JP2010071729A - Semiconductor integrated circuit for driving motor and method for testing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転検出用のホール素子を接続する端子を備えたモータ駆動用IC(半導体集積回路)のテスト技術に関し、特に所定のクロック信号の周波数にモータの回転周波数を一致させるような制御を行うモータ駆動用ICおよびテスト方法に利用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a test technology for a motor driving IC (semiconductor integrated circuit) provided with a terminal for connecting a rotation detecting Hall element, and in particular, control is performed so that the rotational frequency of the motor matches the frequency of a predetermined clock signal. The present invention relates to a technique effective for use in a motor driving IC and a test method.
近年、電子機器には色々な用途でモータが使用されている。例えば、パーソナルコンピュータなどの電子機器は、内部電子部品(特にCPU)が高熱にならないように冷却するファンを回転させるためのモータやDVDを回転させるためのスピンドルモータが設けられており、これらのモータを駆動するモータ駆動用ICが種々提供されている。 In recent years, motors have been used for various purposes in electronic devices. For example, an electronic device such as a personal computer is provided with a motor for rotating a fan that cools an internal electronic component (particularly a CPU) and a spindle motor for rotating a DVD so that the internal electronic components (particularly the CPU) do not become hot. Various motor driving ICs for driving are provided.
モータ駆動用ICは、用途によってそれぞれ駆動方式や特性が異なり、例えばDVDを回転させるスピンドルモータはヘッドの位置に応じた速度で回転することが要求されることがある。また、電子機器は周囲の温度や内部回路の動作状況等によって機器内部の温度が異なるので、冷却用ファンも回転制御が可能であることが望まれている。 Motor driving ICs have different driving methods and characteristics depending on applications. For example, a spindle motor that rotates a DVD may be required to rotate at a speed corresponding to the position of the head. In addition, since the internal temperature of an electronic device differs depending on the ambient temperature, the operation state of the internal circuit, and the like, it is desired that the cooling fan can also be controlled for rotation.
このような回転制御が可能なモータ駆動用ICの内部には、所望の周波数のクロック信号を生成する発振回路や分周回路が設けられることが多い。また、ホール素子を使用してモータの回転数を検出して、PLL回路などでモータの回転数を内部のクロック信号の周波数と一致させるような回転制御回路が設けられることもある。このようなモータ駆動用ICにあっては、内部回路が正常に動作するか否かを検査するためのテストが必要である。 In many cases, the motor driving IC capable of such rotation control is provided with an oscillation circuit or a frequency dividing circuit for generating a clock signal having a desired frequency. In addition, a rotation control circuit may be provided that detects the number of rotations of the motor using a Hall element and makes the number of rotations of the motor coincide with the frequency of the internal clock signal by a PLL circuit or the like. In such a motor driving IC, a test for inspecting whether or not the internal circuit operates normally is necessary.
なお、モータ駆動用ICにおけるテスト回路に関する発明としては、例えば特許文献1に記載されているものがある。
ファンモータはスピンドルモータなどに比べるとはるかに回転速度は遅くてよい。そのため、ファンモータを駆動するモータ駆動用ICの出力信号の周波数は数10〜数100Hzと非常に低い。従って、実際にモータを駆動させる状況と同様な条件で検査すると、テスト時間が長くなりすぎるという課題がある。 The fan motor may have a much slower rotational speed than a spindle motor or the like. Therefore, the frequency of the output signal of the motor driving IC that drives the fan motor is very low, from several tens to several hundreds Hz. Therefore, if the inspection is performed under the same conditions as the actual driving of the motor, there is a problem that the test time becomes too long.
そこで、本発明者らは、通常動作状態よりも高速でIC内部を動作させてテスト時間を短縮することを考えた。しかしながら、ICの検査時に通常動作状態とは異なる状態でICを動作させるには、テスト機能およびテストモードを設ける必要がある。また、ICをテストモードに移行させるには、モード設定用の端子(ピン)を設けなくてはならず、端子数が増加しひいてはICのコストアップを招くおそれがあることが明らかとなった。 Therefore, the present inventors have considered reducing the test time by operating the IC inside at a higher speed than in the normal operation state. However, it is necessary to provide a test function and a test mode in order to operate the IC in a state different from the normal operation state when the IC is inspected. Further, in order to shift the IC to the test mode, it is necessary to provide a mode setting terminal (pin), and it has become clear that the number of terminals may increase and the cost of the IC may be increased.
