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Einrichtung zur Speicherung von in unregelmässiger Folge auftretenden Daten
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Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Bandmotor mit einer
Vorrichtung zum Messen der Drehzahl versehen ist, deren Ausgangssignale auf den Vorwärts/Rückwärts- zähler gegeben und von dessen Stand abgezogen werden.
Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, dass ein Gleichstrommotor für den Bandantrieb vorgesehen ist, dem eine mit der Regelspannung modulierte, anschliessend verstärkte und demodulierte
Wechselspannung zugeführt wird.
Als Weiterbildung der Erfindung ist es möglich, einen Einphasenwechselstrommotor zu verwenden, wobei die Regelspannung zur Modulation der Amplitude der Speisefrequenz des Motors verwendet wird.
Ebenso kann auch ein Zweiphasenwechselstrommotor für den Bandantrieb vorgesehen werden, auf dessen Wicklungen zwei um 900 phasenverschobene, vom Ausgang des Differenzverstärkers frequenzgeregelte Spannungen gelangen.
Weiters ist erfindungsgemäss vorgesehen. dass der Differenzverstärker zusätzlich zum normalen Ausgangssignal, das inverse liefert und das normale Signal der einen Wicklung direkt, das inverse Signal oberhalb einer bestimmten ankommenden Informationsmenge der zweiten Wicklung ebenfalls direkt, unterhalb dieses Grenzwertes jedoch um 1800 phasenverschoben anschaltbar ist. so dass in diesem Fall eine Bremswirkung auf den Motor ausgeübt wird.
Die Erfindung wird nun an Hand der Zeichnungen erläutert. Es zeigen :
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemässen Anordnung, Fig. 2 ein Blockschaltbild der Regelstrecke, Fig. 3 die Regelung eines Gleichstrommotors, Fig. 4 die Regelung eines Einphasenwechselstrommotors durch Spannungsänderungen, Fig. 5 die Regelung eines Zweiphasenwechselstrommotors durch Frequenzänderungen. Fig. 6 die in der Anordnung nach Fig. 5 auftretenden Kurvenzüge.
Die Wirkungsweise der Anordnung gemäss der Erfindung wird nun an Hand der Fig. 1 beschrieben.
Der Motor M treibt einen Aufzeichnungsträger und ist mit einer Scheibe Q an seiner Achse versehen. die in abwechselnd durchsichtige und undurchsichtige Zonen unterteilt ist. Mit der Scheibe wirkt ein geeig- netes Gerät zusammen, das beispielsweise eine Photozelle enthält. Die Frequenz des durch das Zusammenwirken einer Lichtquelle, der Scheibe und der Photozelle entstehenden Signals entspricht der Drehzahl des Motors. Diese Signale sind ausserdem ein Mass für die Bandgeschwindigkeit. Die Scheibe ist so ausgelegt, dass ein Signal je Bitstelle des Bandes abgegeben wird.
Die erwähnten Signale werden auf die Rückkopplungsstufe CR und auf den Pufferspeicher MT gegeben. Der Pufferspeicher MT nimmt die in. unregelmässiger Folge auftretenden Daten IE auf. speichert sie und überträgt sie über nicht gezeichnete Mittel Bit für Bit auf Steuerbefehle von der Scheibe Q hin auf das Band. Zusätzlich wird eine im Pufferspeicher befindlicher Zähler bei jedem ankommenden Bit um einen Schritt vorwärtsgeschaltet und bei jedem aus dem Pufferspeicher abgegebenen Bit um einen Schritt
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entsprechenden Signale wer-ergibt.
Die von der Scheibe Q kommenden Signale werden auch auf eine gesehwindigkeitsabhängige Rückkopplung CR gegeben, die ein Signal abgibt, das der Geschwindigkeit des Motors entspricht. Dieses Signal wird auf den zweiten Eingang des Differenzverstärkers AD gegeben.
Der Differenzverstärker AD wertet die Signale aus und liefert ein Signal an die logischen Stufen L, die die Drehzahl des Motors M regeln.
Auf diese Weise ergibt sich eine Regelkette, in der der Vorwärts-/Rückwärtszähler die Rolle eines Fehlerdiskriminators übernimmt. Die Drehzahl des Motors wird so unmittelbar in Abhängigkeit von der in den Pufferspeicher gelangenden Information geregelt.
Die geschwindigkeitsabhängige Rückkopplung kann weggelassen werden, In diesem Falle wird der Differenzverstärker AD durch einen einfachen Verstärker ersetzt, der mit einem Korrekturnetzwerk versehen ist.
Die Wirkungsweise der Anordnung gemäss der Erfindung wird nun genauer an Hand der Fig. 2 beschrieben. Die von der Photozelle C und der Scheibe Q gelieferten Signale, die eine Frequenz proportional der Drehzahl des Motors aufweisen, werden in A verstärkt und auf die Flip-Flopstufe B gegeben. Diese Flip-Flopstuie gibt Impulse konstanter Impulslänge mit einer Frequenz proportional der Drehzahl des Motors ab. Die Teilung der Scheibe ist so, dass die Stufe B bei jeder Bitstelle des Aufzeichnungsträgers einen Impuls abgibt. Es können natürlich auch weniger Teilungen der Scheibe vorgesehen werden, als für diesen Zweck erforderlich sind. In diesem Fall muss dann die von der. Photozelle abgegebene Fre-
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quenz entsprechend vervielfacht werden.
Die von der Flip-Flopstufe B abgegebenen Signale werden auch auf eine Gruppe rückwärtszählender
Flip-Flopstufen BD gegeben. Die drei Stufen BD, BC und CC werden zyklisch nacheinander von den kur- zen Impulsen t0, tl, t2 und t3 gesteuert. Die kurzen Impulse werden von einem nicht gezeigten Taktge- nerator geliefert.
Auf Grund der Taktimpulse gibt die Stufe BD einen kurzen Impuls auf die Leitung Sl während der
Zeit t2 bei jedem Impuls, der von der Flip-Flopstufe B ankommt.
Die ankommende Information IE gelangt auf eine Gruppe Zähl-Flip-Flopstufen BC, die gleich wie die Stufe BD aufgebaut sind. Die auf die Zählkette BC gelangenden Taktimpulse sind jedoch um einen halben Zyklus verschoben. jedes ankommende Intormations-Bit wird auf diese Weise durch einen kurzen
Impuls zum Zeitpunkt tO auf der Leitung S2 dargestellt.
Aufgabe der Stufen BC und BD ist es, jedes aufgenommene Signal in einen Impuls umzuwandeln, u. zw. zum Zeitpunkt tO für das eine Signal und zum Zeitpunkt t2 für das andere Signal, um auf diese
Weise das Fortschalten des Vorwärts-/Rückwärtszählers CD zu ermöglichen.
Zum Zeitpunkt tl eines Zyklus wird die Flip-Flopstufe CD in die Stellung 1 gesetzt und verbleibt dort bis zum Zeitpunkt t3. Wenn er in die Stellung 0 zurückkehrt, bewirkt die Flip-Flopstufe CC, dass der Zähler CD in die Rückwärtsstellung gelangt. Ein über die Leitung SI durch CD im Zeitpunkt t2 auf- genommener Impuls wird so von dem jeweiligen Stand abgezogen. Vom Zeitpuntk t3 bis zum Zeit- punkt tl befindet sich der Zähler CD in der Vorwärtsstellung und ein auf der Leitung S2 ankommender
Impuls wird zum Stand addiert.
Der Vorwärts-/Rückwärtszähler CD gibt den. Stand ständig an die Decodierstufe D weiter, deren
Ausgangssignal eine Gleichspannung ist, deren Amplitude proportional dem Stand ist. Dieses Ausgangs- signal gelangt zum Differenzverstärker AD.
Von der Flip-Flopstufe B gelangen Impulse zu einem Filter F. das eine der Impulsfolgefrequenz ent- sprechende Spannung an den Differenzverstärker AD abgibt. Der Differenzversträker AD verarbeitet die beiden aufgenommenen Spannungen und gibt eine dem Ergebnis entsprechende Spannung auf der Lei- tung TA ab. Diese Spannung ist proportional der Differenz der Spannungen von der Decodierstufe D und vom Filter F. Der Differenzverstärker AD weist auch noch einen inversen Ausgang auf, der mit TF be- zeichnet ist. Die auf der Leitung TF auftretende Spannung ändert sich im umgekehrten Sinne wie die auf der Leitung TA auftretende Spannung. Beide Spannungen werden auf die logischen Stufen L gege- ben, die die Drehzahl des Motors M regeln. Die Art der Steuerung und damit der Aufbau der logischen
Stufen L hängt von dem verwendeten Motor ab.
Erreicht der Bestand von CD einen Minimalwert, so gibt die Decodierstufe D auf der Leitung MA ein Signal ab, auf das hin der Motor angehalten werden kann (s. Fig. 5).
In der Fig. 3 ist eine Ausführungsform für die logischen Schaltungen L gezeigt, wie sie bei der Re- gelung der Drehzahl eines Gleichstrommotors verwendet wird. Die vom Differenzverstärker gelieferte veränderliche Spannung wird auf der Leitung TA auf einen Modulator MOD gegeben. Sie moduliert eine von dem Oszillator OSC erzeugte Frequenz f. Die modulierte Frequenz wird mit dem Verstärker AMP verstärkt, im Demodulator DEM demoduliert und direkt auf den Motor M gegeben. Auf diese Weise er- hält man eine ausreichende Spannung zur Speisung des Motors. Selbstverständlich kann auch die Fehler- spannung, die zur Regelung des Motors verwendet wird, direkt verstärkt werden.
In der Fig. 4 ist die Regelung eines Zweiphasen-Synchronmotors durch Änderung der Amplitude der
Speisespannung einer Wicklung gezeigt. Die veränderliche Spannung von der Leitung TA gelangt auf den
Modulator MOD und moduliert die speisende Frequenz f.
Die modulierte Frequenz wird mit dem Verstärker AMP verstärkt. Sie wird dann zur Stromversorgung der einen Wicklung verwendet, wobei die andere mit'einer konstanten Spannung versorgt wird.
Eine weitere Möglichkeit für die Ausbildung der logischen Stufen zur Steuerung eines ZweiphasenAsynchronmotors durch Änderung der speisenden Frequenz ist in der Fig. 5 gezeigt. Die vom Differenzverstärker AD auf der Leitung TA ankommende Spannung gelangt zum Multivibrator MV1. Dieser erzeugt eine Rechteckimpulsfolge mit einer Frequenz, die von der steuernden Gleichspannung abhängig ist.
Diese Rechteckwelle ist mit a in Fig. 6 bezeichnet.
Über die Torschaltung P, die normal durchlässig ist, gelangen die Signale vom Multivibrator MV1 zu der Codierstufe C und zur Prüfstu & CSl. Solange auf diese Stufe Signale vom MV1 gelangen, verbleibt die Umkehrstufe INV in ihrer Normalstellung und verbindet die Ausgänge d und e mit den Transistoren A3 und A4. Die Codierstufe C l ann beispielsweise aus einem Zähler und einer Diodenmatrix bestehen. Sie gibt vier Kurvenzüge, die mit b, c, d und e bezeichnet sind. ab (s. Fig. 6).
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Befindet sich die Umkehrstufe INV im Normalzustand, dann sind die vier Ausgänge der Codierstu- fe C mit der Basis von vier Leistungstransistoren Al-A4 verbunden.
Die Transistoren Al und A2 steuern die Motorwicklung E1 (Brückenschaltung). Die Änderung des Stromes in der Wicklung E1 erfolgt dabei entsprechend den zusammengefassten Kurven b und c.
Die sich ergebende gemeinsame Kurvenform f ist in der Fig. 6 gezeigt.
Auf ähnliche Weise wird die Motorwicklung E2 von den Transistoren A3 und A4 gesteuert (Kurve g in Fig. 6). Es ist ersichtlich, dass die Kurven f und g genau gleich und um eine Viertelperiode phasenver- schoben sind. Diese Phasenverschiebung ist für einen Zweiphasenmotor erforderlich.
Wie oben erwähnt, ist die von dem Multivibrator MV1 gelieferte Frequenz proportional der vom Differenzverstärker gelieferten Regelspannung. Die auf die Motorwicklung gegebene Frequenz ist also. eine Funktion dieser Spannung. Damit ist die Motordrehzahl eine Funktion des Standes des Zählers CD in Fig. 2.
Befindet sich im Pufferspeicher keine Information mehr, so verschwindet die Spannung auf der Lei-
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über die Diode 1 an den Eingang des Multivibrators MV1. Die Impulsfolgefrequenz am Ausgang wird auf einem konstanten Wert gehalten und die Aufzeichnung erfolgt mit konstanter Geschwindigkeit. Nimmt der Inhalt des Speichers weiter ab, so gelangt ein Steuersignal von der Decodierstufe D auf der Lei- tung MA zum Tor P und dieses wird undurchlässig. Damit ist die Codierstufe C ausser Betrieb gesetzt.
Die Motorwicklungen liegen an einer konstanten Spannung, die unmittelbar vor dem Anhalten des Mo- tors eine Bremswirkung ausübt.
Wenn anderseits die Motordrehzahl und der Inhalt des Speichers nicht um den gleichen Betrag ab- nehmen, dann liefert der Differenzverstärker AD eine steigende Spannung auf der Leitung TF.
Ist kein Rückkopplungsweg und kein Differenzverstärker vorgesehen, so kann dafür ein Verstärker mit einem Korrekturnetzwerk verwendet werden, der seine Signale auf die Leitung TA abgibt, sowie er eine Differenzstufe, die auf der Leitung TF eine Spannung abgibt, die eine Funktion der abnehmenden
Geschwindigkeit der Decodierspannung ist.
Die Spannung, die mittels einer der beiden oben angegebenen Verfahren erzeugt wird, gelangt auf die Flip-Flopstufe BS und den Multivibrator MV2, um eine kräftige Bremswirkung zu erzielen. Diese ist dann erforderlich, wenn die Eingabe grosser Datenmengen plötzlich aufhört. Die Flip-Flopstufe dient zur Begrenzung des Potentials, das an der Diode D1 anliegt und am Multivibrator MV1. Dieser wird dann angehalten, wenn der Multivibrator MV2 anläuft. Es ist nicht beabsichtigt, dass die beiden Multivibratoren gleichzeitig arbeiten und ihre Ausgangssignale an die Codierstufe C liefern. Es kann jedoch möglich sein, dass das Tor T noch nicht in den nichtleitenden Zustand übergegangen ist, so dass die Spannung auf der Leitung TF mit dem Schwellwert von MV1 beaufschlagt ist, der infolge des Potentials an der Diode D1 weiter arbeitet.
Die Flip-Flopstufe BS verhindert das Auftreten dieses Potentials.
Die Ansteuerung der Decodierstufe durch den Multivibrator MV2 erfolgt in der gleichen Weise wie durch den Multivibrator MV1, wobei allerdings die Ausgangsstufe CS2 die UmkehrstufeINVsteuert. An die Wicklung E3 des Motors gelangt eine Spannung mit der Kurvenform h, die ebenfalls in Fig. 6 gezeigt ist. Diese Spannung ist um eine halbe Periode gegenüber der im Normalfall anliegenden Spannung phasenverschoben. Daraus ergibt sich eine Umkehr der Richtung des Motordrehfeldes. Auf den Motor wird dadurch eine zusätzliche Bremswirkung ausgeübt. Sobald der Motor stillsteht, verschwindet die Spannung auf den Leitungen TA und TF. Der Multivibrator MV2 wird angehalten und die Flip-Flopstufe B kehrt in seine Anfangsstellung zurück, wodurch der Multivibrator MU1 durch eine Spannung über D1 anlaufen kann.
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