DE1412455C - Einrichtung zur Regelung des Bandandruckes bei einem Magnetbandgerät - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Re- geschlagen worden (deutsche Patentschrift 1 220 469), gelung des Bandandruckes bei einem Magnetband- bei der der Kopfschuh mit Hilfe einer Steuervorrichgerät zur Wiedergabe von auf einem Magnetband in tung mehr oder weniger stark gegen das Kopfrad Querspuren aufgezeichneten, Synchronisierimpulse gedrückt werden kann. Der Anpreßdruck wird dabei enthaltenden Signalen, mit mehreren, quer zur Band- 5 mittels eines Stellsignals eingeregelt, welches aus der richtung rotierenden Abtastköpfen zur Abtastung der Phasenabweichung der vom Band abgetasteten Zei-Querspuren mit einer bestimmten Abtastfrequenz, lensynchronisierimpulse von einem aus der Kopfradferner mit einem Bezugssignalgcnerator, der ein mit drehung abgeleiteten Bezugssignal gewonnen wird, der Rotation der Abtastköpfe synchrones Bezugs- Eine Regelschaltung sorgt dafür, daß der Anpreßsignal der Abtastfrequenz an einen Phasendetektor io druck jeweils so groß gehalten wird, daß der Abstand liefert, welchem außerdem ein Informationen über der Zeilensynchronisierimpulse in einem konstanten die vom Band abgetasteten Synchronisierimpulse ent- Verhältnis zum Abstand der Impulse des Bezugshaltcndes zweites Signal zugeführt wird und welcher signals gehalten wird. Ein solcher Regelkreis, bei aus dem Phasenvergleich dieser Signale ein Stell- welchem der Anpreßdruck automatisch richtig einsignal für eine steuerbare Bandandruckvorrichtung 15 gestellt wird, macht den früher erforderlichen Justierlicfert. aufwand überflüssig.

Magnetisch aufgezeichnete Fernsehsignale müssen Es ist ferner vorgeschlagen worden (deutsche Pazeitlich ebenso abgespielt werden, wie sie aufgezeich- tentschrift 1 071 754), ein Fernsehsignal in verschienet worden sind, damit bei der Wiedergabe keine dene Frequenzbänder aufzuteilen und diese in ge-Fchler auftreten. Fehler beim Abspielen der Auf- 20 trennten Spuren aufzuzeichnen. Sollen die von ihren zeichnungen können zu schwankenden Abständen Spuren wieder abgespielten einzelnen Frequenzbänzwischen den Synchronisierimpulsen führen, so daß der wieder zum ursprünglichen Signal zusammendie Ablenkschaltungen von üblichen Fernsehempfän- gesetzt werden, so läßt man sie jeweils durch eine gern nicht mehr einwandfrei arbeiten und die Bild- eigene, regelbare Laufzeitkette hindurchlaufen, die wiedergabe gestört wird. 25 Phasenfehler ausgleicht, welche bei der Aufzeichnung

Bei Fernsehaufzeichnungen auf magnetischen Bän- und Wiedergabe zwischen den einzelnen Frequenzdern, bei denen die Aufzeichnungsspur quer zur bändern aufgetreten sein können. Zur Steuerung der Bandrichtung verläuft, benutzt man ein drehbares Laufzeitketten dienen Signale, die aus einem Phasen-Kopfrad, welches eine Anzahl von Magnetköpfen vergleich der abgetasteten Zeilenfrequenz mit dem trägt, zur Abtastung des Bandes. Das Magnetband 30 zeitlichen Mittelwert der Zeilenfrequenz gewonnen wird bogenförmig an das Kopfrad angedrückt, so daß werden. Die zeitlich gemittelte Zeilenfrequenz wird die auf dem Band befindlichen Aufzeichnungsspuren dabei von einem Oszillator erzeugt, welcher über nacheinander von den einzelnen Köpfen des Kopf- einen die zeitliche Mittelungsperiode bestimmenden rades abgetastet werden. Das Band wird dabei mit Tiefpaß von der Ausgangsspannung der Phasenver-Hilfe eines Kopfschuhs an das Kopfrad angedrückt. 35 gleichsschaltung nachgesteuert wird. Hierdurch lassen Es ist nicht immer gewährleistet, daß der auf das sich kurzzeitige Fehler ausgleichen, während die Band wirkende Anpreßdruck zwischen Kopfschuh nicht störenden Langzeitabweichungen nicht berück- und Kopfrad bei Aufnahme und Wiedergabe gleich sichtigt werden.

groß ist. Infolge unterschiedlicher Anpreßdrucke Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Verbes-

kann sich die Breite des Magnetbandes vergrößern 40 serung der bereits vorgeschlagenen Einrichtungen

oder verkleinern. Solche Breitenänderungen treten zum Abspielen von Fernsehsignalen von einem Ma-

auch bei Schwankungen der Umgebungstemperatur gnetband mit geregeltem Bandandruck, so daß die

oder unterschiedlichen Bandzugkräften auf. bei diesen Einrichtungen immer noch auftretenden

Bei Änderungen der Breite des Magnetbandes ver- Fehler noch weiter verringert werden. Der Erfindung ändern sich die Zeilenlängen und damit auch die 45 liegt die Erkenntnis zugrunde, daß sich die Fehlerrate Abstände der Synchronisierimpulse, so daß die ab- herabsetzen und ein gleichmäßigeres, weniger sprunggespielten Fernsehsignale gegenüber den Ursprung- haftes Arbeiten der Regelschaltung erreichen läßt, lieh aufgezeichneten Fernsehsignalen zeitlich gesehen wenn man für die Regelung nicht unmittelbar das eine sich ändernde Phasenverschiebung aufweisen. aus dem Phasenvergleich der abgetasteten Impulse Da bei der Abtastung eines Magnetbandes mit einem 50 mit dem Bezugssignal sich ergebende Regelsignal ver-Kopfrad die Köpfe nacheinander umgeschaltet wer- wendet, sondern wenn man zunächst aus dem Regeiden, wobei zur Vermeidung von Bildfehlern sich das signal eine in ihm auftretende Komponente, welche Ende einer Querspur mit dem Anfang der nächsten die Frequenz hat, mit der die Querspuren abgetastet Querspur etwas überlappt, stört insbesondere der werden, herauszieht und dann erst aus dieser Kom-Zeitunterschied zwischen dem Auftreten des letzten 55 ponente das Stellsignal für die Bandandruckvorrich-Synchronisierimpulses einer Querspur und dem Auf- tung erzeugt.

treten des ersten Synchronisierimpulses der nächsten Eine Einrichtung zur Regelung des Bandandrucks

Querspur, da hierbei die sich überlappenden Zeilen bei einem Magnetbandgerät zur Wiedergabe von auf

nicht genau zusammenfallen, sondern gegeneinander einem Magnetband in Querspuren aufgezeichneten,

verschoben sind, so daß außer einer Störung des 60 Synchronisierimpulse enthaltenden Signalen, mit meh-

Bildinhalts der betreffenden Zeilen die Zeilensyn- reren, quer zur Bandrichtung rotierenden Abtast-

chronisation durch doppeltes Auftreten der Synchro- köpfen zur Abtastung der Querspuren mit einer

nisierimpulse gestört wird. Außerdem wird die Kopf- bestimmten Abtastfrequenz, ferner mit einem Bezugs-

umschaltung hierbei gestört. signalgenerator, der ein mit der Rotation der Abtast-

Durch eine sorgfältige Einjustierung des Anpreß- 65 köpfe synchrones Bezugssignal der Abtastfrequenz an

druckes zwischen Kopfschuh und Kopfrad lassen einen Phasendetektor liefert, welchem außerdem ein

sich zwar derartige Fehler verringern, jedoch nicht Informationen über die vom Band abgetasteten Syn-

ausschalten. Es ist daher bereits eine Einrichtung vor- chronisierimpulse enthaltendes zweites Signal züge-

führt wird und welcher aus dem Phasenvergleich dieser Signale ein Stellsignal für eine steuerbare Bandandruckvorrichtung liefert, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal die mit der Abtastfrequenz periodische Komponente eines Überlagerungssignals ist, welches aus den vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen und einem von einem auf den Mittelwert der Synchronisierimpulsfrequenz geregelten örtlichen Oszillator erzeugten zweiten Bezugssignal gebildet ist.

Während die vergleichbaren Einrichtungen einen Zeitvergleich der einzelnen Impulsabstände mit vorgegebenen Zeitabständen eines Bezugssignals durchführen, erfolgt bei der erfindungsgemäßen Einrichtung ein Frequenzvergleich, bei dem die Frequenz der abgetasteten Zeilenimpulse mit der über längere Zeiträume gemittelten Zeilenfrequenz verglichen wird. Hierdurch wird ein gleichmäßigeres Regelverhalten der erfindungsgemäßen Einrichtung erreicht, bei welchem sprunghafte Änderungen der Stellgröße vermieden werden, welche ihrerseits Anlaß zum Auftreten weiterer Fehler sind. Außerdem sind keine so kritischen Zeitjustierungen notwendig, wie. sie bei den vorgeschlagenen Einrichtungen immer noch erforderlich sind, um die gewünschte Genauigkeit beim Vergleich der kurzen Zeitabschnitte des abgetasteten Signals und des Bezugssignals zu gewährleisten.

Die erfindungsgemäße Schaltung arbeitet daher trotz weniger kritischem Justieraufwand fehlerfreier als die bekannten Einrichtungen.