この発明は上記のような課題に着目してなされたもので、その目的とするところは、テスト所要時間を短縮することができるモータ駆動用半導体集積回路およびテスト方法を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a motor-driving semiconductor integrated circuit and a test method capable of reducing the time required for the test.
この発明の他の目的は、専用のテスト用端子を設けたり、高度なテスト回路を設けたりすることなくテストを行うことができるモータ駆動用半導体集積回路を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a motor integrated semiconductor integrated circuit capable of performing a test without providing a dedicated test terminal or providing an advanced test circuit.
上記目的を達成するため、この発明は、検出素子が接続される第1および第2の外部端子と、前記検出素子からの入力に基づいてモータの回転を検出する回転検出回路と、所定の周波数で発振する発振回路と、前記回転検出回路より出力される回転検出信号と前記発振回路より出力される発振信号とに基づいてモータ駆動出力を制御する信号を生成するロジック部と、前記第1および第2の外部端子のいずれか一方の外部端子に接続され該端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であるか否かを検出する電圧比較回路と、を備えたモータ駆動用半導体集積回路であって、前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であると判別された場合に、前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給するとともに、通常動作時に前記発振回路より前記ロジック部へ供給される発振信号よりも周波数の高い信号を前記ロジック部へ供給するように構成したものである。 In order to achieve the above object, the present invention includes first and second external terminals to which a detection element is connected, a rotation detection circuit that detects rotation of a motor based on an input from the detection element, and a predetermined frequency. An oscillation circuit that oscillates at a frequency, a logic unit that generates a signal for controlling a motor drive output based on a rotation detection signal output from the rotation detection circuit and an oscillation signal output from the oscillation circuit; A voltage comparison circuit connected to any one of the second external terminals and detecting whether or not the potential of the terminal is equal to or higher than the predetermined voltage. When the voltage comparison circuit determines that the potential of the one external terminal is equal to or higher than the predetermined voltage, the rotation detection signal output from the rotation detection circuit is substituted. The signal input to the other external terminal of the first and second external terminals is supplied to the logic unit, and the frequency of the oscillation signal supplied from the oscillation circuit to the logic unit during normal operation is higher. A high signal is configured to be supplied to the logic unit.
このような構成によれば、テスト所要時間を短縮することができるとともに、専用のテスト用端子を設けたり、高度なテスト回路を設けたりすることなくテストを行うことができる。 According to such a configuration, the time required for the test can be shortened, and the test can be performed without providing a dedicated test terminal or providing an advanced test circuit.
ここで、望ましくは、内部回路で生成された情報信号を外部へ出力するための第3の外部端子を備え、前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であると判別された場合に、前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給するとともに、前記発振回路により生成される発振信号に代えて前記第3の外部端子へ入力された前記発振信号よりも周波数の高い信号を前記ロジック部へ供給するように構成する。これにより、発振信号に代えて入力する該発振信号よりも周波数の高い信号を専用の外部端子設けることなくロジック部へ供給することができる。 Here, preferably, a third external terminal for outputting an information signal generated in the internal circuit to the outside is provided, and the voltage comparison circuit causes the potential of the one external terminal to be greater than or less than the predetermined voltage. When it is determined that there is a signal, the signal input to the other external terminal of the first and second external terminals is supplied to the logic unit instead of the rotation detection signal output from the rotation detection circuit. Instead of the oscillation signal generated by the oscillation circuit, a signal having a frequency higher than that of the oscillation signal input to the third external terminal is supplied to the logic unit. As a result, a signal having a frequency higher than that of the oscillation signal input instead of the oscillation signal can be supplied to the logic unit without providing a dedicated external terminal.
また、望ましくは、前記第3の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給する際に、前記発振回路の発振動作が停止されるように構成する。これにより、テスト時のノイズを低減して高精度なテスト結果が得られるようにすることができる。 In addition, preferably, the oscillation operation of the oscillation circuit is stopped when the signal input to the third external terminal is supplied to the logic unit. Thereby, noise at the time of a test can be reduced and a highly accurate test result can be obtained.
さらに、望ましくは、前記第3の外部端子には、オープンドレインのMOSトランジスタが接続され、該MOSトランジスタのゲート端子に前記回転検出回路より出力される信号が印加され、前記発振回路により生成された発振信号に代えて前記第3の外部端子へ入力された信号が前記ロジック部へ供給される場合に、前記MOSトランジスタがオフ状態にされるように構成する。これにより、外部から第3の外部端子へ内部回路に影響を与えることなくテストに必要なクロック信号を入力することができる。ここで、前記第3の外部端子としては、例えば前記回転検出回路により検出された回転数を示す情報信号を出力する端子がある。 More preferably, an open drain MOS transistor is connected to the third external terminal, and a signal output from the rotation detection circuit is applied to the gate terminal of the MOS transistor, which is generated by the oscillation circuit. When the signal input to the third external terminal instead of the oscillation signal is supplied to the logic unit, the MOS transistor is turned off. As a result, a clock signal required for the test can be input from the outside to the third external terminal without affecting the internal circuit. Here, as the third external terminal, for example, there is a terminal that outputs an information signal indicating the number of rotations detected by the rotation detection circuit.
さらに、望ましくは、前記発振回路は、供給される電源電圧のレベルに応じて発振周波数が可変に構成する。これにより、チップ外部より供給する電源電圧を変化させることで容易にモータの回転数を制御することが可能となる。 Further preferably, the oscillation circuit is configured such that the oscillation frequency is variable in accordance with the level of the supplied power supply voltage. Thereby, it is possible to easily control the rotation speed of the motor by changing the power supply voltage supplied from the outside of the chip.
なお、前記発振回路は発振周波数が通常動作時よりも10倍以上高い周波数に切替え可能に構成され、前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であると判別された場合に、前記発振回路の発振周波数が通常動作時よりも高くなるように構成してもよい。これにより、テスト時に外部から与えるクロック信号を減らすことができ、テスト装置の負担を軽減することができるとともに、内部回路で生成された情報信号を外部へ出力するための第3の外部端子を持たないICにおいても時短テストを実行することが可能となる。
The oscillation circuit is configured so that the oscillation frequency can be switched to a
さらに、本出願の他の発明は、検出素子が接続される第1および第2の外部端子と、内部回路で生成された情報信号を外部へ出力するための第3の外部端子と、 前記検出素子からの入力に基づいてモータの回転を検出する回転検出回路と、所定の周波数で発振する発振回路と、前記回転検出回路より出力される回転検出信号と前記発振回路より出力される発振信号とに基づいてモータ駆動出力を制御する信号を生成するロジック部と、前記第1および第2の外部端子のいずれか一方の外部端子に接続され該端子の電位が前記検出素子より入力される電圧の範囲外にあるか否かを検出する電圧比較回路と、前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記検出素子より入力される電圧の範囲外にあると判別された場合に、前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給可能な第1の切替え手段と、前記発振回路より出力される発振信号に代えて前記第3の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給可能な第2の切替え手段と、を備えたモータ駆動用半導体集積回路のテスト方法であって、前記一方の外部端子に前記検出素子より入力される電圧の範囲外にある所定の電圧を印加し、前記他方の外部端子へ駆動するモータの回転周波数よりも高い周波数の第1のクロック信号を入力しながら、前記第3の外部端子へ前記第1のクロック信号よりも周波数の高い第2のクロック信号を入力するようにした。このような方法によれば、テスト時にロジック部を通常動作時よりも高速で動作させてテスト所要時間を短縮することができる。 Furthermore, another invention of the present application is directed to first and second external terminals to which a detection element is connected, a third external terminal for outputting an information signal generated by an internal circuit to the outside, and the detection A rotation detection circuit that detects rotation of the motor based on an input from the element; an oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency; a rotation detection signal output from the rotation detection circuit; and an oscillation signal output from the oscillation circuit; And a logic unit that generates a signal for controlling the motor drive output based on the first and second external terminals, and the potential of the terminal is a voltage input from the detection element. A voltage comparison circuit for detecting whether or not the voltage is out of range; and when the voltage comparison circuit determines that the potential of the one external terminal is outside the range of the voltage input from the detection element, the rotation A first switching means capable of supplying a signal input to the other external terminal of the first and second external terminals instead of the rotation detection signal output from the output circuit; And a second switching means capable of supplying a signal input to the third external terminal in place of the oscillation signal output from the logic section to the logic unit. Applying a predetermined voltage outside the range of the voltage input from the detection element to the one external terminal, and supplying a first clock signal having a frequency higher than the rotational frequency of the motor driven to the other external terminal. While inputting, the second clock signal having a frequency higher than that of the first clock signal is inputted to the third external terminal. According to such a method, the time required for the test can be shortened by operating the logic unit at a higher speed during the test than during the normal operation.
