专利名称：应用于多种控制模式的马达控制电路的制作方法
技术领域：
本发明揭露一种马达控制电路，尤指一种应用于多种控制模式的马达控制电路。
背景技术：
一般的马达驱动电路需要同时实现马达在定电流模式、定电压模式及全摆幅(Full Swing)模式下的运算，但也因此需要使用较多的运算放大器(Operational Amplifier)与功率金属氧化物半导体晶体管(Power M0S)。以一般熟知的马达驱动电路来说，至少需要四个运算放大器与二组功率金属氧化物半导体晶体管，因此在电路的设计上会比较复杂，并导致马达驱动电路在芯片面积及成本上的增加。除此以外，由于一般的马达驱动电路使用二个以上的运算放大器，若运算放大器之间在规格或摆设位置上出现差异， 则马达在前进O^rward)模式下或反转(Reverse)模式下运作时亦会出现误差，而造成马达在前进操作与反转操作下不断递回运作时会逐渐累积微小的运作误差，进而大幅影响到马达的性能。除此以外，由于一般的马达驱动电路不会针对马达的制动(Brake)模式进行设计，因此亦无法使马达可以迅速的进行制动。
发明内容
本发明揭露一种应用于多种控制模式的马达控制电路。该马达控制电路包括一马达驱动模块、一逻辑控制电路、多个开关模块及一运算放大器。该马达驱动模块用以驱动一马达。该逻辑控制电路耦合至该马达驱动模块，并用以控制该马达驱动模块的一操作模式。 所述多个开关模块耦合于该马达驱动模块与该逻辑控制电路之间。该逻辑控制电路通过所述多个开关模块控制该马达驱动模块的操作模式。该运算放大器耦合于所述多个开关模块与该马达驱动模块之间，并用来放大自所述多个开关模块所输出的电压或电流。该马达驱动模块的操作模式包括一定电流模式、一定电压模式以及一全摆幅模式。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，所述多个开关模块包括一第一开关模块，该第一开关模块的一第一端耦接于一定电压参考电源，该第一开关模块的一第二端耦接于该运算放大器的一负输入端，该第一开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一电压取样端；一第二开关模块，该第二开关模块的一第一端耦接于一定电流参考电源，该第二开关模块的一第二端耦接于该运算放大器的一正输入端，该第二开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第一驱动端，且该第二开关模块的一第四端耦接于该马达驱动模块的一第二驱动端；一第三开关模块，该第三开关模块的一第一端耦接于该运算放大器的一输出端，该第三开关模块的一第二端耦接于该马达驱动模块的一第一晶体管控制端，该第三开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第二晶体管控制端；及一第四开关模块，该第四开关模块的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，该第四开关模块的一第二端耦接于该马达驱动模块的一第三晶体管控制端，该第四开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第四晶体管控制端；其中该马达的一第一端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端，该马达的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端，且该马达驱动模块以该第一驱动端与该第二驱动端之间的电位差来驱动该马达；其中该逻辑控制电路的一第一控制端耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端，该逻辑控制电路的一第二控制端耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端，该逻辑控制电路的一第三控制端耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端，该逻辑控制电路的一第四控制端耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端；其中该逻辑控制电路的一第一开关端耦接于该第一开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第二开关端耦接于该第二开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第三开关端耦接于该第三开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第四开关端耦接于该第四开关模块的一开关控制端。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，一取样电阻的一第一端耦接于该第一开关模块的该第三端及该马达驱动模块的该电压取样端，且该取样电阻的一第二端接地。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该马达驱动模块还包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于一马达驱动电源，且该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端；一第一 N型金属氧化物半导体晶体管，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该马达驱动模块的该电压取样端；一第二 P型金属氧化物半导体晶体管，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端；及一第二N型金属氧化物半导体晶体管，该第二N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第一开关模块包括一第一开关，该第一开关的一第一端耦接于该定电压参考电源，且该第一开关的一第二端耦接于该运算放大器的该负输入端；及一第二开关，该第二开关的一第一端耦接于该第一开关的该第二端，且该第二开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该电压取样端。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第二开关模块包括一第三开关，该第三开关的一第一端耦接于该定电流参考电源，且该第三开关的一第二端耦接于该运算放大器的该正输入端；一第四开关，该第四开关的一第一端耦接于该第三开关的该第二端，且该第四开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端；及一第五开关，该第五开关的一第一端耦接于该第三开关的该第二端，且该第五开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第三开关模块包括一第六开关，该第六开关的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，该第六开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端；及一第七开关，该第七开关的一第一端耦接于该第六开关的该第一端，且该第七开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第四开关模块包括一第八开关，该第八开关的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，且该第八开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端；及一第九开关，该第九开关的一第一端耦接于该第八开关的该第一端，且该第九开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，还包括一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二开关模块的该第三端，该第一电阻的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端；一第一电容，并联于该第一电阻；及一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第一端，且该第二电阻的一第二端接地。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，还包括一第三电阻，该第三电阻的一第一端耦接于该第二开关模块的该第四端，该第三电阻的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端；一第二电容，并联于该第三电阻；及一第四电阻，该第四电阻的一第一端耦接于该第三电阻的该第一端，且该第四电阻的一第二端接地。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该运算放大器包括一第一差分对模块，该第一差分对模块的一第一输入端耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第一差分对模块的一第二输入端耦接于该运算放大器的该负输入端；一第二差分对模块， 该第二差分对模块的一第一输入端耦接于该第一差分对模块的该第一输入端，且该第二差分对模块的一第二输入端耦接于该第一差分对模块的该第二输入端；一转移模块；及一电流镜模块，用来根据该第一差分对模块所产生的电流及该第二差分对模块所产生的电流来调节该转移模块所产生的电流；其中该第一差分对模块及该第二差分对模块皆以一共模电源供电，且该转移模块以一马达驱动电源进行供电。