In besonderer Ausgestaltung der Erfindung kann der örtliche Oszillator durch einen Phasenvergleich seines sägezahnförmigen Ausgangssignals mit den vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen auf den zeitlichen Mittelwert der Synchronisierimpulsfrequenz geregelt werden, und die diesen Phasenvergleich durchführende Schaltung liefert dann das Überlagerungssignal in Form von Ausgangsimpulsen mit von der Phasenabweichung abhängiger und sich periodisch mit der Abtastfrequenz verändernder Breite. Bei einer derartigen Ausbildung werden durch die Nachsteuerung des örtlichen Oszillators auf die mittlere Synchronisierimpulsfrequenz die bei anderen Anordnungen auftretenden »Nullfehler« vermieden.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Darstellungen eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen , Einrichtung,

F i g. 2 a ein Fernsehsignal,

F i g. 2 b die Anordnung der Querspuren auf dem Magnetband, und

F i g. 3 verschiedene Impulsfonnen zur Erläuterung der Wirkungsweise der in F i g. 1 dargestellten Einrichtung.

Gemäß F i g. 1 läuft das Magnetband 14 von einer Vorratsspule 10 mit einer durch die Antriebsrolle 16 bestimmten konstanten Geschwindigkeit zur Aufwickelspule 12. Mit Hilfe einer Andruckrolle 18 wird das Band an die Antriebsrolle 16 angedrückt.

Das Band wird in der Querrichtung durch ein umlaufendes Kopfrad 20 abgetastet, an dessen Umfang vier jeweils um 90° gegeneinander versetzte magnetische Köpfe angeordnet sind, von denen in der Zeichnung drei Köpfe 22, 24 und 26 angedeutet sind. Das Kopfrad 20 wird durch den Motor 30 mit konstanter Geschwindigkeit, beispielsweise mit 240 Umdrehungen je Sekunde, angetrieben. Auf der Welle 21 des Kopfrades befinden sich vier den vier Köpfen zugeordnete Schleifringe 28, auf denen Bürsten schleifen.

Auf der Motorwelle 21 ist außerdem das Rad 32 eines Tachosignalgebers angebracht, welches in einem Impulsabnehmer 34 bei jeder Umdrehung des Kopfrades 20 einen Impuls erzeugt. Das Rad 32 besteht aus einem magnetisch leitfähigen Material und besitzt eine öffnung. Der Impulsabnehmer 34 ist ein magnetischer Transduktor mit einem mittleren Polschuh und einem dazu konzentrischen äußeren Polschuh. Der mittlere Polschuh kann etwa dieselbe Breite wie die öffnung im Rad besitzen. Wenn die öffnung des Rades 32 über den Impulsabnehmer 34 hinwegstreicht, wird ein im Transduktor vorhandener magnetischer Fluß vermindert und ein scharfer Spannungsimpuls erzeugt.

Das Band wird mittels eines Kopfschuhes 36 gewölbt, so daß es sich dem Kopfrad 20 anpaßt. Das

ao Kopfrad 20 kann einen Durchmesser von etwa 5 cm haben. Das Band 14 hat eine Breite von ebenfalls 5 cm und kann aus einem Polyester-Kunststoff von 0,025 mm Dicke mit einer magnetischen Schicht von 0,075 X ΙΟ⁴ mm Dicke bestehen. Der Kopf schuh 36

as hält das Band in einer um das Kopfrad 20 herumgewölbten Form, wobei der Umschlingungswinkel etwa 113° beträgt. Das Band wird durch die Rolle 16 mit 38 cm je Sekunde angetrieben. Die magnetischen Köpfe haben in der Längsrichtung des Bandes eine Breite von 0,25 mm. Auf dem Band 14 werden also transversale Spuren mit einer Steigung von 0,4 mm und einem Zwischenraum von etwa 0,14 mm abgetastet.

Der Kopfschuh 36 ist mittels einer Leitung 38 an eine nicht mit dargestellte Vakuumquelle angeschlossen. Er ist auf einem L-förmigen Glied 40 unterhalb des Kopfrades 20 angebracht. Dieses Glied 40 kann sich um einen Stift 42 drehen, so daß der Kopfschuh 36 in genau dosierbarer Weise mehr oder weniger stark dem Kopfrad 20 genähert und der Andruck des Bandes 14 an des Kopfrad dadurch beeinflußt werden kann.

Die auf dem Band 14 aufgezeichneten und von diesem Band abgenommenen Signale sind in Fig. 2a dargestellt. Diese Figur zeigt den gewöhnlichen Verlauf eines Bildsignalgemisches. Dieses Signal enthält zunächst Zeilenimpulse 50 und einen Bildsynchronisierimpuls 52. Die Unterbrechungen des Bildsynchronisierimpulses und die Vor- und Nachtrabanten sind nicht mit dargestellt. Die Bildsignale 54 liegen. zwischen den Zeilenimpulsen. Die in F i g. 2 a dargestellten Fernsehsignale werden durch die Magnetköpfe mittels Frequenzmodulation eines hochfrequenten Trägers in Form von Querspuren aufgezeichnet.

