8、 如權(quán)利要求6所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該馬達為 一 線性直流馬達，而該驅(qū)動單元包括 一 電壓 電流轉(zhuǎn)換單元，以產(chǎn)生 一 與該類比電壓訊號近似等比 例的電流訊號。
9、 如權(quán)利要求8所述的驅(qū)動電路，其特征在于， 該電流訊號是高于1毫安培。
全文摘要
本發(fā)明是揭露一種大電流高解析度的驅(qū)動電路，其包含一控制單元、一數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器及一電壓電流轉(zhuǎn)換單元?？刂茊卧墙邮找挥靡圆僮饕回撦d的控制訊號，并輸出一對應(yīng)此控制訊號的數(shù)位訊號。數(shù)位類比轉(zhuǎn)換器是產(chǎn)生一對應(yīng)數(shù)位訊號的類比電壓訊號，而電壓電流轉(zhuǎn)換單元是產(chǎn)生一對應(yīng)類比電壓訊號的電流訊號并傳送至此負載以進行驅(qū)動。
文檔編號H02P8/00GK101295919SQ20071009768
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者彭鴻鈞, 蘇玉昆 申請人:亞全科技股份有限公司