DE1499596C3 - Einrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe mindestens eines Befehlssignals in Verbindung mit einer Regeleinrichtung für eine Verstellvorrichtung - Google Patents

Description

gekennzeichnet, daß bei Verwendung eines Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung

in an sich bekannter Weise in seiner Phase mo- _ZUr Aufzeichnung und Wiedergabe mindestens eines dulierten Befehlssignals (X-, Y-, Z-Steuersignale 35 Befehlssignals in Verbindung mit einer Regeleinrichauf den Leitungen 32, 34, 36 in F i g. 1 und auf tung für eine Verstellvorrichtung, mit einer Aufden Leitungen 64, 66, 68 in Fig. 2) das eine Zeichnungsvorrichtung, die mindestens ein modu-Schräglauf-Bezugssignal (zusammengesetztes Be- üertes Befehlssignal auf einer mittleren Spur eines zugssignal auf der Leitung 52 in F i g. 1 und Lei- Magnetbandes und zwei Schräglauf-Bezugssignale tung 62 in F i g. 2) gleichzeitig als Bezugssignal 30 konstanter Frequenz und vorgegebener Phasenlage für das in seiner Phase modulierte Befehlssignal zueinander auf getrennten Spuren des Magnetbandes dient und aus einer ersten Signalkomponente aufzeichnet, die auf gegenüberliegenden Seiten der (Rechteckwelle auf Leitung 42) und einer zweiten mittleren Spur liegen, einer in einer das Magnetband zur ersten um 90° phasenverschobenen Signal- abtastenden Wiedergabevorrichtung angeordneten komponente (Markierimpulszüge auf Leitung 44) ₃₅ Phasenvergleichsvorrichtung, die aus dem Vergleich zusammengesetzt ist, daß die Wiedergabevorrich- der Phasenlage der beiden Bezugssignale ein dem tung (in Fig. 2) einen Diskriminator(78) auf-- Schräglauf des Magnetbandes proportionales Korweist, der die beiden Signalkomponenten zurück- rektursignal bildet, nach dessen Maßgabe das von bildet und mit seinen beiden Ausgängen (Leitung der Wiedergabevorrichtung ebenfalls vom Magnet-80, 82) mit um 90° versetzten Wicklungen eines ₄₀ band abgetastete Befehlssignal veränderbar ist.
Resolvers (100, 110) verbunden ist, wobei der Derartige Einrichtungen werden in großem Um

fang bei numerischen Steuerungen, insbesondere von Werkzeugmaschinen, eingesetzt. Da normalerweise der Verstellmechanismus, beispielsweise bei einer

mit der Verstellvorrichtung (Servomotor 114) gekoppelte Rotor (112) des Resolvers, an dem ein in seiner Phase moduliertes Ist-Signal für die

Stellung der Verstelleinrichtung ansteht, mit ₄₅ Werkzeugmaschine, in mehreren Achsrichtungen einer Soll-Istwert-Vergleichsschaltung (Phasen- verstellt werden soll, sind die hierfür erforderlichen detektor 118) der Regeleinrichtung verbunden
ist, die das Befehlssignal mit dem Ist-Signal ver

gleicht, daß die dem Schräglauf proportionale

Informationen auf getrennten Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet. Besondere Schwierigkeiten bedeutet es nun, das Magnetband exakt so zu führen,

Korrektursignale bildende Phasenvergleichsvor- _5O daß die einzelnen Spuren des Magnetbands keine richtung (Phasendetektor 134) die eine Signal- zeitliche Phasenverschiebung aufweisen, was zu einer komponente des zusammengesetzten Bezugssignals mit dem anderen Bezugssignal vergleicht

und auf eine zwischen der Soll-Istwert-Ver-

entsprechenden Phasenverschiebung der abgelesenen Befehlssignale führt. Bei einer Vorrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Befehlssignalen zur gleichsschaltung (Phasendetektor 118) und der ₅₅ numerischen Steuerung, bei der die Befehlssignale' Verstelleinrichtung (Servomotor 114) liegenden frequenzmoduliert sind, ist bekanntgeworden, einen Korrekturschaltung (Widerstände 126, 132) ein- Schräglauf des Magnetbands durch Bezugssignale wirkt. auszugleichen, die an beiden Rändern des Magnet-

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- bands aufgezeichnet werden. Die Bezugssignale Hekennzeichnet, daß die auf dem Magnetband ge- 60 gen vor in Form von Rechteckimpulsen konstanter speicherten Befehls- und Bezugssignale Recht- Frequenz, die eine bestimmte Phasenlage zueinander eckwellen sind. aufweisen. Durch einen Schräglauf wird die Phasen-

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da- lage zur einen oder zur anderen Richtung geändert, durch gekennzeichnet, daß das zusammengesetzte Durch einen entsprechenden Vergleich wird ein Signal eine Rechteckwelle ist, der innerhalb einer 65 Korrektursignal gewonnen, das wegen der unterPeriode jeweils ein kurzer Impuls mittig über- schiedlichen- Erscheinungsform von Bezugssignal lagert ist, und daß im Diskriminator (78) der und Befehlssignal über eine Wanderervorrichtung Wiedergabevorrichtung Impulse erzeugt werden, auf das Befehlssignal einwirken muß. Dies geschieht

über Verzögerungsstrecken, deren Wirkung in Abhängigkeit von der Größe des Korrektursignals geändert wird, d. h., die Laufzeit des Befehlssignals durch die Verzögerungsstrecke wird nach Maßgabe des Korrektursignals geändert. Derartige Verzögerungsstrecken, die beispielsweise sogenannte akustische Verzögerungsstrecken sind, sind außerordentlich aufwendig, platzraubend und schwer justierbar.

Ein besonderes Problem stellt der Schräglauf des Magnetbandes bei phasenmodulierten Befehlssignalen dar, da das Bezugssignal für das phasenmodulierte Befehlssignal immer auf einer getrennten Spur aufgezeichnet ist. Die Genauigkeit, die für einen korrekten Lauf das Magnetbands erforderlich wäre, um die Toleranzen der Steuerung in zulässigen Grenzen zu halten, ist kaum erreichbar, und wenn, dann nur mit erheblichem Aufwand. In diesem Zusammenhang ist auch ein Verfahren zur Schräglaufkompensation bei Vorrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Befehlssignale in ihrer Phase moduliert sind (britische Patentschrift 762 699). Bei der Aufzeichnung der phasenmodulierten Signale auf Magnetband wird so vorgegangen, daß entweder das Befehlssignal oder das Bezugssignal verdoppelt wird. Falls mehrere Befehlssignale auf getrennten Spuren aufgezeichnet werden sollen, kann nur eine Verdoppelung der Befehlssignale erfolgen, damit für sämtliche Befehlssignale eine gleichmäßige Korrektur erzielt wird. Ein derartiges Verfahren führt ungeachtet der Vorkehrungen auf der Wiedergabeseite zu einem verhältnismäßig hohen Aufwand dadurch, daß zur Übertragung von kleinen Befehlssignalen 2n-+.l Spuren auf dem Magnetband benötigt werden. In der Wiedergabevorrichtung sind In Vergleichsvorrichtungen erforderlich, um die beiden verdoppelten Befehlssignale mit dem Bezugssignal in ihrer Phasenlage zu vergleichen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe mindestens eines Befehlssignals in Verbindung mit einer Regeleinrichtung für eine Verstellvorrichtung zu schaffen, mit der eine Schräglaufkompensation von durch Phasenmodulation kodierte, auf Magnetband gespeicherte Befehlssignale derart durchführbar ist, daß in einfacher Weise eine geregelte Verstellvorrichtung, z. B. in Form einer Servoregelung, ansteuerbar ist.

Bei einer Einrichtung der eingangs genannten. Art wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß bei Verwendung eines in an sich bekannter Weise in seiner Phase modulierten Befehlssignals das eine Schräglauf-Bezugssignal gleichzeitig als Bezugssignal für das in seiner Phase modulierte Befehlssignal dient und aus einer ersten Signalkomponente und einer zweiten zur ersten um 90° phasenverschobenen Signalkomponente zusammengesetzt ist, daß die Wiedergabevorrichtung einen Diskriminator aufweist, der die beiden Signalkomponenten zurückbildet und mit seinen beiden Ausgängen mit um 90° versetzten Wicklungen eines Resolvers verbunden ist, wobei der mit der Verstellvorrichtung gekoppelte Rotor des Resolvers, an dem ein in seiner Phase moduliertes Ist-Signal für die Stellung der Verstelleinrichtung ansteht, mit einer Soll-Istwert-Vergleichsschaltung der Regeleinrichtung verbunden ist, die das Befehlssignal mit dem Ist-Signal vergleicht, daß die dem Schräglauf proportionale Korrektursignale bildende Phasenvergleichsvorrichtung die eine Signalkomponente des zusammengesetzten Bezugssignals mit dem anderen Bezugssignal vergleicht und auf eine zwischen der Soll-Istwert-Vergleichsschaltung und der Verstelleinrichtung liegende Korrekturschaltung einwirkt.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung werden zwei Bezugssignale auf die Randspuren eines Magnetbands aufgezeichnet, wobei das eine Bezugssignal allein zur Schräglaufkompensation dient, während das andere sowohl zur Schräglaufkompensation als auch als Referenzsignal für mindestens ein in seiner Phase moduliertes Befehlssignal dient. Da beide Bezugssignale die gleiche Frequenz und eine vorgegebene Phasenlage zueinander aufweisen müssen, ist ein einfacher Impulsgeber, der von einem Frequenztaktgeber angesteuert wird, zur Aufzeichnung dieser beiden Bezugssignale auf das Magnetband erforderlich. Erfindungsgemäß setzt sich das Bezugssignal, das sowohl zur Schräglaufkompensation als auch zum Vergleich mit dem phasenmodulierten Befehlssignal herangezogen wird, aus zwei Signalkomponenten zusammen, die um 90° zueinander versetzt sind. Dieses zusammengesetzte Bezugssignal kann auf der Wiedergabeseite im Diskriminator auf einfache Weise wieder in seine ursprünglichen Komponenten zerlegt werden, damit um 90° versetzte Signale den um 90° versetzten Wicklungen eines Resolvers zugeführt werden können. Da bei Verwendung eines Resolvers als Istwert-Geber dem Stator um 90° versetzte Signale bzw. Spannungen zugeführt werden müssen, die in ihrer Phasenlage exakt dem Bezugssignal für die Phasenmodulation entsprechen müssen, wird durch das erfindungsgemäß zusammengesetzte Bezugssignal eine aus um 90° versetzte Komponenten zusammengesetzte Referenzspannung erhalten, die unbeeinflußt ist von einem Schräglauf des Magnetbands, da eine einzelne Spur durch einen Schräglauf nicht verfälscht wird. Somit steht am Rotor des Resolvers, der mit dem Servomotor mechanisch gekoppelt ist, ein Ist-Signal an, das durch seine Phasenlage gegenüber dem Referenzsignal gekennzeichnet ist. Das Ist-Signal wird in einem Soll-Istwert-Vergleich mit dem Befehlssignal verglichen. Bei einem Schräglauf des Bands ist das Befehlssignal jedoch nicht das tatsächliche Soll-Signal, so daß eine fehlerhafte Regelabweichung am Ausgang des Soll-Istwert-Vergleichs auftritt. Diese Regelabweichung, die normalerweise in Form einer Gleichspannung erscheint, kann durch einfache Zuschaltung einer Korrekturspannung korrigiert werden, wobei die Korrekturspannung das Ergebnis aus einem Vergleich einer der beiden Signalkomponenten des zusammengesetzten Bezugssignals mit dem anderen Bezugssignal ist. Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung braucht das durch einen einfachen Vergleich zwischen den beiden Bezugssignalen gewonnene Korrektursignal keiner weiteren Umwandlung, damit nach dessen Maßgabe das durch Schräglauf verfälschte Befehlssignal korrigiert wird. Vielmehr kann eine einfache Aufschaltung auf den Regelkreis für den Servomotor erfolgen. Dies ist darauf zurückzuführen, daß das zusammengesetzte Bezugssignal, soweit es als Referenzsignal für das phasenmodulierte Befehlssignal verwendet wird, seinerseits nicht im Hinblick auf einen Schräglauf kompensiert zu werden braucht, so daß am Ausgang des Resolvers das tatsächliche Ist-Signal und nicht etwa ein zu korrigierendes Ist-Signal erscheint.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung soll nach-

folgend an Hand von Zeichnungen näher beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Aufzeichnungsvorrichtung,

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Wiedergabevorrichtung,

F i g. 3 ein Blockschaltbild zur Erzeugung eines kombinierten Schräglauf- und Bezugssignals,

F i g. 4 die Wellenform an verschiedenen Punkten der Schaltung nach F i g. 2,

F i g. 5 ein Blockschaltbild eines Diskriminators für eine Wiedergabevorrichtung nach Fig. 2,

F i g. 6 die Wellenformen an verschiedenen Punkten der Schaltung nach F i g. 5,

F i g. 7 ein Blockschaltbild einer Soll-Istwert-Vergleichsschaltung.

Bei dem in den Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die der gewünschten Verstellung einer Verstellvorrichtung entsprechende information in codierter, numerischer Form auf einem Lochband 10 gespeichert, welches einen Bandableser 12 durchläuft, der entsprechende elektrische, die codierte Information wiedergebende Befehlssignale erzeugt. Diese Signale werden über eine Leitung 14 einem Steuergerät 16 zugeführt. Dieser erzeugt Gruppen von Impulszügen, von denen jede die Verstellung entlang einer Achse steuert. Es ist angenommen, daß die Verstellvorrichtung entlang drei zueinander senkrecht stehenden Achsen X, Y, Z verstellt. Das Steuergerät 16 erzeugt Steuerimpulszüge auf den Leitungen 18, 20 und 22. Die Leitungen übertragen gleichzeitig die sich auf das Vorzeichen.der Verstellung entlang einer der drei Achsen beziehende Information. Die drei Leitungen sind mit je einem Steuerzähler 24, 26 und 28 verbunden, die je einer Achse X, Y und Z zugeordnet sind. Jeder Zähler hat einen zusätzlichen Eingang, der mit einem Impulse konstanter Frequenz erzeugenden Impulsgenerator 30 verbunden ist. Die Steuerzähler liefern an ihrem Ausgang Impulszüge, deren Frequenz genaue Bruchteile der Frequenz des Impulsgenerators 30 sind. Die Impulse in jedem dieser Impulszüge sind, bezogen auf eine Bezugswelle, um einen Betrag und mit einem Vorzeichen phasenverschoben proportional der Zahl und dem Vorzeichen der Impulse, die die Zähler von dem Steuergerät über die Leitungen 18, 20 und 22 erhalten. Die phasenverschobenen Steuersignale werden über Leitungen 32, 34 und 36 einem Aufzeichnungskopf 38 eines Magnetbandgerätes zugeführt.

Der Impulsgenerator 30 speist außerdem einen Bezugszähler 40, der den eingespeisten Impulszug durch denselben Teiler teilt wie die Zähler 24, 26 und 28. Der Bezugszähler hat zwei Ausgänge, die mit je einer Leitung 42 und 44 verbunden sind. Die Leitung 42 erhält eine rechteckige Bezugswelle, die die gleiche Frequenz hat wie die Impulszüge auf den Leitungen 32, 34 und 36. Diese Rechteckwelle dient somit als Bezugssignal zur Bestimmung der Phasenverschiebung der Steuersignale. Die Leitung 44 erhält eine Rechteckwelle, die von der vorletzten Teilerstufe des Zählers 40 abgeleitet ist, deren Frequenz folglich doppelt so groß ist wie die der Rechteck-Bezugswelle.

Die Welle auf dem Leiter 42 wird auf ein Flip-Flop 46 übertragen, der ein Rechteckwelle erzeugt, die sich in Phase mit der Welle befindet, die von der letzten Stufe des Bezugszählers 40 abgegeben wird.

Diese Rechteckwelle wird dem Aufzeichnungskopf 38 über eine Leitung 48 zugeführt und auf "einer Spur eines Magnetbands aufgezeichnet. Dieses Signal dient als Schräglaufbezugssignal.

5 Die Rechteckwellen auf den Leitungen 42 und 44 werden beide einem Generator 50 zugeführt, der daraus ein in Fig. IA dargestelltes komplexes zusamt mengesetztes Signal erzeugt. Dieses ist aus einernicht phasenverschobenen Rechteckwelle und der Mitte

ίο jeder Rechteckwelle überlagerten kurzen Impulsen zusammengesetzt und wird über eine Leitung 52 dem Aufzeichnungskopf 38 zugeführt.
. Der Kopf 38 zeichnet magnetisch die verschiedenen Informationen auf einem Magnetband 54 auf.

Das Schräglaufbezugssignal, welches über die Leitung 48 übertragen wird, und das komplexe Bezugssignal auf der Leitung 52 werden auf Spuren registriert, die am Rand des Bandes liegen, so daß der Schräglauf einen maximalen Wert annimmt. Die über

ap die Leitungen 32, 34 und 36 übertragenen Befehlssignale sind auf den dazwischenliegenden Spuren untergebracht.

In der F i g. 2 sind die Signale mittels eines Lesekopfes 60 abgelesen. Das zusammengesetzte Bezugssignal wird über eine Leitung 62, die den Achsen .XT, Y und Z zugeordneten Befehlssignale werden über je eine Leitung 64, 66 und 68 und das Schräglauf-Bezugssignal ist über eine Leitung 70 abgegeben. Das in F i g. 2 wiedergebene Blockschaltbild entspricht einer Verstellung für die X-Achse. Die die Achsen Y und Z betreffenden Kreise sind identisch mit dem für die X-Achse und brauchen daher nicht dargestellt zu werden. Jedes der von den Leitungen 62, 64 und 70 übertragenen Signale passiert je einen Verstärker 72, 74 und 76.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 72, der das zusammengesetzte Bezugssignal erhält, gelangt zu einem Diskriminator 78. Der Diskrimator 78 erzeugt zwei Impulsreihen, von denen die eine der Rechteck-

40. welle ohne Phasenverschiebung entspricht und über eine Leitung 80 abgegeben wird und die andere der um 90° phasenverschobenen Welle entspricht und über eine Leitung 82 abgegeben wird.

Die Leitung 80 endet am Eingang einer Kippstufe 84 und einem zweiten Eingang der Kippstufe 84 unter Zwischenschaltung einer Umkehrstufe 86. Die Kippstufe 84 liefert an ihrem Ausgang eine Bezugs-Rechteckwelle, die mit Bezug auf die Befehlssignale nicht phasenverschoben ist. Die Leitung 82 endet am Eingang einer zweiten Kippstufe 88 und einem zweiten Eingang dieser Kippstufe unter Zwischenschaltung einer Umkehrstufe 90. Die Kippstufe 88 liefert an ihrem Ausgang eine Bezugs-Rechteckwelle, die eine Phasenverschiebung von 90° mit Bezug auf die Befehlssignale aufweist.

Die Ausgänge der Kippstufen 84 und 88 sind unter Zwischenschaltung eines Verstärkerpaares 92 und 94 mit den beiden Statorwicklungen 96 und 98 eines von Hand steuerbaren Resolvers 100 verbunden. Der Rotor 102, 104 dieses Resolvers 100 kann von Hand verstellt werden. Die von Hand steuerbaren Rotorwicklungen 102 und 104 sind mit den Statorwicklungen 106 eines zweiten Resolvers 110 verbunden. Der Rotor 112 des Resolvers 110 ist mit einem Servomotor 114 gekoppelt, der z. B. das Werkzeug einer Werkzeugmaschine entlang der Koordinate X verstellt. Wenn der Stator des Resolvers 100 und folglich der Stator des Resolvers 110 von einer

Rechteckwelle erregt sind, liefern die Ausgänge ihrer Rotoren Signale, mit einer Frequenz entsprechend der Rechteckwelle. Der Rotor 112 ist mit einem Filter 115 verbunden, welcher allein die Grundfrequenz der Rechteckwellen durchläßt.

Der Ausgang dieses Filters 115 ist über einen Verstärker 116 mit einem als Soll-Istwert-Vergleichsschaltung dienenden Phasendetektor 118 verbunden. Ein zweiter Eingang des Phasendetektors 118 ist mit einer Kippstufe 120 verbunden, die die Rechteckwelle der Befehlssignale für die Achse X unter Zwischenschaltung des Verstärkers.74 erhält. Das Ausgangssignal der Kippstufe 120. gelangt auf den Phasendetektor 118 über^zwei Verstärker 122 und 124. Der Phasendetektor 118 vergleicht die Phasen der beiden erhaltenen Soll- und Ist-Signale und erzeugt eine Differenzspannung, deren Amplitude proportional ist der Abweichung bezogen auf eine ideale Phasenverschiebung von 90°. Diese Spannung wird über einem Addierwiderstand 126 und einem Servofilter 128 einem Servoverstärker 130jzugeführt. Letzterer speist

, den Servomotor 114. '·..:■

' Die dem Servofilter 128 Szugeführte Spannung stellt die algebraische Summe der Spannung an dem Widerstand 126 und der einem Widerstand 132 zugeführten Spannung dar, die eine Funktion des Schräglaufs ist. Die letztere wird mit Hilfe eines zweiten einen Phasenvergleich vornehmenden Phasendetektors 134 ermittelt. Der Phasendetektor 134 hat einen Eingang, der von einer Stufe 136 gespeist ist, die das eine durch einen Verstärker 76 verstärkte Sehr ägl auf bezugssignal 70 erhält und einen zweiten Eingang, der das von der Kippstufe 88 kommende Signal erhält, die das um 90° phasenverschobene zweite Schräglaufbezugssignal liefert. Das in den Phasendetektor 134 von der Kippstufe 88 eingegebene Eingangssignal ist nun genau um 90° gegenüber dem von der Kippstufe 136 gelieferten Signal phasenverschoben, wenn das Magnetband keinen Schräglauf hat. Der Phasendetektor 134 vergleicht die Phasen der beiden ankommenden Signale und erzeugt ein Ausgangssignal für den Widerstand 132 in Form einer Rechteckwelle, die einen mittleren Wert Null besitzt, wenn die beiden Eingangssignale genau um 90° gegeneinander phasenverschoben sind, und das auf einen mittleren Wert ansteigt, wenn die Phasenverschiebung von 90° abweicht.

Der Generator 50 zur Erzeugung des zusammengesetzten Signals erhält eine Rechteckwelle ohne Phasenverschiebung und eine Rechteckwelle mit doppelter Frequenz vom Bezugszähler 40 und erzeugt eine Welle von einer Form, wie sie in der Fig. IA dargestellt ist, in der Bezugsimpulse einer Rechteckwelle mit Phasenverschiebung Null überlagert sind.

Gemäß dem in den F i g. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Leitung 42 mit der letzten Stufe des Bezugszählers 40 verbunden, während die Leitung 44 mit der vorletzten Stufe dieses Zählers verbunden ist. Folglich ist das auf der Leitung 44 erscheinende Signal eine Rechteckwelle, deren Frequenz doppelt so groß ist wie diejenige der Rechteckwelle auf der Leitung 42. Das Signal der Leitung 44 wird einem Multivibrator 200 zugeführt, der einen Impuls geringer Dauer jedesmal dann aussendet, wenn die Rechteckwelle auf dem Leiter 44 vom Zustand hoher Spannung in einen Zustand niedriger Spannung übergeht. Diese Impulse geringer Dauer werden über eine Leitung 202 einer Umkehrstufe 204 und einem Und-Gatter 206 zugeführt. Die Umkehrstufe 204 speist ein zweites UND-Gatter 208, das gleichfalls mit der Leitung 42 verbunden ist. Die Leitung 42 ist noch mit einer zweiten Umkehrstufe 210 verbunden, die den zweiten Eingang des UND-Gatters 206 speist. Die Ausgänge der beiden UND-Gatter 206 und 208 gelangen auf ein ODER-Gatter 212, welches die Leitung 52 speist.

Der Diskriminator 78 ist in F i g. 5 im einzelnen dargestellt. Er erhält das zusammengesetzte Bezugssignal nach Verstärkung im Verstärker 72. Dieses Signal, welches über eine Leitung 250 übertragen wird, hat die in F i g. 6 dargestellte Form, denn der Lesekopf 60 liefert einen Impuls jedesmal, wenn die Intensität des magnetisch aufgezeichneten Signals das Vorzeichen ändert. Diese Impulse werden einem Paar polarisierter Verstärker 252 und 254 zugeführt. Der Verstärker 252 ist derart polarisiert, daß er nur auf positive Impulse anspricht, und der Verstärker 254 derart, daß er nur auf negative Impulse anspricht. Die den Verstärker 254 verlassenden negativen Impulse werden in einer Umkehrstufe 256 umgekehrt. Jeder der auf einer der Leitungen 260 und 258 erscheinenden positiven Impulszüge wird in einem Differentiator 262, 264 differenziert, sodann in Verstärkern 266, 268 verstärkt, schließlich auf Nulldetektoren 270 und 272 gegeben. Jeder Nulldetektor enthält einen Stromkreis, der einen kurzen Impuls erzeugt, entsprechend dem genauen Punkt des Originalimpulses beim Durchlaufen des Nullwertes der differenzierten Impulse. Diese Technik der Formgebung hält das System unabhängig von der Form der abgelesenen Impulse.

Der Ausgang des Nulldetektors 270 ist über eine Leitung 274 mit einem Multivibrator 276, mit einem ersten UND-Gatter 278 und einem zweiten UND-Gatter 280 verbunden. Der Multivibrator 276 erzeugt Rechteckimpulse, deren Dauer etwas über derjenigen des von dem Multivibrator 200 liegt, der im Generator 50 liegt, der das zusammengesetzte Signal erzeugt, jedoch sehr viel kleiner als das Zeitintervall ist, welches zwischen dem gesamten von dem Multivibrator 200 erzeugten Teil und der Flanke vor oder hinter der Zacke, die der von der Leitung 42 übertragenen Rechteckwelle ohne Phasenverschiebung entspricht. Der Multivibrator 276 erzeugt folglich ein zeitliches Bezugssignal, welches von den anderen Stufen des Diskriminators verwendet wird, um zwischen den um 90° phasenverschobenen und den nicht phasenverschobenen Impulsen zu unterscheiden.

Der Ausgang des Nulldetektors 272 ist über eine Leitung 279 mit einem dritten UND-Gatter 282 und einem vierten UND-Gatter 284 verbunden. Der zweite Eingang des UND-Gatters 282 ist mit dem Ausgang des Multivibrators 276 verbunden. Die Schaltungsanordnung enthält weiterhin zwei Kippstufen 286 und 288. Der Kipperngang der Kippstufe 286 ist mit dem Ausgang des UND-Gatters 278 verbunden, und sein Rücksetzeingang ist mit dem Ausgang eines ODER-Gatters 281 verbunden. Das ODER-Gatter 281 ist über die Ausgangssignale der UND-Gatter 282 und 284 gesteuert. Die anderen Eingänge des UND-Gatters 278 sind mit den Rücksetzausgängen der Kippstufen 286 und 288 verbunden. Der andere Eingang des UND-Gatters 284 ist mit dem Kippausgang der Kippstufe 288 verbunden, der auch das um 90° phasenverschobene Bezugssignal liefert. Der Kippeingang der Kippstufe 288 ist

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mit dem Ausgang eines fünften UND-Gatters 290 verbunden. Dieses UND-Gatter ist über den Ausgang 279 des Nulldetektors 272, über den Rücksetzausgang der Kippstufe 288 und über den Kippausgang der Kippstufe 286 gesteuert. Dieser Kippausgang der Kippstufe 286 liefert auch das nicht phasenverschobene Bezugssignal. Der Rücksetzeingang der Kippstufe 288 ist mit dem Ausgang eines ODER-Gatters 292 verbunden. Dieses ODER-Gatter ist mit den Ausgängen von UND-Gattern 280 und 282 verbunden. Das UND-Gatter 280 ist einerseits mit dem Rücksetzausgang der Kippstufe 286, andererseits mit dem Ausgang des Nulldetektors 270 verbunden.

Die F i g. 6 zeigt die Ist- und die Sollwerte des Diskriminators 78 und die Istwerte als Funktion der Zeit. Die Hauptfunktion des Diskriminators besteht darin, bei Auftreten des ersten Impulses einer Reihe von zweiten Impulsen eine um 90° phasenverschobene Rechteckwelle zu erzeugen, und zwar aus zwei Impulsen, die innerhalb des Zeitintervalls des Multivibrators auftreten, und diese bei Auftreten der Reihe von zwei aufeinanderfolgenden Impulsen, die gleichermaßen innerhalb des Zeitintervalls des Multivibrators auftreten können, zu beenden. Der Diskriminator erzeugt weiterhin eine Rechteckwelle ohne Phasenverschiebung, indem er die Impulse, die von allen anderen durch eine Periode getrennt sind, die das von dem Multivibrator 276 definierte Zeitintervall überschreiten. Wie man beim Vergleich der Soll- und Istsignale feststellt, kann der Diskriminator mehrere Zyklen reklamieren, bevor die gewünschten Signale erzeugt werden, wenn man von zufälligen Anfangsbedingungen ausgeht oder Geräusche oder Fehlimpulse vorhanden sind. Dadurch wird nicht die Wirkungsweise beeinträchtigt, da der Synchronismus immer in einer im Vergleich zu der tatsächlichen Ansprechzeit der Verstellvorrichtung sehr kurzen Zeit wiederhergestellt ist.

Die beiden Phasendetektoren 118 und 134 sind identisch. Der Schaltplan des als Soll-Istwert-Vergleichsschaltung dienenden Phasendetektors 118 ist in F i g. 7 dargestellt. Er enthält im wesentlichen zwei Transistoren 300 und 302, die eine durch die Rechteckwelle für die Koordinaten gesteuerte Umschalteinrichtung bilden. Die Transistoren steuern eine Diodenbrücke 304, die das gefilterte und verstärkte Signal des Rotors als Eingangssignal erhält. Wenn die Rechteckwelle um 90° phasenverschoben ist, bezogen auf das Ausgangssignal des Rotors, liefert der Detektor eine Spannung in Form einer symmetrischen Rechteckwelle, die für Gleichstrom den Wert Null hat. Der Servofilter 128 erzeugt einen mittleren Wert und versorgt damit den Servoverstärker 130.

Wenn eine andere Phasenbeziehung zwischen dieser Rechteckwelle und der Rechteckwelle am Ausgang des Rotors eintritt, wird eine andere symmetrische Welle erzeugt, deren mittlerer Wert als Gleichstrom eine Funktion dieser Phasenverschiebung ist. Der Transistor 300 verstärkt das Signal vom Verstärker 122, und der Transistor 302 verstärkt das vom Verstärker 124 kommende Signal. Die resultierenden Rechteckwellen werden der Diodenbrücke 304 zugeführt. Wenn die Spannung das eine Vorzeichen hat, wird eine Leitung des Verstärkers 116 mit der Leitung 126 verbunden, wenn die Spannung umgekehrte Vorzeichen hat, wird die andere Leitung verbunden. Die resultierende Rechteckwelle wird auf dem Widerstand 126 gegeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

deren Dauer kürzer ist als die Rechteckwellenperiode und länger als die kurzen Impulse. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Ausgang der Phasenvergleichsvorrichtung (Phasendetektor. 134) ein erster Widerstand (132) liegt, der über einen zweiten Widerstand (126) mit dem Ausgang der Soll-Istwert-Vergleichsschaltung (118) verbunden ist, und daß die Verstellvorrichtung (Servomotor 114) mit einem Punkt zwischen den Widerständen (132, 136) verbunden ist. 5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Diskriminator (78) einen Multivibrator (276) enthält, der ein aus Rechteckimpulsen bestehendes Zeitbezugssignal erzeugt. Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Aufzeichnung und Wiedergabe mindestens eines Befehlssignals in Verbindung mit einer Regeleinrichtung für eine Verstellvorrichtung, mit einer Aufzeichnungsvorrichtung, die mindestens ein moduliertes Befehlssignal auf einer mittleren Spur eines Magnet-. bands und zwei Schräglauf-Bezugssignale konstanter Frequenz und vorgegebener Phasenlage zueinander auf getrennten Spuren des Magnetbands aufzeichnet, die auf gegenüberliegenden Seiten der mittleren Spur liegen, einer in einer das Magnetband abtastenden Wiedergabevorrichtung angeordneten Phasenvergleichsvorrichtung, die aus dem Vergleich der Phasenlage der beiden Bezugssignale ein dem Schräglauf des Magnetbandes proportionales Korrektursignal bildet, nach dessen Maßgabe das von der Wiedergabe- ao vorrichtung ebenfalls vom Magnetband abgetastete Befehlssignal veränderbar ist, dadurch