本発明によると、モータ駆動用半導体集積回路のテスト所要時間を短縮することができる。また、専用のテスト用端子を設けたり、高度なテスト回路を設けたりすることなくモータ駆動用半導体集積回路のテストを行うことができ、ICのコストアップを回避することができるという効果がある。 According to the present invention, the time required for testing a semiconductor integrated circuit for driving a motor can be shortened. In addition, it is possible to test the semiconductor integrated circuit for driving the motor without providing a dedicated test terminal or providing an advanced test circuit, and it is possible to avoid an increase in the cost of the IC.
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明を適用して好適なモータ駆動用ICおよびその周辺回路の一実施形態の概略構成を示す。図1においては、破線Aで囲まれた回路部分が単結晶シリコンのような半導体チップ上に半導体集積回路として形成される。VCCは外部から電源電圧が印加される電源端子、GNDは接地電位が印加されるグランド端子である。 FIG. 1 shows a schematic configuration of an embodiment of a motor driving IC and its peripheral circuit suitable for application of the present invention. In FIG. 1, a circuit portion surrounded by a broken line A is formed as a semiconductor integrated circuit on a semiconductor chip such as single crystal silicon. VCC is a power supply terminal to which a power supply voltage is applied from the outside, and GND is a ground terminal to which a ground potential is applied.
図1に示されているように、この実施形態のモータ駆動用IC10には、回転検出素子としてのホール素子20の一対の検出端子が接続される外部端子H−,H+と、ホール素子20を駆動するためのバイアス電圧もしくはバイアス電流を出力するバイアス端子HBと、回転数信号をチップ外部へ出力するための端子FG、モータのコイルに流す駆動電流を出力する一対の出力端子Vo1,Vo2とが設けられている。
As shown in FIG. 1, the
また、この実施形態のモータ駆動用IC10のチップ内部には、上記バイアス端子HBより出力するバイアス電圧もしくはバイアス電流を生成するバイアス回路11と、上記ホール素子接続用の外部端子H−,H+に入力端子が接続され、ホール素子の一対の出力電圧を比較して回転検出信号を生成するコンパレータ12と、内部クロック信号の元になる発振信号φ0を生成する発振回路(OSC)13と、上記コンパレータ12の出力信号と上記発振回路13からの発振信号φ0を分周した内部クロックとを周波数&位相比較してモータの回転数を内部クロックの周波数に一致させるための信号を生成するディジタルPLL回路のような機能を有するロジック部14が設けられている。ロジック部14内部に、発振回路13の発振信号φ0を分周する分周回路が設けられている。
Further, inside the chip of the
上記回転数信号出力端子FGにはドレイン端子が接続されたNチャンネルMOSFET(絶縁ゲート型電界効果トランジスタ:以下MOSトランジスタと称する)Q1が設けられており、Q1のゲート端子に上記回転検出用コンパレータ12の出力が印加されることによって、オープンドレイン形式で回転数信号が外部へ出力されるように構成されている。具体的には、端子FGには、電源との間に電流−電圧変換用の抵抗R1が接続されており、Q1をオンして該抵抗R1に電流を流すとR1がそれを電圧に変換することでCPU等へ回転数信号として出力することができる。コンパレータ12には、ヒステリシスを有するものが使用されている。
The rotation speed signal output terminal FG is provided with an N-channel MOSFET (insulated gate field effect transistor: hereinafter referred to as MOS transistor) Q1 having a drain terminal connected to the
また、モータ駆動用IC10は、前記出力端子Vo1,Vo2に接続されモータのコイルをプッシュ・プル方式で駆動して電流を流す信号を出力するための一対のMOSFETPMOS1,NMOS1およびPMOS2,NMOS2からなる出力駆動回路15と、前記ロジック部14から出力される信号に基づいてこれらのMOSトランジスタのゲート駆動信号を生成する一対のプリドライブ回路16a,16bとを備えている。
Further, the
さらに、この実施形態のモータ駆動用IC10には、本発明の目的である時短テストを可能にするため、上記ホール素子接続用外部端子H−,H+の一方の端子H−に入力端子が接続されたテストモード判別用のコンパレータ17と、他方の端子H+の信号を、上記回転検出用コンパレータ12をバイパスして上記ロジック部14へ伝達するバッファ18とが設けられている。
Further, in the
上記モード判別用のコンパレータ17は、例えばホール素子20の出力電圧範囲の上限値よりも高く設定された基準電圧Vrefとホール素子接続用外部端子H−の電圧とを比較して、端子H−の電圧がモータを回転駆動する通常の動作状態ではホール素子から出力されることのない電圧以上になっていることを検出した場合に、テストモードと判別して出力が変化するように構成されている。
The mode discriminating comparator 17 compares, for example, a reference voltage Vref set higher than the upper limit value of the output voltage range of the
