DE1963626B2 - Schaltungsanordnung zur regelung der drehzahl und phasenlage eines kopfrades in einem videobandgeraet - Google Patents

Description

ein Regelsignal erzeugt, das einem Stellglied züge- ίο erfolgt, der durch die Flanke der trapezförmigen führt wird, welches die Geschwindigkeit und Phase Spannung gegeben ist. Im synchronen Zustand liegt des Kopfrades innerhalb eines stabilen Bereiches hält, also das Synchronisiersignal auf der richtigen Trapezder durch die Regelschaltung vorgesehen ist. flanke und wird durch die Schaltung auf dieser ge-

Bei Videobandgeräten ist es erforderlich, die Dreh- halten. Bei diesem Gerät ist aber auch eine exakte zahl und Phasenlage eines Kopfrades, das, einen oder 15 Regelung der Phasenlage des Kopfrades nicht mögmehrere Videoköpfe trägt, äußterst genau zu regeln. lieh, da eine bleibende Regelabweichung innerhalb Die Regelung beschränkt sich nicht auf die Rotations- des durch die Trapezflanke gegebenen stabilen Begeschwindigkeit, sondern erfaßt auch die Phasenlage reiches nicht erkannt und ausgeregelt werden kann, des Kopfrades gegenüber dem Magnetband. Dies ist Ein zusätzlicher Nachteil dieses bekannten Gerätes erforderlich, um eine exakte Synchronisation eines 20 ist darin zu sehen, daß bei der Aufzeichnung des Fernsehempfängers, über den ein aufgezeichnetes Fernsehsignals auf das Magnetband die Vertikalsyn-Signal wiedergegeben werden soll, zu ermöglichen. chronimpulse verlorengehen. Sie werden durch die Üblicherweise wird bei einer Aufzeichnung eines aufgezeichnete Synchronspur gelöscht. Infolgedessen Signals nach dem obengenannten Verfahren die Um- ist eine zusätzliche Schaltung erforderlich, die die schaltlücke, in der die Videoköpfe umgeschaltet wer- 25 notwendigen Vertikalsynchronimpulse bei Wiederden bzw. von einer Spur auf die nächste Spur auf- gäbe wieder zusetzt.

laufen, an die Magnetbandkante verlegt. Die Um- Wie schon erwähnt, ist die Steilheit der Schräge

schaltlücke liegt somit kurz vor oder kurz nach dem bzw. der Trapezflanke für die Größe des stabilen Vertikalsynchronimpuls eines aufgezeichneten Fern- Regelbereiches maßgebend. Da nun aber die Steilheit sehsignals. Auf keinen Fall darf es vorkommen, daß 30 der Schräge bzw. der Trapezflanke nicht unendlich die Umschaltlücke und der Vertikalsynchronimpuls groß gemacht werden kann (Stabilitätsbedingungen zusammenfallen, da sonst die Synchronisation des des Regelkreises), ist es die Aufgabe der Erfindung, Fernsehempfängers, über den das aufgezeichnete eine Regelschaltung für ein Kopfrad aufzubauen, die Signal wiedergegeben wird, außer Tritt fällt. Diese es ermöglicht, eine eventuell auftretende bleibende Bedingung macht auch eine Phasenregelung des Kopf- 35 Abweichung der Phasenlage des Kopfrades vom Sollrades erforderlich. wert innerhalb des stabilen Regelbereiches zu erken-

Bei einer bekannten Schaltung zur Regelung der Phasenlage des Kopfrades wird aus dem Vertikalsynchronimpuls ein Impuls mit einer Schräge bestimmter Steilheit abgeleitet. Innerhalb des Bereiches der Schräge liegt die Regelung des Kopfrades in ihrem stabilen Bereich, d. h., das Kopfrad dreht mit konstanter Geschwindigkeit und hat eine bestimmte Phasenlage. Verändert sich die Phasenlage innerhalb

des stabilen Bereiches, beispielsweise durch mecha- 45 tung abhängig von der Richtung der Regelabweichung nische äußere Einflüsse hervorgerufen, so hat die derart verändert, daß die Regelabweichung kompensiert wird.

Bei einer Regelung der Phasenlage des Kopfrades gemäß der Erfindung tritt keine bleibende Abwei-

synchronimpuls abgeleitet ist, ein Bereich, in dem 50 chung der Phasenlage auf, da diese durch das Komdie Phasenlage des Kopfrades wandern kann. Diese pensationsnetzwerk immer auf den richtigen Wert bekannte Schaltung ermöglicht zwar eine Phasenregelung außerhalb des stabilen Bereiches, verhindert
aber nicht, daß der Vertikalsynchronimpuls und die
Austastlücke dicht beieinander liegen bzw. aufeinan- 55
der liegen und daß dadurch die Synchronisation eines
Fernsehempfängers gestört wird bzw. außer Tritt
fällt. (Genaue Erläuterung der bekannten Schaltung
siehe F i g. 1 und zugehörige Beschreibung.)

Bei einem weiteren, aus der deutschen Offenle- 60 lung der Rotationsgeschwindigkeit und der Phasengungsschrift 1 437 757 bekannten Gerät zur Auf- lage eines Kopfrades,

zeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen ist Fig. 3 eine Videotrommel mit einem Kop'frad,

eine Regelschaltung zur Regelung der Geschwindig- schematisch dargestellt,

keit und Phasenlage des Kopfrades vorgesehen, die F i g. 4 Impulse mit einer Schräge, die aus Vertikalebenfalls einen Kopfradstellungsimpuls mit einem 65 Synchronimpulsen gewommen werden und einge-Synchronisiersignal vergleicht und hieraus die Regel- tastete Kopfradstellungsimpulse zeigen, und größe gewinnt, durch die das Kopfrad geregelt wird. F i g. 5 Kopfradstellungsimpulse.

Hierbei wird aus dem Kopfradstellungsimpuls eine Die bekannte Schaltung gemäß F i g. 1 besteht aus

nen und auszuregeln, um eine exakte Synchronisation eines Fernsehempfängers, über den das aufgezeichnete Signal wiedergegeben wird, zu gewährleisten.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Regelschaltung ein Kompensationsnetzwerk eingeschaltet ist, welches innerhalb des stabilen Bereiches eine Regelabweichung vom Sollwert erkennt und den Verstärkungsgrad der Regelschal-

Regelschaltung keine Möglichkeit, dies zu erkennen und auszuregeln. Es ergibt sich somit durch die Steilheit der Schräge des Impulses, der aus dem Vertikalgezogen wird.

An Hand der Zeichnung ist die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine bekannte Schaltungsanordnung zur Regelung der Rotationsgeschwindigkeit und der Phasenlage eines Kopfrades,

F i g. 2 eine Schaltungsanordnung mit einem erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerk zur Rege-

einer Vergleichsstufe 10, die ein Regelsignal erzeugt, das durch eine Verstärkerstufe 11 verstärkt einem Stellglied 12 zugeführt wird. Das Stellglied 12 beeinflußt entsprechend dem Regelsignal die Rotationsgeschwindigkeit und Phasenlage eines Kopfrades 13. Ein Kopfradstellungsimpulsgeber 14 erzeugt entsprechend der Rotationsgeschwindigkeit und Phasenlage des Kopfrades 13 Impulse, die in einer Impulsformerstufe 15 aufbereitet werden und als Kopfradstellungs-

Es ergibt sich somit ein Phasenbereich 108, innerhalb dessen die Phasenlage des Kopfrades 13 liegen kann, ohne daß die Phasenlage nachgeregelt wird, da die Regelung in diesem Bereich stabil ist. Diese bleibend 5 auftretende Abweichung kann dazu führen, daß die Umschaltlücke in den sichtbaren Bereich des Bildes fällt oder mit dem Vertikalsynchronimpuls zusammenfällt und dadurch die Synchronisation eines Fernsehempfängers, über den die Videosignale wiederge-

lichkeit hat, diese bleibend auftretende Phasenabweichung von der Sollphasenlage 103 zu kompensieren.

F i g. 2 zeigt eine Schaltung wie F i g. 1 oder mit einem erfindungsgemäßen Kompensationsnetzwerk 30. Gleiche Schaltungselemente tragen in F i g. 2 die gleichen Bezugszahlen wie in F i g. 1.

Das Kompensationsnetzwerk 30 besteht aus zwei

impulse 100 (siehe F i g. 5) der Vergleichsstufe 10 zu- io geben werden sollen, gestört wird. Es ist ersichtlich,

geführt werden. daß die beschriebene Schaltung (F i g. 1) keine Mög-

Die Kopfradstellungsimpulse 100 werden am Kollektor eines Transistors 16 der Impulsformerstufe 15
entnommen und über einen Widerstand 17 der Basis
eines Transistors 18 der Vergleichsstufe 10 zugeführt. 15
Am Kollektor des Transistors 18 liegt ein Impuls 101
mit einer Schräge 102 (siehe F i g. 4), der aus dem
Vertikalsynchronimpuls eines Fernsehsignals bei
Aufnahme bzw. aus dem auf dem Band aufgezeichneten Synchronsignal bei Wiedergabe in einer weiteren 20 Transistoren 31 und 32, die als Differenzverstärker nicht dargestellten Impulsformerstufe gewonnen wird. geschaltet sind und mit ihren Emittern über einen Im stabilen Zustand der Regelung liegt der Kopfrad- Widerstand 33 an positives Potential gelegt sind. Die Stellungsimpuls 100 im Bereich der Schräge 102 des Basis des Transistors 31 ist mit einem Spannungs-Impulses 101 (siehe F i g. 4) und tastet den Transistor teiler verbunden, der aus zwei Widerständen 34, 35 18 leitend, so daß entsprechend der Lage des Kopf- 25 besteht. Das freie Ende des Widerstandes 35 ist an radstellungsimpulses 100 auf der Schräge 102 des den Emitter des Transistors 20, das freie Ende des Impulses 101 an einem Kondensator 19 ein Regel- Widerstandes 34 an positives Potential angeschlossen, signal, d. h. eine Spannung, entsteht. Dieses Regel- Die Basis des zweiten Transistors 32 ist mit dem Absignal überträgt sich verstärkt über die beiden Tran- griff eines veränderbaren Widerstandes 36 verbunden, sistoren 20 und 21 auf die Basis eines Transistors 22 30 der mit zwei weiteren Widerständen 37 und 38 ebendes Stellgliedes 12. Der Transistor 22 wird ent- falls einen Spannungsteiler bildet. Dieser Spannungssprechend dem Regelsignal an seiner Basis mehr oder teiler liegt zwischen den beiden Bezugspotentialen, weniger leitend gesteuert. Dadurch wird ein über die Der Transistor 21 des Verstärkers 11 wird von dem Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 22 und Kollektor des Transistors 32 des Kompensationsnetzeine Bremswicklung 23 fließender Bremsstrom beein- 35 werkes 30 angesteuert.

flußt. Da das Kopfrad 13 im ungeregelten Zustand Die nachfolgende Betrachtung gilt für den stabilen

schneller läuft als im geregelten Zustand, wird ein Zustand der Regelung, wie sie bei F i g. 1 beschrie-

Bremsstrom mit Hilfe eines verstellbaren Widerstan- ben ist.

des 24 eingestellt, der das Kopfrad 13 so abbremst, Der Kopfradstellungsimpuls 100 befindet sich in daß der Kopfradstellungsimpuls 100 in der Mitte der 40 der Mitte der Schräge 102 des Impulses 101 (siehe Schräge 102 des Impulses 101 liegt. Diese Einstellung Fig. 4). Damit liegt das Kopfrad in seiner Sollist zweckmäßig, da eine Abweichung nach beiden phasenlage 103. Das am Kondensator 19 entstehende Seiten möglich ist. Liegt der Kopfradstellungsimpuls Regelsignal überträgt sich auf den Spannungsteiler

100 in der Mitte der Schräge 102, so nimmt das 34, 35 und liegt somit an der Basis des Transistors Kopfrad 13 seine Sollphasenlage 103 ein (siehe 45 31. Mittels des veränderbaren Widerstandes 36 ist an F i g. 3). der Basis des Transistors 32 die gleiche Spannung

Während des Betriebes des Videobandgerätes kann eingestellt worden, die an der Basis des Transistors

beispielsweise eine Erwärmung der Lager des Kopf- 31 liegt. An dem Widerstand 33 liegt dadurch eine

rades 13 auftreten. Diese Erwärmung ruft eine grö- Spannung, die dem Regelsignal der Sollphasenlage ßere Lagerreibung hervor und führt zu einer mecha- 50 103 entspricht. Die Spannung an dem Widerstand

nischen Bremsung des Kopfrades. Infolgedessen muß 33 bleibt konstant, da die Speisespannung stabilisiert

der Bremsstrom in der Bremswicklung herabgesetzt ist. Über die Kollektor-Emitter-Strecke der beiden

werden. Durch die zusätzliche mechanische Bremsung Transistoren 31 und 32 des Differenzverstärkers

ist das Kopfrad aus seiner Sollphasenlage 103 heraus- fließen in diesem Zustand Ströme, die gleich groß gelaufen, und der Kopfradstellungsimpulsgeber 15 55 sind. Tritt nun der Fall ein, daß eine zusätzliche,

liefert einen später eintreffenden Kopfradstellungs- mechanische Bremsung des Kopfrades 13 auftritt, so

impuls 104, der auf der Schräge 102 des Impulses verschiebt sich die Phasenlage des Kopfrades gegen-

101 am unteren Ende sitzt. Dadurch wird ein klei- über seiner Sollphasenlage 103. Auf der Schräge 102 neres Regelsignal erzeugt, was einen geringeren erscheint der Kopfradstellungsimpuls 104, der am Bremsstrom bewirkt. Da die Regelung immer noch im 60 Kondensator ein kleineres Regelsignal erzeugt. Instabilen Zustand ist, pegelt sich die Regelung an die- folgedessen gelangt an die Basis des Transistors 31 ser unteren Stelle ein, und das Kopfrad 13 hat somit ein negativeres Potential, und der Transistor zieht eine bleibende Phasenabweichung von seiner Soll- einen höheren Strom, was im Transistor 32 einen phasenlage 103 (Stellung 105, F i g. 3). Entsprechend geringeren Strom bewirkt (Arbeitsweise des Diffewäre es denkbar, daß das Kopfrad 13 schneller wird 65 renzverstärkers). Dadurch wird der Transistor 22 des und der Kopfradstellungsimpuls 106 auf der Schräge Stellgliedes 12 so angesteuert, daß der Bremsstrom

102 entsteht, was einer Stellung 107 des Kopfrades vermindert wird und die Phasenlage des Kopfrades 13 gegenüber seiner Sollphasenlage 103 entspricht. 13 wieder auf seine Sollphasenlage 103 hingedreht

wird. Diese Änderung des Basispotentials des Transistors 31 entspricht praktisch einer Änderung der Gleichstromverstärkung der Regelschaltung, wodurch der Bremsstrom so weit herabgesetzt bleibt, wie es ein Verbleiben des Kopfrades 13 in seiner Sollphasenlage 103 erfordert. Für schnellere Änderungen, wie sie beispielsweise durch Bandlaufschwankungen hervorgerufen werden, ist es notwendig, eine Rückkopplung, bestehend aus einem Kondensator 37 und einem Widerstand 38, vorzusehen. Die Rückkopplung be- ίο wirkt eine nahezu konstante Verstärkung der Regelschaltung für schnelle Änderungen (wie in der Schaltung gemäß F i g. 1). Dies ist erforderlich, um schnelle Änderungen bzw. Störeinflüsse ausregeln zu können.

Besonders vorteilhaft ist der Aufbau des Differenz-Verstärkers mit pnp-Transistoren, da dadurch während des Hochlaufs des Kopfrades auf seine Solldrehzahl durch die Bremswicklung 23 kein Strom fließt und infolgedessen nicht gebremst wird. Am Kondensator 19 entsteht ein kleines Regelsignal, was eine Sperrung des Transistors 20 bewirkt. Hierdurch wird die Basis des Transistors 31 auf Masse gelegt und der Transistor 31 voll durchgesteuert, wodurch der Transistor 32 stromlos wird. Dadurch sperrt der Transistor 21 und 22. Infolgedessen fließt kein Bremsstrom und das Kopfrad läuft schnell in seine Sollphasenlage und seine Solldrehzahl hinein, da der Bremsstrom erst in der Nähe des Regelbereiches einsetzt.

Claims (5)

Patentansprüche: ·

1. Schaltungsanordnung zur Regelung der Drehzahl und Phasenlage eines Kopfrades in einem Videobandgerät, bei dem die Videosignale in schrägen, parallel nebeneinanderliegenden Spuren auf ein Magnetband aufgezeichnet werden und ein Synchronimpuls mit einem Kopfradstellungsimpuls in einer Regelschaltung, die für schnelle Änderungen einen konstanten Verstärkungsgrad aufweist, verglichen wird, die Regelschaltung ein Regelsignal erzeugt, das einem Stellglied zugeführt wird, welches die Geschwindigkeit und Phase des Kopfrades innerhalb eines stabilen Bereiches hält, der durch die Regelschaltung vorgegeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß in die Regelschaltung ein Kompensationsnetzwerk (30) eingeschaltet ist, welches innerhalb des stabilen Bereiches eine Regelabweichung vom Sollwert erkennt und den Verstärkungsgrad der Regelschaltung abhängig von der Richtung der Regelabweichung derart verändert, daß die Regelabweichung kompensiert wird.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kompensationsnetzwerk (30) ein Differenzverstärker ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an einem, dem Differenzverstärker gemeinsamen Emitterwiderstand (33) die Spannung eingestellt ist, die der Sollphasenlage (103) des Kopfrades (13) entspricht.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transistor (31) des Differenzverstärkers durch einen Kondensator (37) und einen Widerstand (38) vom Kollektor zur Basis zurückgekoppelt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Differenzverstärker aus zwei pnp-Transistoren (31, 32) aufgebaut ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen