DE1499589B2

DE1499589B2 - Schaltungsanordnung zur steuerung der drehzahl eines eine bandantriebsrolle in einem magnetbandaufzeichnungs- und wiedergabegeraet antreibenden motors

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Publication number: DE1499589B2
Application number: DE19661499589
Authority: DE
Priority date: 1965-07-21
Filing date: 1966-07-21
Publication date: 1972-09-14
Also published as: DE1499589A1; FR1486917A; GB1085695A; US3395326A

Description

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tors mit den genannten Fehlersignalen bei Wieder- triebsrolle 18 erzeugt, die ihrerseits durch einen direkt

gäbe Lauffehler der Bandantriebsrolle kompensiert an sie gekoppelten Motor 20 beispielsweise einen

werden. Gleichstrommotor angetrieben wird. Mit der Bandan-

Auf Grund der genannten Ausbildung des Korrek- triebsrolle 18 sind weiterhin ein Ist-Drehzahlgeber 22 turmotors im Vergleich zum Antriebsmotor ist die ge- 5 beispielsweise eine Kodierscheibe und ein Schwungsamte Regelanordnung so beschaffen, daß die Regel- rad 23 direkt gekoppelt, wobei der Motor 20, die schleife für Wiedergabebetrieb im Vergleich zur Re- Bandantriebsrolle 18, die Kodierscheibe 22 und das gelschleife für Aufzeichnungsbetrieb eine größere Schwungrad 23 auf einer gemeinsamen Welle sitzen, Empfindlichkeit besitzt. Da jedoch der Antriebsmotor welche schematisch durch eine gestrichelte Linie 24 sowohl im Aufzeichnungs- als auch im Wiedergabebe- io angedeutet ist. Der beschriebene Bandtransport 10, trieb für den Antrieb der Bandantriebsrolle wirksam d. h. also das System aus Bandantriebsrolle, Kodierist, kann die höhere Empfindlichkeit der Regelschleife scheibe und Motor, kann in an sich bekannter Weise für Wiedergabebetrieb nur zum Teil wirksam wer- aufgebaut sein und wird daher im folgenden nicht geden, weil nämlich die Drehzahl des weniger empfindli- nauer beschrieben.

chen Antriebsmotors nur zu einem Bruchteil durch 15 In der als Blockschaltbild dargestellten Regelschal-

den Korrekturmotor variiert wird. tungsanordnung 11 wird ein digitaler Komparator 26

Darüber hinaus ist der mechanische Aufwand — verwendet, um ein Signal vorgegebener Frequenz von

zwei Motoren, zwei Drehzahluntersetzer, ein Diffe- einem Soll-Drehzahlgeber 28 beispielsweise einem

rential—- bei der vorbekannten Anordnung sehr hoch, Frequenznormal bzw. einer Bezugsstufe mit im fol-

so daß die Wahrscheinlichkeit für Fehler, welche sich 20 genden als Drehzahlmeßsignal bezeichneten Impulsen

aus unvermeidbaren mechanischen Ungenauigkeiten von der Kodierscheibe 22 zu vergleichen. Jeder Fehler

ergeben, entsprechend hoch ist. zwischen den verglichenen Signalen führt zu einem

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Auf- Ausgangsfehlersignal des digitalen Komparators 26. gäbe zugrunde, eine rein elektronische Regelschal- Das Fehlerausgangssignal wird über einen nicht dartungsanordnung für den hier in Rede stehenden 25 gestellten Leistungstreiberkreis und über einen Signal-Zweck anzugeben, mit der ein Antrieb der Bandan- Verarbeitungskreis auf den Gleichstrommotor 20 getriebsrolle durch lediglich einen einzigen Motor mög- geben. Der Signalverarbeitungskreis besteht aus einer lieh ist. Trägerunterdrückungsstufe 30, einem Niederfre-

Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung quenzfilter 32 und einer Kompensationsstufe 34. Ein der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch 30 ähnliches Filter und eine ähnliche Kompensationsgelöst, daß der Regelkreis bei Aufzeichnungsbetrieb stufe zur Verwendung bei hohen Frequenzen liegen durch einen dem Motor zugeordneten Ist-Drehzahlge- parallel zum Niederfrequenzfilter 32 und zur Komber, einen Soll-Drehzahlgeber und einen die Ausgangs- pensationsstufe 34, wobei ein geeigneter Schalter 36 signale des Ist-Drehzahlgebers und des Soll-Drehzahl- mit einem »Aufzeichnungskontakt und einem Wiedergebers zur Bildung eines Steuersignals für den Motor 35 gabekontakt« zur Auswahl des gewünschten Teils der vergleichenden Komparator gebildet ist, daß ein Auf- Schaltung vorgesehen ist. Zwischen das Hochfrezeichnungskopf zur Aufzeichnung von den Ausgangs- quenzfilter 32' und die Kompensationsstufe 34' ist ein Signalen des Soll-Drehzahlgebers entsprechenden Si- Verstärker 38 mit einer Verstärkung von beispielsgnalen auf das Magnetband bei Aufzeichnungsbetrieb weise 8 eingeschaltet. Damit wird jedes Fehlerausvorgesehen ist, daß ein Wiedergabekopf zur Ablesung 40 gangssignal vom digitalen Komparator 26 auf den der von dem Aufzeichnungskopf aufgezeichneten Si- Gleichstrommotor 20 gegeben, um Geschwindigkeitsgnale bei Wiedergabebetrieb vorgesehen ist und daß fehler des Magnetbandes 12 zu kompensieren,
der Regelkreis bei Wiedergabebetrieb durch den Ein Schalter 40 koppelt den digitalen Komparator Wiedergabekopf und den die vom Wiedergabekopf 26 über einen Aufzeichnungs-Kontakt mit der Kodierabgegebenen Signale mit den Ausgangssignalen des 45 scheibe 22 und über einen »Wiedergabe«-Kontakt mit Soll-Drehzahlgebers zur Bildung eines Steuer- dem Wiedergabekopf 16. Der Aufzeichnungskopf 14 signals für den Motor vergleichenden Kompa- ist mit dem Ausgang der Bezugsstufe 28 gekoppelt. Es rator gebildet ist und im nachfolgenden die Ver- sei bemerkt, daß die Schalter 36 und 40 zur Erläutegleichssignale übertragenden Zweig einen Verstärker rung der Schaltungsanordnung lediglich schematisch enthält. 50 und vereinfacht dargestellt sind.

In der Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung Bei der im vorstehenden beschriebenen Regelschalerfolgt generell gesprochen eine Umschaltung von tungsanordnung können Bandgeschwindigkeitsfehler einer bei Aufzeichnung wirksamen Regelschleife mit von verschiedenen Quellen hervorgerufen werden; es geringer Empfindlichkeit auf eine bei Wiedergabe kann sich dabei beispielsweise um Taumeln des Bandwirksame Regelschleife mit hoher Empfindlichkeit. 55 antriebs, um direkte Drehmomentfehler vom Magnet-Der Betrieb mit hoher Empfindlichkeit bei Wieder- band 12 und/oder vom Gleichstrommotor 20 sowie gäbe ermöglicht eine genaue Abtastung eines aufge- um Fehler in der Kodierscheibe 22 handeln. Wegen nommenen Regelsignals. Diese Umschaltung hinsieht- der Geschwindigkeitsänderungen des Magnetbandes lieh der Empfindlichkeit ermöglicht eine Bandposi- 12, welche im folgenden als »Flattern« bezeichnet tions-Fehlerverbesserung, welche wenigstens propor- 60 werden, wird ein genauer Zeitbezug in Form von Imtional dem Verhältnis K₂ZK₁ ist, wobei K₂ die Emp- pulsen der Bezugsstufe 28 auf einer Regelspur 42 des findlichkeit bei Wiedergabe und K₁ die Empfindlich- Magnetbandes 12 aufgezeichnet. Diese Impulse könkeit bei Aufzeichnung angibt. nen mit der vollen Frequenz oder mit einer von dieser

Die Figur zeigt einen mit einer Regelschaltungsan- vollen Frequenz abgeleiteten Frequenz aufgezeichnet

Ordnung 11 zusammenwirkenden Bandtransport 10, 65 werden. Bei Wiedergabe wird durch Umschalten des

welcher ein Magnetband 12 an Aufzeichnungs- und Schalters 40 in die Wiedergabestellung die Regelspur

Wiedergabeköpfen 14 und 16 vorbeiführt. Die Bewe- 42 an Stelle der Kodierscheibe 22 ausgenutzt. Die Im-

gung des Magnetbandes 12 wird durch eine Bandan- pulse der Regelspur 42 bilden dabei das Drehzahl-

meßsignal, das mit dem Signal der Bezugsstufe 28 verglichen wird.

Bei Wiedergabe, d. h. bei Ausnutzung der Impulse der Regelspur 42 des Magnetbandes 12 als Drehzahlmeßsignal wird die Empfindlichkeit der Regelschaltungsanordnung erhöht, wodurch sichergestellt ist, daß alle bei Aufzeichnung auf dem Magnetband entstehenden Fehler berücksichtigt werden. Während der Wiedergabe wird also die Empfindlichkeit der Regelschaltungsanordnung erhöht, um eine sehr genaue Wiedergabe der Geschwindigkeitsänderungen des Magnetbandes 12 sicherzustellen, wie sie durch die auf der Regelspur 42 bei Aufzeichnung auf dem Magnetband 12 aufgezeichneten Zeitbezugsimpulse gegeben sind.

Soll eine hochgenaue Bandregelung bzw. ein geringer Zeitbezugsfehler ermöglicht werden, so wird einer der normalen Datenkanäle des Magnetbandes 12 als Regelspur 42 verwendet. Bei Aufzeichnung wird die Regelschaltungsanordnung mit geringer Empfindlichkeit betrieben, um lediglich solche Flatterkomponenten aufzunehmen, welche aus anderen Gründen absolut berücksichtigt werden müssen. Wie aus der Figur ersichtlich, wird die Regelschaltungsanordnung 11 mit geringer Empfindlichkeit betrieben, indem die Schalter 36 und 40 in ihrer Aufzeichnungsstellung geschaltet werden. Dabei wird während des Betriebes der Regelschaltungsanordnung mit geringer Empfindlichkeit eine Zeitbezugsinformation von der Bezugsstufe 28 auf der Regelspur 42 des Magnetbandes 12 aufgezeichnet.

Soll bei Wiedergabe eine Information von dem Magnetband ausgelesen werden, so treten in der Regelschaltungsanordnung Signale der Regelspur 42 an die Stelle der Signale von der Kodierscheibe 22, indem der Schalter 40 in seine »Wiedergabe«-Stellung geschaltet wird. Damit wird die Regelschaltungsanordnung mit hoher Empfindlichkeit K₂ betrieben und die vorher auf der Regelspur aufgezeichnete Zeitbezugsinformation über den Wiedergabekopf 16 in den Komparator 26 eingespeist. Die Periodenzahl pro Umdres hung der Signale auf der Regelspur 42 ist beispielsweise achtmal so groß wie die der Signale der Kodierscheibe 22. Dadurch wird vorzugsweise die höhere Empfindlichkeit der Regelschaltungsanordnung und die damit zusammenhängende erhöhte Bandgeschwindigkeitsgenauigkeit erreicht.

Bei Bandgeschwindigkeiten unterhalb 76,2 cm/sec werden die Impulse von der Regelspur 42 bei Wiedergabe direkt verwendet. Ist die Geschwindigkeit des Magnetbandes 12 gleich 76,2 cm/sec und höher, so wird die Frequenz der Impulse um den Faktor 1/8 verringert. Zur Erreichung der gewünschten hohen Empfindlichkeit wird der im Kreis aus dem Hochfrequenzfilter 32' und der Kompensationsstufe 34' liegende Verstärker 38, welcher beispielsweise ein gewohnlicher Differentialverstärker mit einer Verstärkung von 8 sein kann, durch den Schalter 36 in die Schaltungsanordnung eingeschaltet, um die Frequenzteilung zu kompensieren und damit einer Empfindlichkeit von 8 in der Schaltung aufrechtzuerhalten.

Die in der Figur dargestellte spezielle Regelschaltungsanordnung 11 ist nicht auf die beschriebene Verwendung allein beschränkt, sondern sie kann in jedem Servoregelkreis verwendet werden, in dem eine exakte Wiedergabe von auf einem sich bewegenden magnetisehen Aufzeichnungsträger aufgezeichneter Information erzielt werden soll. An Stelle der speziell beschriebenen Erhöhung der Empfindlichkeit durch Schaltung der Regelspur 42 als Drehzahlmeßsignal-Quelle bzw. durch Verwendung des Verstärkers 38 mit einer Verstärkung von 8 kann die Empfindlichkeit beispielsweise auch durch Verminderung der Trägheit des Schwungrades 23 erreicht werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 eines eine Bandantriebsrolle in einem Magnetband-Patentansprüche: aufzeichnungs- und Wiedergabegerät antreibenden Motors unter Verwendung eines Regelkreises, der bei

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Aufzeichnungsbetrieb mit geringerer Empfindlichkeit Drehzahl eines eine Bandantriebsrolle in einem 5 betrieben wird als bei Wiedergabebetrieb.
Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabegerät In Magnetbandaufzeichnungs- und Wiedergabegeantreibenden Motors unter Verwendung eines raten werden Servo-Regelschaltungsanordnungen für Regelkreises, der bei Aufzeichnungsbetrieb mit die Bandantriebsrolle zur Aufrechterhaltung eines gegeringerer Empfindlichkeit betrieben wird als bei nauen Zusammenhangs zwischen der Geschwindig-Wiedergabebetrieb, dadurch gekenn- io keit des Magnetbandes und der Aufzeichnungszeichnet, daß der Regelkreis bei Auf zeich- Wiedergabe-Magnetkopf-Vorrichtung verwendet; danungsbetrieb durch einen dem Motor (20) zu- mit soll eine konstante Bandgeschwindigkeit aufrecht geordneten Ist-Drehzahlgeber (Kodierscheibe 22), erhalten werden. Bei derartigen Regelschaltungsaneinen Soll-Drehzahlgeber (Bezugsstufe 28) und Ordnungen wird im allgemeinen eine »Kodierscheibe« ein die Ausgangssignale des Ist-Drehzahlgebers 15 verwendet, um Impulse zu erzeugen, welche eine di-(Kodierscheibe 22) und des Soll-Drehzahlgebers rekte Funktion der Winkelgeschwindigkeit der Band-(Bezugsstufe 28) zur Bildung eines Steuersignals antriebsrolle sind. Diese Impulse werden mit zeitlich für den Motor (20) vergleichenden Komparator sehr konstanten Bezugsimpulsen von einem Kristall-(26) gebildet ist, daß ein Aufzeichnungskopf (14) oszillator verglichen, um ein Fehlersignal zur kontizur Aufzeichnung von den Ausgangssignalen des 20 nuierlichen Regelung der Bandantriebsrolle und da-Soll-Drehzahlgebers (Bezugsstufe 28) entspre- mit der Geschwindigkeit des Bandes zu erzeugen. Die chenden Signalen auf das Magnetband (12) bei Betriebsgenauigkeit eines Magnetbandgerätes hängt ,*. Aufzeichnungsbetrieb vorgesehen ist, daß ein daher wenigstens zum Teil von der Genauigkeit ab, [T Wiedergabekopf (16) zur Ablesung der von dem mit dem die Servo-Regelschaltungsanordnung die Aufzeichnungskopf (14) aufgezeichneten Signale 25 Winkelgeschwindigeit der Bandantriebsrolle regelt.

bei Wiedergabebetrieb vorgesehen ist und daß der Allerdings ist die Genauigkeit der Winkelgeschwin-

Regelkreis bei Wiedergabebetrieb durch diesen digkeit der Bandantriebsrolle selbst durch die Ge-Wiedergabekopf (16) und den die vom Wiederga- nauigkeit begrenzt, mit der die Geschwindigkeit festbekopf (16) abgegebenen Signale mit den Aus- gestellt werden kann. Obwohl beispielsweise bei Aufgangssignalen des Soll-Drehzahlgebers (Bezugs- 30 zeichnung ein genaues Bezugssignal vom Kristalloszilstufe 28) zur Bildung eines Steuersignals für den lator auf einer Regelspur des Bandes aufgezeichnet Motor (20) vergleichenden Komparator (26) ge- werden kann, können Ungenauigkeiten durch die Kobildet ist und im nachfolgenden die Vergleichs- dierscheibe auftreten.

signale übertragenden Zweig einen Verstärker (38) Aus der britischen Patentschrift 929 366 ist bereits

enthält. 35 eine Regelschaltungsanordnung für Magnetbandge-

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, da- rate bekanntgeworden, mit der eine Bandantriebsrolle durch gekennzeichnet, daß die Frequenz der Aus- bei Aufzeichnung mit konstanter Winkelgeschwindiggangssignale des Ist-Drehzahlgebers (Kodier- keit bzw. Drehzahl und bei Wiedergabe drehzahlgerescheibe 22) kleiner ist als die Frequenz der auf das gelt antreibbar ist. Die Anordnung ist dabei folgender-Magnetband (12) aufgezeichneten, den Ausgangs- 4" maßen getroffen:

Signalen des Soll-Drehzahlgebers (Bezugsstufe 28) Bei Aufzeichnung wird ein Antriebsmotor für die

entsprechenden Signale und daß der Regelkreis Bandantriebsrolle, der über einen Drehzahluntersetzer zur Übertragung der vom Komparator (26) abge- und ein Differential an die Bandantriebsrolle angegebenen Vergleichssignale einen bei Aufzeich- koppelt ist, durch Synchronisation mittels eines hochnungsbetrieb einzuschaltenden Zweig mit einer 45 genauen Frequenznormals mit konstanter Antriebsleinur niedrige Frequenzen durchlassenden Filter- stung versorgt, so daß die Bandantriebsrolle mit konanordnung (Niederfrequenzfilter 32, Kompensa- stanter Drehzahl angetrieben wird. Während dieses tionsstufe 34) und einen bei Wiedergabebetrieb Aufzeichnungsbetriebs werden auf einer Regelspur einzuschaltenden Zweig mit einer nur hohe Fre- des Magnetbandes aus einer Wechselsignalquelle quenzen durchlassenden Filteranordnung (Hoch- 50 kommende Signale vorgegebener Frequenz aufgefrequenzfilter 32', Kompensationsstufe 34') auf- zeichnet,
weist. Bei Wiedergabe ist an das den Antriebsmotor an die

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und Bandantriebsrolle angekoppelnde Differential über 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelkreis bei einen weiteren Drehzahluntersetzer ein weiterer Kor-Wiedergabebetrieb einen höheren Verstärkungs- 55 rekturmotor angekoppelt, der im Vergleich zum Anfaktor aufweist als der Regelkreis bei Aufzeich- triebsmotor sowohl hinsichtlich des Leistungsbedarfs nungsbetrieb. als auch der konstruktiven Abmessungen klein ausge-

4. Schaltungsanordnung nach einem der vorher- bildet ist. Dieser Korrekturmotor ist bei Aufzeichnung gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, durch eine Bremse stillgesetzt. Er wird bei Wiederdaß das Trägheitsmoment des Motors (20) verän- 60 gäbe von Fehlersignalen gesteuert, welche aus den derbar ist und bei Aufzeichnungsbetrieb auf einen von der Regelspur des Magnetbandes wiedergegebegrößeren Wert einstellbar ist als bei Wiedergabe- nen Signalen und aus den von der Wechselsignalquelle betrieb. kommenden Signalen vorgegebener Frequenz gewonnen werden.

65 Da wohl bei Wiedergabe der erstgenannte Antriebsmotor als auch der Korrekturmotor über das

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Differential an die Bandantriebsrolle angekoppelt Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehzahl sind, können also durch Steuerung des Korrekturmo-