DE1909430B2 - Schaltungsanordnung zur regelung eines kopftrommelmotors oder eines bandantriebsmotors eines magnetbandgeraetes - Google Patents
Schaltungsanordnung zur regelung eines kopftrommelmotors oder eines bandantriebsmotors eines magnetbandgeraetesInfo
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Description
geleitet werden, welches in einer longitudinalen Regelspur aufgezeichnet ist. Die Regelspursignale werden
reproduziert und mit den Trommeltachometersignalen verglichen, so daß die Kopftrommel entsprechend
den vorhergehenden Geschwindigkeitsschwankungen der Kopftrommel während der Aufzeichnung
servogesteuert wird.
Beim Regeln der Trommel ist es neben dem Feststellen eines Phasenfehlers und dem Festlegen der
Kopftrommel in Phase mit den Synchronisierimpulsen auch wünschenswert, die Kopftrommel mit einer
entsprechenden Geschwindigkeit laufen zun lassen, bevor sie bezüglich ihrer Phase festgelegt wird. Daneben
ist es auch wichtig, daß die Trommelgeschwindigkeit sehr schnell in den Synchronlauf übergeht.
Ganz besonders wichtig ist dies in Videogeräten mit geschlossenem Kreis, wo Aufzeichnungs- und
Wiedergabebetrieb häufig unterbrochen werden. So werden z. B. bei der Anwendung derartiger Geräte zu
Lehrzwecken gewisse Teile des Bandes sehr häufig ao und mit verschiedenen Geschwindigkeiten abgespielt.
Es ist wünschenwert. daß die Transporteinrichtungen beim Wechsel der Betriebsart von Aufzeichnung zu
Wiedergabe sehr schnell eingreifen und daß Zeitbasisfehler infolge eines longitudinalen Bandflatterns
minimalisiert werden, um Synchronisationsstörungen im Bild zu vermeiden. Im Wiedergabebetrieb hat sich
bei den bislang bekannten Systemen mit geschlossenen Kreisen herausgestellt, daß der Regelspursynchronbezug
in seiner Phase mit einer Flatterfrequenz von 4 Hz oder mehr moduliert ist, was zu einer Synchronisationsstörung
des Bildes führt. Eine der bisher bekannten Maßnahmen zur Verbesserung dieses Verhaltens besteht darin, das Ansprechen des Trommelservosystems
auf etwa ein halbes Hertz zu verlangsamen und die Synchronisationsslörung auszufiltern.
Dies führt zu einem reduzierten Servogewint; und erlaubt Umdrehungsstörungen, welche ihrerseits
wiederum zu Synchronisationsstörungen führen. Des weiteren führt es zu einer Zeitverzögerung zwischen
der Auswahl des Wiedergabebetriebs und dem Erreichen eines stabilen Bildes.
Aus der USA.-Patentschrift 2 968 702 ist bereits ein Servosystem für Magnetbandgeräte bekanntge
worden, durch das die Phase zweier rotierender EIemente synrhronisierbar ist. Dies erfolgt dadurch, daß
ein Bezugssignal durch einen elektronischen Phasenschieber in der Phase justiert wird. Dabei handelt es
sich jedoch nicht um eine genaue Regelung eines einzigen Motors.
Es ist weiterhin aus der USA.-Patentschrift 3 084 307 ein Motorregler bekanntgeworden, bei
dem ein Wechselbezugssignal mit einem Wechsel-Rückkoppelsignal gemischt und das daraus resultierende
niederfrequente Schwebungssignal zur Regelung der Rotationsgeschwindigkoit des Motors verwendet
wird. Eine derartige Regelung ist für Magnetbandgeräte insbesondere, wenn es sich um die Aufzeichnung
und Wiedergabe von Fernsehsignalen handelt, zu ungenau.
Ein aus der Zeitschrift »ETZ«, AusgabeA, 83.
Jahrgang, Heft 12, 4. Juni 1962, bekanntgewordener Drehzahlregler arbeitet auf digitaler Basis. Derartige
Digitalregler können als Stellgröße die Erregung von Gleichstrommotoren ausnutzen. Für hochgenaue Regelungen
in Magnetbandgeräten eignen sie sich je doch nicht.
Es ist schließlich aus der Zeitschrift »Regelungstechnik«, Heft 10 (O.Jahrgang), 1958, S. 361 bis 366
ein Kaskadenregelsystem bekanntgeworden, bei den der Sollwert durch ein weiteres Hilfsregelsystem geführt
wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Regelschaltungsanordnung der letztgenannten
Art anzugeben, die insgesamt auch noch schnell anspricht, wenn das Bezugssignal beträchtliche
Zeitbasisfehler aufweist.
Diese Aufgabe wird bei einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäfi
durch folgende Merkmale gelöst: einen das Bezugssignal erzeugenden Hilfsregelkreis mit folgenden
Merkmalen: einen in seiner Schwingfrequenz steuerbaren, mit einem Ausgang an den Hauptregelkreis
angekoppelten Oszillator, eine Phasenvergleichstufe. welche das Ausgangssignal des Oszillators sowie ein
von einem aufzuzeichnenden bzw. wiedergebender Signal abgeleitetes Referenzsignal aufnimmt, und eine
Steuerung des Oszillators durch das der Phasendifferenz des Oszillator-Ausgangssignals und des Referenzsignals
entsprechende Ausgangsfehlersignale der Pha senvergleichsstufe.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nimmt das Bezugssignal auf und sorgt für eine Vorservoregelung,
um die Zeitbasisfehler im Bezugssignal zu verkleinern oder zu eliminieren. Das Bezugssignal wird von der Phasenvergleichstufe aufgenommen,
welche ein Ausgangssignal an den gesteuerten Oszillator abgibt. Die Phasenvergleichstufe erhält zusätzlich
ein Rückkopplungssignal vom Oszillator, wobei das Ausgangsfehlersignal der Vergleichsstufe
von der relativen Phase des Bezugs- und des Oszillatorausganges abhängt. Das Oszillatorausgangssigna!
welches als Eingangssignal dem Hauptregelkreis zugeführt wird, spricht auf die aus den Ausgangsfehlersignalen
gebildeten Treibersignale an und ist daher augenblicklich in seiner Phase festgelegt und mit den
Bezugsimpulsen synchronisiert. Zusätzlich kann eine Klemmstufe vorgesehen sein, um ein gewünschtes
Ausgangssignal festzulegen und den gesteuerten Oszillator frei schwingend in Bereitschaftsbetrieb zu
halten, wenn kein Bezugssignal vorliegt. Die Klemmstufe kann weiterhin eine langsame Freigabevorrichtung
enthalten, um die Kopftrommel langsam in Phase mit dem Wiedergabebezugssignal zu bringen,
wenn auf einen Bereitschaftsbetrieb oder Aufzeichnungsbetrieb ein Wiedergabesignal erfolgt.
Durch die Vorservoregelung des Eingangsbezugssignals von der Regelspur durch das elektronische
Bezugssignalservonetzwerk, welches relativ langsara auf Phasenänderungen anspricht, kann die Trommelservoeinrichtung
sehr schnell ansprechen, obgleich das Bezugssignal im Paßband des Trommelservosystems
beträchtliche Zeitbasisfehler aufweist.
Die Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung hat sich als besonders wirksam erwiesen zur Stabilisierung
von Bildern bei willkürlichen Start- und Stoppbedingungen. Die Wirkung eines Bandflatterns
auI das Bezugssignal wird herausgeglättet, so daß ein Synchronisationsfehler des Bildes minimal ist.
Umdrehungsschwankungen führen nur zu einer minimalen Bildsynchronisierstörung, weil der Hauptregelkreis
mit großem Gewinn und ausgedehntem Frequenzansprechen betrieben werden kann. Dies ist besonders
wichtig bei Trommelsystemen mit kleiner Trägheit, wo der einzige Weg zur Minimalisierung
von derartigen Umdrehungsschwankungen darin
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liegt, die Frequenzansprechempfindlichkeit des welches erste und zweite Impulse von entsprechen-
Trommelservosystems auszudehnen. den Quellen erhält und ein Ausgangssignal abgibt,
An Hand des in der Zeichnung schematisch darge- das die Phasenbeziehung der von den beiden Quellen
stellten Ausführungsbeispiels soll die Erfindung gelieferten Signale zueinander wiedergibt. Das darge-
nachstehend näher erläutert werden. Dabei zeigt 5 stellte erste Signal entsteht über eine Tachometer-
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer spule 21, welche über ein Impulsformernetzwerk 23
Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfin- mit dem Zähler verbunden ist. Das zweite Signal
dung zur Steuerung eines Antriebsmotors einer kommt von einem Referenzservonetzwerk 17. Wie
Kopftrommel für ein Videobandgerät, durch das Ausgangssignal angedeutet ist, wird der
Fig. 2 ein detailliertes Blockdiagramm zur Ver- io Zähler 19 durch das zweite Signal in leitende Stel-
deutlichung der einzelnen Stufen des Systems nach lung gebracht, während das erste Signal den Zähler
F i g. 1 und abschaltet. Der nächste Impuls des zweiten Signals
F i g. 3 ein Schaltbild des Servonetzwerkes gemäß schaltet den Zähler wieder an, während der nächst-
den Systemen der F i g. 1 und 2. folgende Impuls des ersten Signals ihn wiederum
In Fig. 1 ist die mit dem Bezugszeichen 1 verse- 15 ausschaltet. Die Form des Ausgangsimpulses vom
hene Schaltungsanordnung als Teil eines Systems zur Zähler 19 entspricht der gezeichneten Rechteckmä-Kontrolle
der Kopftrommel 3 eines Videobandgerä- anderform, wobei die Zeichen »O« und »Γ« das Antes
mit schraubenlinienförmiger Abtastung darge- schalten und Ausschalten durch die Signale vom
stellt. Die dargestellte Kopftrommel 3 ist ein System Referenzsignaiservonetzwerk und dem Tachometer
mit geringer Trägheit und enthält einen Magnet- 20 angeben..
wandler 5 zum Aufzeichnen von Videospuren auf Das Ausgangssignal des Zählers 19 wird über eine
einem Magnetband 7, welches einen Teil der Kopf- Tiefpaßfilterstufe 25 geleitet, welche die Komponen-
trommel 3 in Omegaform umhüllt. Das Band 7 be- ten mit hoher Frequenz zurückhält. Das Signal ge-
wegt sich in bekannter Weise longitudinal, während langt dann in ein Leitungs- und Integrationsnetzwerk
die Trommel 3 rotiert, wobei der Kopf 5 das Band 7 25 27, welches für den offenen Schleifengewinn und das
unter einem Winkel abtastet, der im allgemeinen in Frequenzansprechen eines stabilden Systems sorgt,
der Größenordnung von einigen Grad liegt. Als typi- Das Signal wird danach verstärkt und dem Motor 9
sches Beispiel für eine derartige Einrichtung sei auf zugeleitet.
die USA.-Patentschrift 3 333 753 verwiesen. Die Das dargestellte zusätzliche oder Referenzsignal-Trommel
3 ist über eine mechanische Kupplung 11 30 servonetzwerk 17 enthält eine Phasenvergleichseinmit
einem Motor 9 mit gedruckten Kreisen verbun- richtung 29 und ein freischwingendes Festlegenetzden.
