DE2903317A1 - Servosteuereinrichtung (regelsystem) mit digitaltechnik zur steuerung der drehung eines drehelementes u.dgl. - Google Patents

Servosteuereinrichtung (regelsystem) mit digitaltechnik zur steuerung der drehung eines drehelementes u.dgl.

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DE2903317A1 DE19792903317 DE2903317A DE2903317A1 DE 2903317 A1 DE2903317 A1 DE 2903317A1 DE 19792903317 DE19792903317 DE 19792903317 DE 2903317 A DE2903317 A DE 2903317A DE 2903317 A1 DE2903317 A1 DE 2903317A1
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Description

Di ρ I.-I ng. H. MITSCHERLICH &-8000 "Vl Π NCH-N 22 ^
Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10
Dr. re r. η at. W. KÖRBER ^ mH Q
Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS
PATENTANWÄLTE
SONY CORPORATION
7-35 j Kitashinagawa 6-chome
Shinagawa-ku,, Tokyo, Japan
Servosteuereinrichtung (Regelsystem) mit Digitaltechnik zur Steuerung der Drehung eines Drehelementes und dgl.
ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf eine Servosteuereinrichtung (Regelsystem) und insbesondere auf eine derartige Einrichtung,, in welche die Digitaltechnik eingeführt ist„
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Wie allgemein bei Instrumenten bekannt 9 wie S0B0 einer Fermsehsignalbandaufzeichnungsanlage oder einem sogenannten Video(band)recorders iforin eine ServosteueF-schaltiang tür ©inen flort verwendeten Motor erforderlich ist0 wird ©in® S©Froseh©lfcraig der Aaal©gbaua?t am typisohstsn
8 wobei ein Sägesahniüspuls ans ©iaam Basugssignal cleia D^ehungssignal äes M©tops) erzeugt und mit dom
Drehungssignal des Motors (oder dem Bezugssignal) zur Erzeugung eines Steuersignals für den Motor abfragewert- oder abtastmäßig gehalten wird.
Eine solche Servoschaltung der Analogbauart nach dem Stand der Technik wird nun unter Bezugnahme auf Figo 1 beschrieben, welche dieselbe in einem Blockschaltbild zeigt. In dieser Figur bezeichnet ein Bezugszeichen 10 eine Anschlußklemme, der der die Drehstellung eines Motors 12 darstellende Drehimpuls zugeführt wird. Der in Fig. 2A gezeigte Drehimpuls, d.h. Impulsgeberimpulssignal (PG-Signal) (das in Abhängigkeit von der Drehung des Motors 12 - und im Falle des Videorecorders - von einem Magneten her erzeugt ist, der an einer Drehkopftrommel und einer feststehenden Spule befestigt ist, jedoch stattdessen von einem Frequenz« geber oder -generator erhalten werden kann), wird einer WeIlenformimpulsformerschaltung oder einem Former 14 zugeführt, um wellenformmäßig geformt zu werden, und dann einem ersten und einem zweiten Monomultivibrator. 16 bzw. in dieser Reihenfolge zugeführt. Diese Monomultivibratoren 16 und 18 und ein Monomultivibrator 28, der später zu beschreiben sein wird, sind vorgesehen, um einen Fehler der durch die Befestigungsstellung des Impulsgeberkopfes oder Magneten für das Ijnpulssignal verursacht ist, sowie einen Servorestfehler, der durch die Servoschaltung nicht ausgeglichen werden kann, elektrisch auszugleichen. Fig. 2B zeigt eine Ausgangswellenform aus dem ersten Monomultivibrator 16, und Fig. 2C zeigt eine Ausgangswellenform aus einer Sägezahnsignalgeberschaltung 20, die mit der Ausgangsleistung des zweiten Monomultivibrators 18 gespeist wird ο
Zurückkehrend zur Figo 1 ist ersichtlich, daß eine Bezugssignalgeberschaltung 26 vorgesehen ist8 die ein Bezugssignal erzeugt,, das notwendig ist, um den Motor zu veranlassen, mit einer richtigen Drehzahl oder in
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einem Konstantdrehphasenverhaitnis gedreht zu werden. Diese Bezugssignalgeberschaltung 26 besteht im allgemeinen aus einem Quarzoszillators einer Leitungsstromspei sefrequenzquelle, einer VertikalSynchronsignalquelle uswo Fig. 2D zeigt die Wellenform eines Vertikalsynchronimpulses^ der ein Beispiel des Bezugssignals ist. Dieses Bezugsimpulssignal wird dem obigen Monomultivibrator 28 zugeführt, dessen Ausgangsleistung einer Abtastimpulsgeberschal tung 30 zugeführt wird. Die Fig. 2E und 2F zeigen die Ausgänge des Monomultivibrators 28 bzw. der Abtastimpulsgeberschaltung 30. Der Abtastimpuls aus dem Impulsgeber 30 wird einer Abtastschaltung 32 zum Abtasten des dort aus der Sägezahnsignalgeberschaltung 20 gemäß Fig. 20 zugeführten Sägezahnimpulses zugeführt» Fig. 2G zeigt eine Motorsteuerspannung, wenn die abgetastete Spannung aus der Abtastschaltung 32 durch eine Halteschaltung 22 und einen Motorantriebsverstärker 2k dem Motor 12 zugeführt wird. In Fig. 2G stellt ein Spannungsunterschiedpegel ÄE zwischen den abgetasteten Spannungen E, und E2 eine Servofehlerspannung daro
Demgemäß sind also bei der Servoeinrichtung der Analogbauart nach dem Stand der Technik, worin der obige Sägezahnimpuls zur Erzeugung des Fehlers abgetastet wird? da die Verzögerungszeit durch eine RC-Zeitkonstante erzeugt ist, die folgenden Nachteile ersichtlich:
(1) Verstell- oder Einstellvorgänge sind zur Korrektur der Streuung der RC-Teile notwendig»
(2) Die Servoeigenschaften ändern sich gemäß den säkularen Änderungs- und Temperaturcharakteristiken der Teile ι und
(3) es ist schwierig^ die Einrichtung oder das System zu einer integrierten Schaltung zu ge-
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stalten. Sogar dann, wenn das System zu einer integrierten Schaltung gemacht wird, sind RC-Teile zum Erhalt der Zeitkonstante von außen daran angeschlossen. Somit ist die Anzahl der Teile infolge der Anwesenheit von Außenteilen nicht herabgesetzt, was bedeutet, daß der Vorteil aus der Tatsache, daß das System als integrierte Schaltung ausgebildet ist, sinnlos wird, wobei auch die Anzahl der Stifte oder Glas- oder Kristallplättchen der integrierten Schaltung wächst und infolgedessen die Schaffung einer integrierten Schaltung hoher Dichte oder Integration illusorisch ist„
ZIELE UND ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDTOiG (Das der Erfindung zugrundeliegende Problem)
Demgemäß ist das Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung eines neuartigen Servosteuersystems unter Verwendung einer Digitaltechnik.
Das Ziel der Erfindung ist ferner die Schaffung eines neuartigen Digitalservosteuersystems, das ohne weiteres als eine integrierte Schaltung ausgebildet werden kann.
Das Ziel der Erfindung ist ferner die Schaffung eines Digitalservosteuersystems, bei welchem das Servofehlerdetektorsystem gekennzeichnet ist.
Die allgemeine Theorie der Digitalservosteuereinrichtung (des Regelsystems) nach der vorliegenden Erfindung kann mit dem in den Fig. 3A bis 3G gezeigten Ablauf«
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diagramm erläutert werden» Der Zweck oder die Aufgabe der Servoeinrichtung ist, ein Zeitintervall T (Zeitintervall von "1" gemäß Fig« 3G) zwischen dem Impulsgeberimpulssignal (Pig. 3A) und dem BezuKsimpuls (der in Fig. 3B gzeigte Vertikalsynchronimpuls) bei einem gewissen konstanten Wert zu halten. Iir Falle der Einrichtung der Digital bauart wird demgemäß dieses Zeitintervall T durch Zählen eines ausreichend schnellen Taktimpulses mit einer Konstantfrequenz detektormäßig ermittelt, worauf das Zählergebnis verwendet wird, um zu bestimmen oder zu unterscheiden^ ob das Zeitintervall T länger oder kürzer als ein vorbestimmter Wert isto Bei dem Beispiel in Verbindung mit den Fig. JA "bis 3G werden während des Zeitintervalls T die in Fig. JO gezeigten Zählertaktgeber oder Zählerzeitgeber, wobei sie beispielsweise durch einen N-Mt-Zähler gezählt werdeno Fig. JE zeigt ein erstes Zählerbitausgangsergebnis CT,, Fig. 3? zeigt ein zweites Zählerbitausgangsergebnis TC„» und Fig„ 3P zeigt ein N-tes ■Bitausgangsergebnis GTn- Das höchstwertige Bit GTj, des Zählers ist aus dem "!"-Zustand in "0" um die in Fig. JC gezeigte Vertikalsynchronflanke geändert. Die abfallende Flanke des Bits CTn wird zu einer der in Fig» 3G gezeigten Bedingungen (l) , (2) oder (3) ο Die Bedingung oder der Zustand (J) stellt dar9 daß das Zeitintervall T lang ist, während der Zustand (2j darstellt, daß das Zeitintervall T optimal ists wogegen der Zustand fö\ darstellt, daß das Zeitintervall T kurz ist, was erzielt wird, indem die Frequenz des Taktimpulses und die Schrittzahl der Zähler so ausgewählt werden,, daß dann, wenn das gewünschte Zeitintervall T erhalten wird, die Zähler nur noch einen Zählzyklus machen und zu "0" werden. Bei dem Analagservosystem nach dem Stand der Technik in Verbindung mit den Fig. 1 und 2 ist demgemäß der Servofehler direkt als ein Spannungswert erhalten,, wobei jedoch bei dem Digitalservo-
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system der Servofehler als der Wert oder die Zählzustände des Zählers digital erhalten wird. Der als Digitalwert gegebene Servofehler muß daher in eine Analogspannung durch irgendeine Einrichtung umgesetzt werden, bevor er dem Motor zugeführt wird. Der Digitalwert wird oft in eine Zeitstörung oder Zeitzählung umgesetzt, welche bei einem Servosteuersystem ohne weiteres angewendet werden kann. Um den Digitalservofehler in die entsprechende Analogspannung umsetzen zu können, kann ein Digital-Analog-Umsetzer verwendet werden oder aber die Impulsbreitenmodulation durchgeführt werden. Nach dem letzgenannten Verfahren wird bei dem obigen Analogsystem dann, wenn der Mittelpunkt des Sägezahnimpulses abgetastet wird, d„h. das Phasenverhältnis zwischen dem Impulsgeberimpulssignal und dem Vertikalsynchronimpulssignal optimal ist, das Verhältnis zwischen "1" und 11O" des impulsbreitenmäßig modulierten Impulses, d.h. das Impulsperioden- oder das Tastverhältnis, als 50:50, d.h. 1, gewählt. Der Digitalwert wird in denselben Wert wie jenen in dem Analogsystem nach der Umsetzung in eine durch einen Filter hindurchgehenden Gleichstromspannung umgesetzt. Falls das Verhältnis zwischen "1" und "0" des impulsbreitenmäßig modulierten Impulses durch den als einen Digitalwert erhaltenen Servofehler geändert ist, so kann dann die Funktion genau wie jene des Analogsystems durchgeführt werden. Nach der Auswahl des Wiederholzyklus der impulsbreitenmäßig modulierten Impulse kann der Wiederholungszyklus auf einen hohen Wert gewählt werden, der ausreicht, um die Phasenverzögerung unbeachtet zu lassen, welche durch einen Tiefpaßfilter für die Gleichstomumsetzung der impulsbreitenmäßig modulierten Impulse verursacht ist. Da die Servoschaltung, welche aus dem Fehlerdetektor der Digitalbauart des Impulsbreitenmodulationssystems besteht, insgesamt grundsätzlich aus logischen Schaltungen gebildet sein kann,
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können die nachfolgenden Vorteile erzielt werden:
1. Eine Steuerung hoher Genauigkeit kann erzielt werdeno
2, Die Einstellung oder Verstellung für die Teile wegen ihrer Zerstreuung kann vermieden werdeno
3- Es gibt keine TemperatürSchwankungen und keine
Säkularänderung.
4. Das System kann als eine integrierte Schaltung hoher Dichte ausgebildet sein.
Gegenüber diesen Vorteilen wird in der Digitalservoschaltung inherent ein quantisierender Fehler aufgrund der Frequenz des Zeitgebers oder Taktgebers verursacht. Infolgedessen wird dieser quantisierende Fehler zu einem Fehlerfaktor für die Digitalservoeinrichtung, so daß die Digitalservoschaltung frei von dem Einfluß des quantisierenden Fehlers konstruiert sein muß.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist daher die Schaffung eines Servosteuersystems (Regelsystems) mit einem Fehlerdetektor der Digitalbauart, um dem obenerwähnten Be« darf zu genügen, wobei diese Einrichtung oder dieses Regelsystem als eine Drehkopftrommelservoeinrichtung bei einem Videorecorder gemäß der vorliegenden Patentanmeldung bzw. -beSchreibung ausgebildet ist«,
Weitere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegen« den Erfindung erhellen aus der nachfolgenden näheren Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen» darin zeigen:
KURZBESGHREIBTOG DER ZEICHNUNGEN
Fig. 1 ein schematisehes Blockschaltbild eines Servosystems der Analogart nach dem Stand der Technik;
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^ Tp _
Pig. 2A bis 2G Wellenformbilder zur Erläuterung der Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Servoschaltung|
Fig. 3A bis 3G Wellenformbilder zur Erläuterung der Arbeitsweise eines Zahlerdetektors der Digitalart im allgemeinen;
Fig. 4A und 4B Wellenformbilder zur Erläuterung der Phasensteuerservoarbeitsweise einer erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 5 und 6 jeweils ein Blockschaltbild eines Beispieles der Digitalservoschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung}
Fig. 7 und 8 Wellenformbilder zur Erläuterung der Arbeitsweise der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausführungsformen j und
Fig. 9 ein Schaltbild zur Veranschaulichung einer Drehmagnetkopfanordnung, einiger Impulsgeber, welche erfindungsgemäß verwendet werden, sowie eines Aufzeichnungsmusters auf einem Magnetband.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme beispielsweise auf ein Drehkopftrommelservosystem beschrieben. Das Trommelservosystem wird nun beschrieben. Falls beispielsweise ein Gleichstrommotor zum Drehen des Drehkopfes eines Videorecorders verwendet wird, so wird eine Phasensteuerservoeinrichtung bedeutend, bei welcher die Stellung eines Videokopfes der Trommel gesteuert wird, um ein konstantes Stellungsverhältnis zu einem Bezugssignal zu haben. Um den
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obigen Koinzidenzzustand der Fhase zu erhaltenf ist selbstverständlich notwendig, daß die Geschwindigkeit oder Drehzahl geregelt werden muß, so daß auch eine Drehzahlsteuerung bzw. eine Servodrehzahlsteuerung erforderlich ist« Es ist daher erforderlich, datt bei dem Videobandrecorder unter Verwendung eines Gleichstrommotors die Geschwindigkeitsteuerservo«. schleife als notwendig betrachtet wird, damit die Servophasensteuerung daran angelegt wird. Die Geschwindigkeitsteuerservoschleife dient auch als Servodämpfung zum Unterdrücken der Geschwindigkeit- oder Drehzahlabweichung des Motors, nachdem die Phase gesperrt wird} und um eine rasche Sperrzeit zu erhalten» Wenn ein Wechselstrommotor,, welcher grundsätzlich eine Konstantdrehzahleigenschaft hat, verwendet wird, ist die obige Drehzahlschleife nicht nötig»
Die Pig» ΨΑ und ^B zeigen die Ablaufdiagramme der Phasensteuerservoeinrichtungo D.h. Pig» ^A zeigt ein Impulsgeberimpulssignalj welches die Drehstellung eines Videokopfes oder eines Drehmagnetkopfes zeigte während Fig. kB ein ^ezugssignal zeigts welches beispielsweise das Vertikalsynchronsignal eines Aufzeichnungssignals, ein Wiedergabesteuersignal (CTL-Signal) oder ein 30 H -Impulssignal zeigt, das durch Rückitfärtszählen der Ausgangsleistung auf einem Oszillator erhalten ist- Die Phasensteuerservoeinrichtung wirkt, um einen Phasenunterschied 0 zwischen dem Impulssignal gemäß Fig. ^a und dem Bezugssignal gemäß Fig. ^B konstantzuhaltenο Das Bezugssignal ist selbstverständlich zu diesem Zeitpunkt gemäß den entsprechenden Arbeitsweisen oder Betriebsarten des Videorecorders geändert sowie in Abhängigkeit davon, ob die Spuraufzeichnung oder Spurabtastung durch die Trommelservoeinrichtung oder durch die Antriebsrollenservoeinrichtung durchgeführt ist. In beiden Fällen ist jedoch die grundsätzliche Theorie zum Halten des Phasenunterschiedes 0 konstant dieselbe.
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Die Pig. 5 und 6 sind Blockschaltbilder einer Trommelservoschaltung für einen Videorecorder nach einer Konstruktion gemäß der obigen erfindungsgemäßen Theorie. Figo 5 zeigt den Dr-ehzahlsteuerservoteil, während Fig. 6 seinen Phasensteuerservoteil zeigt.
Nun werden ein Auf zeichnungsbild, Drehmagnet-r köpfe und Impulsgeber, welche bei dieser Ausführungsform verwendet werden, unter Bezugnahme auf Fig»9 beschrieben. Pezugszeichen 35 in Figo 9 zeigt eben ein Magnetvideoband, auf welchem eine Spur 36, eine Vielzahl von Fernsehspuren 37, welche schräg verlaufen, sowie eine Steuerspur 38 gebildet sind. Wie allgemein bekannt, entspricht bei einem Zweikopfspiralabtastungvideobandrecorder eine einzelne Videospur einem Teilbild- oder Halbbildintervall, wobei Steuersignale von 30 H_ auf der Steuerspur 38 aufgezeichnet werden. Eine Drehkopftrommel hat zwei Videoköpfe 39A, 39B und dreht sich mit 30 Umdrehungen pro Sekunde. Eine Platte oder Scheibe 40 ist an einer Drehachse 41 der Videoköpfe 39A bzw. 39B befestigt und trägt sechs Magnetstücke 42A, 42B, 42C, 42D, 42E und 42F.
Gegenüber diesen Magnetstücken sind zwei Aufnahmeköpfe 43A und 43B vorgesehen. Die stehen um die Scheibe um etwa 18° in Abstand voneinander. Aus diesen Köpfen 43A bzw. 43B erhaltene Signale werden nachfolgend PGA-Signal bzw. PGB-Signal genannt. Die oben beschriebene Konstruktion ist nur eine Ausführungsform oder ein Beispiel, wobei die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist.
Sechs PGA~Signale und sechs PGB-Signale werden jedenfalls entsprechend bei jeder Umdrehung der Achse 41 erhalten. Überflüssig zu erwähnen, wird jedoch festgestellt, daß die Achse 41 durch einen Trommelmotor 76 gemäß Fig« 5
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angetrieben wird. In diesem Falle wird das PGA-Signal vor dem PGR-Signal erhalten»
Zurückkehrend nun zur Pig, 5 ist ersichtlich^ daß die PGA- und PGB-Signale den Klemmen 50 und 52 und von dort den Verstärkern 51 und 53 zur Verstärkung zugeführt iierden« Das verstärkte PGA-Signal wird einer Verzögerungsschaltung für die Drehzahlsteuereinrichtung zugeführt, dann um einen vorbestimmten Wert verzögert und daraufhin einer Flip-Flop-Schaltung 56 an der eingestellten Eingangsklemme S zugeführt o Die Flip-Flop-Schaltung 56 erzeugt somit einen Ausgangs impuls FF1., Zwischendurch wird das verstärkte PG-B-Signal aus dem Verstärker 53 unmittelbar der Flip-Flop-Schaltung 56 an der rückgestellten Eingangsklemme E davon als ein PGB'-Signal zugeführt. Die Verzögerungsschaltung 5^ wird verwendetj um den ZählVorgang und die Konstruktion zu vereinfachen, wenn der Zeitunterschied zwischen den PGA- und PGB-Signalen durch einen Zähler gezählt wird und der gezählte Wert einer Drehzahlbefehisspannung entspricht, welche an den Motor angelegt wird, so daß die Verzögerungsschaltung 5^ nicht immer erforderlich ist.
Wie in Figo 5 gezeigt,, sind Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 vorgesehen, welche kaskadenartig verbunden sind. Das verstärkte PGB'-.Signal wird einer eingestellten Eingangs klemme S der Flip-Flop-Schaltung 58 zugeführtj, worauf ein Ausgangsimpuls FF„ aus der Flip-Flop-Schaltung 58 einer eingestellten Eingangsklemme S der Flip-Flop-Schaltung 60 zugeführt wird» Ein Ausgang FF-, q aus der Flip-Flop-Schaltung 60 wird zugeführt, um die Eingangsklemmen R der beiden Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60 zurückzustellen« Eine Takteingangsklemme GP der Flip-Flop-Schaltung 60 wird mit einem Zeitsteuerungssignal Ti aus einem Taktimpulsgeberzähler 62 durch eine Ausgangsleitung 62a davon ge-
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speist, weiche nachfolgend zu beschreiten sein wird,
üer Zähler 62 weist beispielsweise einen Oszillator auf, welcher ein Kristall 64 von 3,58 MH hat und er erzeugt vier verschiedene Frequenzzeitsteuerungstaktsignale in seinen vier Ausgangsleitungen 62a, 62b, 62c und 62d. In der Ausgangslei tung 62b wird ein Taktsignal fpp von 3,58 f'H geliefert, während in der leitung 62c ein Taktsignal fp-, geliefert wird, dessen Frequenz .2x58 FF (= 8Q5 KH j ist^ wghrend in der Leitung 62d ein
^t Z Z
Taktsignal fC2 geliefert wird, dessen Frequenz
%P MKn, (3 112 KH ) ist. .".es Taktsignal fpr ir: der Leitung
j£. Z Z uu
62b wird einer Takteingangsklemme CF beispielsweise des 1024-Skala-Pufferzählers 66 zugeführt. Der 1024-Skala-Zähler 166 ist ein solcher Zähler} der einen Zählzyklus beendet, indem er 1024 Zähltaktimpulse liefert. Ein MSD-Signal, welches den Ausgang des höchstwertigen Pits des Zählers 66 oder die Zeitsteuerung oder Zeitzählung darstellt, bei welcher der Zähler 66 zur "0" zurückgeht, wird einer Differenzierschaltung 68 zugeführt, deren Ausgang einer Rückstelleingangsklemme R einer Flip-Flop-Schaltung 70 zugeführt wird. Der Zeitsteuerimpuls Ti auf der Leitung 62a des Zählers 62 wird einer Stelleingangsklemme S der Flip-Flop-Sc haltung 70 zugeführt. Ein Ausgangsergebnis FF2 daraus ist ein PWM-Signal, dessen Wiederholzyklus durch den Zeitsteuerimpuls Ti bestimmt ist, während der Rückstellimpuls zur Flip-Flop-Schaltung 70 das Betriebsartverhältnis oder Nutzungsverhältnis jedes PWM-Ausgangs FF2 bestimmt, d.h. den Antriebsenergiepegel eines Motors 76 zum Antreiben der Drehmagnetkopftrommel. Die Ausgangsimpulse FF2 aus der Flip-Flop-Schaltung 70 werden einer integrierenden Schaltung 72 zugeführt, welche dabei als ein Gleichstromsignal geregelt wird, das durch einen Motorantriebsverstärker 74 veräärkt und dann dem Motor 76 zum Antrieben desselben zugeführt wird.
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Der Pufferzähler 66 wird in einer Art und Weise rückgestellt, welche später zu beschreiben sein wird„ Die Zeitsteuerung bzw. die Rückstellung für den Zähler 66 hängt von dem Servofehler ab„ ändert die Zeitzählung des Rückstellsignals für die Flip-Plop-Schaltung 70 und dementsprechend ändert sich auch der Antriebsenergiepegel für den Motor
Die Rückstellzeitsteuerung des Pufferzählers ist durch den MSD-Ausgang aus einem in Fig. 5 gezeigten Drehzahldetektorzähler 78 bestimmt» Dieser Zähler 78 ist als ein 1024-Skala-Zähler ähnlich dem Pufferzähler 66 ausgebildet. Eine Taktimpulseingangsklemme CP des Zählers 78 wird mit TaktimpulsSignalen gespeist. Diese Taktimpulssignale sind das Taktimpulssignal f«,, das durch eine UImD-Torschaltung 82 durch das Signal PF1 aus der Flip-Flop-Schaltung 56 tormäßig gesteuert ist, das Taktirnpulssignal f„P aus dem Zähler 62$ welches durch eine UKD-Torsehaltung 84 durch das Signal F^10 aus der Flip-Flop-Schaltung tormäßig gesteuert ist, das Taktimpuls signal Lp das durch eine UKB»Torschaltung 86 durch ein Signal MDF aus dem Phasensteuerservoteil tormäßig gesteuert ist, wie nachfolgend zu beschrieben sein wird» Diese tormäßig gesteuerten Taktimpulssignale werden einer ODER-Torschaltung 88 zugeführt^ um das Signal zu seiB„ das an die Klemme GP des Zählers angelegt wird« Als ein Rucksteilsignal des Zählers 78 empfängt er an ssiner Rückstelleingangsklemme R a ein PGA1 »-Signalj, welches durch die Verstärkung des PGiU Signals durch den Verstärker 51 erhalten wird«. Das MSD« Signal aus dem Zähler ?8 wird einer Differenzierschaltung zugeführt, welche die abfallende Planke des MSD-Signals differensiert«, Das Ausgangsergebnis aus der Differenzierschaltung 90 wird einer UKD-Torschaltung 80 zugeführtö welche auch mit dem Signal PPt0 ®>us der Flip-Flop»Schaltung 60 gespeist wird, so daß die Ausgangsleistung aus der Schaltung 90 durch das Signal PP10 in der XJND«Torschaltung
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80 tormäßig gesteuert wird. Die Ausgangsleistung aus der UNL·-Torschaltung 80 wird der Rucksteileingangsklemme R des Pufferzählers 66 als Rucksteilsignal zugeführt. Dies bewirkt eine Wiederholung oder Erholung bzw. Änderung des Servofehlers.
Zurückkehrend nun auf Fig. 6 wird nunmehr der Phasensteuerservoteil der Erfindung beschrieben. Ein Ausgangssignal MDP daraus wird einer Eingangsklemme der UND-Torshaltung 86 des in Fig. 5 gezeigten Drehzahlsteuerservoteils zugeführt. Eine Eingangsklemme 100 wird mit einem Drehimpulssignal PGC gespeist, welches durch das Magnetstück kh gewickelt wird, das in der Scheibe k0 und dem in Fig. 9 gezeigten Aufnahmekopf ^-5 angeordnet ist» Dieses Signal PGG wird je eine Umdrehung der Drehkopftrommel erzeugt. Inzwischen wird! eine andere Eingangs klemme 102 mit einem Bezugsimpuls gespeist, welcher der Bezugs- oder Standardwert der Phase sein dürfte. Dieser Phasenbezugsimpuls könnte ein Signal CTL sein, das aus der Steuerspur 38 am Band 35 wiedergegeben worden ist» Das Impulssignal PGC, das an die Klemme 100 angelegt wurde, wird durch einen Verstärker 10*1· und eine Verzögerungsschaltung 106 an eine Einstelleingangsklemme S einer Flip-Flop-Schaltung 108 angelegt, während das an die Klemme 102 angelegte Phasenbezugsimpulssignal an eine Rückstelleingangsklemme R der Flip-Flop-Schaltung 108 unmittelbar angelegt wird. Der Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 108 stellt somit den Phasenunterschied der Drehkopftrommel (einschließlich der festen Verzögerung) hinsichtlich der Bezugsphase dar. Dieser Ausgang aus der Flip-Flop-Schaltung 108 wird an eine Eingangsklemme einer UND-Torsehaltung 110 angelegt, welche an ihrer anderen Eingangsklemme auch mit dem Taktimpulssignal fC2 gespeist wird, so daß das Taktimpulssignal fc2 durch die UND-Torschaltung 110 durch den Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 108 tormäßig verarbeitet wird.
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In dem in Fig» 6 gezeigten Phasensteuerservoteil sind zwei B1Up-Plop-Schaltungen 112 und 114 vorgesehen,, welche kaskadenartig verbunden sind und ein Ausgangssignal PF21 erzeugen, welches dem Signal FF, Q der in Fig. 5 gezeigten Drehzahl Steuer servoschleife ähnlich ist,, Mit Ausnahme, daß eine Einstelleingangsklemme S der Flip-Flop-Schaltung 112 mit dem Phasenbezugsimpuls aus der Klemme 102 gespeist wird, ist die Schaltungskonstruktion der Flip-Flop-Schaltungen 112 und 114 im wesentlichen dieselbe wie jene der Flip-Flop-Schaltungen 58 und 60, die bei dem in Figo 5 gezeigten Drehzahlsteuerservoteil verwendet werden.
Das Ausgangssignal FP2I aus der Flip-Flop-Schaltung 114 wird an eine Eingangsklemme einer UND-Torschaltung 16 angelegt,, um dadurch das Taktimpuls signal fpQ tormäßig zu verarbeiten^ welches an die andere Eingangsklemme derselben angelegt ist«, Die Ausgangsergebnisse aus den UND-Torschaltungen 110 und 116 werden durch eine ODER-Torschaltung 118 der Taktimpul seingangsklemme CP eines Phasenfehlerdetektorzählers 120 zugeführt,, Dieser Zähler 120 ist beispielsweise ein 256-Skala-Zählers welcher an seiner Rückstelleingangsklemme R mit einem Ausgangssignal PGC aus dem Verstärker 104 gespeist wird$ d.h«, einem verstärkten Signal PGG, das rückgestellt werden soll. Ein Ausgang MSD aus dem Zähler 120 wird einer Differenzierschaltung 122 und von dort einer Eingangsklemme einer UND-Tor schaltung 124 zugeführt, welche an ihrer anderen Eingangsklemme mit dem Signal FFp-j aus der Flip»Flop~Schaltung 114 gespeist wird«, Das Signal MSD aus der Differenzierschaltung 122 wird somit durch die UM)-Torschaltung 124 durch das Signal FP2-I tormäßig verarbeitet und einer Rückstelleingangsklemme R eines Pufferzählers 126 für den Phasensteuerservoteil zugeführt«
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Oer Zähler 126 ist beispielsweise ein 256-Skala-Zähler, welcher an seiner Taktimpulseingangsklemme CP mit Taktimpulssignalen gespeist wird. Diese Taktimpulssignale sind das Taktimpuls signal fp-, , das einer Ri η gangsklemme einer UND-Tor schaltung 128 zugeführt v/ird, und dadurch durch ein Schiebesignal Τ™φ, tormäßig verarbeitet wird, das an ihre andere Eingangsklemme angelegt wird, sowie das Taktimpulssignal fpQi welches einer Eingangsklemme einer UNJ3-Torschaltung 130 zugeführt und dadurch durch das Signal PFp-, tormättig verarbeitet wird, das aus der Flip-Flop-Schaltung 114· an die andere Eingangsklemme der UND-Tor schaltung 130 angelegt ist. Diese tormäßig verarbeitete Signale f„, imd f„0 werden einer ODER-Torschaltung I32 zugeführt, um die obigen Taktimpulssignale zu erhalten= Ein Ausgangsergebnis MSD aus dem Zähler 126 wird einer Differenzierschaltung 134 zugeführt, um differenziert zu werden, damit die abfallende Flanke geliefert wird, während der Ausgangsimpuls aus der Differenzierschaltung 134 einer Rückstelleingangsklemme R einer Flip-Flop-Schaltung I36 zugeführt wird, welche an ihrer Einstelleingangsklemme S mit dem Signal PGA1 aus dem in Fig. 5 gezeigten Verstärker 51 gespeist wird. Das Ausgangsergebnis aus der Flip-Flop-Schaltung 136 wird zum Signal MDF, das an den Drehzahlsteuerservoteil gemäß Fig. 5 angelegt wird. Es erübrigt sich festzustellen, daß die abfallende Flanke des Signals MDF eine Phasensteuerservofehlerinformation enthält.
Das oben erwähnte Schiebesignal ΤσϋΓπ wird durch
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eine Schaltung erzeugt, welche aus einer Flip-Flop-Schaltung 14-0, einer UND-Torsehaltung 144- und einem 256-Skala-Zähler 142 gemäß Fig. 6 besteht. Die Flip-Flop-Schaltung 14-0 wird an ihrer Einstelleingangsklemme S mit dem Signal PGA1 aus dem Verstärker 51 und ihre Rückstelleingangsklemme R wird mit dem Ausgangssignal aus dem Zähler 142 gespeist,
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welches darstellt, daß der Zählwert des Zählers 142 der Wert 256 ist. Der Q-Ause-ang aus der Flip-Flop-Schaltung 14O ist das Schiebesignal Tgpm und der Q-Ausgang davon ist ein Signal, welches an eine Rückstelleingangsklemrne R des Zählers 142 zur Rückstellung angelegt wird. Das Taktimpulssignal fG1 wird einer Eingangsklemme der UND-Torschaltung 144 zugeführt und dadurch mittels des Q-Husganges der Flip-Flop-Schaltung l4o tormäföig verarbeitet, welcher an die andere Eingangsklemme der UND-Torsehaltung 144 angelegt wird. Das tormäßig verarbeitete Taktimpulssignal fp-, wird an eine Taktimpulseingangskierome GP des Zahlers 142 angelegt.
Ein Arbeitsgang des erfindungsgemäßen Digitalservosystems aus den Drehzahl- und Phasensteuerservoschleifen gemäß den Fig, 5 und 6 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben, welche Wellenformen an den entsprechenden Stellen zeigt.
Fig. 7A zeigt das Signal PGC, welches an die Klemme 100 angelegt ist, Fig. ?B zeigt das Signal POA, welches an die Klemme 50 angelegt ist, Fig. 7C zeigt das Signal PGB, welches an die Klemme 52 angelegt ist, und Fig. 7D zeigt das Phasenbezugssignal (beispielsweise das VertikalSynchronsignal, welches frequenzmäßig durch zwei geteilt ist), welches an die Klemme 102 angelegt ist. Das Impulssignal PGC wird jeweils einmal pro Umdrehung der Trommel erzeugt, so daß das Intervall zwischen den benachbarten Impulsen PGC die Zeit darstellt, welche für eine Umdrehung der Trommel erforderlich ist. Während einer Umdrehung der Trommel, d.h„ während des Intervalls zwischen den benachbarten Impulsen PGC1 werden auch sechs PGA-Impulse bzw. sechs PGB-Impulse erzeugt.
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7Ue Fig, 7E bis ?I zeigen Wellenformen an den betreffenden Stellen der Phasensteuerservoschleife. Fig. 7E zeigt das Ausgangsergebnis aus der Verzögerungsschaltung 106, welche in der Stellung des PGC-Impulses ansteigt und nach einer vorbestimmten Verzögerungszeit abfällt. Fig. 7F ziegt den Ausgang aus der Flip-Flop-Schal tune: 108, welche an der abfallenden Flanke des Ausganges aus der Verzögerungsschaltung 106 ansteigt und an der Stelle des Vertikalsynchronsignals absteigt. Fig. 7G zeigt den Ausgang aus der Flip-Flop-Schaltung 112, welche an der Stelle des Vertikalsynchronsignals aufsteigt und bei der Ankunft des Zeitsignals Ti gemäß Fig. 71 abfällt. Fig. 7H zeigt das Ausgangsergebnis aus der Flip-Flop-Schaitung 11^, welche eingestellt ist, wenn die Flip-Flop-^chaltung 112 rückgestellt ist, und welche rückgestellt ist, wenn der nächste Zeitsteuerimpuls Ti ankommt. Da die Flip-Flop-Schaltung 11*1- synchron mit dem Zeitsteuersignal Ti eingestellt bzw. rückgestellt wird, wird das /lUsgangsergebnis FF,,, daraus während der ganzen Periode des Zeltsteuersignals Ti ein hoher Pegel. Der Phasenfehler in Verbindung mit dem thasenunterschied zwischen den an die Klemme 100 angelegten Impuls PGG und den an die Klemme 102 angelegten Phasenbezugsimpuls, nämlich das Impulsintervall der Impulse aus der Flip-Flop-Schaltung I08 (Fig. 7F) wird somit gemessen.
Zum Zwecke der obigen Phasenfehlermessung wird das Takt impuls signal f^ durch den Zähler 12G zunächst mit einer Hochpegeldauer der Flip-Flop-Schaltung 108 gezählt, und der Zähler 120 erzeugt das Ausgangsergebnis MSD während des Intervalls, in welchem das Zeitimpulssignal fpQ zum zweiten in dem Intervall des Ausganges FFp1 aus der Flip-Flop-Schaltung 114 gezählt wird. Falls der fhasenfehlerwert groß ist, so wird demgemäß das Hochpegelintervall des Ausganges aus der Flip-Flop-Schaltung 108 zu lang, so daß der gezählte Wert des Taktimpulssignals
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fpp groß wird. Daher wird der gezählte Wert des Taktimpulssip:nals f„^ kleiner, bis der Ausgang lviSi> aus dem Zähler 120 während des Intervalls des ausgangssignals FFp, (Periode des /eitsteuerimpulses Ti) abgeleitet wiru, so daß die Zeitsteuerung des Ausganges hSD aus dem Zähler eher erfolgt.
'.)ie UFD-Tor schaltung 124 arbeitet derart, daß der Ausgang i-SL-, welcher durch die Differenzierschaltung differenziert wird, durch die UND-Torschaltung 124 wirksam während des Intervalls des Ausganges FFp-, aus der Flip-Flop-Schaltung 114 tormäßog verarbeitet wird. Die Rückstell-7eitsteuerung des Fufferzählefcs 126 der Phasensteuerservoschleife wird dementsprechend durch den differenzierten Impuls MSD aus dem Zähler 120 durch die Differenzierschaltung 122 während des Intervalls des Ausganges FPp, geändert. Der Zähler 120 zur .detektormäßigen Ermittlung des Fhasenfehlers wird bei der Zeitsteuerung des Signals PGC rückgestellt, nämlich einmal für jede Umdrehung der Kopftrommel. Der Pufferzähler 126 der Phasensteuerservoschleife liefert daher dieselbe Phasenfehlerinformation oder das Signal MDF zur Drehzahlservoschleife mit einer Geschwindigkeit von sechs mal pro Drehung der Kopftrommel. Zu diesem Zwecke wird das Signal TspT verwendet, um die Lieferung des Zähltaktimpulses zum Pufferzähler 126 zu steuern. Fig. ?M zeigt die Wellenform des Impulssignals TspT, das aus der Flip-Flop-Schaltung 140 bei jeder Ankunft des Signals FGA oder PGA1 erzeugt wird. Das Signal TgpT wird derart gewählt, daß es ein Intervall hat, so daß der Pufferzähler 126 das Taktimpulssignal fG1 während des Intervalls des Signals TspT zählt und einen Zyklus macht. D.h. der Pufferzähler 126 hält denselben Phasenfehler durch sechs Zyklen. Die abfallende Flanke des Ausganges MSD aus dem Pufferzähler 126 wird der Rückstelleingangsklemme R der Flip-Flop-Sc haltung 136 in einem derartigen Zustand zugeführt,
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- 2h -
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dab die auf den Ausgang aus aera Phasenfehlerdetektorzähler 120 bezogene Phasenfehlerinformation sechs mal wiederholt geliefert wird. Die Flip-Flop-Schaltung I36 wird daher durch das Signal PGh. oder tGA1 eingestellt und durch den ausgang aus der Differenzierschaltung 13^ rückgestellt, so daß der Ausgang MDF daraus ein derartiges Signal ist, welches ein impulsbreitenmäßig moduliertes Signal, und zwar ein Signal, das durch das Phasenfehlersignal moduliert ist.
Fig. 7J zeigt die Wellenform des Ausganges aus der Verzögerungsschaltung $k in der Drehzahlservosteuerschleife gemäß Fig. 5. Fig. 7K zeigt die Wellenform des Ausganges FF-, aus der Flip-Plop-Schaltung 56, und Fig. 71. zeigt die Wellenform des Signals MDF„
Die Fig.- 8A bis 8J sind Wellenformbilder, bei welchen die Zeit und die Stellung der Signale, welche mit dem Bezugszeichen g in Fig. 7 bezeichnet sind, vergrößert werden, wobei andere Signale ebenso dargestellt sind. Pig„ 8A zeigt das Signal PGA, Figo 8B zeigt das Signal PGB, Fig. 8C zeigt den Ausgang aus der Verzögerungsschaltung 5^, der sich am Signal PGA oder PGA1 erhöht und dann nach einer vorbestimmten Zeit abfällt, Fig» 8D zeigt den Ausgang FF1 aus der Flip-Flop-Schaltung 56» welcher bei dem Abfall des in Figo 8C gezeigten Signals ansteigt und beim Signal PGB oder PGB1 abfällt, und Fig. 8E zeigt das Signal MDF aus der Phasenservosteuerschleife, das beim Signal PGA oder FGA1 steigt und ein den Phasenfehler darstellendes Hochpegelintervall hat.
Der Drehzahldetektorzähler 78, welcher durch das Signal PGA1 rückgestellt wird, zählt das Taktimpulssignal fG1 während des Zeitintervalls, in welchem das Signal MDF in dem Hochpegel vorliegt. D.h. der Phasenfehlerfaktor
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wird an die Drehzahlservosteuerschleife unter solchen Bedingungen angelegts daß er seinen anfänglichen Zählwert des Zählers 78 in Abhängigkeit von der Impulsbreite des Signals MDP ändert.
Fig. 8F zeigt das Signal TOpT, welches am Signal PGA oder PGA1 ansteigt, seinen hohen Pegel durch ein vorbestimmtes Intervall behält, beispielsweise die Periode des Signals Ti, und wird für den Pufferzähler 126 der Phasenservosteuerschleife verwendet, um einen sechsfachen Zyklus mit derselben Zeitsteuerung zu erzielen»
Der Drehzahldetektorzähler 78 zählt auch das Taktimpulssignal f™ während der Hochpegelperiode des Ausganges FF-, . Da die Hochpegelperiode des Signals FF, den Drehzahlfehlerfaktor, wie oben erwähnt, darstellt, zählt der Zähler 78 das Taktimpulssignal weiterhin, bis das Signal FF-, einen niedrigen Pegel erreicht, wobei die Inhalte des Zählers 78 die Phasen- und Drehzahlfehlerfaktoren enthaltene
Fig. 8G zeigt das Signal Ti, welches den Wiederholzyklus des PWM-Signals bestimmt. Fig. 8H zeigt den Ausgang FF2 aus der Flip-Flop-Schaltung 70, nämlich das PWM-Signal. Das Ausgangssignal FFg steigt bei dem Zeitsteuerungsimpulssignal Ti an und fällt dann nach einem Intervall entsprechend der Größe der Phasen- und Drehzahlfehlerfaktoren ab. Fig. 81 zeigt das Ausgangsergebnis FF~ aus der Flip-Flop-Schaltung 58, welches bei dem Impuls PGB oder PGB1 steigt und bei dem Zeitsteuerimpuls Ti demnächst abfällt. Fig. 8J zeigt das Ausgangssignal FF-, Q aus der Flip-Flop-Schaltung 60, das bei dem Abfall des Signals FF« steigt und bei dem nächsten Zeitsteuerimpuls Ti abfällt. Das Signal PF10 wird der UND~ Torschaltung 8^- zugeführt, um dadurch das Taktimpulssignal fp0 tormäßig zu verarbeiten und das somit tormäßig behandelte Signal durch die ODER-Torschaltung 88 der Taktimpulseingangs« klemme CP des DrehzahldetektorZählers 78 zuzuführen. Während
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des Intervalls des Signals PP10 zählt der Zähler 78 das Taktimpulssignal fco vorwärts und erzeugt dann das Ausgangsergebnis MSD. Das Signal MSD wird während der Erzeugung des Signals PF10 dem Pufferzähler 66 der Drehzahlsteuerservoschleife an ihrer RuckstelIeingangsklemme R zugeführt, so daß die letztere bei der abfallenden Planke des Signals MSD rückgestellt wird. Das Signal MSD aus dem Zähler 66 wird daher für Drehzahl- und Phasenfehlerinformationen eingeführt. Da dieses Signal MSD an die Flip-Flop-Schaltung 70 angelegt wird, wird die abfallende Zeitsteuerung des Ausgangssignals FPp daraus durch die Flanke (Pfeil in Fig. 8H) bestimmt. Die abfallende Zeitsteuerung oder Stellung des Signals FF2 folgt daraufhin dem Abfall des Ausganges aus dem Fufferzähler 66, bis der nächste rückgestellte Impuls in bezug auf das Entstehen des Signals PF10 daran angelegt wird«
Wie zuvor erwähnt, kann das Servosteuersystem bei verschiedenartigen Servosystemen über den Videorecorder hinaus Anwendung finden.
Das erfindungsgemäß erhaltene Fehlersignal kann ferner nicht nur einen Motor steuern, sondern auch bei einem Bremsservosteuersystem Anwendung finden, bei welchem die Drehung eines Drehelementes durch Bremskraft gesteuert wird. In diesem Falle wird beispielsweise das Drehelement durch einen Motor angetrieben, welcher mit einer konstanten Drehzahl arbeitet, und zwar durch einen Riemen, wobei eine elektrisch gesteuerte Bremse in Verbindung mit dem Drehelement vorgesehen ist und der erfindungsgemäß erhaltene Servofehler an die Bremse angelegt wird.
Es ist ersichtlich, daß etliche Abwandlungen und Abänderungen seitens des Fachmannes innerhalb des
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Schutzumfanges der beigefügten Patentansprüche vorgesehen werden.können.
Patentanwalt:
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Claims (1)

  1. Dipl.-Ing. H. MITSCHERLICH C-8000 MDNCHiN ?ϊ
    Dipi.-Ing. K. GUNSCHMANN Steinsdorfstraße 10
    Dr. re r. η at. W. KÖRBER 2 Ö ^ 3 3 1 | ^
    Dipl.-Ing. J. SCHMIDT-EVERS . - - .
    PATENTANWÄLTE
    30KY CORPORATION
    7-35f Kitashinapawa b-chome
    3hinagawa-kuf Tokyo, Japan
    Ansprüche
    Servosteuereinrichtung (Regelsystem) mit Digitaltechnik zur Steuerung der Drehung eines Drehelements und dgl. mit
    A) einem Bezugssignale;ebers
    P) einem Drehsignalgebers der an das Drehelement angeschlossen ist,
    C) einer Antriebseinrichtung zum Drehen des Drehelementes„
    D) einer urehsahldetektoreinrichtung mit einer Zähleinrichtung zum Zählen einer vorbestimmten Zahl von Taktimpulsens die aus dem Bezugssignalgeber erhalten sind8 während Zeitintervalle zwischen am Drehsignalgeber erzeugten Impulsens und
    E) eine Drehphasendetektoreinrichtung mit einer Zählereinrichtung zum Zählen einer vorbestimmten Zahl von Taktimpulsen aus dem Bezugssignalgeber während Zeitintervalle zwischen einem Impuls aus dem Bezugssignalgeber und einem Impuls aus dem Drehsignalgeber erhalten werden,
    gekennzeichnet durch
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    |yU331?
    F) eine Einrichtung zum Zuführen zusätzlicher Zählimpulse zur Zählereinrichtung der Drehzahldetektoreinrichtung, um an der Drehphasendetektcreinrichtung detektormätiig ermittelte Phasenfehler der Drehzahldetektoreinrichtung zuzuführen, und durch
    G-) eine Schaltungseinrichtung zur Steuerung der Drehung des Drehelementes in Abhängigkeit von den Ergebnissen der Drehzahldetektoreinrichtung.
    2. Servosteuereinrichtung (Regelsystem) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung eine Pufferzählereinrichtung zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl Taktimpulse aus dem Bezugssignalgeber aufweist, und daß die besagten Ergebnisse der Drehzahldetektoreinrichtung der Pufferzählereinrichtung zugeführt sind.
    3. Servosteuereinrichtung (Regelsystem) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet , daß die besagten Ergebnisse der Drehzahldetektoreinrichtung in mehreren Zyklen der Pufferzähleinrichtung einmal durch Pufferzähleinrichtung zugeführt sinde
    4. Servosteuereinrichtung (Regelsystem) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Drehphasendetektoreinrichtung ferner eine Pufferzählereinrichtung aufweist, und daß die detektormäßig ermittelten Phasenfehler aus der Zählereinrichtung der Drehzahl« detektoreinrichtung durch die Pufferzählereinrichtung der Drehphasendetektoreinrichtung zugeführt sind.
    1 /0t1
    5<, Servosteuereinrichtung (Segelsystem) nach Anspruch k9
    dadurch gekennzeichnet , daß die detektor·»' mäßig ermittelten Fehler an der Zähl ere inrichtung "bei mehreren Zyklen der Pufferzählereinrichtung an der Drehphasendetektoreinrichtung einmal der Pufferzählereinrichtung zugeführt sind«,
    6. Servosteuereinrichtung (!Regelsystem) nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet 9 daß die Drehphasende tektoreinrichtung ferner eine Pufferzählereinrichtung zum Zählen einer vorbestimmten Anzahl Taktimpulse aus dem Bezugssignalgeber aufweist» und daß die detektormäßig ermittelten Phasenfehler aus der Zählereinrichtung der Zählereinrichtung der Drehzahldetektoreinrichtung durch die Pufferzählereinrichtung der Drehphasendetektoreinrichtung zugeführt sindö
    7β Serrosteuereinrichtung (Begelsystem) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung mit der Antriebseinrichtung gekoppelt ists und daß die Antriebseinrichtung ein Motor ist.
    8. Servosteuereinrichtung (Regelsystem) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß die Schaltungseinrichtung eine Flip-Flop-Schaltung aufweist,, und daß die besagten Ergebnisse der Drehzahldetektoreinrichtung in ein impulsbreitenmäßig moduliertes Signal umgesetzt sind»
    9- Servosteuereinrichtung (legelsystem) nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet , daß das Drehelement
    309831/0^1 S"
    2SQ3317
    Aufzeichnungs- und Wiedergabemittel für Videosignale (Fernsehsignalgemische) trägt, und daß das der Drehphasen-, detektoreinrichtung zugeführte Bezugssignal auf ein Vertikal Synchronsignal des auf Magnetband aufzuzeichnenden Videosignals bezogen ist.
    10. Servosteuereinrichtung (Regelsystem) nach Anspruch 9, '
    dadurch gekennzeichnet , daß das der Drehphasendetektoreinrichtung zugeführte Bezugssignal auf aus dem Magnetband wiedergegebene Steuersignale bezogen ist.
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DE19792903317 1978-01-27 1979-01-29 Servosteuereinrichtung (regelsystem) mit digitaltechnik zur steuerung der drehung eines drehelementes u.dgl. Granted DE2903317A1 (de)

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GB (1) GB2015201B (de)
IT (1) IT1109798B (de)
NL (1) NL189582C (de)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3108378A1 (de) * 1980-03-14 1982-02-04 The Singer Co., 06904 Stamford, Conn. Verfahren sowie schaltung zur steuerung der drehzahl von motoren, insbesondere von kreiselmotoren
DE3031004A1 (de) * 1980-08-16 1982-03-11 Grundig E.M.V. Elektro-Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig & Co KG, 8510 Fürth Anordnung zur genauen geschwindigkeitsregelung eines bandantriebs
DE3243244A1 (de) * 1982-11-23 1984-05-24 Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven Positionierantrieb
DE3931728A1 (de) * 1988-09-23 1990-03-29 Briggs & Stratton Corp Elektronischer geschwindigkeitsregler

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511830A (en) * 1978-08-29 1985-04-16 Canon Kabushiki Kaisha Servo control apparatus
JPS5532139A (en) * 1978-08-30 1980-03-06 Sony Corp Automatic correction circuit for residual error
JPS5532138A (en) 1978-08-30 1980-03-06 Sony Corp Servo circuit
FR2457595A1 (fr) * 1979-05-23 1980-12-19 Enertec Dispositif d'asservissement de vitesse
JPS5669981A (en) * 1979-11-12 1981-06-11 Sony Corp Phase servo circuit
FR2486731A1 (fr) * 1980-07-11 1982-01-15 Cii Honeywell Bull Dispositif de regulation de la vitesse de rotation d'un moteur electrique
JPS57164466A (en) * 1981-04-02 1982-10-09 Sony Corp Drum servo device of vtr
JPS57211612A (en) * 1981-06-23 1982-12-25 Sony Corp Phase servo circuit
JPS5854885A (ja) * 1981-09-25 1983-03-31 Sony Corp 映像信号再生装置
DE3379984D1 (en) * 1982-04-02 1989-07-06 Ampex Phase detector control for a servo system
US4595868A (en) * 1982-04-02 1986-06-17 Ampex Corporation Phase detector control for a servo system
AU570922B2 (en) * 1982-06-30 1988-03-31 Sony Corporation Digital servo circuit for motor control
CA1210149A (en) * 1982-09-28 1986-08-19 Shigeru Tajima Digital capstan servo circuit
JPS59147532A (ja) * 1983-02-14 1984-08-23 Hitachi Ltd 検波回路
JPS608387A (ja) * 1983-06-28 1985-01-17 Nippon Steel Corp コ−クス炉炭化室内煉瓦面の保護とカ−ボン附着の防止方法
US4816937A (en) * 1985-10-17 1989-03-28 Canon Kabushiki Kaisha Recording and/or reproduction apparatus capable of retaining start up information
US4720663A (en) * 1986-03-31 1988-01-19 United Technologies Electro Systems, Inc. Brushless motor speed control
JP2724142B2 (ja) * 1986-12-19 1998-03-09 株式会社リコー 回転速度信号発生装置
JPS6469282A (en) * 1987-09-07 1989-03-15 Yamaha Corp Error detection circuit for variable servo controller
US5122719A (en) * 1991-02-27 1992-06-16 Eastman Kodak Company Method and apparatus for reducing recurrent fluctuations in motor torque
US5493187A (en) * 1993-05-18 1996-02-20 Yamamoto Electric Corporation Method and apparatus for controlling brushless motor
US6124996A (en) * 1998-10-20 2000-09-26 Hewlett-Packard Co. Servo system and method with multiple phase clock
US6122124A (en) * 1998-10-20 2000-09-19 Hewlett-Packard Co. Servo system and method with digitally controlled oscillator
US7219172B1 (en) 2004-06-01 2007-05-15 Storage Technology Corporation System and method of dynamically controlling storage device access duty cycle
US7340617B1 (en) 2004-06-01 2008-03-04 Storage Technology Corporation System and method of dynamically controlling storage device power supply current

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2352684B2 (de) * 1972-10-30 1977-04-28 Detection Sciences, Inc., Minneapolis, Minn. t\.St. A.) Drehzahlregelungssystem
DE2728857A1 (de) * 1976-07-08 1978-01-12 Motorola Inc Digitales geschwindigkeitssteuersystem

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL248231A (de) * 1959-02-18
US3295039A (en) * 1964-01-22 1966-12-27 Honeywell Inc Digital comparator for speed control system
US3331006A (en) 1964-03-13 1967-07-11 Cutler Hammer Inc Digital speed and position regulating motor control system
FR1481917A (fr) * 1964-04-29 1967-05-26 Rank Bush Murphy Ltd Servo-mécanisme pour commande d'un mouvement
US3361949A (en) * 1964-08-24 1968-01-02 Continental Oil Co Motor control servo system
GB1270113A (en) * 1969-01-03 1972-04-12 English Electric Co Ltd Improvements in or relating to phase-responsive circuits
US3643012A (en) * 1970-02-16 1972-02-15 Ampex Rapid frame synchronization of video tape reproduce signals
US3686469A (en) * 1970-04-02 1972-08-22 Ampex Steady state phase error correction circuit
GB1426820A (en) * 1972-04-05 1976-03-03 Hitachi Electronics Digital control system
JPS5062008A (de) * 1973-10-01 1975-05-27
US4086520A (en) * 1973-10-01 1978-04-25 Sony Corporation Speed and phase control system
US4047231A (en) * 1976-03-19 1977-09-06 Ampex Corporation High stability digital head servo for video recorders

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2352684B2 (de) * 1972-10-30 1977-04-28 Detection Sciences, Inc., Minneapolis, Minn. t\.St. A.) Drehzahlregelungssystem
DE2728857A1 (de) * 1976-07-08 1978-01-12 Motorola Inc Digitales geschwindigkeitssteuersystem

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3108378A1 (de) * 1980-03-14 1982-02-04 The Singer Co., 06904 Stamford, Conn. Verfahren sowie schaltung zur steuerung der drehzahl von motoren, insbesondere von kreiselmotoren
DE3031004A1 (de) * 1980-08-16 1982-03-11 Grundig E.M.V. Elektro-Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig & Co KG, 8510 Fürth Anordnung zur genauen geschwindigkeitsregelung eines bandantriebs
DE3243244A1 (de) * 1982-11-23 1984-05-24 Olympia Werke Ag, 2940 Wilhelmshaven Positionierantrieb
DE3931728A1 (de) * 1988-09-23 1990-03-29 Briggs & Stratton Corp Elektronischer geschwindigkeitsregler

Also Published As

Publication number Publication date
US4242619A (en) 1980-12-30
AT380604B (de) 1986-06-25
IT1109798B (it) 1985-12-23
IT7919671A0 (it) 1979-01-26
FR2415829A1 (fr) 1979-08-24
JPS6146849B2 (de) 1986-10-16
NL189582B (nl) 1992-12-16
GB2015201B (en) 1983-01-19
JPS54102474A (en) 1979-08-11
NL189582C (nl) 1993-05-17
AU522998B2 (en) 1982-07-08
ATA62979A (de) 1985-10-15
GB2015201A (en) 1979-09-05
AU4374479A (en) 1979-08-02
NL7900700A (nl) 1979-07-31
DE2903317C2 (de) 1988-06-16
FR2415829B1 (de) 1983-02-11

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