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第一差分对模块包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于由该共模电源所供电的一偏压电流源；及一第二 P型金属氧化物半导体晶体管，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该负输入端，且该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极；该第二差分对模块包括一第三P型金属氧化物半导体晶体管，该第三P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该负输入端，且该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于由该共模电源所供电的该偏压电流源；及一第四P型金属氧化物半导体晶体管，该第四P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第四P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极；该电流镜模块包括一第一 N型金属氧化物半导体晶体管，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该共模电源，且该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第二 N型金属氧化物半导体晶体管，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第三N型金属氧化物半导体晶体管，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的漏极及该第二N型金属氧化物半导体晶体管的源极；一第四N型金属氧化物半导体晶体管，该第四N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第四N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极 ’一第五N型金属氧化物半导体晶体管，该第五N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第五N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极及第三P型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第六N型金属氧化物半导体晶体管，该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第四P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第六N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极；一第七N型金属氧化物半导体晶体管，该第七N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第七N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极；及一第八N型金属氧化物半导体晶体管，该第八N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第八N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；该转移模块包括一第五P型金属氧化物半导体晶体管，该第五P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第四N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第五P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该马达驱动电源；一第六P型金属氧化物半导体晶体管，该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第六P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第七P型金属氧化物半导体晶体管，该第七P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第七P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的栅极；一第八P型金属氧化物半导体晶体管，该第八P 型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第八P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第八P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；及一第九P型金属氧化物半导体晶体管，该第九P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第九P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第八P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第九P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第八N型金属氧化物半导体晶体管的漏极。
本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一N型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第二N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第四N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第四N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第五N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第七N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七N型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第八N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第四P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五 P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第七P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第八P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第八P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第九P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第九P型金属氧化物半导体晶体管的基极。本发明所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极接地。本发明所述的马达驱动电路除了可以使得一般马达可在定电流模式、定电压模式及全摆幅模式下执行包括前进操作、反转操作、关闭操作及制动操作的运作以外，亦以简单的电路设计而避免使用多个运算放大器，并避免使用多个运算放大器时所产生的误差。
图1为根据本发明的一实施例所揭露的一马达驱动电路的示意图。图2为根据本发明的一较佳实施例所揭露的图1所示的马达驱动电路的详细电路示意图。图3为根据本发明的一实施例所揭露的图2所示的运算放大器的详细示意图。附图中符号的简单说明如下100:马达驱动电路Logic_Ctrl 逻辑控制电路Sffl、SW2、SW3、SW4 开关模块0Ρ_ΑΜΡ 运算放大器Motor_DV 马达驱动模块R1、R2、R3、R4 电阻C1、C2:电容VM:马达驱动电源VCC:共模电源M 马达SO、Si、S2、S3、S4、S5、S6、S7、S8、SRI、SR2 开关MPA、MPB、MP1、MP2、MP3、MP4、MP5、MP6、MP7、MP8、MP9 :P 型金属氧化物半导体晶体
管MNA、MNB, MN1、MN2、MN3、MN4、MN5、MN6、MN7、MN8 :N 型金属氧化物半导体晶体管
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Ibiasl、Ibias2、Ibias3 偏压电流源T1、T2:差分对模块Τ3 电流镜模块Τ4 转移模块。
具体实施例方式本发明揭露一种应用于多种控制模式的马达驱动电路。本发明所揭露的马达驱动电路除了一般马达在定电流模式、定电压模式及全摆幅模式下各自执行的前进操作、反转操作及关闭(Off)操作以外，亦可实现制动操作，因此可以用来驱动包括如直流马达、步进马达(St印ping Motor)或是音圈马达(Voice CoilMotor)等类型的马达。本发明所揭露的马达驱动电路主要使用单一运算放大器及多个开关来实施，因此可以避免现有技术中较为复杂的电路设计，并防止使用多个运算放大器时产生误差的问题。请参阅图1，其为根据本发明的一实施例所揭露的一马达驱动电路100的示意图。 如图ι所示，马达驱动电路100包括一逻辑控制电路Logic_Ctrl、一运算放大器0Ρ_ΑΜΡ、一马达驱动模块Motor_DV、一第一开关模块SW1、一第二开关模块SW2、一第三开关模块SW3及一第四开关模块SW4。马达驱动电路100还包括一第一电阻R1、一第二电阻R2、一第三电阻 R3、一第四电阻R4、一第一电容Cl及一第二电容C2。马达驱动电路100主要用来驱动马达驱动模块Motor_DV内所包括的一马达M。马达驱动电路100外接于一取样电阻Rsense与对应的二开关SRI、SR2，以在马达驱动电路100的定电流模式下提供一取样电压。 第一开关模块SWl，其一第一端SWl 1耦接于一定电压参考电源VrefV。第一开关模块SWl的一第二端SW12耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的一负输入端INN。第二开关模块SW2 的一第一端SW21耦接于一定电流参考电源VrefC。第二开关模块SW2的一第二端SW22耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的一正输入端INP。第二开关模块SW2的一第三端SW23通过电阻 Rl耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第一驱动端Dl。第二开关模块SW2的一第四端SWM 通过电阻R3耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第二驱动端D2。第三开关模块SW3的一第一端SW31耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的一输出端OUT。第三开关模块SW3的一第二端SW32 耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第一晶体管控制端Gl。第三开关模块SW3的一第三端 SW33耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第二晶体管控制端G2。第四开关模块SW4的一第一端SW41耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的输出端OUT。第四开关模块SW4的一第二端SW42 耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第三晶体管控制端G3。第四开关模块SW4的一第三端 SW43耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第四晶体管控制端G4。取样电阻Rsense的一第一端耦接于第一开关模块SWl的一第三端SW13及马达驱动模块Motor_DV的一电压取样端 RNF。取样电阻Rsense的一第二端接地。 马达M的一第一端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一驱动端Dl。马达M的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二驱动端D2。马达驱动模块Motor_DV以第一驱动端Dl与第二驱动端D2之间的电位差来驱动马达M。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第一控制端DrvPA耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一晶体管控制端G1。逻辑控制电路 Logic_Ctrl的一第二控制端DrvNA耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二晶体管控制端 G2。逻辑控制电路Logic_Ctrl的一第三控制端DrvPB耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第三晶体管控制端G3。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第四控制端DrvNB耦接于马达驱动模块Motor_DV的一第四晶体管控制端G4。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第一开关端E 1 耦接于第一开关模块SWl的一开关控制端Al。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第二开关端 E2耦接于第二开关模块SW2的一开关控制端A2。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第三开关端E3耦接于第三开关模块SW3的一开关控制端A3。逻辑控制电路LogiC_Ctrl的一第四开关端E4耦接于第四开关模块SW4的一开关控制端A4。电阻Rl的第一端耦接于第二开关模块SW2的第三端SW23，电阻Rl的第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一驱动端Dl。电容Cl并联于电阻Rl。电阻R2的一第一端耦接于电阻Rl的该第一端，且电阻R2的一第二端接地。电阻R3的第一端耦接于第二开关模块SW2的第四端SW24，电阻R3的第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二驱动端D2。 电容C2并联于电阻R3。电阻R4的一第一端耦接于电阻R3的该第一端，且电阻R4的一第二端接地。在图1中，运算放大器0Ρ_ΑΜΡ用来在包括定电流模式或定电压模式等模式下将正输入端INP与负输入端INN之间的差分信号加以放大，以控制马达驱动模块Motor_DV所接收的电压或电流大小。逻辑控制电路LogiC_Ctrl会在马达的定电流模式、定电压模式及全摆幅模式的下产生不同的控制信号，以通过开关端E1、E2、E3、E4所发出的开关信号各自开启或关闭开关模块SW1、SW2、Sff3, Sff4,并通过控制端DrvPA、DrvNA、DrvPB、DrvNB各自所发出的控制信号来控制马达驱动模块Motor_DV中包括的晶体管的开启或关闭。为了更进一步明确解释图1所示的马达驱动电路100的运作，于图2中根据本发明的一较佳实施例来进一步揭露图1所示的马达驱动电路100，但为了简化图示，故将部分图1中已图示过的模块端点省略。请参阅图2，其为根据本发明的一较佳实施例所揭露图1所示的马达驱动电路100 的详细电路示意图。如图2所示，马达驱动模块Motor_DV包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPA、一第二 P型金属氧化物半导体晶体管MPB、一第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNA、一第二 N型金属氧化物半导体晶体管MNB。第一 P型金属氧化物半导体晶体管 MPA的栅极耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一晶体管控制端Gl。第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPA的源极耦接于一马达驱动电源VM。第一 P型金属氧化物半导体晶体管 MPA的漏极耦接于马达驱动模块Motor的第一驱动端Dl。第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNA的栅极耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二晶体管控制端G2。第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNA的漏极耦接于第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPA的漏极。第一 N 型金属氧化物半导体晶体管MNA的源极耦接于马达驱动模块Motor_DV的电压取样端RNF。 第二 P型金属氧化物半导体晶体管MPB的栅极耦接于马达驱动模块Motor_DV的第三晶体管控制端G3。第二 P型金属氧化物半导体晶体管MPB的源极耦接于第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPA的源极。第二 P型金属氧化物半导体晶体管MPB的漏极耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二驱动端D2。第二 N型金属氧化物半导体晶体管MNB的栅极耦接于马达驱动模块Motor_DV的第四晶体管控制端G4。第二 N型金属氧化物半导体晶体管MNB的漏极耦接于第二 P型金属氧化物半导体晶体管MPB的漏极。第二 N型金属氧化物半导体晶体管MNB的源极耦接于第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNA的源极。第一开关模块SWl包括一第一开关Sl及一第二开关S4。第一开关Sl的一第一端耦接于定电压参考电源VrefV。第一开关Sl的一第二端耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的负输入端INN，且第二开关S4的一第一端耦接于第一开关Sl的该第二端，且第二开关S4的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的电压取样端RNF。第二开关模块SW2包括一第三开关
50、一第四开关S5、一第五开关S2。第三开关SO的一第一端耦接于定电流参考电源VrefC， 且第三开关SO的一第二端耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的正输入端INP。第四开关S5的一第一端耦接于第三开关SO的第二端，且第四开关S5的一第二端通过电阻Rl耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一驱动端Dl。第五开关S2的一第一端耦接于第三开关SO的第二端，且第五开关S2的一第二端通过电阻R3耦接于马达驱动模块Motor_DV的第二驱动端D2。第三开关模块SW3包括一第六开关S3及一第七开关S6。第六开关S3的一第一端耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的输出端OUT，且第六开关S3的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第一晶体管控制端Gl。第七开关S6的一第一端耦接于第六开关S3的第一端，且第七开关 S6的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DC的第二晶体管控制端G2。第四开关模块SW4 包括一第八开关S7及一第九开关S8。第八开关S7的一第一端耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ 的输出端OUT，且第八开关S7的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第三晶体管控制端G3。第九开关S8的一第一端耦接于第八开关S7的该第一端，且第九开关S8的一第二端耦接于马达驱动模块Motor_DV的第四晶体管控制端G4。图2所示的马达驱动电路100的驱动方式分定电流模式、定电压模式、全摆幅模式下各自包括的前进操作、反转操作、关闭操作及制动操作来叙述如下。(1)定电流模式在定电流模式下，开关SRl会切换至开路，且开关SR2会切换至短路，使得在电压取样端RNF进行取样将会得到取样电阻Rsense的一电位差，亦即一取样电压。 (Ι-a)前进操作逻辑控制电路Logic_Ctrl将开关SO、S4、S8切换为短路 (Short-circuited)、将开关 S1、S2、S3、S5、S6、S7 切换至开路(Open-circuited)、将控制端 DrvPA及DrvNA切换为低电位输出、将控制端DrvPB切换为高电位输出、并将控制端DrvNB 设置为浮接状态，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管 MNB在线性区工作，并使得P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA在截止区工作。如此一来，电流将会由马达驱动电源VM流经P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB，亦即由图2所示的节点OUTA流向节点 OUTB，而推动马达M。(Ι-b)反转操作逻辑控制电路LogiC_Ctrl将开关S0、S4、S6切换为短路、将开关
51、S2、S3、S5、S7、S8切换至开路、将控制端DrvPB及DrvNB切换为低电位输出、将控制端 DrvPA切换为高电位输出、并将控制端DrvNA设置为浮接状态，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA在线性区工作，并使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB在截止区工作。如此一来，电流将会由马达驱动电源VM流经P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA，亦即由节点OUTB流向节点0UTA，而推动马达M。(1-c)关闭操作逻辑控制电路 Logic_Ctrl 将开关 SO、Si、S2、S3、S4、S5、S6、S7、 S8全数切换至开路、将控制端DrvPA及DrvPB切换为高电位输出、将控制端DrvNA及DrvNB 切换为低电位输出、使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及MPB、N型金属氧化物半导体晶体管MNA及MNB皆关闭。如此一来，将不会有电流经过马达M而驱动马达M。(Ι-d)制动操作逻辑控制电路 Logic_Ctrl 将开关 SO、Si、S2、S3、S4、S5、S6、S7、 S8全数切换至开路，将控制端DrvPA、DrvPB, DrvNA, DrvNB皆切换为高电位输出，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及MPB皆关闭，并使得N型金属氧化物半导体晶体管MNA及 MNB皆开启。如此一来，节点OUTA及OUTB的电位都会在瞬间被拉至低电位，而使得马达M 快速停止运转。(2)定电压模式在定电压模式下，开关SRl会切换至短路，且开关SR2会切换至开路，而使得电压取样端RNF接地。(2-a)前进操作逻辑控制电路LogiC_Ctrl将开关S1、S3、S5切换为短路、将开关 SO、S2、S4、S6、S7、S8切换至开路、将控制端DrvNA切换为低电位输出、将控制端DrvPB及 DrvNB切换为高电位输出、并将控制端DrvPA设置为浮接状态，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB在线性区工作，并使得P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA在截止区工作。如此一来，定电压参考电源VrefV将会通过P型金属氧化物半导体晶体管MPA及电阻Rl、R2与电容Cl共同的稳压及滤波作用来控制输出端OUTA的电位，使得电流将会由马达驱动电源VM依序流经P 型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB，意即由节点OUTA流向节点0UTB，而推动马达M。(2-b)反转操作逻辑控制电路LogiC_Ctrl将开关S1、S2、S7切换为短路、将开关 SO、S3、S4、S5、S6、S8切换至开路、将控制端DrvNB切换为低电位输出、将控制端DrvNA及 DrvPA切换为高电位输出、并将控制端DrvPB设置为浮接状态，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA在线性区工作，并使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB在截止区工作。如此一来，定电压参考电源VrefV将会通过P型金属氧化物半导体晶体管MPB及电阻R3、R4与电容C2共同的稳压及滤波作用来控制输出端OUTB的电位，使得电流将会由马达驱动电源VM流经P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA，亦即由节点OUTB流向节点0UTA，而推动马达M。(2-c)关闭操作此部分同(1-c)所述关闭操作，不再多加赘述。(2-d)制动操作此部分同(Ι-d)所述制动操作，不再多加赘述。(3)全摆幅模式在全摆幅模式下，开关SRl会切换至短路，且开关SR2会切换至开路，而使得电压取样端RNF接地。(3-a)前进操作逻辑控制电路 Logic_Ctrl 将开关 SO、Si、S2、S3、S4、S5、S6、S7 皆切换至开路、将控制端DrvPA及DrvNA切换为低电位输出，并将控制端DrvNB及DrvPB切换为高电位输出，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管 MNB在马达驱动电源VM的直接供电且与节点OUTA之间产生较大电压差的情况下使P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB直接在饱和区工作，且P 型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA在截止区工作。如此一来，电流将会由马达驱动电源VM流经P型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB，亦即由节点OUTA流向节点0UTB，而推动马达M。(3-b)反转操作逻辑控制电路 Logic_Ctrl 将开关 SO、Si、S2、S3、S4、S5、S6、S7 皆切换至开路、将控制端DrvNB及DrvPB切换为低电位输出，并将控制端DrvPA及DrvNA切换为高电位输出，使得P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管 MNA在马达驱动电源VM的直接供电且与节点OUTB之间产生较大电压差的情况下使P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA直接在饱和区工作，且P 型金属氧化物半导体晶体管MPA及N型金属氧化物半导体晶体管MNB在截止区工作。如此一来，电流将会由马达驱动电源VM流经P型金属氧化物半导体晶体管MPB及N型金属氧化物半导体晶体管MNA，亦即由节点OUTB流向节点0UTA，而推动马达M。(3-c)关闭操作此部分同(1-c)所述关闭操作，不再多加赘述。(3-d)制动操作此部分同(1-d)所述制动操作，不再多加赘述。请参阅图3，其为根据本发明的一实施例所揭露图2所示的运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的详细示意图。如图3所示，运算放大器0Ρ_ΑΜΡ包括一第一差分对模块Tl、一第二差分对模块T2、一转移模块T4及一电流镜模块T3。第一差分对模块Tl 一第一输入端耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的正输入端INP，且第一差分对模块Tl的一第二输入端耦接于运算放大器0P_ AMP的负输入端INN。第二差分对模块T2的一第一输入端耦接于第一差分对模块Tl的该第一输入端，且第二差分对模块T2的一第二输入端耦接于第一差分对模块Tl的该第二输入端。电流镜模块T3用来根据第一差分对模块Tl所产生的电流及第二差分对模块T2所产生的电流来调节转移模块T4所产生的电流，以于图3中所示运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的输出端OUT输出对应于转移模块T4产生的电流的电压。第一差分对模块Tl及第二差分对模块 T2皆以一共模电源VCC供电，且共模电源VCC由逻辑控制电路LogiC_Ctrl所提供。转移模块T4以马达驱动电源VM进行供电。第一差分对模块Tl包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl及一第二 P型金属氧化物半导体晶体管MP2。第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl的栅极耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的正输入端INP。第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl的源极耦接于由共模电源VCC所供电的一偏压电流源rtiad。第二 P型金属氧化物半导体晶体管MP2的栅极耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的负输入端INN，且第二 P型金属氧化物半导体晶体管MP2 的源极耦接于第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl的源极。第二差分对模块T2包括一第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3及一第四P型金属氧化物半导体晶体管MP4。第三 P型金属氧化物半导体晶体管MP3的栅极耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的负输入端INN，且第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3的源极耦接于由共模电源VCC所供电的一偏压电流源 rtias3。第四P型金属氧化物半导体晶体管MP4的栅极耦接于运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的正输入端INP。第四P型金属氧化物半导体晶体管MP4的源极耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3的源极。电流镜模块T3包括一第一 N型金属氧化物半导体晶体管MN1、一第二 N型金属氧化物半导体晶体管MN2、一第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3、一第四N型金属氧化物半导体晶体管MN4、一第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5、一第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6、一第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7及一第八N型金属氧化物半导体晶体管MN8。第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNl的漏极耦接于由共模电源VCC所供电的
17一偏压电流源rtiasl，且第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNl的栅极耦接于第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNl的漏极。第二 N型金属氧化物半导体晶体管MN2的漏极耦接于第一 N型金属氧化物半导体晶体管丽1的源极，且第二 N型金属氧化物半导体晶体管丽2 的栅极耦接于第二 N型金属氧化物半导体晶体管MN2的漏极。第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的漏极耦接于第二 P型金属氧化物半导体晶体管MP2的漏极。第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的栅极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的漏极。第三 N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极耦接于第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl的漏极及第二 N型金属氧化物半导体晶体管MN2的源极，并均接地。第四N型金属氧化物半导体晶体管MN4的栅极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的栅极。第四N型金属氧化物半导体晶体管MN4的源极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极并接地。第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的栅极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的栅极。第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的源极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极及第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3的漏极并接地。第六 N型金属氧化物半导体晶体管MN6的漏极耦接于第四P型金属氧化物半导体晶体管MP4的漏极。第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的栅极耦接于第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的漏极。第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的源极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极并接地。第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7的栅极耦接于第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的漏极。第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7的源极耦接于第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的源极并接地。第八N型金属氧化物半导体晶体管MN8的栅极耦接于第一 N型金属氧化物半导体晶体管MNl的栅极。第八N型金属氧化物半导体晶体管MN8的源极耦接于第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7的漏极。
转移模块T4包括一第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5、一第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6、一第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7、一第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8及一第九P型金属氧化物半导体晶体管MP9。第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的漏极耦接于第四N型金属氧化物半导体晶体管MN4的漏极。第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的栅极耦接于第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的漏极。第五 P型金属氧化物半导体晶体管MP5的源极耦接于马达驱动电源VM。第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的源极耦接于第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的源极。第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的栅极耦接于第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的漏极。 第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7的源极耦接于第六P型金属氧化物半导体晶体管 MP6的源极。第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7的栅极耦接于第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的栅极。第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的源极耦接于第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的漏极。第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的栅极耦接于第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的栅极。第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的漏极耦接于第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的漏极。第九P型金属氧化物半导体晶体管MP9的源极耦接于第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7的漏极。第九P型金属氧化物半导体晶体管MP9的栅极耦接于第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的栅极。第九P 型金属氧化物半导体晶体管MP9的漏极耦接于第八N型金属氧化物半导体晶体管MN8的漏极。
第二 N型金属氧化物半导体晶体管MN2的源极耦接于第一 N型金属氧化物半导体晶体管丽1的基极与第二N型金属氧化物半导体晶体管丽2的基极。第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极耦接于第三N型金属氧化物半导体晶体管MN3的基极。第四N 型金属氧化物半导体晶体管MN4的源极耦接于第四N型金属氧化物半导体晶体管MN4的基极。第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的源极耦接于第五N型金属氧化物半导体晶体管MN5的基极。第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的源极耦接于第六N型金属氧化物半导体晶体管MN6的基极。第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7的源极耦接于第七N型金属氧化物半导体晶体管MN7的基极与第八N型金属氧化物半导体晶体管MN8的基极。第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl的源极耦接于第一 P型金属氧化物半导体晶体管MPl 的基极与第二 P型金属氧化物半导体晶体管MP2的基极。第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3的源极耦接于第三P型金属氧化物半导体晶体管MP3的基极与第四P型金属氧化物半导体晶体管MP4的基极。第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的源极耦接于第五P型金属氧化物半导体晶体管MP5的基极。第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的源极耦接于第六P型金属氧化物半导体晶体管MP6的基极。第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7 的源极耦接于第七P型金属氧化物半导体晶体管MP7的基极。第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的源极耦接于第八P型金属氧化物半导体晶体管MP8的基极。第九P型金属氧化物半导体晶体管MP9的源极耦接于第九P型金属氧化物半导体晶体管MP9的基极。第三 N型金属氧化物半导体晶体管MN3的源极接地。图3所示的运算放大器0Ρ_ΑΜΡ中，有三个由共模电源VCC所产生的等效偏压电流源IbiasU Ibias2、Ibias3，且所述三个等效偏压电流源IbiasU Ibias2、Ibias3仅为图示运算放大器0Ρ_ΑΜΡ中的偏压电流所绘出而并非实体元件，故非用来当作限制本发明所揭露的运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的条件。运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的输入端如图2及图3所示，为正输入端INP及负输入端INN。 等效偏压电流源及rtiad在电流强度上是相等的，此因等效偏压电流源rtiad所对应的P型金属氧化物半导体晶体管MPl及MP2及等效偏压电流源所对应的P型金属氧化物半导体晶体管MP3及MP4相对于共模电源VCC所形成的阻抗是相同的。当共模电压VCC的电位较低时，不管正输入端INP及负输入端INN何者的电位较高，P型金属氧化物半导体晶体管MPl及MP3所形成的一第一差分对与P型金属氧化物半导体晶体管MP2及MP4所形成的一第二差分对中会有至少一个差分对可以确保在饱和区工作；如此一来，即使另外一个未在饱和区工作的差分对工作于线性区，仍然可以确保输出端 OUT的电位可以有效的跟随正输入端INP及负输入端INN的电位变化来进行对应的放大变化。转移模块T4所包括的P型金属氧化物半导体晶体管MP5、MP6、MP7、MP8、MP9以较高的增益形成运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的放大级。在运算放大器0Ρ_ΑΜΡ中主要以共模电源VCC及马达驱动电源VM来进行输入端 INP与INN之间的电位差放大。假设当P型金属氧化物半导体晶体管MPl及MP3工作于饱和区，且当P型金属氧化物半导体晶体管MP2及MP4工作于线性区时，负输入端INN所输入的电位会通过P型金属氧化物半导体晶体管MP2而得到共模电源VCC所提供的一第一级增益；接着通过偏压电流源Ibias2，该第一级增益会通过N型金属氧化物半导体晶体管MN3 及MN5共同形成的电流镜及P型金属氧化物半导体晶体管MP6来传递至P型金属氧化物半导体晶体管MP7 ；最后该第一级增益会以P型金属氧化物半导体晶体管MP7相对于P型金属氧化物半导体晶体管MP6的高长宽比(W/L)来将该第一级增益转换为一第二级增益并输出至输出端OUT。同理，在同样的条件下，正输入端INP所输入的电位会通过P型金属氧化物半导体晶体管MP4来得到其第一级增益，接着并通过偏压电流源及N型金属氧化物半导体晶体管MN6及MN7所形成的电流镜来得到其第二级增益，其中N型金属氧化物半导体晶体管MN7亦相对于N型金属氧化物半导体晶体管MN6有高长宽比，且最后亦将该第二级增益输出于输出端OUT。运算放大器0Ρ_ΑΜΡ的输出级主要由P型金属氧化物半导体晶体管MP7、MP9及N 型金属氧化物半导体晶体管MN7及MN8组成，且该输出级可通过较运算放大器0Ρ_ΑΜΡ中其他金属氧化物半导体晶体管大的长宽比来进一步增加输出阻抗，以提高运算放大器0Ρ_ΑΜΡ 的增益。请注意，N型金属氧化物半导体晶体管MNl及MN2为N型金属氧化物半导体晶体管MN8以电流镜映射的方式提供偏压电流，而N型金属氧化物半导体晶体管MN4及P型金属氧化物半导体晶体管MP5亦以电流镜映射的方式为P型金属氧化物半导体晶体管MP8、 MP9提供偏压电流。通过图2所揭露的马达驱动电路，除了可以使得一般马达可在定电流模式、定电压模式及全摆幅模式下执行包括前进操作、反转操作、关闭操作及制动操作的运作以外，亦以较现有技术简单的电路设计而避免使用多个运算放大器，并避免使用多个运算放大器时所产生的误差。以上所述仅为本发明较佳实施例，然其并非用以限定本发明的范围，任何熟悉本项技术的人员，在不脱离本发明的精神和范围内，可在此基础上做进一步的改进和变化，因此本发明的保护范围当以本申请的权利要求书所界定的范围为准。
权利要求
1.一种应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，包括 一马达驱动模块，用以驱动一马达；一逻辑控制电路，耦合至该马达驱动模块，用以控制该马达驱动模块的一操作模式； 多个开关模块，耦合于该马达驱动模块与该逻辑控制电路之间，其中该逻辑控制电路通过所述多个开关模块控制该马达驱动模块的操作模式；及一运算放大器，耦合于所述多个开关模块与该马达驱动模块之间，用以放大自所述多个开关模块所输出的电压或电流；其中该马达驱动模块的操作模式包括一定电流模式、一定电压模式以及一全摆幅模式。
2.根据权利要求1所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，所述多个开关模块包括一第一开关模块，该第一开关模块的一第一端耦接于一定电压参考电源，该第一开关模块的一第二端耦接于该运算放大器的一负输入端，该第一开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一电压取样端；一第二开关模块，该第二开关模块的一第一端耦接于一定电流参考电源，该第二开关模块的一第二端耦接于该运算放大器的一正输入端，该第二开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第一驱动端，且该第二开关模块的一第四端耦接于该马达驱动模块的一第二驱动端；一第三开关模块，该第三开关模块的一第一端耦接于该运算放大器的一输出端，该第三开关模块的一第二端耦接于该马达驱动模块的一第一晶体管控制端，该第三开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第二晶体管控制端；及一第四开关模块，该第四开关模块的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，该第四开关模块的一第二端耦接于该马达驱动模块的一第三晶体管控制端，该第四开关模块的一第三端耦接于该马达驱动模块的一第四晶体管控制端；其中该马达的一第一端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端，该马达的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端，且该马达驱动模块以该第一驱动端与该第二驱动端之间的电位差来驱动该马达；其中该逻辑控制电路的一第一控制端耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端， 该逻辑控制电路的一第二控制端耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端，该逻辑控制电路的一第三控制端耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端，该逻辑控制电路的一第四控制端耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端；其中该逻辑控制电路的一第一开关端耦接于该第一开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第二开关端耦接于该第二开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第三开关端耦接于该第三开关模块的一开关控制端，该逻辑控制电路的一第四开关端耦接于该第四开关模块的一开关控制端。
3.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，一取样电阻的一第一端耦接于该第一开关模块的该第三端及该马达驱动模块的该电压取样端，且该取样电阻的一第二端接地。
4.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该马达驱动模块还包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于一马达驱动电源，且该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端；一第一 N型金属氧化物半导体晶体管，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该马达驱动模块的该电压取样端；一第二 P型金属氧化物半导体晶体管，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端；及一第二 N型金属氧化物半导体晶体管，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极。
5.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该第一开关模块包括一第一开关，该第一开关的一第一端耦接于该定电压参考电源，且该第一开关的一第二端耦接于该运算放大器的该负输入端；及一第二开关，该第二开关的一第一端耦接于该第一开关的该第二端，且该第二开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该电压取样端。
6.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该第二开关模块包括一第三开关，该第三开关的一第一端耦接于该定电流参考电源，且该第三开关的一第二端耦接于该运算放大器的该正输入端；一第四开关，该第四开关的一第一端耦接于该第三开关的该第二端，且该第四开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端；及一第五开关，该第五开关的一第一端耦接于该第三开关的该第二端，且该第五开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端。
7.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该第三开关模块包括一第六开关，该第六开关的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，该第六开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一晶体管控制端；及一第七开关，该第七开关的一第一端耦接于该第六开关的该第一端，且该第七开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二晶体管控制端。
8.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该第四开关模块包括一第八开关，该第八开关的一第一端耦接于该运算放大器的该输出端，且该第八开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第三晶体管控制端；及一第九开关，该第九开关的一第一端耦接于该第八开关的该第一端，且该第九开关的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第四晶体管控制端。
9.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，还包括 一第一电阻，该第一电阻的一第一端耦接于该第二开关模块的该第三端，该第一电阻的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第一驱动端； 一第一电容，并联于该第一电阻；及一第二电阻，该第二电阻的一第一端耦接于该第一电阻的该第一端，且该第二电阻的一第二端接地。
10.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，还包括一第三电阻，该第三电阻的一第一端耦接于该第二开关模块的该第四端，该第三电阻的一第二端耦接于该马达驱动模块的该第二驱动端； 一第二电容，并联于该第三电阻；及一第四电阻，该第四电阻的一第一端耦接于该第三电阻的该第一端，且该第四电阻的一第二端接地。
11.根据权利要求2所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该运算放大器包括一第一差分对模块，该第一差分对模块的一第一输入端耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第一差分对模块的一第二输入端耦接于该运算放大器的该负输入端；一第二差分对模块，该第二差分对模块的一第一输入端耦接于该第一差分对模块的该第一输入端，且该第二差分对模块的一第二输入端耦接于该第一差分对模块的该第二输入端；一转移模块；及一电流镜模块，用来根据该第一差分对模块所产生的电流及该第二差分对模块所产生的电流来调节该转移模块所产生的电流；其中该第一差分对模块及该第二差分对模块皆以一共模电源供电，且该转移模块以一马达驱动电源进行供电。
12.根据权利要求11所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于， 该第一差分对模块包括一第一 P型金属氧化物半导体晶体管，该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于由该共模电源所供电的一偏压电流源；及一第二 P型金属氧化物半导体晶体管，该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该负输入端，且该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极； 该第二差分对模块包括一第三P型金属氧化物半导体晶体管，该第三P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该负输入端，且该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于由该共模电源所供电的该偏压电流源；及一第四P型金属氧化物半导体晶体管，该第四P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该运算放大器的该正输入端，且该第四P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极； 该电流镜模块包括一第一 N型金属氧化物半导体晶体管，该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该共模电源，且该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第二 N型金属氧化物半导体晶体管，该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第三N型金属氧化物半导体晶体管，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一P型金属氧化物半导体晶体管的漏极及该第二N型金属氧化物半导体晶体管的源极；一第四N型金属氧化物半导体晶体管，该第四N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第四N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极；一第五N型金属氧化物半导体晶体管，该第五N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第五N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极及该第三P型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第六N型金属氧化物半导体晶体管，该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第四P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第六N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极；一第七N型金属氧化物半导体晶体管，该第七N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第七N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极；及一第八N型金属氧化物半导体晶体管，该第八N型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第一 N型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第八N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七N型金属氧化物半导体晶体管的漏极； 该转移模块包括一第五P型金属氧化物半导体晶体管，该第五P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第四N型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第五P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，且该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该马达驱动电源；一第六P型金属氧化物半导体晶体管，该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第六P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；一第七P型金属氧化物半导体晶体管，该第七P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极，且该第七P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的栅极；一第八P型金属氧化物半导体晶体管，该第八P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第八P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第八P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的漏极；及一第九P型金属氧化物半导体晶体管，该第九P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七P型金属氧化物半导体晶体管的漏极，该第九P型金属氧化物半导体晶体管的栅极耦接于该第八P型金属氧化物半导体晶体管的栅极，且该第九P型金属氧化物半导体晶体管的漏极耦接于该第八N型金属氧化物半导体晶体管的漏极。
13.根据权利要求12所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于， 该第二N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一N型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第二 N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第四N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第四N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第五N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第六N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第七N型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七N型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第八N型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第一 P型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第二 P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第三P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第三P型金属氧化物半导体晶体管的基极与该第四P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第五P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第五P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第六P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第六P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第七P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第七P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第八P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第八P型金属氧化物半导体晶体管的基极；该第九P型金属氧化物半导体晶体管的源极耦接于该第九P型金属氧化物半导体晶体管的基极。
14.根据权利要求12所述的应用于多种控制模式的马达控制电路，其特征在于，该第三N型金属氧化物半导体晶体管的源极接地。
全文摘要
本发明提供一种应用于多种控制模式的马达控制电路，包括一马达驱动模块，用以驱动一马达；一逻辑控制电路，耦合至马达驱动模块，用以控制马达驱动模块的一操作模式；多个开关模块，耦合于马达驱动模块与逻辑控制电路之间，其中逻辑控制电路通过多个开关模块控制马达驱动模块的操作模式；及一运算放大器，耦合于多个开关模块与马达驱动模块之间，用以放大自多个开关模块所输出的电压或电流。本发明所述的马达驱动电路除了可以使得一般马达可在定电流模式、定电压模式及全摆幅模式下执行包括前进操作、反转操作、关闭操作及制动操作的运作以外，亦以简单的电路设计而避免使用多个运算放大器，并避免使用多个运算放大器时所产生的误差。
文档编号H02P29/00GK102237850SQ20101016570
公开日2011年11月9日 申请日期2010年5月5日 优先权日2010年5月5日
发明者洪赞富 申请人:普诚科技股份有限公司