Die Rotationsgeschwindigkeit des Motors hängt werk 33, welches Referenzsignale in Form vertikaler
von der durchschnittlichen Gleichstromerregung vom Synchronisierimpulse oder Kontrollspurimpulse ent-Gleichstromverstärker
13 her ab, der durch die Aus- hält, die eine Periodendauer T aufweisen. Die Phagangssignale
eines Grundservonetzwerks 15 gesteuert 35 senvergleichsvorrichtung 29 ist mit einem Tief pal?-
wird. Das Ausgangssignal des Grundservonetzwerks filternetzwerk 34 verbunden, das seinerseits mit einem
15 hängt von der gegenseitigen Lage zweier Ein- unabhängigem negativem Gleichstromverstärker 35
gangssignale ab. Ein erstes Eingangssignal repräsen- verbunden ist, welcher einen spannungskontrollierten
tiert die jeweilige Stellung des Motors 9, während das Oszillator 37 betreibt. Die Frequenz des spannungszweite
die gewünschte Stellung bzw. das gewünschte 40 kontrollierten Oszillators 37 hängt von der Aus-Verhalten
des Motors wiederspiegelt. Das tatsäch- gangsspannung des Verstärkers 35 ab. Das Ausliche
Verhalten des Motors 9 kann durch ein Tacho- gangssignal des spannungskontrollierten Oszillators
meter angezeigt werden, welches mit dem Motor ge- 37 ist über ein Differenziernetzwerk 39 mit der Phakoppelt
ist. Das Ausgangssignal des Grundservonetz- senvergleichsschaltung 29 verbunden, so daß ein gewerks
15 an dem Gleichstromverstärker 13 ist daher 45 schlossenes Schleifennetzwerk zwischen der Phasenein
Fehlersignal, welches die Differenz zwischen der vergleichsschaltung 29 und dem spannungskontroitatsächlichen
und der gewünschten Stellung des Mo- lierten Oszillator 37 entsteht. Wie durch die eingetors
9 und der Kopftrommel 3 repräsentiert. Das die zeichnete Wellenform illustriert ist, wird die Vergewünschte
Stellung repräsentierende Eingangssignal gleichsvorrichtung 29 abwechselnd durch den Oszilfür
das Grundservonetzwerk 15 wird von einem 50 lator 37 und das Referenzsignal an- und ausgeschal-Referenzsignalservonetzwerk
17 geliefert. Das Refe- tet. Die Wellenform des Ausgangssignals der Verrenzsignalservonetzwerk
17 erhält Referenzimpulse, gleichsschaltung 29 wird durch die gezeichnete rechtz.
B. vertikale Synchronisierimpulse während des eckige Mäanderform repräsentiert, wobei die Zei-Aufzeichnungsbetriebs
oder Kontrollspurimpulse chen »£« und »0« das Einschalten und Ausschalten
während des Wiedergabebetriebs. In jedem Moment 55 durch das Referenzsignal und das Oszillatorsignal
wird der Referenzimpuls in der Gegend von 50 bis bezeichnen. Wie üblich, ist an den Oszillator 37 noch
60 Hertz liegen, je nach dem verwendeten Feldsy- ein Isolationsemitterfolger 41 angeschlossen, der eine
stemstandard. Das Referenzsignaiservonetzwerk Reihe von Impulsen erzeugt, welche die Größe des
sorgt für eine Vorservosteuerung des Referenzsignals Oszillatorausgangssignals repräsentieren. Der Emit-
und liefert dem Grundservonetzwerk 15 ein mit dem 60 terfolger 41 dient ferner dazu, Störschwingungen des
Standard synchronisiertes Signal. Oszillators 37 infolge von Reflexionen vom Zähler
Bezugnehmend auf F i g. 2 sind das Grundservo- 19 zu verhindern. Auf diese Weise ist das zweite dem
netzwerk 15 und das Referenzservonetzwerk 17 detail- Grundservonetzwerk 15 zugeführte Signal vorservo-
lierter dargestellt, wobei die verschiedenen Stufen gesteuert und mit der ankommenden Referenzfre-
eines jeden Netzwerks innerhalb des mit gestrichelten 65 quenz synchronisiert.
Linien dargestellten Blocks enthalten sind. Zunächst Im Wiedergabebetrieb wird das Referenzsignal
enthält das Grundservonetzwerk 15 einen Vorwärts- von der Bandkontrollspur gewonnen und kann in-
Rückwärtszähler oder Phasenvergleichsnetzwerk 19, folge von longitudinalem Bandflattern erhebliche
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Zeitbasisfehler aufweisen. Dieses Flattern führt, ist an einen Schalter 49 gelegt, der zwei Positionen
wenn es nicht korrigiert oder kompensiert wird, zu »R« und »P« für Aufzeichnungs- und Wiedergabebe-Synchronisationsstörungen
des reproduzierten Bildes. trieb aufweist. Der rotierende Arm des Schalters ist In dem vorliegenden System wird das Bandflattern geerdet. Im Wiedergabebetrieb ist die Schalterstelkorrigiert
und kompensiert, indem das Referenzsi- 5 lung »Ρ« geerdet und die andere Seite der Spule 47
gnal vorservogesteuert wird, bevor es in das Grund- über einen Kontrollspurvorvi.rstärker 51 mit einem
servonetzwerk 15, welches die Kopftrommel 3 steuert, Impulsformer 53 verbunden, um aus dem Kontrolleingespeist
wird. Das Referenzsignalservonetzwerk spursignal einen geeigneten Referenzimpuls zu ma-17
glättet die Information von der Kontrollspur und chen. Zwischen dem Vorverstärker 51 und dem Imentfernt
die Synchronisationsstörung, ehe das Signal io pulsformer 53 sind zwei Zweistellungsschalter 55
in das Grundservonetzwerk 15 eingespeist wird. Die und 57 eingeschaltet, welche zur Auswahl des gedurchschnittliche
Größe des Ausgangssignals der wünschten Operationsmodus dienen. Der Schalter 55 Phasenvergleichsvorrichtung 29 ist eine Funktion der hat eine Wiedergabe und Bereitschaftsbetriebstellung
Phasenbeziehung zwischen diesen beiden ankommen- »P« bzw. »λ«, während der Schalter 57 eine Aufden
Signalen, und die Frequenz des spannungskon- 15 zeichnungs- und Wiedergabestellung »R« bzw. »P«
trollierten Oszillators 37 hängt von der Größe des hat. Der Ausgang- des Impulsformers 53 ist mit
Ausgangssignals der Phasenvergleichsvorrichtung 29 einem Knoten 59 der Eingangsleitung der Phasenverab.
Daher koinzidiert die Frequenz des Oszillators 37 gleichsvorrichtung 29 des Referenzsignalservonetzrnit
dem Referenzsignal. Wenn also der Wiedergabe- wcrks 17 verbunden, so daß im Wiedergabebetiieii
betrieb gewählt wirds so ist die- Transportvorrichtung 20 ein Kontrollspursignal als ankommendes Referenzfür
den augenblicklichen Betrieb bereit, und man signal dient. Sowohl im Bereitschaftsbetrieb wie im
muß nicht auf ein Beruhigen des Bildes warten, da Aufzeichnungsbetrieb sind der Vorverstärker 51 und
die Phasenfestlegung langsam erfolgt, so daß sie der Impulsformer 53 voneinander getrennt,
nicht umgekehrt die Trommelgeschwindigkeit stören Im Aufzeichnungsbetrieb stehen die Schalter 49 kann. 35 und 57 in der Stellung »R«, und der Kontrollspur-
nicht umgekehrt die Trommelgeschwindigkeit stören Im Aufzeichnungsbetrieb stehen die Schalter 49 kann. 35 und 57 in der Stellung »R«, und der Kontrollspur-
Das Festlegenetzwerk 33 verrichtet seine Funktion kopf 45 ist so geschaltet, daß er auf dem Band 7 die
während des Bereitschaftsbetriebs, wenn keine Ein- vertikalen Synchronisierimpulse aufzeichnet. Bei die-
gangssignale vorliegen. Ohne das Festlegenetzwerk ser Betriebsart wird das zusammengesetzte Eingangs-
33 und ohne Referenzsignal wäre nämlich das Aus- videosignal durch eine Synchronsignalabtrennschal-
gangssignal des spannungskontrollierten Oszillators 30 tung 60 geleitet, wobei die Videoinformation abge-
sehr niedrig, und dementsprechend würde auch die trennt wird. Das Synchronsignal wird dann durch
Trommel sehr lengsam im Verhältnis zu ihrer nor- den Impulsformer 53 geschickt und kommt an der
malen Geschwindigkeit rotieren. Kreuzungsstelle 59 an, die dem Eingang der Phasen-
Das Festlegenetzwerk 33 erzeugt eine kontinuier- Vergleichsvorrichtung 29 und über einen Widerstand
liehe Gleichspannung für den Oszillator 37, um ein 35 61 der Spule 47 gemeinsam ist.
zweites Signal mit der gewünschten Referenzfrequenz Die F i g. 3 zeigt ein bevorzugtes Schaltbild eines an das Grundservonetzwerk 15 aufrechtzuerhalten. zusätzlichen oder Referenzsignalservonetzwerks 17, In Abwesenheit eines Referenzsignals wird der Oszil- wobei die verschiedenen einzelnen Schaltungen der lator exakt auf das Bereitschaftstreibsignal festgelegt. F i g. 2 innerhalb von Kästen mit gestrichelten Linien Dadurch behält die Trommel 3 eine gewünschte Ro- 40 dargestellt sind, welche mit den gleichen Bezugszeitationsgeschwindigkeit bei, so daß sie, wenn die chen wie in F i g. 2 versehen sind. Bei diesem AusTransport vorrichtung aus dem Bereitschaftsbetrieb führungsbeispicl erhält sowohl das Festlegenetzwerk herausgeschaltct wird, sofort betriebsbereit ist. Im 33 als auch die Phasenvergleichsvorrichtung 29 das wesentlichen bedeutet dies, daß bei Fehlen eines periodische Referenzsignal über eine Eingangs-Rcferenzsignals das Festlegcnetzwerk das Ausgangs- 45 klemme 59. Die Vcrgleichsvorrichtung 29 enthält ein signal des Gieichspannungsverstärkcrs auf einen gc- /?<"-Glicd aus einem kleinen Bluckkunüeiibaior 63 eigneten Wert festlegt, um die Frequenz des span- und einem Widerstand 65, der wiederum mit der Kanungskontrollierten Oszillators auf einen gewünsch- thode einer Blockierdiode 67 verbunden ist. Die Baten Wert zu halten und damit die Trommel 3 mit sis eines NPN-Transistors 69 ist über einen Voreiner bestimmten frei laufenden Geschwindigkeit ro- 5° widerstand 71 mit dem negativen Pol einer Spantieren zu lassen. Es kann auch eine normale Gleich- nungsreferenzquelle und über einen Widerstand 73 Spannungsquelle mit variablem Abgriff 43 vorgese- mit dem Kollektor eines zweiten NPN-Transistors 75 hen sein, die auf einen Wert eingestellt ist, daß sie verbunden. Die Emitter der beiden Transistoren 69 dem spannungskontrollierten Oszillator ein geeigne- und 75 sind geerdet. Die Kollektoren der beiden tes Eingangssignal zuführt, um das gewünschte Be- 55 Transistoren 69 und 75 sind jeweils über Vorwiderreitschafts- und Freilaufverhalten zu erreichen. Das stände 77 und 79 mit dem positiven Pol der Refe-Festlegenetzwerk 33 kann auch einen Anlauf generator renzspannungsquelle verbunden. Der Kollektor des enthalten, so daß im Aufzeichnungs- oder Wiederga- Transistors 69 ist außerdem über einen Widerstand bebetrieb bei gleichzeitiger Abwesenheit von mehr 81 mit der Basis des Transistors 75 und von dort aus als einem Referenzimpuls das Festlegenetzwerk betä- 60 wiederum über einen Widerstand 83 mit dem negatitigt wird, wenn nicht Referenzimpulse zurückkehren. ven Pol der Referenzquelle verbunden.
zweites Signal mit der gewünschten Referenzfrequenz Die F i g. 3 zeigt ein bevorzugtes Schaltbild eines an das Grundservonetzwerk 15 aufrechtzuerhalten. zusätzlichen oder Referenzsignalservonetzwerks 17, In Abwesenheit eines Referenzsignals wird der Oszil- wobei die verschiedenen einzelnen Schaltungen der lator exakt auf das Bereitschaftstreibsignal festgelegt. F i g. 2 innerhalb von Kästen mit gestrichelten Linien Dadurch behält die Trommel 3 eine gewünschte Ro- 40 dargestellt sind, welche mit den gleichen Bezugszeitationsgeschwindigkeit bei, so daß sie, wenn die chen wie in F i g. 2 versehen sind. Bei diesem AusTransport vorrichtung aus dem Bereitschaftsbetrieb führungsbeispicl erhält sowohl das Festlegenetzwerk herausgeschaltct wird, sofort betriebsbereit ist. Im 33 als auch die Phasenvergleichsvorrichtung 29 das wesentlichen bedeutet dies, daß bei Fehlen eines periodische Referenzsignal über eine Eingangs-Rcferenzsignals das Festlegcnetzwerk das Ausgangs- 45 klemme 59. Die Vcrgleichsvorrichtung 29 enthält ein signal des Gieichspannungsverstärkcrs auf einen gc- /?<"-Glicd aus einem kleinen Bluckkunüeiibaior 63 eigneten Wert festlegt, um die Frequenz des span- und einem Widerstand 65, der wiederum mit der Kanungskontrollierten Oszillators auf einen gewünsch- thode einer Blockierdiode 67 verbunden ist. Die Baten Wert zu halten und damit die Trommel 3 mit sis eines NPN-Transistors 69 ist über einen Voreiner bestimmten frei laufenden Geschwindigkeit ro- 5° widerstand 71 mit dem negativen Pol einer Spantieren zu lassen. Es kann auch eine normale Gleich- nungsreferenzquelle und über einen Widerstand 73 Spannungsquelle mit variablem Abgriff 43 vorgese- mit dem Kollektor eines zweiten NPN-Transistors 75 hen sein, die auf einen Wert eingestellt ist, daß sie verbunden. Die Emitter der beiden Transistoren 69 dem spannungskontrollierten Oszillator ein geeigne- und 75 sind geerdet. Die Kollektoren der beiden tes Eingangssignal zuführt, um das gewünschte Be- 55 Transistoren 69 und 75 sind jeweils über Vorwiderreitschafts- und Freilaufverhalten zu erreichen. Das stände 77 und 79 mit dem positiven Pol der Refe-Festlegenetzwerk 33 kann auch einen Anlauf generator renzspannungsquelle verbunden. Der Kollektor des enthalten, so daß im Aufzeichnungs- oder Wiederga- Transistors 69 ist außerdem über einen Widerstand bebetrieb bei gleichzeitiger Abwesenheit von mehr 81 mit der Basis des Transistors 75 und von dort aus als einem Referenzimpuls das Festlegenetzwerk betä- 60 wiederum über einen Widerstand 83 mit dem negatitigt wird, wenn nicht Referenzimpulse zurückkehren. ven Pol der Referenzquelle verbunden.
Das Referenzsignal für die Phasenvergleichsvor- Der zweite Eingang der Phasenvergleichsvorrichrichtung
kann auf sehr viele verschiedene Weisen er- tung 29 ist über eine Blockierdiode 85 mit der Diffezeugt
werden, die von der jeweiligen Anwendung ab- renzierschaltung 39 verbunden. Die Differenzierhängen.
Zum Beispiel tastet in Fig. 2 unter der An- 65 schaltung enthält einen Spannungsteiler mit einem
nähme, daß die Antriebsvorrichtung im Wiedergabe- geerdeten Widerstand 87 und einem zweiten Widerbetrieb
ist, ein Kontrollspurkopf 45 die Kontrollspur stand 89, der an die positive Klemme der Referenzauf
dem Band 7 ab. Eine Abtastspule 47 des Kopfes quelle angelegt ist. Die Diode.85 und der Spannungs-
2990
teiler liegen gemeinsam am gleichen Kontakt eines kleinen Blockkondensators 91, dessen andere Seite
sowohl mit der Isolationsemitterfolgerschaltung 41 wie mit dem spannungskontrollierten Oszillator 37
verbunden ist.
Der dargestellte Isolationsemitterfolger 41 enthält einen PNP-Transistor 93, dessen Basis mit dem Kondensator
91 verbunden ist, während der Kollektor geerdet ist. Der Emitter des Transistors 93 ist über
einen Vorwiderstand 95 mit der Referenzspannungsquelle und dem Grundservonetzwerk 15 verbunden.
Der am Kollektor des Transistors 75 gebildete Ausgang der Phasenvergleichsvorrichtung 29 ist über
eine Leitung 97 mit dem Tiefpaßfilter 31 verbunden. Der Filterkreis 31 enthält eine Serienschaltung, bestehend
aus einem Widerstand 99 und einem Kondensator 101, und dient zur Erzeugung eines kleinen
Sägezahnsignais mit einer Frequenz, die mit der der Referenzquelle zur Phasenvergleichsvorrichtung
übereinstimmt.
Zwischen dem Widerstand 99 und dem Kondensator 101 des Filters 31 führt ein Abgriff an die Basis
eines PNP-Transistors 103, welcher Teil des negativen Gleichspannungsverstärkers 35 ist. Das dargestellte
Ausführungsbeispiel des Verstärkers 35 kann als Verstärker mit hoher Verstärkung oder als Verstärker-Integratorschaltung
angesehen werden. Die Basis des Transistors 103 ist mit einem Spannungsteiler aus zwei Widerständen 105 und 107 verbunden,
die mit dem positiven bzw. negativen Pol der Referenzquelle verbunden sind. Der Emitter des
Transistors 103 ist über einen Vorwiderstand 109 direkt mit dem positiven Pol der Referenzquelle verbunden.
Der Kollektor des Transistors 103 ist mit einer gemeinsamen Leitung 111 verbunden, an der
auch unter anderem der Kollektor eines NPN-Transistors 113 liegt, dessen Basis an einem aus zwei
Widerständen 115 und 117 bestehenden, die beiden Klemmen der Referenzquelle überbrückenden Spannungsteiler
liegt. Der Emitter des Transistors 113 ist über einen Widerstand 119 mit dem negativen Pol
der Referenzquelle verbunden.
Die gemeinsame Leitung 111 ist über eine Serienschaltung aus einem Widerstand 121 und einem
Kondensator i23 mit dem positiven Pol der Referenzquelle verbunden. Desgleichen ist sie über einen
Widerstand 125 mit einem Zweistellungsschalter 127 verbunden, dessen Stellungen »P« und »R« für
Wiedergabe und Aufzeichnungsbetrieb dienen. Befindet sich der Schalter in der Stellung »P«, so schaltet
er ein Kondensatometzwerk, bestehend aus zwei Kondensatoren 129 und 131, an, welches die Pole der
Referenzquelle überbrückt. Befindet sich der Schalter in der Stellung»/?«, so ist dieser Kondensatorzweig
129, 131 abgetrennt und demzufolge auch der Widerstand 125. Das bewirkt eine Änderung des
Verstärkungsgrades des Verstärkers zwischen dem Aufzeichnungs- und Wiedergabebetrieb. Wo Ausfälle
wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel von der Phase des Servonetzwerks abhängen, ist es wünschenswert,
den Ausfall sobald wie möglich in eine geeignete Stellung zu bringen. Aus diesem Grund
wird die Verstärkung des Referenzsignalservonetzwerks 17 zwischen dem Wiedergabe- und Aufzeichnungsbetrieb
geändert
Der gemeinsame Punkt 111 ist auch mit der Basis eines Emitterfolgertransistors 133 verbunden, dessen
Kollektor mit dem positiven Pol der Referenzquelle und dessen Emitter über einen Widerstand 135 mit
dem negativen Pol der Referenzquelle verbunden ist. Die Kombination des Emitterfolger und der Schaltung
aus dem Widerstand 121, Kondensator 123, Widerstand 125, Schalter 127, Kondensator 129 und
131 sorgt für einen Integrations- und Verstärkerbetrieb, der in den beiden Betriebsarten verschieden ist.
Der Emitter des Transistors 133 ist mit dem Eingang
ίο des spannungskontrollierten Oszillators 37 und
gleichzeitig über einen hochohmigen Widerstand 137 mit dem Emitter des Transistors 103 verbunden.
Der dargestellte spannungskontrollierte Oszillator 37 enthält z/ei NPN-Transistoren 141 und 143 mit
geerdeten Emittern. Die Basen der Transistoren 141 und 143 sind über Kondensatoren 145 und 147 mil
kleiner Kapazität ebenfalls geerdet. Der Kollektor des Transistors 141_ist über einen Kondensator 149
mit der Basis des Transistors 143 verbunden, während der Kollektor des Transistors 143 einerseits
über einen Kondensator 151 mit der Basis des Transistors 141 und andererseits über Widerstände 153
und 155 mit dem positiven Pol der Refrrenzquellc verbunden ist. Der Mittel abgriff- zwischen den
»5 Widerständen 153 und 155 ist einerseits über einen
Kondensator 157 geerdet und andererseits über einen Kollektorwiderstand 158 mit dem Kollektor des
Transistors 141 verbunden. Die Gleichspannung^ibgriffschaltung
43, welche in F i g. 2 separat dai ge-
stellt ist, kann innerhalb der Oszillatorstufe 37 verwirklicht sein. Der Kollektor des Transistors 141 ist
mit einem variablen Widerstand 159 verbunden, dem ein Bildzahlschalter 161 mit zwei Stellungen
»25« und »30« parallel liegt und der je nachdem ir·
die eine oder andere Lage eingeschaltet wird, ob ein System mit 25 Bildern pro Sekunde oder mit 30 Bildern
pro Sekunde verwendet ist. Der Schalter 161 ist über einen zweiten variablen Widerstand 163 und
einen Widerstand 165 mit dem Eingang des span-
nungskontrollierten Oszillators verbunden, wobei dei Fingang ein gemeinsamer Knotenpunkt eines geerde
ten Vorwiderstands 167 eines Eingangswiderstand-169. eines Basisvorwiderstands 171 des Transistor^
141 und eines Basisvorwiderstands 173 -des Transistors 143 ist. Entsprechend wird der Schalter 161 im
Bereitschaftsbetrieb in eine der beiden Stellungen gebracht, je nach dem verwendeten Feld. Die Widerstände
159 und 163 sind variabel ausgebildet, so daß die präzise Geschwindigkeit eingestellt werden kann
Der Ausgang des Oszillators 37 zum Isolationsemitterfolger 41 wird zwischen dem Kondensator 149 und
dem Widerstand 158 abgegriffen.
Das Festlegenetzwerk 33 ist in Fig.3 mit dei
Referenzklemme 59 verbunden, welche die vertikalen Synchronsignale oder die Kontrollspurreferenzsignale
erhält. Das Referenzsignal wird durch eine Serienschaltung aus einem Kondensator 172 unc
einem Widerstand 173, der sich zum negativen Po der Referenzquelle erstreckt, abgenommen. Der Mit-
telabgriff der Serienschaltung aus dem Widerstand 173 und dem Kondensator 172 führt auf die Basis
eines NPN-Transistors 175. Die Kapazität des Kondensators 172 und des Widerstandes 173 werden se
ausgewählt, um die rechteckförmigen Referenzim-
pulse in dreieckförmige Spitzen umzuwandeln. Dei Emitter des Transistors 175 ist mit dem negativer
Pol der Referenzquelle verbunden, während der Kollektor des Transistor., 175 über einen Kondensatoi
2990
177 ebenfalls mit dem negativen Pol der Referenzquelle und über einen Widerstand 179 mit dem positiven
Pol der Referenzquelle verbunden ist. Die Transistorstufe 175 dient als Sägezahngenerator, wobei
dir, Werte des Widerstands 179 und des Kondensators 177 die Form des Sägezahns bestimmen. Der
Kollektor des Transistors 175 ist mit der Anode einer Blockierdiode 181 verbunden, dessen Kathode
mit der Basis eines NPN-Transistors 183 eines Stromverstärkers verbunden ist. Die Blockierdiode
dient zum Schutz des Transistors 175 gegen umgekehrte Emitterbasisspannungsschwankungen des
Transistors 183. Der Kollektor des Transistors 183 ist mit dem positiven Pol der Referenzquelle verbunden,
während der Emitter über einen Kondensator is 185 mit einem Zweistellungsschalter 187 verbunden
ist, dessen beide Stellungen mit »P« und »R« bezeichnet
sind. Die Stellung »P« ist mit dem positiven Pol der Referenzquelle verbunden, während die Stellung
»R« offen ist. Der Emitter ist weiter über einen so
großen Widerstand, bestehend aus zwei Widerständen 189 und 191, mit dem negativen Pol der Referenzquelle
verbunden, wobei die ohmschen Widerstände der beiden Widerstände 189 und 191 vorzugsweise
im Verhältnis von 1:10 zueinander stehen. Der Mittelabgriff der Widerstände 189 und 191 liegt an der
Anode einer Blockierdiode 193, deren Kathode mit einem gemeinsamen Knotenpunkt zweier parallel geschalteter
Widerstände 194 und 195 verbunden ist, die jeweils mit der Basis von NPN-Transistoren 197
und 199 verbunden sind. Die Transistoren 197 und 199 sind in Serie geschaltet, wobei die Kollektoren
mii den Emittern verbunden sind. Der Kollektor des Transistors 197 und der Emitter des Transistors 199
sind mit einem als Erde dargestellten Schwellpotentialreferenzpunkt 200 verbunden. Das Festlegenetzwerk
33 der F i g. 3 ist so ausgebildet, daß die Transistoren 197 und 199 leitend sind, wenn kein Referenzsignal
vorliegt und ein frei schwingendes Signal an den unabhängigen Verstärker 35 abgeben. In Ab-Wesenheit
eines Referenzsignals ist der Transistor 175 gesperrt, so daß sich der Kondensator 177 auf
Referenzspannung aufladen kann, so daß dadurch wiederum der Transistor 183 durchgeschaltet wird.