また、上記回転検出用コンパレータ12の後段には、該回転検出用コンパレータ12の出力または上記バッファ18の出力を選択的に上記ロジック部14へ伝達するための切替えスイッチSW1と、上記回転検出用コンパレータ12の出力または接地電位を上記MOSトランジスタQ1のゲート端子に選択的に伝達するための切替えスイッチSW2が設けられている。
The
このスイッチSW2によって端子FGに接続されているMOSトランジスタQ1のゲート端子に接地電位を印加してQ1をオフ状態にすることにより、端子FGにチップ外部より信号を入力することができるようになる。さらに、IC内部には、上記回転数信号出力端子FGより入力された信号または上記発振回路13の発振信号を選択的に上記ロジック部14へ伝達するための切替えスイッチSW3が設けられている。
By applying a ground potential to the gate terminal of the MOS transistor Q1 connected to the terminal FG by this switch SW2 to turn off Q1, a signal can be input to the terminal FG from the outside of the chip. Further, a changeover switch SW3 for selectively transmitting the signal input from the rotation speed signal output terminal FG or the oscillation signal of the
さらに、この実施形態においては、モータ駆動用IC10のチップ外部において、ホール素子20からの信号に代えて上記モード判別用のコンパレータ17の基準電圧Vrefよりも高い電圧V1を上記ホール素子接続端子H−に入力可能にする切替えスイッチSW4と、ホール素子20からの信号に代えてチップ外のクロック発生回路(CG1)31からのクロックφ1を上記接続端子H+に入力可能な切替えスイッチSW5と、上記回転数信号出力端子FGよりクロック発生回路(CG2)32からのクロックφ2を入力可能にする切替えスイッチSW6とが設けられている。
Further, in this embodiment, a voltage V1 higher than the reference voltage Vref of the mode discrimination comparator 17 is applied to the Hall element connection terminal H− outside the chip of the
なお、上記切替えスイッチのうちチップ外部のスイッチSW4〜SW6は、テストモードと通常動作モードとの切替えを分かりやすくするため仮想的に示したものであり、ウェハ状態やプロセスの後工程の最終段階(出荷前)で行うテストの際には、ホール素子20やSW4,SW5は不要である。
Of the changeover switches, the switches SW4 to SW6 outside the chip are virtually shown for easy understanding of the changeover between the test mode and the normal operation mode. In the test performed before shipping), the
上記クロック発生回路(CG1)31により生成されるクロックφ1の周波数は例えば数k〜数MHz、上記クロック発生回路(CG2)32により生成されるクロックφ2の周波数は例えば数100k〜数100MHzに設定される。ちなみに、チップ内部の発振回路13の発振信号φ0の周波数は例えば数k〜数100kHzである。
The frequency of the clock φ1 generated by the clock generation circuit (CG1) 31 is set to several k to several MHz, for example, and the frequency of the clock φ2 generated by the clock generation circuit (CG2) 32 is set to several hundred k to several hundred MHz, for example. The Incidentally, the frequency of the oscillation signal φ0 of the
さらに、発振回路13は電源電圧(電源端子VDDに印加される電圧)を変化させると、その発振信号の周波数が変化するように構成されている。従って、本実施形態のモータ駆動用IC10を使用したモータ回転制御システムでは、システムの制御装置であるマイクロプロセッサ(CPU)が回転数信号出力端子FGの信号を監視して、電源電圧を変化させることでモータの回転数を変化させる制御が可能である。そのため、例えばファンモータの駆動制御システムでは、CPUが周囲温度を検出して温度が高いときは回転数を上げ、温度が低いときは回転数を下げるような制御が可能となり、それによってシステムの安定した稼動が可能となる。
Further, the
次に、本実施形態のモータ駆動用IC10におけるテストモードの動作について説明する。ICのテスト時には、上記スイッチSW4〜SW6を、図1に示すような状態に設定して、端子H+に外部より電圧V1を印加し、端子H+にはクロック発生回路(CG1)31よりクロックφ1を、また端子FGにはクロック発生回路(CG2)32よりクロックφ2を入力する。
Next, the operation in the test mode in the
上記のようにして端子H+に電圧V1が印加されると、モード判別用のコンパレータ17はテストモードが設定されたと判別して、チップ内部のスイッチSW1〜SW3を、図1に示すような状態に切り替える。これによって、端子H+に入力されたクロックφ1がバッファ16を介して、また端子FGに入力されたクロックφ2が、SW3を介してロジック部14へ供給されるようになる。
When the voltage V1 is applied to the terminal H + as described above, the mode discriminating comparator 17 discriminates that the test mode is set, and the switches SW1 to SW3 in the chip are brought into a state as shown in FIG. Switch. As a result, the clock φ1 input to the terminal H + is supplied to the
その結果、ロジック部14はクロックφ1の周波数をクロックφ2の周波数に一致させるような信号を生成して出力するように動作する。そして、クロックφ2の周波数は、内部発振回路13の発振周波数の100倍〜1000倍に設定されている。そのため、内部発振回路13を動作させ、端子H−,H+にはホール素子20からの信号を入力させてICを動作させる通常状態よりもテスト時間を数10倍〜数100倍短縮することができるようになる。
As a result, the
なお、テストモードでは、出力端子Vo1,Vo2の出力波形をオシロスコープ等で観測しながら、クロックφ1とクロックφ2の周波数をわざとずらしてそれによって出力がどのように反応するかを観察することによって、ロジック部14が所望の動作をしているか判定することができる。また、出力を観測することによってロジック部14内部の分周回路が正常に動作しているかも判定することができる。また、テストモードでは、コンパレータ17の出力によってチップ内部の発振回路13は発振動作を停止するようにしている。これにより、発振回路13で発生するノイズによるテストへの影響を減らすことができる。
(変形例)
図2に、上記実施形態のモータ駆動用ICの第1の変形例を示す。この変形例のモータ駆動用ICは、モータの回転が急に停止した場合にそれを検出して出力するためのロックディテクション端子LDが設けられているICにおいて、クロック発生回路(CG2)32により生成されたクロックφ2を入力する端子として回転数信号を出力するための端子FGの代わりに、端子LDを使用するようにしたものである。この端子LDにオープドレインのMOSトランジスタQ1を接続し、そのゲート端子にロックディテクト信号が印加されるように構成されている。なお、図2においては、ホール素子20、切替えスイッチSW4,SW5およびクロック発生回路31の図示を省略してある。
In the test mode, while observing the output waveforms of the output terminals Vo1 and Vo2 with an oscilloscope or the like, the frequency of the clock φ1 and the clock φ2 is intentionally shifted to observe how the output reacts thereby. It can be determined whether the
(Modification)
FIG. 2 shows a first modification of the motor drive IC of the above embodiment. The motor driving IC of this modified example is an IC provided with a lock detection terminal LD for detecting and outputting when the motor rotation stops suddenly, by a clock generation circuit (CG2) 32. A terminal LD is used instead of the terminal FG for outputting a rotation speed signal as a terminal for inputting the generated clock φ2. An open drain MOS transistor Q1 is connected to this terminal LD, and a lock detect signal is applied to its gate terminal. In FIG. 2, the
また、FG端子やLD端子の代わりにHB端子を使用してクロックφ2を入力するように構成しても良い。HB端子に接続されるバイアス回路11は、チップ外部から見たインピーダンスが低いためそのままではクロックφ2を入力することが困難であるが、テストモードが設定されるとHB端子がハイインピーダンスに変化するような回路を設けることによって可能である。
Alternatively, the clock φ2 may be input using the HB terminal instead of the FG terminal and the LD terminal. Since the
図3に、上記実施形態のモータ駆動用ICの第2の変形例を示す。この変形例のモータ駆動用ICは、内部発振信号φ0より周波数の高いクロックφ2をチップ外部から入力する代わりに、発振回路13の発振周波数を変えられるように発振回路13を構成しておいて、テストモードが設定されたとコンパレータ17が判定した場合にその出力によって発振回路13の発振周波数を高い方へ切り替えるようにしたものである。
FIG. 3 shows a second modification of the motor drive IC of the above embodiment. In the motor driving IC of this modification, the
なお、発振回路13の発振周波数を切り替える代わりに、ロジック部14の内部に設けられている分周回路の分周比を切り替えたり、複数の分周段からなる分周回路において、幾つかの分周段を飛ばして周波数の高いクロックをPLL部へ伝達したりすることで時短テストを行なえるようにしてもよい。
Instead of switching the oscillation frequency of the
以上、本発明の一実施形態について述べたが、本発明は前記実施形態に限定されるものでなく、各種の変更が可能である。例えば、前記実施形態においては、ファンモータなどの回転駆動に適した単相のモータ駆動用ICに適用したものを説明したが、3相で交流駆動するモータの駆動用ICにも適用することができる。また、前記実施形態では、クロックφ1をH+端子から入れ、クロックφ2をFG端子から入れるようにしているが、逆であっても良い。 As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible. For example, in the above-described embodiment, the application to a single-phase motor driving IC suitable for rotational driving such as a fan motor has been described, but the present invention can also be applied to a driving IC for a motor that is AC-driven in three phases. it can. In the above-described embodiment, the clock φ1 is input from the H + terminal and the clock φ2 is input from the FG terminal.
さらに、前記実施形態では、電源電圧を変化させて内部発振回路の発振周波数を変化させることで回転数を制御するように構成したモータ駆動用ICを説明したが、出力信号のパルス幅をPWM方式で変化させることで回転数を制御するモータの駆動用ICにも適用することができる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the motor driving IC configured to control the rotation speed by changing the oscillation frequency of the internal oscillation circuit by changing the power supply voltage has been described. It can be applied to a motor driving IC that controls the number of revolutions by changing the rotation speed.
以上の説明では、本発明をモータ駆動用ICに適用した例を説明したが、本発明にそれに限定されるものではなく、センサの検出信号を入力する端子を備えるとともに発振回路を内蔵し比較的低い周波数のクロック信号で動作する内部回路を有する半導体集積回路に広く利用することができる。 In the above description, the example in which the present invention is applied to a motor driving IC has been described. However, the present invention is not limited to this, and a terminal for inputting a detection signal of a sensor is provided and an oscillation circuit is relatively incorporated. The present invention can be widely used for semiconductor integrated circuits having an internal circuit that operates with a low-frequency clock signal.
10 モータ駆動用IC
11 バイアス回路
12 回転検出用コンパレータ
13 発振回路
14 ロジック部
15 出力駆動回路
16a,16b プリドライブ回路
17 モード判別用コンパレータ
18 バッファ
20 ホール素子
31,32 クロック発生回路
10 Motor drive IC
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記検出素子からの入力に基づいてモータの回転を検出する回転検出回路と、
所定の周波数で発振する発振回路と、
前記回転検出回路より出力される回転検出信号と前記発振回路より出力される発振信号とに基づいてモータ駆動出力を制御する信号を生成するロジック部と、
前記第1および第2の外部端子のいずれか一方の外部端子に接続され該端子の電位が所定の電圧以上または以下であるか否かを検出する電圧比較回路と、
を備えたモータ駆動用半導体集積回路であって、
前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であると判別された場合に、
前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給するとともに、
通常動作時に前記発振回路より前記ロジック部へ供給される発振信号よりも周波数の高い信号を前記ロジック部へ供給するように構成されていることを特徴とするモータ駆動用半導体集積回路。 First and second external terminals to which the detection element is connected;
A rotation detection circuit for detecting rotation of the motor based on an input from the detection element;
An oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency;
A logic unit that generates a signal for controlling a motor drive output based on a rotation detection signal output from the rotation detection circuit and an oscillation signal output from the oscillation circuit;
A voltage comparison circuit that is connected to one of the first and second external terminals and detects whether the potential of the terminal is greater than or less than a predetermined voltage;
A semiconductor integrated circuit for driving a motor comprising:
When the voltage comparison circuit determines that the potential of the one external terminal is greater than or less than the predetermined voltage,
In place of the rotation detection signal output from the rotation detection circuit, the signal input to the other external terminal of the first and second external terminals is supplied to the logic unit, and
A motor-driving semiconductor integrated circuit configured to supply a signal having a frequency higher than an oscillation signal supplied from the oscillation circuit to the logic unit during normal operation.
前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記所定の電圧以上または以下であると判別された場合に、
前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給するとともに、
前記発振回路により生成される発振信号に代えて前記第3の外部端子へ入力された前記発振信号よりも周波数の高い信号を前記ロジック部へ供給するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のモータ駆動用半導体集積回路。 A third external terminal for outputting the information signal generated in the internal circuit to the outside;
When the voltage comparison circuit determines that the potential of the one external terminal is greater than or less than the predetermined voltage,
In place of the rotation detection signal output from the rotation detection circuit, the signal input to the other external terminal of the first and second external terminals is supplied to the logic unit, and
The configuration is such that a signal having a frequency higher than that of the oscillation signal input to the third external terminal is supplied to the logic unit instead of the oscillation signal generated by the oscillation circuit. Item 6. A motor integrated semiconductor integrated circuit according to Item 1.
内部回路で生成された情報信号を外部へ出力するための第3の外部端子と、 前記検出素子からの入力に基づいてモータの回転を検出する回転検出回路と、
所定の周波数で発振する発振回路と、
前記回転検出回路より出力される回転検出信号と前記発振回路より出力される発振信号とに基づいてモータ駆動出力を制御する信号を生成するロジック部と、
前記第1および第2の外部端子のいずれか一方の外部端子に接続され該端子の電位が前記検出素子より入力される電圧の範囲外にあるか否かを検出する電圧比較回路と、
前記電圧比較回路によって前記一方の外部端子の電位が前記検出素子より入力される電圧の範囲外にあると判別された場合に、
前記回転検出回路より出力される回転検出信号に代えて前記第1および第2の外部端子のうち他方の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給可能な第1の切替え手段と、
前記発振回路より出力される発振信号に代えて前記第3の外部端子へ入力された信号を前記ロジック部へ供給可能な第2の切替え手段と、
を備えたモータ駆動用半導体集積回路のテスト方法であって、
前記一方の外部端子に前記検出素子より入力される電圧の範囲外にある所定の電圧を印加し、前記他方の外部端子へ駆動するモータの回転周波数よりも高い周波数の第1のクロック信号を入力しながら、前記第3の外部端子へ前記第1のクロック信号よりも周波数の高い第2のクロック信号を入力することを特徴とするモータ駆動用半導体集積回路のテスト方法。 First and second external terminals to which the detection element is connected;
A third external terminal for outputting an information signal generated by the internal circuit to the outside; a rotation detection circuit for detecting rotation of the motor based on an input from the detection element;
An oscillation circuit that oscillates at a predetermined frequency;
A logic unit that generates a signal for controlling a motor drive output based on a rotation detection signal output from the rotation detection circuit and an oscillation signal output from the oscillation circuit;
A voltage comparison circuit which is connected to one of the first and second external terminals and detects whether the potential of the terminal is outside the range of the voltage input from the detection element;
When the voltage comparison circuit determines that the potential of the one external terminal is outside the range of the voltage input from the detection element,
A first switching means capable of supplying a signal input to the other external terminal of the first and second external terminals instead of the rotation detection signal output from the rotation detection circuit;
A second switching means capable of supplying a signal input to the third external terminal instead of the oscillation signal output from the oscillation circuit to the logic unit;
A method for testing a semiconductor integrated circuit for driving a motor comprising:
A predetermined voltage outside the range of the voltage input from the detection element is applied to the one external terminal, and a first clock signal having a frequency higher than the rotational frequency of the motor to be driven is input to the other external terminal. However, a method for testing a semiconductor integrated circuit for driving a motor, wherein a second clock signal having a frequency higher than that of the first clock signal is input to the third external terminal.
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