Außerdem wird noch eine Tonspur und eine weitere Spur zur Steuerung des Servosystems auf dem Band aufgezeichnet. -

Fig. 2b zeigt einen Ausschnitt aus dem magnetischen Band 14. Die Bandlaufrichtung ist durch den Pfeil 56 angedeutet. Die Querspuren auf dem Band sind mit 58, 60, 62, 63 und 65 bezeichnet. Eine Spur 66, die parallel zur einen Bandkante verläuft, enthält das Tonsignal und eine zweite Spur 64 an der anderen Bandkante das Steuersignal für die Bandge- schwindigkeit. Die Zeilenimpulse sind durch die Linien 68 angedeutet. Sie sind jedoch nur an der Spur 62 eingetragen.
Während des Abspielens tasten die Abtastköpfe

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des Kopfrades 20 das Band 14 ab. Wenn das Kopfrad der einen Verstärker und Vervielfacher enthält. Der

20 mit 240 U/Sek. umläuft und sich vier Abtastköpfe Tachosignalgenerator selbst liefert 240 Impulse je

am Umfang des Rades befinden, wird das Band Sekunde. Diese Frequenz wird mit 4 multipliziert, so

960mal je Sekunde abgetastet. Jede Querspur enthält daß am Ausgang des Bezugsimpulsgenerators 72 eine

eine Mehrzahl von Zeilenimpulsen, und bei jeder 5 Impulsreihe mit einer Folgefrequenz von 960 Hz

Abtastung durch einen Kopf entsteht also eine Gruppe auftritt.

von Impulsen. Diese Gruppen wiederholen sich mit Diese Impulse werden dem Umschalter 70 jedes-

eincr von der Drehzahl des Kopfrades abhängigen mal, wenn ein Abtastkopf des Kopfrades 20 seine

Frequenz, d. h. im vorliegenden Fall beträgt diese Abtastung des Bandes beginnt, zugeleitet. Die Zei-

Wiedcrholfrequenz der Impulsgruppe 960 Hz. io lenimpulse werden von dem abgespielten Fc:n:;ch-

Wenn der Abtastmechanismus richtig arbeitet, lie- signal abgetrennt und steuern einen bistabilen Multigerr die wiedergegebenen Impulse in jeder Gruppe vibrator im Umschalter 70, der im Augenblick des zeitlich ebenso wie bei der Aufzeichnung. Der Zeit- Auftretens eines Zeilenimpulses umkippt. Hierdurch abstand von einem Zeilenimpuls zum nächsten ist wird jeweils ein Abtastkopf an eine Vidcosignalaufdann konstant. Die normale Zeilenimpulsfrequenz 15 bereitungsschaltung 74 angeschlossen, die einen Frebeträgt nach USA.-Norm 15750Hz. Wenn jedoch be- quenzdemodulator und eine Anordnung enthält, rcits bei der Aufzeichnung Schwankungen des Zwi- weiche die bei der Wiedergabe gegenüber der Aufschenraums zwischen den Zeilenimpulsen auftreten, zeichnung auftretenden Amplitudenunterschiede beso müssen diese auch bei der Wiedergabe auftreten, seitigt. Das Videosignal kann somit am Ausgang der um die Rückgewinnung des aufgezeichneten Bildes ao Schaltung 74 abgenommen werden,
nicht zu stören. Die Ausgangsspannung der Schaltung 74 wird auch

Durch die hier beschriebene Einrichtung werden einem Amplitudensieb 76 zugeführt, welches die beim Abspielen des magnetischen Bandes Schwan- Zeilenimpulse und die Bildimpulse von dem übrigen kungen des Abstandes zwischen den Zeilenimpulsen Fernsehsignal abtrennt und in bekannter Weise ausausgeschaltet. Das Steuersystem spricht auf die sich 25 gebildet sein kann. Die Zeilenimpulse werden einem wiederholenden Signale im Fernsehsignal, das auf Zcilenimpulsverstärker 78 mit bekannten Integrierdem Band aufgezeichnet ist, an. Die Erfindung ist schaltungen zur weiteren Abtrennung der Bildimpulse aber auch anwendbar, wenn eine besondere Spur mit zugeführt. Die Zeilenimpulse werden nach der Verden sich wiederholenden Signalen auf dem Band Stärkung im Verstärker 78 einer innerhalb der punkvorhanden wäre oder wenn eine besondere Einrich- 30 tiert dargestellten Linie 80 enthaltenen Einrichtung tung, die gleichzeitig mit der Abtasteinrichtung be- zugeführt, in welcher periodische Schwankungen der tätigt wird, beispielsweise ein Impulsgeberrad, die Zeilenimpulsabstände festgestellt werden. Da solche sich wiederholenden Signale erzeugen würde. Abstandsschwankungen sich als Phasenschwankun-

Gcmäß Fig. 2b sind in jeder Querspur etwa 18 gen bemerkbar machen, ist die Schaltung 80 ein sehr

Zeilen des Fernsehbildes und dementsprechend 18 35 empfindlicher Phasendetektor.

Zeilenimpulse vorhanden. Einige Zeilen am Ende Diese Schaltung enthält eine hier als Synchronjcder Spur und am Anfang der nächsten sind mitein- führungskreis 82 bezeichnete Anordnung. Er besteht ander identisch. Um das Fernsehsignal beim Ab- aus einem Oszillator 84, der über eine Verzögerungsspielen wiederherzustellen, muß die Umschaltung schaltung 90 auf den Eingang einer Phascnvergleichszwischen den vier verschiedenen Köpfen des Kopf- 40 röhre 86 geschaltet ist, deren Ausgang wiederum über rades während der Zeit dieser Überlappung statt- ein Tiefpaßfilter 88 auf einen Steuereingang des Osfinden. Es werden also während des Abspielens 16 zillators zurückgekoppelt ist. Die Verzögerungsschaloder 17 Zeilen des Femsehsignals aus jeder Quer- tung 90 dient der Kompensation der durch die spur wirklich benutzt. Videosignalaufbereitungsschaltung eingeführten Sig-

Die Schleifringe 28 sind an dem Umschalter 70 für 45 nalverzögerung. Der Verzögerungskreis 90 enthält die Abtastköpfe angeschlossen. Dieser hat den Zweck, zwei Kathodenfolgeröhren mit einer zwischen der den Zeitpunkt während der Überlappung, d. h. wäh- Kathode der ersten Röhre und dem Eingangsgitter rend der Zeit, in der das Signal an zwei aufeinander- der zweiten Röhre befindlichen Verzögerungsleitung, folgenden Abtastköpfen des Kopfrades 20 auftritt, Die Wirkungsweise der Synchronführungsschalauszuwählen und die Ausgangsleitung von einem 5° tung 82 ist an Hand der F i g. 3 erläutert. Der Oszil-Kopf auf den anderen umzuschalten. Diese Umschal- lator 84 ist ein Sperrschwinger, welcher eine antung findet dann statt, wenn der gleiche Zeilen- nähernd zeilenfrequente Sägezahnschwingung erimpuls während der Überlappungsperiode an zwei zeugt, die vereinfacht in Fig. 3B dargestellt ist. Köpfen auftritt, um die Entstehung von Umschalt- Diese Sägezahnschwingung wird über die Verzögeeffekten während der Zeilendauer zu verhindern. 55 rungsschaltung 90 dem Eingang der Röhre 86 zuWenn jedoch Schwankungen des Zeitabstandes zwi- geleitet. Die vom Verstärker 78 kommenden Zeilenschen zwei Zeilenimpulsen während des Abspielens impulse A werden in der Eingangsschaltung der auftreten, tritt derselbe Impuls an den beiden Köpfen Röhre 86 der Sägezahnschwingung B überlagert,
nicht gleichzeitig auf und es geht ein Impuls verloren. Wenn die Sägezahnschwingung und die Zeilen-Der Verlust dieses der Synchronisierung dienenden 60 impulse die richtige Phasenlage zueinander haben, Impulses in dem wiedergewonnenen Fernsehsignal liegt die positive Spitze des Sägezahnes efwa in der und Schwankungen der Impulse beim Abspielen Mitte zwischen der Vorderflanke und der Rückflanke führen zu Bildstörungen. des Zeilenimpulscs. An der Eingangsseite der Röhre

Der Umschalter 70 arbeitet elektronisch und wird 86 addiert sich die Sägezahnschwingung B des Os-

mittels der vom Tachosignalgenerator abgenomme- 65 zillators 84 mit den Zeilenimpulsen A. Die über-

nen Signale und mittels der Zeilenimpulse gesteuert. lagerte Spannung überschreitet die Ansprechspan-

Die Signale des Tachosignalgenerators werden zu- nung der Röhre. Ihr Anodenstrom hat also die Form

nächst einem Bezugsimpulsgenerator 72 zugeführt, von Impulsen konstanter Amplitude, deren Breite

von der Phasenlage der Zeilenimpulse zu den Säge- Die Wirkungsweise der Synchronführungsschaltung

zähnen abhängt. Die Röhre86 vergleicht somit die ist in Fig.3 für den Fall eines zu hohen Anpreß-

Phasenlage zwischen der Sägezahnspannung und den druckes dargestellt. Die Abstände zwischen zwei auf-

Zeilenimpulsen. einanderfolgenden Zeilenimpulsen in F i g. 3 A wach-

Der Oszillator 84 wird durch den in der Röhre 86 5 sen mit zunehmendem Abstand zwischen den Umfließenden Strom nachgesteuert. Eine diesem Strom Schaltzeitpunkten. Der Abstand zwischen zwei proportionale Spannung wird dem Gitter des Oszil- Zeilenimpulsen unmittelbar nach der Umschaltung ist lators über das Tiefpaßfilter 88 zugeführt, das ein kürzer, da der Kopf auf dem Kopf rad, der die neue Widerstands-Kapazitäts-Filter sein kann. Da das Spur abzutasten beginnt, früher als erwartet eintrifft, Tiefpaßfilter schnelle Veränderungen des Anoden- io Die Spannungskurve am Gitter der Röhre 86 ist Stroms der Röhre 86 nicht hindurchläßt, folgt der durch die Kurve C dargestellt. Diese ist durch Sum-Oszillator 84 diesen Änderungen nicht. Die Frequenz mation der Kurven A und B entstanden. Die Kurve B der Sägezähne entspricht also der mittleren Frequenz ist die verzögerte Ausgartsspannung des Oszillators der Zeilenimpulse und wird durch Unregelmäßig- 84. Infolge ihrer Begrenzerwirkung liefert die Röhre keiten des Einsatzes dieser Impulse nicht beeinflußt. 15 86 Impulse des Kurvenverlaufs D. Diese Impulse Die Synchronführungsschaltung stellt also Phasen- nehmen allmählich an Breite ab. Wenn der Anpreßdifferenzen zwischen den tatsächlich auftretenden druck zu klein sein würde, so würden diese Impulse Zeilenimputeen, die vom Band abgenommen werden, allmählich an Breite zunehmen. Die Schwankung der einerseits und Sägezahnschwingungen andererseits" Breite der von der Röhre 86 gelieferten Impulse dar, die mit konstanter Phase entsprechend dem zeit- ao zeigt also die Richtung des Phasenfehlers an. Wenn liehen Mittel der Zeilenimpulsfrequenz auftreten. Sie der Phasenunterschied zwischen den Zeilenimpulsen liefert einmal diese Sägezahnschwingungen und zum und der Sägezahnspannung konstant ist, was bei anderen Impulse der tatsächlichen Zeilenfrequenz, einem konstanten Zeitabstand der Zeilenimpulse der deren Breite aber von den Abweichungen der tat- Fall wäre, haben die Impulse im Anodenkreis der sächlichen von der mittleren Zeilenfrequenz abhängt. «5 Röhre 86 eine konstante Amplitude und eine gleich-

Unregelmäßigkeiten in den Abständen zwischen mäßige Breite. Diese Impulse würden dann mit einer aufeinanderfolgenden Zeilenimpulsen rühren in erster Frequenz von 15 750Hz auftreten.
Linie von einem falschen Anpreßdruck des Bandes Diese Schwankungen im Zeilenimpulsabstand trean das Kopfrad her, der zu einer Drehung oder ten jedoch mit der Abtastfrequenz auf, welche in Kontraktion des Bandes führt. Der Zeitabstand zwi- 30 dem hier besprochenen Beispiel 960 Hz beträgt, da sehen aufeinanderfolgenden Impulsen nimmt daher das Magnetband 960mal pro Sekunde in Querrichgegenüber dem Mittelwert dieses Zeitabstandes zu, tung abgetastet wird. Eine Fourier-Analyse der im wenn der Zeitabstand zwischen den Umschaltzeit- Anodenstrom der Röhre auftretenden Impulse ergibt punkten der Köpfe zunimmt. Somit treten jeweils daher eine Grundkomponente von 960 Hz. Die Phazwischen aufeinanderfolgenden Zeilenimpulsen inner- 35 senlage dieser Komponente gegenüber den von der halb einer Querspur des Bandes die gleichen Ab- Kopfraddrehung abgeleiteten Bezugsimpulsen läßt erstandsänderungen auf. Diese sich wiederholenden kennen, ob und wie stark der Abstand der abge-Änderungen treten periodisch mit der Dauer der tasteten Zeilenimpulse innerhalb einer Querabtastung Abtastung einer solchen Spur des Bandes auf (s. auch des Magnetbandes zu- oder abnimmt. Daraus läßt F i g. 3 D). Im hier betrachteten Beispiel treten 960 45 sich der Fehler des Anpreßdruckes des Magnetbandes Abtastungen pro Sekunde auf. Die Periodendauer an das Kopfrad bestimmen und ein entsprechendes jeder solchen Abtastung ist also Vseo Sekunde oder Kompensationssignal ableiten,
etwa 1042 Mikrosekunden. Die Umschaltung zwi- Die in Fig. 3D dargestellten Anodenstromimpulse sehen zwei Köpfen findet nach jeder solchen Ab- werden dem Anodenkreis der Röhre 86, beispielstastung statt. Ein Zeilenimpuls auf der Spur, deren 4° weise mit Hilfe eines Koppeltransformators, entAbtastung beginnt, tritt auf, bevor oder nachdem der nommen und einem Verstärker 92 zugeführt. Die vergleiche Zeilenimpuls durch den vorhergehenden Kopf stärkten Impulse werden dann auf ein Filter 94, abgetastet wird, wenn die Breite des Magnetbandes welches in Form eines einfachen Schwingkreises vorvergrößert oder verkleinert wird. Wenn beispielsweise gesehen sein kann, gegeben, welches auf die Abtastder Anpreßdruck zu groß ist, so treten 15 oder 16 50 frequenz von 960Hz abgestimmt ist und die er-Zeilenlängen auf, welche größer sind als der Durch- wähnte Grundkomponente aus den Anodenstromschnittswert, auf welche unmittelbar nach der Um- impulsen der Röhre 86 als Sinusspannung von 960 Hz schaltung zwischen den Köpfen ein Intervall folgt, zur Verfügung stellt. Diese Sinusspannung ist in welches kürzer ist als der Durchschnittswert. Wenn F i g. 3 E veranschaulicht. Ihre Phasenlage gegenüber umgekehrt der Anpreßdruck zu klein ist, so treten 55 den vom Bezugsimpulsgenerator 72 gelieferten Be-15 oder 16 Zeilenlängen auf, die kürzer sind als der zugsimpulsen der Abtastfrequenz von ebenfalls Durchschnittswert, worauf nach der Umschaltung 960 Hz enthält die. erwünschte Information über eine Zeilenlänge folgt, die langer ist als der Durch- Größe und Richtung des Anpreßdruckfehlers,
schnittswert. Die sinusförmige Grundkomponente von 960Hz

Der Sägezahnoszillator 84 im Synchronführungs- 60 wird vom Bandfilter 94 einem Phasenschieber 96 zukreis 82 folgt diesen Unregelmäßigkeiten der Syn- geführt, der zum Einjustieren auf den Sollwert des chronimpulse wegen der langen Zeitkonstante des Anpreßdruckes dient, wie nachfolgend noch erläutert Tiefpaßfilters 88 nicht. Die Anodenstromimpulse der wird. Der Phasenschieber kann eine Röhre mit einem Röhre 86 geben daher die Phasenfehler infolge der zwischen Anode und Kathode angeordneten einstellzeitlichen Unregelmäßigkeiten zwischen den vom 65 baren Widerstands-Kapazitäts-Kreis sein, wobei der Band abgenommenen Zeilenimpulsen und der von Widertand veränderlich gemacht werden kann. Das diesen Schwankungen freien Sägezahnschwingung Ausgangssignal des Phasenschiebers 96 wird über wieder. einen Verstärker 98, welcher die 960 Hz Komponente

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verstärkt, einem Phasendetektor 100 zugeführt, dem außerdem von dem Bezugsimpulsgenerator 72 die mit der Kopfraddrehung synchronen Bezugsimpulse einer Impulsfolgefrequenz von 960Hz zugeleitet werden.

Der Phasendetektor 100 kann als getastete Klemmschaltung, beispielsweise mit vier Dioden, ausgebildet sein. Mit Hilfe der Bezugsimpulse wird die Sinusschwingung von 960 Hz zum Zeitpunkt des Auftretens der Bezugsimpulse auf Erdpotential geklemmt, so daß der Phasendetektor 100 an seinem Ausgang eine Sinusspannung mit einer Gleichspannungskomponente zur Verfügung stellt, die von der Phasenlage zwischen der Sinusspannung und den Bezugsimpulsen abhängt. Die Ausgangsspannung des Phasendetektors 100 wird zur Gewinnung ihrer Gleichspannungskomponente einem Tiefpaß 102 zugeführt, der mit Widerständen und Kapazitäten aufgebaut sein kann. Diese Gleichspannungskomponente ist ein Fehlersignal, dessen Größe und Richtung entsprechend den zeitlichen Unregelmäßigkeiten der vom Band abgetasteten Zeilenimpulse schwankt. Mit Hilfe des Phasenschiebers 96 läßt sich nun die Phasenlage der vom Filter 94 gegenüber den mit der Kopfraddrehung synchronen Bezugsimpulsen verändern, so daß sich auf diese Weise der Ruhewert des am Ausgang des Tiefpasses 102 vorliegenden Fehlersignals so voreinstellen läßt, daß der Regelbereich für den Anpreßdruck nach beiden Richtungen (Druckzunahme bzw. Druckabnahme) etwa gleich groß wird, die Regelschaltung also möglichst in der Mitte des Regelbereichs arbeitet.

Dieses Fehlersignal wird einem Servoverstärker 104 zugeführt, der das Gleichstromsignal mit der Frequenz von 60 Hz zerhackt. Hierdurch wird eine Steuerspannüng von 60Hz gebildet, deren Phasenlage gegenüber der 60Hz Spannung des Netzes, welche den Zerhacker speist, durch die Polarität und die Größe der Fehlergleichspannung bestimmt ist. Derartige Servomechanismen sind im Handel erhältlich. Der Verstärker 104 speist einen Servomotor 106, welcher ein Zweiphasenmotor sein kann. Der Servomotor 106 betätigt einen Übertragungsmechanismus 110, beispielsweise eine geeignete Gelenkführung, welche das L-förmige Bauteil 40 gegenüber dem Kopfrad verstellt. Dadurch wird der Kopfschuh 36 stärker bzw. schwächer angedrückt, so daß die aufgetretenen Druckschwankungen ausgeglichen werden. Die Steuerung des Anpreßdruckes des Kopfschuhes arbeitet somit bei der Aufzeichnung und bei der Wiedergabe vollkommen automatisch.

Die Synchronimpulse zur Betätigung des Umschalters 70 werden vom Oszillator 84 der Synchronführungsschaltung 82 gewonnen. Die Ausgangsspannung dieses Oszillators wird durch ein Differenzierglied 112 differenziert und in dem Begrenzerverstärker 114 begrenzt und verstärkt. Hierbei entstehen scharfe Zeilenimpulse zur Steuerung des Umschalters 70.

Ein wichtiges Merkmal derSynchronführungs- und Phasenfehlerschaltung besteht darin, daß sie frei von Nullfehlern ist, welche bei Servosystemen häufig ein schwieriges Problem darstellen. Es war bereits oben erwähnt worden, daß beim Fehlen vorzeitlichen Unregelmäßigkeiten in den -der. Röhre 86 zugeführten Zeilenimpulsen, im Anodenkreis dieser Röhre lediglich eine Impulsreihe aus Impulsen jeweils gleicher Breite und mit der Wiederholungsfrequenz von 15 750 Hz auftreten würde. Das Band^- filter94 würde daher kein Signal übertragen. Es würde somit auch kein Signal am Phasendetektor liegen und dieser seinerseits kein Signal liefern. Der Servomotor 106 bleibt demnach in Ruhe bis ein zu korrigierender Fehler auftritt. ^;;

Claims (3)

Patentansprüche: i''~'".'.'' ■

1. Einrichtung zur Regelung des Bandandrucks bei einem Magnetbandgerät zur Wiedergabe von auf einem Magnetband in Querspuren aufge-

_ao zeichneten, Synchronisierimpulse enthaltenden Signalen, mit mehreren, quer zur Bandrichtung rotierenden Abtastköpfen zur Abtastung der Querspuren mit einer bestimmten Abtastfrequenz, ferner mit einem Bezugssignalgenerator, der^ein

a₅ mit der Rotation der Abtastköpfe synchrones Bezugssignal der Abtastfrequenz an einen Phasendetektor liefert, welchem außerdem ein Informationen über die vom Band abgetasteten Synchronisierimpulse enthaltendes zweites Signal zugeführt wird und welcher aus dem Phasenvergleich dieser Signale ein Stellsignal für eine steuerbare Bandandruckvorrichtung liefert, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Signal die mit der Abtastfrequenz f960 Hz) periodische Komponente eines Überlagerungssignals ist, welches aus den vom Band abgetasteten Synchronisierimpulsen und einem von einem auf den Mittelwert der Synchronisierimpulsfrequenz geregelten örtlichen Oszillator (84) erzeugten zweiten Bezugssignal gebildet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß der örtliche Oszillator (84) durch einen Phasenvergleich (Phasenvergleichsröhre 86) seines sägezahnförmigen Ausgangssignals (B) mit den vom Band abgetasteten Synchronisierinrpulsen (A) auf den zeitlichen Mittelwert der Synchronisierimpulsfrequenz geregelt wird, und dta die diesen Phasenvergleich durchführende Schaltung (Röhre 86) das Überlage-. rungssignal in Form von Ausgangsimpulsen (D) mit von der PhasenabWeichung abhängiger und sich periodisch mit der Abtastfrequenz (960Hz) verändernder Breite liefert.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet durch ein auf die Abtastfrequenz (960Hz) abgestimmtes Filter (M), welchem das Überlagerungssignal (D) zugeführt wird und welches das zweite Signal (E) als Sinusschwingung an den Phasendetektor (IM) liefert. ■ : ,^

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen