AT392558B

AT392558B - Motorantriebsschaltung fuer einen dem antrieb eines bandes in einem bandgeraet dienenden gleichstrom-bandantriebsmotor

Info

Publication number: AT392558B
Application number: AT3579/82A
Authority: AT
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 1981-09-25
Filing date: 1982-09-27
Publication date: 1991-04-25
Also published as: GB2108717B; JPH0318439B2; FR2513830B1; AU545136B2; US4486692A; DE3235445C2; DE3235445A1; AU8861682A; JPS5854885A; NL192939B; NL8203730A; GB2108717A; ATA357982A; NL192939C; US4482850A; FR2513830A1; CA1194991A

Description

AT 392 558 B

Die Erfindung betrifft eine Motorantriebsschaltung für einen dem Antrieb eines Bandes in einem Bandgerät dienenden Gleichstrom-Bandantriebsmotor mit zugehöriger Drehmoment-Welligkeit, wobei das Band intermittierend bewegt wird, mit einem mit dem Bandantriebsmotor gekoppelten Signalgenerator, welcher ein Motordrehungssignal mit einer Frequenz erzeugt, die sich mit der Drehzahl des Motors ändert, einem Antriebs-Impulssignalgenerator, der ein Antriebsimpulssignal erzeugt, einem Bremsimpulssignalgenerator, der ein Bremsimpulssignal zur Stillsetzung des intermittierenden Antriebs des Bandes erzeugt, einer Steuerschaltung und einer mit dem Gleichstrom-Bandantriebsmotor gekoppelten Motortreiberschaltung, die einen Antriebsstrom an den betreffenden Motor zur intermittierenden Bewegung des Bandes auf das Antriebsimpulssignal, das Bremsimpulssignal und das Steuersignal hin abgibt

In Bildbandgeräten bzw. in Videorecordem, und zwar insbesondere in Videobandgeräten, in denen Videoinformations-Teilbilder in aufeinanderfolgenden Schrägspuren auf einem Band aufgezeichnet sind, ist es häufig von Nutzen, das Band derart intermittierend anzutreiben, daß unterschiedliche Schrägspuren wiederholt abgetastet werden können, wie bei der Zeitlupen- oder Standbildwiedagabe. Dies ist insbesondere in dem Fall von Nutzen, daß beispielsweise ein auf einem Band aufgezeichnetes Videoprogramm geschnitten wird.

Auf einem Videoband sind Steuersignale in typischer Weise in einer Längssteuerspur aufgezeichnet, die längs einer Bandkante vorgesehen ist Diese Steuersignale zeigen die Position der entsprechend zugehörigen Schrägspuren an. Dies bedeutet, daß die Steuersignale an bestimmten Stellen auf dem Band in Bezug auf die Lage der Schrägspuren angeordnet sind. Demgemäß können die Steuersignale, die mit Hilfe eines feststehenden Steuerkopfes ermittelt werden, wenn das Band an diesem vorbeigezogen wird, zur Steuerung der Stillsetzung des Bandantriebsmotors bzw. Kapstanmotors während des intermittierenden Betriebs sowie zur Stillsetzung des Bandes an der Stelle einer gewünschten Schrägspur ausgenutzt werden. Dadurch ist sichergestellt, daß die Spur eines rotierenden Kopfes, der auf einer rotierenden Kopftrommel oder einem rotierenden Kopfzylinder zur Aufnahme des Videosignals getragen bzw. geführt ist, genau mit der betreffenden Spur zusammenfällt. Es ist wünschenswert, daß dies für den intermittierenden Betrieb sowohl in Vorwärtsrichtung als auch in Rückwärtsrichtung des Bandtransports zutrifft.

Eine herkömmliche Bandantriebsmotor-Steuerschaltung erzeugt einen Antriebsimpuls, um eine intermittierende Bewegung des Bandantriebsmotors zu bewirken. Der Antriebsimpuls beginnt (er steigt auf einen hohen Pegel an) zu einem Zeitpunkt, zu dem ein Startsignal aufgenommen wird. Der betreffende Antriebsimpuls sinkt dann ab (Absinken auf einen niedrigen Pegel) zu einem späteren Zeitpunkt, bezüglich dessen abgeschätzt wird, daß er der Fortbewegung des Bandes um eine Schrägspur entspricht. Ein Bremsimpuls tritt dabei dann auf, wenn das Steuersignal für eine gewünschte Spur ermittelt ist Dieser Impuls wird dazu ausgenutzt, die Drehung des Bandantriebsmotors anzuhalten. Der betreffende Impuls weist eine Breite auf, die ausreichend berechnet bzw. bemessen ist, um den Motor stillzusetzen, die jedoch kurz genug ist, um keine Rückwärtsdrehung des betreffenden Motors zu bewirken.

Diese herkömmliche Steuerschaltung ist jedoch nicht imstande gewesen, das Band genau an den Stellen der aufgezeichneten Video-Schrägspuren anzuhalten. Ein Grund hierfür liegt darin, daß der Gleichstrom-Bandantriebsmotor eine zugehörige Drehmoment-Welligkeit zeigt» die in typischer Weise 24 Wellen pro Umdrehung beträgt. Darüber hinaus ist das Start-Drehmoment in typischer Weise wesentlich höher als das Ausgangs- bzw. Abgabe-Drehmoment bei der normalen Handantriebsmotordrehzahl, so daß die Drehmoment-Welligkeit zu dem Zeitpunkt, zu dem das in Frage kommende Steuersignal ermittelt wird (und zu dem der Bremsimpuls erzeugt wird), eine weitere Verstärkung bzw. Impulsverstärkung zeigt, was zu unannehmbaren Ergebnissen in da* Stillsetzposition des Bandes führt

Aufgrund der Tatsache, daß die Drehmoment-Welligkeit in typischer Weise 24 Wellen pro Umdrehung beträgt, ist es wünschenswert, den Motor mit einem Signal zu steuern, welches sich in wesentlich kleineren Intervallen ändern kann, das sind mehrere 10-fache der Frequenz der Drehmoment-Welligkeit Bedauerlicherweise sind die herkömmlichen intermittierend arbeitenden Antriebssteuerschaltungen jedoch nicht imstande, ein derartiges Steuersignal bereitzustellen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, eine die vorstehend aufgezeigten Nachteile vermeidende Motorantriebsschaltung zu schaffen, welche eine genaue Stillsetzung des Motors an einer gewünschten Stelle unabhängig von der Drehmoment-Welligkeit im Motor ermöglicht

Diese Aufgabe wird bei einer Motorantriebsschaltung der eingangs angeführten Art dadurch gelöst, daß der Signalgenerator einen Frequenzvervielfacher, welcher die Frequenz des der Steuerschaltung zugeführten Motordrehungssignals auf mehrere Zehnfache der Frequenz der Drehmoment-Welligkeit erhöht, daß die Steuerschaltung, welche die Motortreiberschaltung steuert, einen re-triggerbaren monostabilen Multivibrator enthält, der ein impulsbreitenmoduliertes Signal für den Motorlauf und das Abbremsen des Motors erzeugt, und so geschaltet ist, daß er durch das in der Frequenz erhöhte Motordrehungssignal re-triggerbar ist, sodaß das Belastungsverhältnis der Ausgänge in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors gesteuert wird, und daß eine Bremssteuerschleife unter Steuerung durch das Bremssignal des Biemsimpulssignalgenerators ein Steuersignal zur Steuerung der Impulsbreite des re-triggerbaren Multivibrators erzeugt, um die zum Bremsen des Motors erforderliche Zeit zu verkürzen.

Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Gleichstrom-Motor-Steuerschaltung bekannter Art. -2-

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Fig. 2A bis 2F zeigen in Diagrammen Signalverläufe zur Erläuterung der Arbeitsweise der Steuerschaltung gemäß Fig. 1.

Fig. 3 zeigt schematisch in einem Schaltdiagramm eine ie-triggerbaie monostabile Kippschaltung, die einen Teil einer Ausführungsform der Steuerschaltung gemäß der Erfindung bildet. S Fig. 4 veranschaulicht in einem Diagramm das Tastverhältnis der Motordrehzahl für ein von der re-triggerbaren monostabilen Kippschaltung gemäß Fig. 3 erzeugtes impulsbreitenmoduliertes Ausgangssignal.

Fig. SA bis SE zeigen in Diagrammen Signalverläufe zur Erläuterung des Betriebs der ie-trigierbaren monostabilen Kippschaltung gemäß Fig. 3.

Fig. 6 und 7 zeigen Signaldiagramme zur Erläuterung des Fortfalls der vorliegenden Erfindung gegenüber der 10 bisher bekannten Steuerschaltung.

Fig. 8 zeigt in einem Schaltplan die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 9A bis 91 zeigen in Signaldiagrammen den Verlauf von Signalen bzw. Impulsen zur Erläuterung des Betriebs der Ausfiihrungsform gemäß Fig. 8.

Fig. 10 veranschaulicht in einem Schaltungsdiagramm einen Schaltungsaufbau einer bei der Ausführungsform 15 gemäß Fig. 8 verwendeten Frequenzvervielfacherschaltung.

Fig. 11A bis 11H zeigen in Signaldiagrammen den Verlauf von Signalen bzw. Impulsen zur Erläuterung des Betriebs der in Fig. 10 dargestellten Frequenzvervielfachungsschaltung.

Zunächst wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 sowie Fig. 2A bis Fig. 2F eine bekannte Steuerschaltung beschrieben werden, um die Vorteile der Steuerschaltung gemäß der Erfindung hervorzuheben. 20 Wie bereits früher erwähnt, wird - um ein Videoband-Aufnahme- und/oder Videoband-Wiedergabegerät in einem Nicht-Standard-Geschwindigkeitsbetrieb, wie im Stoppbetrieb oder im langsamen Betrieb, zu betreiben -eine intermittierende Geschwindigkeitssteuerschaltung verwendet, um den Bandantriebsmotor des betreffenden Geräts intermittierend anzutreiben. Wenn beispielsweise eine Wiedergabe bei langsamer Geschwindigkeit erwünscht ist, sollte der Bandantriebsmotor das Band wiederholt durch alternatives Ausfuhren einer Laufbewegung 25 und Stillsetzung des Bandes fortbewegen. Da die auf dem Band aufgezeichneten Videoinformationsspuren den Stellen der an der Bandkante aufgezeichneten Steuersignale entsprechen, kann die intermittierende Geschwindigkeitssteuerschaltung unter der Steuerung der ermittelten Steuersignale so betrieben werden, daß der Bandantriebsmotor veranlaßt wird, das Band mit einer Standardgeschwindigkeit um jeweils eine Teilung des Steuersignals laufen zu lassen. 30 Obwohl es in den Zeichnungen nicht speziell veranschaulicht ist, kann ein Videobandgerät zwei rotierende Magnetköpfe (Ha) und (Hb) aufweisen, die um 180° voneinander versetzt angeordnet sind und die zur abwechselnden Abtastung aufeinanderfolgender Spuren auf dem Band dienen, wenn das Signal bei normaler Bandgeschwindigkeit wiedergegeben wird. Diese Köpfe (Ha) und (Hb) können mit unterschiedlichen Azimutwinkeln versehen sein. Ein zusätzlicher rotierender Magnetkopf (Ha'), der denselben Azimutwinkel wie 35 der Kopf (Ha) aufweist, ist winkelmäßig von dem Magnetkopf (Hb) um einen Winkelabstand entsprechend 1,25 H versetzt angeordnet, wobei (H) die Periode bzw. Dauer eines Horizontal- bzw. Zeilenabtastintervalls bedeutet. Wenn eine einzelne Spur wiederholt abgetastet wird, werden die Magnetköpfe (Ha) und (Ha') verwendet. Zum Betrieb bei langsamer Geschwindigkeit, beispielsweise zum Betrieb bei 1/N der Standardgeschwindigkeit (wobei (N) eine ganze Zahl ist) kann jedoch ein einzelnes Teilbild auf dem Magnetband 40 für (N-l) Vollbilder bei fest- bzw. stillgehaltenem Band wiedergegeben werden, wonach die nächsten zwei Teilbilder oder Spuren wiedergegeben werden, indem die Magnetköpfe (Ha) und (Hb) für eine Vollbildperiode ausgenutzt werden, während das Band mit einer Standardgeschwindigkeit bewegt wird. Durch wiederholtes Ausführen der obigen Schritte wird das auf dem Band aufgezeichnete Videosignal mit der Geschwindigkeit von 1/N der Standardgeschwindigkeit wiedergegeben. 45 In Fig. 1 ist eine Steuerschaltung für den Antrieb des Bandantriebsmotors des Bildbandgeräts veranschaulicht. Mit Hilfe dieser Anordnung wird das Magnetband intermittierend fortbewegt, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Bei dieser Schaltungsanordnung ist ein Gleichstrommotor (1) mit der Bandantriebswelle bzw. dem Kapstan (nicht dargestellt) derart gekoppelt, daß diese Antriebswelle direkt angetrieben wird. Eine Antriebssteuerschaltung (2) ist mit dem Motor (1) gekoppelt, um das Band intermittierend fortzubewegen. Eine Motorsteuerschaltung 50 (3) ist ausgangsseitig so geschaltet, daß der Motor (1) angetrieben wird. An Eingängen (3a) und (3b) nimmt die betreffende Steuerschaltung Signale zur Steuerung des Antriebs und der Drehrichtung des Motors (1) auf.

Ein Schaltimpulseingang (4) nimmt ein Kopfumschaltsignal oder einen Schaltimpuls (SWP) (Fig. 2A) auf. Dieser Impuls bzw. dieses Signal steigt an, wenn das Wiedergabegerät vom Magnetkopf (Ha) auf einen der anderen Köpfe (Ha') oder (Hb) umgeschaltet wird. Der betreffende Impuls bzw. das betreffende Signal sinkt zu 55 dem Zeitpunkt ab, zu dem das Gerät auf den Magnetkopf (Ha) zurückschaltet. Ein Steuerimpulseingang (5) ist so geschaltet, daß er Steuerimpulse (CTL) aufnimmt, die von der Steuerspur des Magnetbandes aufgenommen werden. Eine monostabile Kippschaltung (6) wird mit dem Abfallen bzw. Absinken des Umschaltsignals (SWP) getriggert bzw. angesteuert und liefert ein Ausgangssignal (M(6)) (Fig. 2B). Die Zeitkonstante dieser monostabilen Kippschaltung (6) kann entsprechend der gewünschten Bandgeschwindigkeit variiert werden, um 60 der oben erwähnten ganzen Zahl (N) zu entsprechen. Da bei diesem Beispiel N = 3 ist, ist die Zeitkonstante so festgelegt, daß die Breite des Ausgangsimpulses (M(6)) größer ist als zwei Vollbildperioden, jedoch nicht größer ist als drei Vollbildperioden. -3-

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Dieser Impuls (M(6)) wird einer weiteren monostabilen Kippschaltung (7) zugeführt, die ihrerseits einen Antriebsimpuls (M(7)) (Fig. 2C) an den Anschluß (3A) der Steuereinrichtung (3) abgibt. Dieser Impuls (M(7)) steigt mit der Vorderflanke des Impulses (M(6)) an und weist eine Impulsbreite von (Tf) auf. Dieser Impuls (M(7)) veranlaßt die Steuereinrichtung (3), eine Gleichspannung an den Motor (1) abzugeben, um diesen wiederum zu veranlassen, das Band in die positive Richtung zu bewegen. Die Impulsbreite (Tf) ist hier so festgelegt, daß sie nicht größer ist als eine Vollbildperiode.

Der Steuerimpuls (CTL), der in Fig. 2D veranschaulicht ist, wird mittels eines (nicht dargestellten) stationären Steuerkopfes von der Steuerspur des Bandes aufgenommen und als Triggerimpuls an eine weitere monostabile Kippschaltung (8) abgegeben, die dann einen Ausgangs-Triggerimpuls (M(8)) (Fig. 2E) abgibt. Dieser Impuls (M(8)) hat eine Dauer, die eingestellt werden kann, beispielsweise durch Einstellen eines Spur-bzw. Nachlaufpotentiometers (nicht dargestellt), um die genaue Spur während des intermittierenden Betriebs zu erreichen. Dieser Impuls (M(8)) wird an eine weitere monostabile Kippschaltung (9) abgegeben, die ihrerseits einen Unterbrechungs- bzw. Bremsimpuls (M(9)) (Fig. 2F) abgibt. Dieser Impuls (M(9)) steigt zu dem Zeitpunkt an, zu dem der Impuls (M(8)) abfällt. Der betreffende Impuls (M(9)) weist eine Dauer von (Tr) auf. Dieser Ausgangsimpuls (M(9)) wird dem Anschluß (3b) der Steuereinrichtung (3) zugeführt, so daß das Fließen eines Stromes in einer Rückwärtsrichtung durch den Motor (1) hervorgerufen wird. Die Impulsdauer (Tr) ist dabei so gewählt, daß sie lang genug ist, um durch den Strom den Bandantriebsmotor (1) abbremsen zu lassen, so daß das Band zu einem vollständigen Stillstand gelangt Die betreffende Impulsdauer ist dabei jedoch nicht so lang, daß der Motor (1) beginnen würde, in der Rückwärtsrichtung sich zu drehen.

Wenn es beabsichtigt ist, den Bandantriebsmotor (1) bei einer Vielzahl von Laufgeschwindigkeiten laufen zu lassen, können die Kippschaltungen (7) und (9) mit einer Vielzahl von bestimmten Einstellungen versehen sein, und die Dauern (Tf) und (Tr) der Impulse (M(7)) bzw. (M(9)) können so geändert werden, daß sie jeweils den verschiedenen Laufgeschwindigkeiten entsprechen.

Da bei der oben beschriebenen bekannten Steuerschaltung die Laufgeschwindigkeit und die Stillsetzung des Bandes dadurch erfolgen, daß Impulse konstanter Dauer an den Gleichstrommotor (1) abgegeben werden, kann die Stillsetzposition des Bandes nicht genau bestimmt bzw. festgelegt werden. Dieser Nachteil tritt mit Rücksicht auf Unbestimmtheiten auf, die auf die Drehmomentänderung, die Drehmoment-Welligkeit, die Laständerung und andere Faktoren zurttckgehen, die sich ändern können, wenn sich die Drehzahl des Motors (X) ändert. Selbstverständlich wird jeglicher Fehler in der Stillsetzposition des Bandes von einer fehlerhaften Ausrichtung der Spurposition der Abtastungs-Magnetköpfe (Ha) und (Ha') in Bezug auf die abzutastende Videospur begleitet sein und somit mit einer damit verbundenen Herabsetzung in der Bildsignalqualität.

Das vorstehend aufgezeigte Problem kann durch Anwendung eines impulsbreitenmodulierten Signals für den Lauf und das Abbremsen des Gleichstrommotors (1) überwunden werden.

In Fig. 3 ist eine re-triggerbare monostabile Kippschaltung bzw. eine monostabile Retrigger-Kippschaltung (10) veranschaulicht, die bei den Ausführungsformen gemäß der Erfindung verwendet werden kann, um ein geeignetes impulsbreitenmoduliertes Signal zu erzeugen, mit dessen Hilfe der Motor (1) während des intermittierenden Betriebs gesteuert wird. Diese monostabile Kippschaltung (10) weist einen Triggereingang (11) auf, dem ein Frequenzsignal (8FG) zugeführt werden kann, und ferner weist die betreffende Kippschaltung einen das impulsbreitenmodulierte Signal abgebenden Ausgangsanschluß (12) auf. Zwei Kondensatoren (13) und (14) sind an der Kippschaltung (10) mittels eines Schalters (15) angeschlossen, der dazu verwendet wird, selektiv den Kondensator (14) anzuschließen. Diese Kondensatoren (13) und (14) weisen entsprechende Kapazitäten von (C0) bzw. (CI) auf. Ein weiterer mit dem Schalter (15) gekuppelter Schalter (16) verbindet selektiv den Ausgang (12) mit einem nichtinvertierenden Ausgang (Q) bzw. mit einem invertierenden Ausgang (Q) der Kippschaltung (10), wenn der Schalter (15) geöffnet bzw. geschlossen ist.

Wenn der Schalter (15) geöffnet ist, liefert die Kippschaltung (10) eine Impulsdauer (τ0), welche allein durch die Kapazität (C0) bestimmt ist. Wenn der Schalter (15) geschlossen ist, liefert die Kippschaltung (10) eine längere Impulsdauer (τΐ), welche durch die Summe der Kapazitäten (C0) und (CI) bestimmt ist. Damit sind die Kapazitäten (C0) und (CI) so gewählt, daß τΐ = 14 τ0 ist.

Das Frequenzsignal (8FG) weist eine Frequenz auf, die da Winkelgeschwindigkeit (Gc) des Motors (1) proportional ist Demgemäß wird das Tastverhältnis des am nichtinvertierenden Ausgang (Q) der Kippschaltung (10) auftretenden Signals (bei geöffnetem Schalter (15)) gleich dem Verhältnis der Impulsdauer (τ0) zu der Periode des Frequenzsignals (8FG) sein. Wie in Fig. 4 durch eine voll ausgezogene Linie veranschaulicht, nimmt dieses Tastverhältnis im Verhältnis zu der Rotations-Winkelgeschwindigkeit (Gc) des Bandantriebsmotors (1) von einem Tastverhältnis 0 bei einer Winkelgeschwindigkeit von 0 zu einem Tastverhältnis von 1 bei einer normalen Laufgeschwindigkeit (Ω0) zu. Umgekehrt nimmt das Tastverhältnis des am invertierenden Ausgang (Q) auftretenden Signals im Verhältnis zu der Winkelgeschwindigkeit (Gc) von einem Tastverhältnis 1 bei einer Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl von 0 zu einem Tastverhältnis von 0 bei einer Winkelgeschwindigkeit (Ω0) ab.

Wenn der Schalter (15) geschlossen ist, gibt die monostabile Kippschaltung (10) von ihrem nichtinvertierenden Ausgang (Q‘) ein Signal ab (wie es durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4 veranschaulicht ist), und zwar mit einem Tastverhältnis, welches von 0 bei einer Motordrehzahl von 0 auf 1 bei einer Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl (Gl) ansteigt, die kleiner ist als die Winkelgeschwindigkeit (Ω0). -4-

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Demgegenüber wird während der Zeit, zu der der Schalter (15) geschlossen ist, das am invertierenden Ausgang (Q') auftretende Signal sich umgekehrt mit der Motorgeschwindigkeit bzw. Motordrehzahl ändern, wie dies durch eine gestrichelte Linie in Fig. 4 veranschaulicht ist In Fig. 5A bis 5E ist die Erzeugung des impulsbreitenmodulierten Signals von der monostabilen Retrigger-Kippschaltung (10) veranschaulicht. Wie in Fig, 5A gezeigt, weist das Frequenzsignal (8FG) eine Impulsfrequenz auf, die sich im Verhältnis zu der Rotationsgeschwindigkeit bzw. Drehzahl (De) des Bandantriebsmotors ändert. Demgemäß nimmt die Periode bzw. Zeitspanne dieses Signals (8FG) während eines Antriebsbetriebs ab, und sie nimmt während eines Bremsbetriebs zu. Wie in Fig._5B und 5C veranschaulicht, führen die am nichtinvertierenden Ausgang (Q) und am invertierenden Ausgang (Q) auftretenden Signale einen Anstieg bzw. Abfall mit der Vorderflanke des Signals (8FG) aus, wobei der Anstieg bzw. Abfall zu einem Zeitpunkt (τΟ) danach erfolgt. Bei Geschwindigkeiten von (Ω0) oder bei darüber liegenden Geschwindigkeiten sind diese Ausgangssignale kontinuierlich ein- und ausgeschaltet. Wenn die Impulsdauer auf (τΐ) geändert wird, wenn der Bremsbetrieb ausgewählt ist, beispielsweise durch Schließen des Schalters (15), dann wird das Signal am nichtinvertierenden Ausgang (Q1) auftreten, wie es in Fig. 5D veranschaulicht ist. Da der Schalter (16) mit dem Schalter (15) gekuppelt ist, tritt außerdem ein impulsbreitenmoduliertes Signal am Ausgang (12) auf, wie dies Fig. 5E veranschaulicht Dieses pulsbreitenmodulierte Signal (PWM) wird an die Steuerschaltung (3) für den Antrieb des Gleichstrommotors (1) abgegeben. _ Da der Bandantriebsmotor (1) durch das am invertierenden Ausgang (Q) auftretende Signal angetrieben wird, welches mit zunehmender Motordrehzahl abnimmt, ist eine Geschwindigkeits-Servoschleife mit einer mittleren Winkelgeschwindigkeit (Ω c) für die Bandantriebswelle gebildet, wie dies durch die folgende Gleichung gegeben ist: 25 30

Qc = (l-Tl/Tm)Q0 ... (1) Hierin bedeutet (TI) das Lastdrehmoment bezüglich des Bandantriebsmotors (1) (z. B. 15 bis 30 g . cm), und (Tm) ist das Inbetriebsetzungs-Drehmoment für den Motor (1) (welches beispielsweise etwa 550 g . cm) beträgt Wenn angenommen wird, daß das Inbetriebsetzungsmoment für den Bandantriebsmotor (1) mit (TM) gegeben ist, und wenn weiter angenommen wird, daß das mittlere Lastdrehmoment (T^) beträgt und daß das mittlere Tastverhältnis des Antriebsimpulses für den Motor gegeben ist mit (a), dann wird in dem Fall, daß die Antriebsservorschleife sich in ihrem Dauer- oder Normalzustand befindet, das Eingangs-Drehmoment für den Bandantriebsmotor gleich dem Ausgangs-Drehmoment entsprechend folgender Gleichung sein:

α·ΤΜ “ TL ... (2) 35 40 45 50 55

Berücksichtigt man das oben beschriebene Prinzip der Erzeugung des Antriebsimpulssignals (PMW), so wird andererseits die Beziehung zwischen dem Tastverhältnis (a) und der Impulsperiode (Gc) (das ist die inverse Größe der Frequenz) des Frequenzsignals (8FG) zu: α = (ßc - Ω0)/Ωο = 1 -Qc/ΩΟ ... (3) Die Gleichung (1) kann ohne weitstes aus den Gleichungen (2) und (3) abgeleitet werden. Bei irgendeinem praktischen Gleichstrom-Bandantriebsmotor treten Schwankungen in der Drehzahl des für die Erzeugung des Signals (8FG) benutzten Frequenzgenerators ebenso auf wie die Drehmoment-Welligkeit in dem Motor (1) und Schwankungen in der Motorbelastung. Außerdem sind Verzögerungen in der Schaltungsanordnung vorhanden, die die Motordrehzahl steuert. Tatsächlich weist die Winkelgeschwindigkeit (Ως.) des Bandantriebsmotors generell eine gewisse Welligkeit auf, die dem betreffenden Motor zugehörig ist und die Schwankungen bzw. Abweichungen in der Drehzahl von der idealen Drehzahl hervorruft, wie dies in der Gleichung (1) zum Ausdruck kommt Deshalb wird das Inbetriebsetzungs- bzw. Anlaßdrehmoment (T^j) gemäß der Gleichung (1) normalerweise wesentlich größer sein als das mittlere Lastdrehmoment (T^). Dabei kann angenommen werden, daß die mittlere Winkelgeschwindigkeit (Ω^) nahezu gleich der bestimmten Winkelgeschwindigkeit (Ω0) ist. Die Teilung oder die Periode des Frequenzsignal (8FG) ist dabei erheblich kleiner als jegliche unerwünschten Schwankungen, die zu eliminieren sind, wie solche aufgrund der Drehmoment-Welligkeit. Da die Drehmoment-Welligkeit bei einem Gleichstrom-Bandantriebsmotor in typischer Weise 24 Wellen pro Umdrehung zeigt, ist es wünschenswert, daß das Frequenzsignal (8FG) mehrere Dutzende der betreffenden Anzahl von auftretenden Wellen pro Umdrehung aufweist Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liefert bzw. zeigt das Signal (8FG) 720 Impulse pro Umdrehung. Wenn die Drehung des Bandantriebsmotors (1) durch Heranziehung der oben beschriebenen Geschwindigkeits-Servoschleife begonnen wird, zeigt die Antriebskennlinie des Motors (1) eine stark verbesserte Stabilität, wobei -5- 60

AT 392 558 B jedoch die Inbetriebsetzungszeit vergrößert ist. Aus diesem Grunde wird es bei jeder praktischen Anordnung bevorzugt, daß der Anfangsteil des Antriebsstroms für den Motor mit einem 100 %-Tastveihältnis versehen ist

Wenn die Drehung des Bandantriebsmotors (1) durch die Verwendung des von dem nichtinvertierenden Ausgang (Q) der Kippschaltung (10) abgeleiteten pulsbreitenmodulierten Signals (PWM) abgebremst wird, dann wird überdies das Bremsmoment auf den Motor (1) im wesentlichen proportional der Winkelgeschwindigkeit (Ως·) des Motors sein, bis die Bandantriebswelle stillgesetzt ist, wie dies durch die voll ausgezogene Linie in Fig. 4 veranschaulicht ist Demgemäß ändert sich die Kurve für die Verlangsamung der Bandantriebs· welle geometrisch, wenn die Winkelgeschwindigkeit (ΩςΟ den Wert 0 erreicht. Durch die Ausnutzung des oben beschriebenen pulsbreitenmodulierten Signals (PWM) als Bremssignal befindet sich nahezu die gesamte Bremsperiode im Bereich mit einem niedrigen Tastverhältnis, wobei die Bremszeit wesentlich länger wird. Die Abbremsung kann jedoch erheblich dadurch verkürzt werden, daß der Schalt» (15) veranlaßt wird, die kürzere Impulsperiode (xl) als Impulsdauerzeit für die monostabile Kippschaltung (10) auszuwählen. Dies ermöglicht dem Tastverhältnis des Bremsimpulses, dem Verlauf der gestrichelten Linie (Q') gemäß Fig. 4 zu folgen, wodurch die Bremszeit verkürzt ist. Um optimale Ergebnisse zu »zielen, wird überdies das Verhältnis von (Ω1) zu (Ω0) so gewählt, daß es etwa 2/3 beträgt Dies entspricht der Auswahl d» Impulszeiten (τΐ) und (τ0) im Verhältnis von 2/3, wie dies oben beschrieben word»i ist

Die v»besserten Ergebnisse der durch pulsbreitenmodulierte Signale gesteuerten intermittierend erfolgenden Bandbewegung gegenüber der bisher bekannten impulsgesteuerten Bandfortbewegung können unter Bezugnahme auf Fig. 6 und 7 ersehen werden. In Fig. 6 veranschaulicht die Ordinate die Bandgeschwindigkeit als Funktion der Zeit, und in Fig. 7 veranschaulicht die Ordinate die Bandfortbewegung bzw. Bandverschiebung als Funktion der Zeit. Die Standard-Bandgeschwindigkeit (Ω0) ist in Fig. 6 auf 1 normiert, und das Verhältnis von (Ω1) zu (Ω0) (<L h. etwa 2/3) ist durch eine horizontal verlaufende Linie angedeutet. In Fig. 7 ist die Position, in der der Steuerimpuls (CTL) ermittelt wird, ebenfalls durch eine horizontale Linie veranschaulicht. Die Antriebsimpulsund Bremsimpulssignale (A) bzw. (B) gemäß der bisher bekannten Anordnung sind in den im unteren Teil der Fig. 7 gezeigten Diagrammen (I) und (Π) veranschaulicht, während die impulsbreitenmodulierten Antriebs- und Bremssignale (C) und (D) in Fig. 7 in den Signalverläufen (ΙΠ) bzw. (IV) veranschaulicht sind. Aufgrund der Drehmoment-Welligkeit erfolgt bei den Kurven (A) und (C) gemäß Fig. 6 und 7 ein Antrieb bei den Spitzen in der Drehmoment-Welligkeits-Kennlinie des Motors, und eine Abbremsung erfolgt in den bzw. durch die Täler oder Mulden in der betreffenden Drehmoment-Welligkeits-Kennlinie. Demgegenüber erfolgt der Antrieb gemäß den Kurven (B) und (D) in bzw. durch die Täler in der Drehmoment-Welligkeits-Kennlinie, und die Abbremsung erfolgt durch die Spitzen der betreffenden Kennlinien. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kurven (A) und (B), die die Geschwindigkeitskennlinien bekannt» Anordnungen v»anschaulichen, weit voneinander diveigieren, während die Kurven (C) und (D), welche die die Impulsbreitenmodulationstechnik gemäß der Erfindung anwendenden Kennlinien veranschaulichen, lediglich eine kleine gegenseitige Veränderung zeigen. Darüber hinaus dürfte aus den Kennlinien (A) und (B) gemäß Fig. 7 für die bish» bekannte Bandverschiebung ersichtlich sein, daß eine erhebliche Anzahl von Fehlem bei der Stillsetzposition des Bandes vorhanden ist, wenn die bisher bekannte Lösung zum intermittierenden Antrieb des Bandes ansgenutzt wird. Die Kurven (C) und (D) gemäß Fig. 7 veranschaulichen jedoch, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung die Bandverschiebungsfehler verschwinden.

In Fig. 8 ist eine bevorzugte Ausführungsform d» Steuerschaltung gemäß d» vorliegenden Erfindung gezeigt Diese Steuerschaltung v»wendet die monostabile Retrigger-Kippschaltung bzw. die re-triggerbare monostabile Kippschaltung (10) dazu, das impulsbreitenmodulierte Signal (PWM) an die Steuereinrichtung (3) abzugeben, um dadurch die Geschwindigkeit bzw. Drehzahl des Gleichstrom-Bandantriebsmotors (1) während des intermittierenden Betriebs zu steuern. Bei dies» Ausführungsform ist d» Gleichstrommotor (1) direkt mit ein» Bandantriebswelle in einem Bildbandgerät gekoppelt und zwar in derselben Art und Weise wie der Motor (1) gemäß Fig. 1. Demgemäß kann die Rotationsgeschwindigkeit der Bandantriebswelle beispielsweise 2 Hz bei d» Standard-Laufgeschwindigkeit betragen. Während der Wiedergabe bei langsamer Geschwindigkeit wird die Bandantriebswelle durch den Motor (1) stufenweise angetrieben.

Bei dieser Ausführungsform umfaßt ein Frequenzgenerator (20) eine Magnetscheibe (21) mit 90 Paaren von magnetischen Nord- und Südpolen (N, S), die abwechselnd miteinander angeordnet sind. Diese Scheibe (21) dreht sich mit dem Bandantriebsmotor (1). Ein Paar von auf einen Magnetfluß ansprechenden bzw. empfindlichen stationären Magnetköpfen (22A) und (22B), die magnetoresistive Elemente, Hallelemente oder andere äquivalente Einrichtungen sein können, sind in der Nähe der Scheibe (21) so angeordnet, daß sinusförmige Signale (FGA) bzw. (FGB) erzeugt w»den. Diese Signale unterscheiden sich in d» Phase voneinander um 90°. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß dann, wenn angenommen wird, daß der Abstand zwischen diesen beiden Köpfen mit (Lj,) gegeben ist und wenn die Teilung zwisch»i aufeinanderfolgenden Magnetpolen (N) und (S) mit (Lm) gegeben ist, d» Abstand zwischen den Köpfen (Lh) wie folgt angegeben werden kann: 1

Lh = (n + —)1^:(11 = 0,1,2,...) -6- 4

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Diese Signale (FGA) und (FGB) werden an eine Frequenzvervielfacherschaltung (23) abgegeben, die das Frequenzsignal (8FG) mit einer Impulsrate vom 8-fachen der Frequenz des Signals (FGA) oder (FGB) erzeugt Die Einzelheiten dieser Frequenzvervielfacherschaltung werden weiter unten unter Bezugnahme auf Fig. 10 beschrieben werden.

Bei dieser Ausführungsform sind ein Startsignal-Eingang (24) und ein Schaltimpuls-Eingang (25) vorgesehen, um einen externen Startimpuls (ST') bzw. das Kopfumschaltsignal (SWP) aufzunehmen. Diese Signale werden an Daten- bzw. Taktanschlüsse eines Flipflops (26) abgegeben, welches ein synchronisiertes Startsignal (ST) (Fig. 9A) von einem nichtinvertierenden Ausgangsanschluß (Q) abgibt

Ein Bremssignal-Eingang (27) nimmt ein externes Bremsstartsignal (BS) (Fig. 9B) auf und ist mit einem Triggereingang einer monostabilen Kippschaltung (28) verbunden. Ein weiteres Flipflop bzw. bistabiles Kippglied (29) ist mit einem Setzanschluß so geschaltet daß es das Startsignal (ST) und an einem Rücksetzanschluß das Bremsstartsignal (BS) aufnimmt, wodurch ein Ausgangssignal (F(29)) (Fig. 9C) abgegeben wird. Ein Triggereingang (30) nimmt das Frequenzsignal (8FG) (Fig. 9D) auf und gibt das betreffende Signal an die re-triggerbare monostabile Kippschaltung (10) ab, die weitgehend so ausgelegt bzw. aufgebaut ist, wie dies oben unter Bezugnahme auf Fig. 3 beschrieb«! worden ist. Diese Kippschaltung (10) gibt ein Impulssignal (M(10)) (Fig. 9E) von ihrem nichtinvertierenden Ausgangsanschluß (Q) sowie eine invertierte Form (MiflÜ)) von ihrem invertierenden Ausgangsanschluß (Q) ab.

Ein weiteres Flipflop (31) nimmt an einem Setzanschluß das Startsignal (ST) auf. Ein UND-Glied (32) nimmt eingangsseitig das Signal (M(10)) und das Frequenzsignal (8FG) auf und ist mit einem Ausgangsanschluß an einem Rücksetzanschluß des Flipflops (31) angeschlossen. Demgemäß gibt das Flipflop (31) von seinem nichtinvertierenden Ausgangsanschluß (Q) ein Ausgangssignal (F(31)) (Fig. 9F) ab, welches auf das Startsignal (ST) hin ansteigt und welches dann abfällt, wenn die Impulse des Signals (M(10)) die Impulse des Frequenzsignals (8FG) überlappen. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß das Signal (F(31)) vom Anfang des Startsignals (ST) aus lediglich solange mit hohem Pegel auftritt bis die Impulsdauer (xl) des Signals (M(10)) gleich der Dauer bzw. Periode des Frequenzsignals (8FG) ist oder diese Dauer überschreitet, d. h. lediglich solange, bis die Winkelgeschwindigkeit des Gleichstrom-Bandantriebsmotors (1) ihre bestimmte Geschwindigkeit (Ω1) erreicht Das invertierte Signal (M(10)) sowie das Signal (F(31)) weiden jeweils den Eingängen eines ODER-Gliedes (33) zugeführt

Es dürfte einzusehen sein, daß die re-triggerbare monostabile Kippschaltung (10), das UND-Glied (32) und das Flipflop (31) eine erste Steuerschleife (34) bilden, mit der das Öffnen und Schließen des Schalters (15) gesteuert wird, welcher der Kippschaltung (10) zugehörig ist Das Signal (F(31)) wird über ein ODER-Glied (35) dem Schalter (15) zugeführt, um die Impulsdauer des Signals (M(10)) von (xl) auf (xO) nach einer einleitenden Inbetriebsetzungszeitspanne zu ändern bzw. umzuschalten.

Die Signale (F(31)) und (M(10)) werden von einem Ausgang des ODER-Gliedes (33) dem einen Eingang eines UND-Gliedes (36) zugeführt, welches an einem weiteren Eingang das Signal (F(29)) von dem Flipflop (29) her aufnimmt Ein weiteres UND-Glied (37) nimmt an einem Eingang das Signal (M(10)) auf und ist mit einem weiteren Eingang am Ausgangsanschluß des Flipflops (28) angeschlossen. Das Ausgangssignal dieses Flipflops (28) wird ferner einem weiteren Eingangsanschluß des ODER-Gliedes (35) zugeführt. Das Flipflop (28) gibt ein Bremssignal (M(28)) (Fig. 9G) während einer bestimmten Zeitspanne bzw. Periode auf den Beginn des Bremsstartsignals (BS) hin ab.

Es dürfte einzusehen sein, daß das Flipflop (28) und das ODER-Glied (35) in Kombination eine zweite Steuerschleifenschaltung (38) bilden, um den Schalter (15) zu schließen, damit die Impulsdauer des Signals (M(10)) auf (τΐ) während des Biemsens geändert wird.

Die Ausgänge der UND-Glieder (36) und (37) sind mit entsprechenden Eingängen eines ODER-Gliedes (39) verbunden, welches ausgangsseitig das impulsbreitenmodulierte Signal (PWM) (lüg. 9H) abgibt welches dem Eingangsanschluß (3a) der Steuereinrichtung (3) zugeführt wird. Das Signal (M(28)) wird ferner dem einen Eingang eines UND-Gliedes (40) zugeführt, während das Signal (F(29)) dem einen Eingang eines weiteren UND-Gliedes (41) zugeführt wird. Diese UND-Glieder (40) und (41) sind ausgangsseitig mit den Eingängen eines ODER-Gliedes (42) verbunden, dessen Ausgang mit dem Eingangsanschluß (3b) der Steuereinrichtung (3) verbunden ist. Richtungs-Steuereingänge (43) und (44) sind mit weiteren Eingängen der UND-Glieder (40) bzw. (41) verbunden, um Vorwärtsrichtungs- bzw. Rückwärtsrichtungs-Steuersignale (FWD) bzw. (REV) aufzunehmen. Diese Signale (FWD) und (REV) treten mit hohem bzw. niedrigem Pegel dann auf, wenn ein Vorwärts- bzw. Vorlauf-Antriebsbetrieb für das Bildbandgerät ausgewählt ist. Die betreffenden Signale treten hingegen mit niedrigem bzw. hohem Pegel auf, wenn ein Rückwärts- bzw. Rücklaufantriebsbetrieb ausgewählt ist. Demgemäß gibt das ODER-Glied (42) ein Drehrichtungssignal (RD) (Fig. 91) ab, welches im Vorlaufbetrieb von einem hohen Pegel zu einem niedrigen Pegel zu einem Zeitpunkt (P2) übergeht, der dem Beginn des Bremsstartsignals (BS) entspricht Eine Umkehrung der betreffenden Pegel auf den hohen Pegel erfolgt zu einem Zeitpunkt (P3) auf das Ende des Impulssignals (M(28)) hin. Wenn demgegenüber ein Rückwärts- bzw. Rücklaufbetrieb ausgewählt ist geht das Signal (RD) von einem niedrigen Wert auf einen hohen Wert zum Zeitpunkt (P2) über und kehrt dann auf einen niedrigen Wert zum Zeitpunkt (P3) zurück. Wenn das Band intermittierend in der Vorlaufrichtung läuft, wird somit das Drehrichtungs-Schaltsignal (RD) dann mit hohem Pegel auftreten, wenn der Motor (1) so anzutreiben ist daß das Band vorbewegt wird. Das -7-

AT 392 558 B betreffende Signal wird hingegen mit niedrigem Pegel auftreten, wenn der Motor abzubremsen ist Wenn das Band intermittierend in einer Rückwärtsrichtung läuft, wird das Schaltsignal (RD) mit niedrigem Pegel auftreten, wenn der Motor (1) in der Rückwärtsrichtung anzutreiben ist, während es mit hohem Pegel dann auftritt, wenn der Motor abzubremsen ist.

In Fig. 10 ist eine mögliche Konfiguration der bei der Ausführungsform gemäß Fig. 8 verwendeten Frequenzvervielfachungsschaltung (23) gezeigt.

Hierbei sind Eingangsanschlüsse (50A) und (50B) mit den Aufnehmern (22A) bzw. (22B) gekoppelt, um die sinusförmigen Signale (FGA) bzw. (FGB) aufzunehmen, wie dies durch voll ausgezogene Linien in Fig. llAbzw. 11B veranschaulicht ist

Ein Spannungsteiler (51) umfaßt eine Reihenschaltungsanordnung aus einem ersten Widerstand (52), der an einer Spannungsquelle (+B) (von z. B. 5 V) angeschlossen ist einen einstellbaren bzw. variablen Widerstand (53) und einen weiteren Widerstand (54), der an Erde bzw. Masse angeschlossen ist Ein am Verbindungspunkt der Widerstände (53) und (54) gebildeter Spannungsteileipunkt lief«! eine Bezugsspannung (Eg), deren Pegel durch die horizontal verlaufenden Linien in Fig. 11A und 11B angedeutet ist Ein Subtrahierer oder Inverter (55) nimmt an einem invertierenden Anschluß (-) das Signal (FGB) und an einem nichtinvertierenden Anschluß (+) die Bezugsspannung (Eg) auf. Dieser Inverter (55) liefert eine invertierte Form (FGB) des Signals (FGB), wie es durch gestrichelte Linien in Fig. 11A veranschaulicht ist

Vier Komparatoren (56) bis (59) liefern Umschaltsignale auf der Grundlage der Beziehung der Signale (FGA, FGB und FÖB) und der Bezugsspannung (Eg).

Der Komparator (56) nimmt an einem nichtinvertierenden Eingang (+) das Signal (FGA) und an einem invertierenden Eingang (-) die Bezugsspannung (Eg) auf. Demgemäß gibt dieser Komparator (56) ein

Ausgangs-Umschaltsignal (S(56)) ab, wie es in Fig. 11C veranschaulicht ist

Der Komparator (57) nimmt an einem nichtinvertierenden Eingang (+) das Signal (FGB) und an einem invertierenden Eingang (-) die Bezugsspannung (Eg) auf. Dieser Komparator (57) liefert ein Ausgangs-Umschaltsignal (S(57)), wie es in Fig. 11D veranschaulicht ist

Der Komparator (58) nimmt an einem nichtinvertierenden Eingang (+) das Signal (FGA) und an einem invertierenden Eingang (·) das inverse Signal (FGB) auf. Dieser Komparator (58) gibt ein Ausgangs-Umschaltsignal (S(58)) ab, wie es in Fig. 11E veranschaulicht ist

Der Komparator (59) nimmt an seinen Eingängen (+) und (-) die Signale (FGA) bzw. (FGB) auf und gibt ein Ausgangs-Umschaltsignal (S(59)) ab, wie es in Fig. 11F veranschaulicht ist

Ein Exklusiv-ODER-Glied (60) nimmt eingangsseitig die Signale (S(56)) und (S(57)) auf, während ein zweites Exklusiv-ODER-Glied (61) eingangsseitig die Signale (S(58)) und (S(59)) aufnimmt. Diese Exklusiv-ODER-Glieder (60) und (61) sind mit ihren Ausgängen an entsprechenden Eingängen eines dritten Exklusiv-ODER-Gliedes (62) angeschlossen, welches ein Ausgangssignal (S(62)) abgibt wie es in Fig. 11G veranschaulicht ist Es dürfte einzusehen sein, daß dieses Signal (S(62)) ein rechteckförmiges Signal mit acht Übergängen je Periode der sinusförmigen Signale (FGA) und (FGB) ist Dieses Signal (S(62)) wird einer invertierenden Verzögerungsschaltung (63) und außerdem dem einen Eingang eines weiteren Exklusiv-ODER-Gliedes (64) zugeführt Die Verzögerungsschaltung (63) gibt eine invertierte Form des Signals (S(62)) ab, und zwar um eine Zeitverzögerung (T5) verzögert Dieses Signal wird einem weiteren Eingangsanschluß des Exklusiv-ODER-Gliedes (64) zugeführt. Demgemäß wird ein Ausgangssignal (S(64)) (Fig. 11H) von einem Ausgang des Exklusiv-ODER-Gliedes (64) an einem Ausgangsanschluß (65) abgegeben. Dieses Signal (S(64)) wird dann dem Anschluß (30) gemäß Fig. 8 als das Frequenzsignal (8FG) zugeführt

Da das Signal (S(64)) (d. h. das Frequenzsignal (8FG)) eine Frequenz aufweist die das 8-fiache der Frequenz der sinusförmigen Signale (FGA) und (FGB) ist wird (fieses Signal (S(64)) eine Periode (Γ6) aufweisen, die gleich 1/8 der Periode der sinusförmigen Signale (FGA) und (FGB) ist und es wird eine Dauer aufweisen, die gleich der Verzögerungszeit (T5) der Verzögerungsschaltung (63) ist. Bei einem praktisch ausgeführten Ausführungsbeispiel kann die Dauer (T5) mit 25 ms gewählt werden. Im Falle eines 2-Stunden-Bandes kann die Periode (T6) beispielsweise 0,69 ms betragen, und im Falle eines 3-Stunden-Bandes kann die Periode (T6) einen Wert von 1,04 ms aufweisen. Demgemäß entspricht die Periode des resultierenden Frequenzsignals (8FG) dem 1/48 der Periode des erzeugten Steuersignals (CTL) oder dem 1/32 der Periode des wiedergegebenen Steuersignals (CTL), wenn ein 2-Stunden-Band oder ein 3-Stunden-Band verwendet wird. Obwohl der Frequenzgenerator (20) eine Scheibe (21) mit einer geringeren Anzahl von Magnetpolen als mit 180 Polen bei dies«* Ausführungsform verwenden kann, kann demgemäß die Frequenzvervielfachungsschaltung (23) ein Signal mit hinreichend hoher Frequenz «zeugen, und zwar unabhängig von der Richtung der Drehung des Motors (1), so daß jegliche Ungenauigkeiten in der Bandbewegung, die beispielsweise auf die Drehmoment-Welligkeits-Kennfinie des Motor zurückgehen, vermieden werden können.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem Videobandgerät erläutert worden ist, sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung in einer großen Vielzahl von Anwendungsbereichen ausgeführt werden kann, bei denen es erwünscht ist, eine Bahn intermittierend anzutreiben.

Wird also ein Videobandgerät dazu ausgenutzt, aufgezeichnete Videosignale in einem Zeitlupenbetrieb oder im -8-

Claims

AT 392 558 B Stoppbetrieb wiederzugeben, so kann ein intermittierender Antrieb des Bandantriebsmotors dazu ausgenutzt werden, das Band intermittierend fortzubewegen. In einem solchen Fall sollte das Band an einer genauen Stelle stillgesetzt werden, und zwar üblicherweise auf der Grundlage der Ermittlung von Steuersignalen (CTL) von der Steuerspur des Bandes, so daß die Spur der rotierenden Videoköpfe, die für die Wiedergabe verwendet werden, der S Lage dar aufgezeichneten Spur entspricht, welche das aufzunehmende bzw. wiederzugebende Videosignal enthält. Wenn dabei Fehler in der Stillsetzungsposition des Bandes auftreten, kann dies zu einem Verlust der Bildqualität führen. Eine herkömmliche intermittierende Antriebssteuerschaltung (Fig. 1) vermag keinerlei Antriebsfehler auszugleichen, die beispielsweise auf eine Drehmoment-Welligkeit bei dem Gleichstrommotor zurückgehen, der 10 für den Antrieb der Bandantriebswelle verwendet wird. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung (Fig. 8) verwendet eine für einen Gleichstrom-Bandantriebsmotor (1) vorgesehene Steuerschaltung einen Frequenzsignalgenerator (20 bis 23), der dem Bandantriebsmotor (1) zugehörig ist und der ein Frequenzsignal (8FG) mit einer Impulsrate erzeugt, die sich mit der Drehzahl des Bandantriebsmotors ändert Eine Antriebs-Impulsgeneratorschaltung (26,29) erzeugt ein IS Antriebs-Impulssignal (F(29)) für den Start des Antriebs des Bandes, und eine Bremsimpulsgeneratorschaltung (28, 35) erzeugt ein Bremsimpulssignal (M(28)) für die Stillsetzung des Antriebs des Bandes. Eine Antriebsschaltung mit einer re-triggerbaren monostabilen Kippschaltung (10, 13, 14, 15) und einer Verknüpfungsschaltungsanordnung (33, 36, 37, 39) wird mit diesen Signalen (8FG), (F(29)) und (F(28)) gespeist und erzeugt ein impulsbreitenmoduliertes Signal (PWM), dessen Tastverhältnis sich mit der 20 Frequenz des Frequenzsignals (8FG) und damit mit der Drehzahl des Motors (7) ändert. Wie in Fig. 9H veranschaulicht, ändert sich während der Vorbewegung des Bandes dieses Tastverhältnis umgekehrt zu der Motordrehzahl, und während der Bremsung ändert sich dieses Tastverhältnis direkt mit der Motordrehzahl. Die Frequenzvervielfachungsschaltung (23), die zur Erzeugung des Frequenzsignals (8FG) dient, ist im einzelnen in Fig. 10 veranschaulicht. 25 Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß gemäß der Erfindung eine Steuerschaltung während des Betriebs beim langsamen Wiedergabebetrieb oder beim Stillstands-Wiedergabebetrieb eines Videobandgerätes dazu herangezogen wird, das Videoband intermittierend anzutreiben. Um Fehler in der Stillsetzposition des Bandes zu vermeiden, wird das impulsbreitenmodulierte Signal (PWM) für die dem Bandantriebsmotor des Videobandgerätes zugehörige Motorsteuerschaltung bereitgestellt. Der mit diesem Motor gekoppelte 30 Frequenzsignalgenerator erzeugt dabei ein Frequenzsignal, welches sich mit der Bandantriebsmotordrehzahl ändert, wobei dieses Frequenzsignal der re-triggerbaren monostabilen Kippschaltung zugeführt wird, welche ein impulsbreitenmoduliertes Signal erzeugt, dessen Tastverhältnis sich im Verhältnis zu der Drehzahl des Bandantriebsmotors ändert. Der Antriebsimpulsgenerator und der Bremsimpulsgenerator liefern Antriebsstart-bzw. Bremsstartsignale, wenn es erwünscht ist, die Bandbewegung zu beginnen bzw. stillzusetzen. Eine die re-35 triggeibare monostabile Kippschaltung enthaltende Antriebsschaltung nimmt das Antriebsstartsignal, das Bremsstartsignal und das Frequenzsignal auf und erzeugt das impulsbreitenmodulierte Signal, welches an die Motorsteuerschaltung abgegeben wird. Das Frequenzsignal ist dabei so ausgewählt, daß es mit einer Impulsrate aufkritt, die mehrere 10-fache der Welligkeitsfrequenz der Drehmoment Welligkeits-Kennlinie des Motors ist, so daß Ungenauigkeiten in der Stillsetzungsposition des Motors eliminiert sind. 40 PATENTANSPRÜCHE 45 1. Motorantriebsschaltung für einen dem Antrieb eines Bandes in einem Bandgerät dienenden Gleichstrom-50 Bandantriebsmotor mit zugehöriger Drehmoment-Welligkeit, wobei das Band intermittierend bewegt wird, mit einem mit dem Bandantriebsmotor gekoppelten Signalgenerator, welcher ein Motordrehungssignal mit einer Frequenz erzeugt, die sich mit der Drehzahl des Motors ändert, einem Antriebs-Impulssignalgenerator, der ein Antriebsimpulssignal erzeugt, einem Bremsimpulssignalgenerator, der ein Bremsimpulssignal zur Stillsetzung des intermittierenden Antriebs des Bandes erzeugt, einer Steuerschaltung und einer mit dem Gleichstrom-55 Bandantriebsmotor gekoppelten Motortreiberschaltung, die einen Antriebsstrom an den betreffenden Motor zur intermittierenden Bewegung des Bandes auf das Antriebsimpulssignal, das Bremsimpulssignal und das Steuersignal hin abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator (20) einen Frequenzvervielfacher (23), welcher die Frequenz des der Steuerschaltung zugeführten Motordrehungssignals auf mehrere Zehnfache der Frequenz der Drehmoment-Welligkeit erhöht, daß die Steuerschaltung, welche die Motortreiberschaltung steuert, 60 einen re-triggerbaren monostabilen Multivibrator (10,13,14,15) enthält, der ein impulsbreitenmoduliertes Signal für den Motorlauf und das Abbremsen des Motors erzeugt und so geschaltet ist, daß er durch das in der Frequenz erhöhte Motordrehungssignal re-triggerbar ist, sodaß das Belastungsverhältnis der Ausgänge (M(10), -9- AT 392 558 B M(10)) in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors gesteuert wird, und daß eine Bremssteuerschleife (38) unter Steuerung durch das Bremssignal (BS) des Bremsimpulssignalgenerators ein Steuersignal zur Steuerung da Impulsbreite des re-triggeibaren Multivibrators erzeugt, um die zum Bremsen des Motors erforderliche Zeit zu verkürzen.
2. Motorantriebsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Anlaufsteuerschleife (34) zur Steuerung des monostabilen Multivibrators (10,13,14,15) aufweist, sodaß dieser beim Anlaufen des Motors ein Gleichstromsignal als das impulsbreitenmodulierte Signal abgibt, bis der Motor eine vorbestimmte Drehzahl erreicht hat.
3. Motorantriebsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der monostabile Multivibrator einen Schalter (15) aufweist, dessen Betrieb von der Bremssteuerschleife gesteuert wird, um den Arbeitszyklus des vom monostabilen Multivibrator (10) erzeugten impulsbreitenmodulierten Signals zu regeln.
4. Motorantriebsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlaufsteuerschleife (34) ein logisches Gatter (32), dem an einem Eingang das in der Frequenz erhöhte Signal (8FG) vom Frequenzvervielfacher (23) zugeführt wird und das an einem anderen Eingang mit einem nichtinvertierenden Eingang (Q) des re-triggerbaren monostabilen Multivibrators verbunden ist, und ein Flipflop (31) aufweist, an dessen Setzeingang ein Anlaufsignal anliegt, wobei der Rücksetzeingang mit dem Ausgang des logischen Gatters (32) und der Ausgang des Flipflops mit dem Schalter (15) des monostabilen Multivibrators (10) verbunden ist.
5. Motorantriebsschaltung nach Anspruch 2, dadurch_gekennzeichnet, daß eine Logikschaltung (36, 37, 39) die Ausgangssignale vom invertierenden Ausgang (Q) und vom nichtinvertierenden Ausgang (Q) des retriggerbaren monostabilen Multivibrators (10) empfängt und an einem Eingang das Antriebsimpulssignal (F(29)) und an einem anderen Eingang das Bremsimpulssignal (M(28)) empfängt, wobei der Ausgang (PWM) mit der Motortreiberschaltung (3) verbunden ist Hiezu 7 Blatt Zeichnungen -10-