DE1909430B2 - Schaltungsanordnung zur regelung eines kopftrommelmotors oder eines bandantriebsmotors eines magnetbandgeraetes - Google Patents

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 wird_s 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-

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.

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-

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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

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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

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Claims (5)

Referenzsignal aufgeladen ist und den Versiär-Patentanspriiche: kerkreis bei Vorhandensein des Referenzsignals auf Grund seiner mit der vorgegebenen Zeitkon-

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

(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-