Die Spannung am Mittelabgriff der Widerstände 189 und 191 steigt an und läßt die Transistoren 197 und
199 leitend werden. Sobald ein Referenzsignal an der Eingangsklemme 59 ankommt, leitet der Transistor
175 und entlädt den Kondensator 177, wodurch der Transistor 183 abgeschaltet wird. Befindet sich der
Schalter 187 in der Stellung »Ä«, so können die
Transistoren 197 und 199 nicht leiten. Vorzugsweise werden zwei Transistoren 197 und 199 deshalb verwendet,
da der festzulegende Punkt, nämlich der Knotenpunkt 111, sowohl positiv als auch negativ
gegen Erde vorgespannt sein kann. Da es bekannt ist, daß Transistoren verschiedene Betawerte für Vorwärts-
und Rückwärtsleitung haben, sichert die Parallelschaltung zweier Transistoren eine vernünftige
Verstärkung sowohl für positive ais auch für negative Ströme.
Im Wiedergabebetrieb ist es wünschenswert, die Phase der Kopftrommel 3 langsam, d. h. etwa 1 bis
2 Sekunden, mit der Kontrollspur zr synchronisieren. Ist nämlich auf der anderen Seite die Synchronisationsrate
zu schnell, so erfolgt eine sehr schnelle Korrektur der Trommelstellung, und die Trommelgeschwindigkeit
wächst an, während ein langsameres Auslösen zu einem geringeren Anwachsen der Trommelgeschwindigkeit
führt. Wenn die Trommelgeschwindigkeit den Sollwert, beispielsweise 3600 Umdrehungen
pro Minute, überschreitet, so wird die Bildinformation dem Monitor mit einer zu großen Folgefrequenz
zugeführt, so daß der Horizontaloszillator des Monitors Schwierigkeiten hat, die Spur zu halten,
so daß dementsprechend das Bild über dem Schirm wandert. Hält man dagegen die Änderung der Trommelgeschwindigkeit
während der Periode der Phasenkorrektur gering, so kann der Mon'tor der Veränderung
mit nur minimaler Bildverschiebung folgen. Das Festlegenetzwerk 33 der F i g. 3 dient vorzugsweise
zur Festlegung mit geringer Kupplung im Wiedergabebetrieb und mit momentaner Kupplung im Aufzeichnungsbetrieb.
Wie bereits vorher erwähnt wurde, lädt sich der Kondensator 177 im Bereitschaftsbetrieb
auf und entlädt sich sehr rasch beim Ankommen von Referenzimpulsen. Um die raschj
Entladung beim Schalten in den Wiedergabebetrieb zu verhindern, bilden der Kondensator 185 und de:
Widerstand 189 und ÄC-Ladeschaltung der gewünschten
Zeitkonstante. Vordem Eintreffen von Referenzimpulsen lädt sich der Kondensator auf die
volle Referenzspannung auf. Nach dem Ankommen der Referenzimpulse verlängert die Zeitkonstante der
Schaltung des Kondensators 185 und Widerstands 189 die Zeit, ehe die Transistoren 197 und 199 ihren
nichtleitenden Zustand voll einnehmen. Im Aufzeichnungsbetrieb ist eine langsame Auslösung nicht so
wünschenswert wie im Wiedergabebetrieb. Daher werden im Aufzeichnungsbetrieb der Kondensator
185 und der Widerstand 189 und damit die langsame Auslösung weggeschaltet, so daß die Festlegung sofort
mit dem Ankommen des ersten Referenzimpulses ausgelöst wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
2990
Claims (5)
1. Schaltungsanordnung zur Regelung eines siante erfolgenden Entladung verzögert abschal-
Kopftrommelmotors oder eines Bandantriebsmo- 5 ten läßt.
tors eines Magnetbandgerätes mit einem die Er- 6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3
regung des Motors regelnden Hauptregelkreis, und 4, gekennzeichnet durch einen Umschalter
dem ein der tatsächlichen Drehzahl des Motors (187), der den Ladekreis (185, 189) im Wiederentsprechendes
Signal und ein der Solldrehzahl gabebetrieb des Magnetbandgerätes in den Ver-
des Motors entsprechendes Bezugssignal züge- io stärkerkreis (183, 197, 199) einschaltet und im
führt wird, und der die Erregung des Motors ent- Aufzeichnungsbetrieb abschaltet,
sprechend der Abweichung zwischen den beiden
Signalen regelt, gekennzeichnet durch
einen das Bezugssignal erzeugenden Hilfsregelkreis (17) mit folgenden Merkmalen: einen in sei- 15
ner Schwingfrequenz steuerbaren, mit einem
Ausgang an den Hauptregelkreis (15) angekoppelten Oszillator (37), eine Phasenvergleichstu'fe
Signalen regelt, gekennzeichnet durch
einen das Bezugssignal erzeugenden Hilfsregelkreis (17) mit folgenden Merkmalen: einen in sei- 15
ner Schwingfrequenz steuerbaren, mit einem
Ausgang an den Hauptregelkreis (15) angekoppelten Oszillator (37), eine Phasenvergleichstu'fe
(29), welche das Ausgangssignal des Oszillators Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schal-
(37) sowie ein von einem aufzuzeichnenden bzw. 20 tungsanordnung zur Regelung eines Kopftrommelwiedergebenden
Signal abgeleitetes Referenzsignal motors oder eines Antriebsmotors eines Magnetaufnimmt,
und eine Steuerung des Oszillators bandgerätes mit einem die Erregung des Motors re-(37)
durch das der Phasendifferenz des Oszil- gelnden Hauptregelkreis, dem ein der tatsächlichen
lator-Ausgangssignals und des Referenzsignals Drehzahl des Motors entsprechendes Signal und ein
entsprechende Ausgangsfehlersignal der Phasen- 25 der Solldrehzahl des Motors entsprechendes Bezugsvergleichstufe,
signal zugeführt wird, und der die Erregung des Mo-
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 für tors entsprechend aer Abweichung zwischen den beiein
Video-Magnetbandgerät, dadurch gekenn- den Signalen regelt.
zeichnet, daß das Referenzsignal bei Aufzeich- Obwohl die Geschwindigkeit eines Kopfes gegennungsbetrieb
des Magnetbandgerätes die Folge- 30 über dem Band und die relative Phase sehr wichtig
frequenz der Vertikal-Sychronimpulse des aufzu- bei verschiedenen Aufzeichnungs- und Wiedergazeichnenden
Videosignals und im Wiedergabe- begeräten sind, sind sie besonders wichtig für Videobetrieb
die Folgefrequenz der bei Aufzeichnung handgeräte derjenigen Typen, bei denen die Wamlauf
einer Regelspur des Bandes gesondert aufge- lerköpfe periodisch aus ihrer Betriebsstellung zum
zeichneten Vertikal-Synchronimpulse des aufge- 35 Band geraren. Die vorliegende Erfindung findet deszeichneten
Videosignals besitzt. halb besonders vorteilhaft Anwendung bei Video-
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und/ bandgeräten mit schraubenförmiger Abtastung. In
oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Phasen- derartigen Geräten ist es allgemein üblich, einen oder
vergleichstufe (29) und der Oszillator (37) über zwei Magnetköpfe auf einer rotierenden Trommel zu
ein Tiefpaßfilter (34) und einen Verstärker (35) 40 befestigen. Der Kopf oder die Köpfe rotieren zusamgekoppelt
sind, welche aus dem Ausgangsfehler- men mit der Trommel, um das Band einmal pro Visignal
der Phasenvergleichstufe (29) ein in seiner deofeld zu überqueren. Unter der Annahme, daß ein
Amplitude diesem Ausgangsfehlersignal entspre- einzelner Kopf verwendet wird, wird im Aufzeichchendes
Gleichstromsignal erzeugen. nungsbetrieb bei einer Rotation des Videokopfs ein
4. Schaltungsanordnung nach einem der An- 45 Feld sowie der Vertikalsynchronisierungsimpuls aufsprüche
1 bis 3, gekennzeichnet durch eine den gezeichnet. Wenn der Kopf das Band verläßt oder
Oszillator (37) bei fehlendem Referenzsignal auf durch eine Longitudinalspur unterbrochen wird, wird
eine vorgegebene Schwingfrequenz klemmende kein Videosignal aufgezeichnet. Das Fehlen eines
Stufe (33). derartigen Signals wird als Signalausfall bezeichnet.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, da- 50 Im Wiedergabebetrieb bedeutet der Signalausfall ein
durch gekennzeichnet, daß die Klemmstufe (33) nicht beschriebenes Teil des letztlich entstehenden
folgende Merkmale aufweist: einen am Eingang Bildes. Es ist nun wünschenswert, daß der Signalausfür
das Referenzsignal liegenden Sägezahngene- fall jeweils am Anfang oder Ende eines Videofeldes
rator (175, 177, 179), der bei fehlendem Refe- stattfindet, so daß er nicht gerade im Zentrum des
renzsignal ein Signal vorgegebener Amplitude 55 Bildes erscheint, wo er sehr auffallend wäre. Ein ge-
und bei Vorhandensein des Referenzsignals im eigneter Platz für den Signalausfall ist in der Nähe
Takte des Referenzsignals schwingt, einen an den des Endes eines Videofeldes gerade vor dem vertika-Sägezahngenerator
angekoppelten Verstärker- len Synchronisierintervall, wobei jedoch darauf geachkreis
(183, 197, 199), der als Funktion des Si- tet werden muß, daß er keinesfalls während irgendcignals
vorgegebener Amplitude vom Sägezahn- 60 ncs Teils des vertikalen Synchronisierimpulses crgenerator
(175, 177, 179) durchgesteuert ist und folgt. Ist das Gerät auf Aufzeichnungsbetrieb gedamit
ein Signal für den Oszillator (37) liefert schaltet, so kann das vertikale Synchronisiersignal
und der bei schwingendem Sägezahngenerator dazu verwendet werden, die Rotation der Kopftrom-
(175, 177, 179) im Takte des Referenzsignals ge- inel zu synchronisieren und die Kopftrommel im
sperrt ist, und einen in den Verstärkerkreis einge- 65 Ausfallbercich gerade vor einem darauffolgenden verschalteten,
im Wiedergabebetrieb des Magnet- tikalcn Synchronisationssignal zu plazieren. Während
bandgerätes wirksamen Ladekreis (185, 189) mit des Wiedergabebetriebs können die Synchronisierimvorgegebener
Zeitkonstante, der bei fehlendem pulse von dem vertikalen Synchronisationssignal ab-
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US70954668A | 1968-03-01 | 1968-03-01 | |
US70954668 | 1968-03-01 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1909430A1 DE1909430A1 (de) | 1969-09-11 |
DE1909430B2 true DE1909430B2 (de) | 1973-03-08 |
DE1909430C3 DE1909430C3 (de) | 1977-08-18 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US3495152A (en) | 1970-02-10 |
FR2003011A1 (de) | 1969-11-07 |
DE1909430A1 (de) | 1969-09-11 |
BE729133A (de) | 1969-08-01 |
GB1200584A (en) | 1970-07-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |