DE2903859C2

DE2903859C2 -

Info

Publication number: DE2903859C2
Application number: DE2903859A
Authority: DE
Inventors: Masashi Isehara Kanagawa Jp Takeda; Susumu Asahi Kanagawa Jp Hoshimi; Toshio Yokohama Kanagawa Jp Sato
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1978-02-01
Filing date: 1979-02-01
Publication date: 1988-07-14
Also published as: GB2015202B; GB2015202A; AU524472B2; FR2416526A1; JPS54103506A; JPS6035911B2; CA1123048A; FR2416526B1; DE2903859A1; US4258299A; AU4379579A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Fig. 1 zeigt eine bekannte Antriebsanordnung, enthaltend einen Motor 1 und einen direkt von der Welle des Motors getragenen Drehteller 2.

Bei einem derartigen Direktantrieb wird zur Drehzahlsteuerung des Drehtellers mittels eines Frequenzgenerators die Drehgeschwindigkeit des Drehtellers ermittelt. Die Frequenzgenerator enthält eine an der Welle des Motors 1 befestigte Scheibe 3, deren Umfang in Form von Nord- und Südpolen abwechselnd magnetisiert ist, wobei der sich bei einer Drehbewegung der Scheibe ändernde Magnetfluß durch einen feststehend angeordneten Abtastkopf 4 erfaßt wird.

Es ist bekannt, bei der Steuerung der Vorwärts- und Rückwärtsdrehung des Drehtellers einen Frequenzgenerator mit zwei Abtastköpfen 5, 6 vorzusehen (vgl. Fig. 2). Diese Abtastköpfe 5 und 6 sind dabei um einen elektrischen Winkel von 90° gegeneinander versetzt.

Wird die Scheibe 3 beispielsweise in der durch den Pfeil 7 angegebenen Richtung gedreht, so wird ein Ausgangssignal des Abtastkopfes 5 einem Verstärker 8 zugeführt, der das in Fig. 3A dargestellte Signal FGA liefert. Das Ausgangssignal des Abtastkopfes 6 gelangt zu einem Verstärker 9, der ein Signal FGB (Fig. 3B) liefert, das gegenüber dem Signal FGA um 90° phasenverschoben ist. Wird die Scheibe 3 in entgegengesetzter Richtung gedreht, so ist das Signal FGA gegenüber dem Signal FGB um 90° phasenverschoben, wie die Fig. 3D und 3E zeigen. Wird das Signal FGA zum Zeitpunkt der Anstiegsflanke des Signals FGB abgetastet und der abgetastete Wert gehalten, so ergibt sich der Wert "1" (Fig. 3C), wenn sich die Scheibe 3 in Richtung des Pfeils 7 dreht, während dieser Wert "0" ist (Fig. 3F), wenn sie sich in der entgegengesetzten Richtung dreht. Auf diese Weise können die beiden Drehrichtungen unterschieden werden.

Für diese Ermittlung der Drehrichtung des Drehtellers ist jedoch ein zusätzlicher Abtastkopf sowie ein weiterer Verstärker notwendig, was einen unerwünscht großen Aufwand darstellt, zumal diese zusätzlichen Elemente für die eigentliche Steuerung der Drehzahl nicht benötigt werden.

Durch die US-PS 39 53 776 ist ferner eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Motordrehzahl bekannt, bei der während eines ersten festen Zeitintervalls das Ausgangssignal des Impulsgenerators einem Impulszähler zugeführt wird und während eines zweiten festen Zeitintervalls der Motor so beschleunigt oder abgebremst wird, daß der Impulszählwert einem vorgegebenen Wert entspricht.

Durch die DE-PS 19 09 430 ist weiterhin eine Schaltungsanordnung zur Regelung eines Kopftrommelmotors oder eines Bandantriebsmotors eines Magnetbandgerätes bekannt, die einen einzigen Abtastkopf aufweist.

Aus der DE-OS 26 08 611 ist weiterhin eine Schaltungsanordnung zur unstetigen Regelung der Drehzahl eines bürstenlosen Gleichstrommotors bekannt, wobei Transistoren als steuerbare Schaltelemente Verwendung finden.

Schließlich ist Gegenstand der US-PS 39 03 463 eine Schaltung, die eine Drehbewegung des Motors im entgegengesetzten Sinn verhindert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung entsprechend dem Oberbegriff des Patentanspruchs so auszubilden, daß die Konstanthaltung der Drehgeschwindigkeit unter Verwendung eines einzigen Abtastkopfes erfolgt und zugleich verhindert wird, daß der Drehteller beim Drehen von Hand in Rückwärtsrichtung beschleunigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Fig. 1 bis 8 beispielsweise erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines bekannten Antriebes eines Drehtellers,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines bekannten Frequenzgenerators,

Fig. 3A bis 3F den Verlauf von Signalen zur Erläuterung des Frequenzgenerators der Fig. 2,

Fig. 4 ein Beispiel einer Schaltungsanordnung gemäß der Erfindung,

Fig. 5 und 6 Darstellungen zur Erläuterung der Kennlinien der Schaltungsanordnung der Fig. 4 und

Fig. 7A bis 7F und Fig. 8A bis 8G den Verlauf von Signalen zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung.

Fig. 4 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung bei Verwendung in einem Plattenspieler mit direktem Antrieb. Bei dem Beispiel der Fig. 4 ist als Motor zum Antrieb des Drehtellers des Plattenspielers ein bürstenloser Gleichstrommotor vorgesehen, der unabhängig vom Drehwinkel seines Rotors stets ein konstantes Drehmoment liefert. Dieser bürstenlose Gleichstrommotor wird nun zunächst beschrieben.

In Fig. 4 sind zwei Statorwicklungen 10 und 11 des Motors um einen elektrischen Winkel von 90° versetzt gegenüber einem Drehmagneten angeordnet, der in mehreren Polen magnetisiert ist, um eine sinusförmige Verteilung des Magnetflusses zu erhalten. Zwei Hallelemente 12 und 13 sind ebenfalls um einen elektrischen Winkel von 90° versetzt entsprechend den Statorwicklungen 10 und 11 angeordnet, um den Magnetfluß des Drehmagneten zu ermitteln. Diese Hallelemente 12 und 13 erhalten einen Gleichstrom I in Abhängigkeit von der Ausgangsspannung eines Differentialverstärkers 14, um sinusförmige Ausgangsspannungen entsprechend der Drehung des Drehmagneten zu erzeugen. Diese Ausgangsspannungen der Hallelemente 12 und 13 werden linearen Verstärkern 15 und 16 zugeführt, und Ströme proportional den von den Hallelementen 12 und 13 abgegebenen Spannungen werden den Statorwicklungen 10 und 11 zugeführt.

Wenn bei der obigen Anordnung der Drehwinkel des Rotors R ist, kann der Magnetfluß B 1, der die Wicklung 10 durchsetzt, und der Magnetfluß B 2, der die Wicklung 11 durchsetzt, wie folgt ausgedrückt werden:

B 1 = Bm sin R (1)

B 2 = Bm cos R (2)

wobei Bm eine Konstante ist.

Wie zuvor erwähnt, ermitteln die Hallelemente 12 und 13 den sinusförmigen Magnetfluß und erzeugen Spannungen, die dem Magnetfluß proportional sind. Diese Spannungen der Hallelemente 12 und 13 werden den Verstärkern 15 und 16 zugeführt. