DE2213075C3 - Schaltungsanordnung zur Korrektur von bei der Magnetbandaufzeichnung und -wiedergabe frequenzmodulierter Signale entstehenden Gleichlauffehlern - Google Patents

Description

Di.; Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Korrektur von bei der Magnetbandaufzeichnung und -wiedergabe frequenzmodulierter Signale entstehenden Gleichlauffehlern mit einem ersten Kanal, der einen Abtastkopf zum Abtasten einer Informationssignalspur enthält, und mit einem zweiten Kanal, der einen Abtastkopf für eine Pilotsignalspur enthält, in der ein Pilotsignal konstanter Frequenz aufgezeichnet ist.

In Magnetbandgeräten werden häufig die Signale frequenzmoduliert aufgezeichnet, damit Störeinflüsse, diez. B. infolge von Inhomogenitätendes Bandes, der Oberflächenbeschaffenheit des Bandes, der Magnetschicht entstehen und die Amplitude des aufgezeichneten Signals verändern, beseitigt oder zumindest verringert werden. Die hauptsächlichen Fehler bei der Wiedergabe von frequenzmodulierten Signalen haben daher ihre Ursache nicht in Amplitudenfehlern, sondern in Bandgeschwindigkeitsänderungen.

Es ist zwar bekannt, z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 949167, solche Fehler dadurch zu beseitigen, daß ein Pilotsignal konstanter Frequenz gleichzeitig mit dem Meßsignal auf eine zweite Spur des Trägers aufgezeichnet wird. Bei der Wiedergabe des Pilotsignals, die gleichzeitig mit de. Wiedergabe des Meßsignals erfolgt, sollte sich ein Signal konstanter Frequenz ergeben. Bandgeschwindigkeitsänderungen zeigen sich in einer Änderung der Frequenz des wiedergewonnenen Pilotsignals, unabhängig davon, ob die Bandgeschwindigkeitsänderung bei der Aufnahme oder der Wiedergabe auftraten. In der bekannten Anordnung wird das wiedergewonnene Pilotsignal mit einem Frequenzstandard phasenverglichen und aus dem Differenzsignal wird ein Steuersignal für eine steuerbare Verzögerungsleitung gebildet, über welche das frequenzmodulierte Meßsignal geleitet wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Schaltungsanordnung zu schaffen, die mit einfachen Mitteln die durch Gleichlaufschwankungen von Magnetbandaufzeichnung- und -wiedergabegeräten hervorgerufenen Fehler von frequenzmoduliert aufgezeichneten Meßsignalen kompensiert.

Ausgehend von der Erkenntnis, daß Bandgeschwindigkeitsänderungen sich bei frequenzmoduliert aufgezeichneten Signalen in einer Änderung der Amplitude der demodulierten Signale zeigen und daß daher Änderungen der Amplitude des aus dem Pilotsignal gewonnenen Signals ein Maß für die Verfälschung des Meßsignals sind und daher zu dessen Korrektur herangezogen werden können, wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der erste Kanal je Null-

durchgang des von der Informationssignulspur abgetasteten Signals und der zweite Kanal je Nulldurchgang des von der Pilotsignalspur abgetasteten Signals einen Impuls gleicher Dauer und Amplitude abgibt, so daß das Puls-/Pausenverhältnis der vom ersten Kanal abgegebenen Impulse dem Informationssignal entspricht, und daß mindestens einer der beiden Kanäle an seinem Ausgang eine Addierstufe aufweist, welche die Impulse des ersten Kanals und die negierten Impulse des zweiten Kanals addiert und an die ein Integrierglied angeschlossen ist. Das von den beiden Abtastköpfen abgenommene Signal wird somit über vollkommen gleich aufgebaute Kanäle geführt. Etwaige Bauelementefehler wirken sich in beiden Kanälen gleich aus. Es wird nicht das vollständig demodulierte analoge Meßsignal mit dem aus dem Pilotsignal gewonnenen analogen Signal korrigiert, sondern beide Signale sind bei der Korrektur digital dargestellt. Es wird damit vor allem der Vorteil erreicht, daß nur ein einziges Integrierglied je Meßsignal erforderlich ist, in welchem das bereits korrigierte Signal weiterverarbeitet wird. Würde das vollständige dcmodulierte, analoge Signal korrigiert werden, so rtiüßte das Pilotsignal über ein gesondertes Integrierglied geführt werden. Unterschiedliches Verhalten der beiden Integrierglieder, wie z. B. Laufzeit- und Amplitudenfehler, hätten aber Korrekturfehler zur Folge.

Das Magnetbandgerät kann dadurch, daß mehrere Aufnahme- und Wiedergabe köpfe und an diese angeschlossene Decodierkanäle vorgesehen sind, für die Aufzeichnung und Wiedergabe von mehreren Meßsignalen auf bzw. von mehreren Spuren ausgelegt sein. Für alle Meßsignale ist nur ein einziges Pilotsignal erforderlich, so daß die Anzahl der möglichen Meßsignale um Eins kleiner als die Anzahl aller Spuren ist. Zweckmäßig sind alle Kanäle einschließlich des Kanals für das Pilotsignal gleich ausgestaltet, so daß sie in gleicher Weise geeignet sind, Meßsignale zu demodulieren. Dies hat den Vorteil, daß man wahlweise ein Pilotsignal, das auf eine beliebige Spur aufgezeichnet werden kar:i, zur Korrektur der Meßsignale benutzen kann, da die Pilotfrequenz gleich der Bandmittenfrequenz ist, oder daß man sämtliche Spuren auf dem Magnetband zur Aufzeichnung von Meßsignalen verwenden kann.

An Hand der Zeichnung, in der Ausführungsbeispiele dargestellt sind, werden im folgenden die Erfindung sowie weitere Vorteile und Ergänzungen näher beschrieben und erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsschdltbild einer Demodulatorschaltung für frequenzmodulierte Signale und

Fig. 2 Einzelheiten der Anordnung nach Fig. 1.

In Fig. 1 sind mit WKl, WKl... WKn Wiedergabeköpfe eines Magnetbandgerätes bezeichnet, welche frequenzmodulierte Signale von den einzelnen Spuren eines nicht dargestellten Magnetbandes abtasten. Von den Köpfen WKi und WKl werden veränderliche Meßsignale aufgenommen, während von dem Kopf WKn eine Pilotsignalspur abgetastet wird, in welche gleichzeitig m t den Meßsignalen ein Signal mit konstanter Frequenz aufgezeichnet wurde. Die Köpfe WKl, WKl... WKnsind Bestandteil je eines Kanals Kl, Kl... Kn, welche je Signal-Nulldurchgang einen Impuls kontanter Dauer und Ampliude liefern. Hierzu folgen auf die Köpfe Impulsformer IFl, IFl... IFn, welche je Nulldurchgang einen Impuls konstanter Dauer erzeugen. Dieser Iipj'uIs wird in einer Diodenbriicke DBl, DQl,,,DBn, denen aus einer Spannungsquelle Q eine Referenzspannung zugeführt wird, auf eine konstante Amplitude gebracht and einem Ausgangsverstärker A Vl, ABl....., AVn zuge-ϊ führt, An diese schließen sich Integrierglieder Fl, Fl... Fn an, weiche im Prinzip Tiefpaßfilter sind und die demodulierten analogen Signale abgeben, Das am Ausgang des Integriergliedes Fn erscheinende Signal müßte konstanten Pegel haben, da es aus einem Signal

ίο abgeleitet ist, das mit konstanter Frequenz aufgezeichnet wurde und daher einem konstanten Sigaal entspricht. Vorzugsweise entspricht die konstante Frequenz dem Signalpegel Null. Infolge von Bandgeschwindigkeitsänderungen kann jedoch das vom Kopf

ι i WKn abgegebene Signal variable Frequenz haben, so daß auch das Integrierglied Fn ein zeitlich veränderliches Signal abgibt. Da das Pilotsignal und die Nutzsignale gleichzeitig aufgezeichnet wurden, treten die durch Bandgeschwindigkeitsänderungen verursachen ten Fehler in allen Kanälen gleichermaßen auf. Es könnte daher das Ausgangssignal des ^l -,iegriergliedes Fn zur Korrektur der Ausgangssignalc der übrigen Integrierglieder verwendet werden. Dabei tritt aber die Schwierigkeit auf, daß bei einem Fehler des Inte-

2i griergliedes Fn auch die Korrektur der Meßsignale fehlerhaft sind.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Korrektur an einer Stelle im Signalweg vorgenommen, an der die Signale digital dargestellt sind. Hierzu wird

jo das Ausgangssignal des Verstärkers A Vr. des Signals Kn den Eingängen der Ausgangsverstärker AVl, A Vl der übrigen Kanäle Kl, Kl... zugeführt. Es ist aber auch möglich, die Meßsignale zu korrigieren, bevor sie in den Brücken auf konstante Amplituden ge-

H bracht sind.

Fig. 2 zeigt Einzelheiten der Diodenbrücken und deren Anschaltung an die Impulsformer und die Konstantspannungsquelle Q sowie den Ausgangsverstärker A V. Die Ausgangssignale der Impulsformer gelangen über einen Transistor Tl auf die Basis eines als Kathodenfolger arbeitenden Transistors Tl, der unmittelbar die Diodenbrücke DB ansteuert. Der Transistor Tl dient zur Temperaturkompensation des Transistors Tl. Die Diodenbrücke DB beteht aus zwei Zweigen von je zwei hintereinandergeschalteten in Durchlaßrichtung betriebenen Dioden. Die Speisespannung der Diodenbrücke wird in zwei Verstärkern Vl und Vl gewonnen. Am Eingang des Verstärkers Vl liegt eine Zenerdiode Z. Von seinem Ausgang führt zum invertierenden Eingang ein Gegenkopplungszweig, in dem eine Diode Dl mit demselben Temperaturgang wie die Dioden der Diodenbrücke DB geschaltet ist. Damit wird der Temperaturgang der Brückendioden kompensiert. Die positive Konstantspannung wird über einen Vorwiderstand Rl der Diodenbrücke DB zugeführt. Ferner wird sin in dem Verstärker Vl mit dem Verstärkungsgrad Eins invertiert und als negative Konstantspannung über einen zweiten Vorwiderstand Rl von gleicher Größe wie der Widerstand Rl ('em anderen Verbindungspunkt der Brückenzveige zugeführt. Den Vorwiderständen Rl und Rl und der Diodenbrücke DB ist die Reihenschaltung einer Diode Dl, eines Potentiometers P, dessen Abgriff über einen Widerstand R3 den Verbindungspunkt der Dioden des zweiten Brückenzweiges verbunden ist, und eine weitere Diode D2> parallel geschaltet. Mit dem Potentiometer P kann der Nullpunkt der Brückenausgangsspannung eingestellt wer-

den. Die beiden Dioden Dl und 1)3 dienen da/u, die Nullpunkteinstellung auch bei TVmperaturänderungen zu erhalten.

Mit den Brückcnausgangssignalcn. die konstante Amplitude haben, wird der invertierende Eingang des Ausgangsverstärkers A V angesteuert. Mit demselben Signal wird außerdem ein die Anschußklcmmen für die Versorgungsspannung des Verstärkers überbrükkender Transistor 7"3 gesteuert. An den Ausgangsverstärker AV ist nicht nur ein Filter angeschlossen, sondern es kann mit ihm auch der Ausgangsverstärker jedes beliebigen anderen Kanals verbunden werden. Hierzu ist ein Eingang /·. vorgesehen, der über einen Widerstand R4 mit dem invertierenden Eingang des Verstärkers A V verbunden ist. Der Widerstand R4 ist von gleicher Große wie der Gegcnkopplungswiderstand RS. so daß der Verstärkungsgrad für das dem Eingang E zugeführte Signal Eins ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zur Korrektur von bei der Magnetbandaufnahme und -wiedergabe frequenzmodulierter Signale entstehenden Gleichlauffehlern mit einem ersten Kanal, der einen Abtastkopf zum Abtasten einer Informationssignalspur enthält, und mit einem zweiten Kanal, der einen Abtastkopf für eine Pilotsignalspur enthält, in der ein Pilotsignal konstanter Frequenz aufgezeichnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Kanal je Nulldurchganj; des von der Informationssignalspur abgetastete η Signals und der zweite Kanal je Nulldurchgang des von der Pilotsignalspur abgetasteten Signals einen Impuls gleicher Dauer und Amplitude abgibt, so daß das Puls/Pausenverhältnis der vom ersten Kanal abgegebenen Impulse dem Informationssignal entspricht, und daß mindestens einer der beiden Kanäle an seinem Ausgang eine Addierstufe (AVl ... AVn) aufweist, welche die Impulse des ersten Kanals und die negierten Impulse des zweiten Kanals addiert und an die ein Integrierglied (Fl ... Fn) angeschlossen ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle (KX... Kn) gleich aufgebaut sind.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Kanal (Kl ... Kn) eine Diodenbrücke (DBl ... DBn) mit zwei Zweige.; aus je zwei hintereinandergeschalteten Dioden vorgesehen ist. daß die Brükkenzweige mit einer Konstantspannungsquelle derart verbunden sind, daß die Dioden in Durchlaßrichtung betrieben werden, daß dem Verbindungspunkt der Dioden des einen Brückenzweiges Impulse gleicher Dauer zugeführt werden und daß vom Verbindungspunkt der Dioden des anderen Brückenzweiges die Impulse konstanter Amplitude und Dauer abgenommen werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Konstantspannungsquelle aus einem ersten, mit einer Konstantspannung angesteuerten, eine positive Konstantspannung liefernden Verstärker (Kl) mit einer in Durchlaßrichtung betriebenen Diode (Dl) im Gegenkopplungszweig und aus einem mit dem invertierenden Eingang an den ersten Verstärker (Kl) angeschlossenen, eine negative Konstantspannung liefernden zweiten Verstärker ( Vl) mit dem Verstärkungsgrad Eins besteht.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Brükkenzweigen und diesen gegebenenfalls vorgeschalteten Widerständen (Rl, Rl) die Reihenschaltang aus einer in Durchlaß betriebenen Diode (Dl), einem Potentiometer (P) und einer weiteren in Durchlaßrichtung betriebenen Diode (D3) parallel geschaltet ist, wobei der Potentiometerabgriff gegebenenfalls über einen Vorwiderstand (A3) mit dem Verbindungspunkt der BrUckendioden, von dem das Ausgangssignal abgenommen wird, verbunden ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal der Diodenbrücke (DB) jedes Kanalsauf den invertierenden Eingangeines Aus-

gangsverstärkers (A V) geführt ist, an dessen Ausgang der invertierende Eingang des Ausgangsverstärkers jedes anderen Kanals derart anschließbar ist, daß der Verstärkungsgrad Eins beträgt,

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgungsspannungsanschlüsse des Ausgangsverstärkers (AV) mit einem Transistor (73) überbrückt sind, dessen Steuerelektrode mit dem Eingangssignal des Verstärkers gespeist ist.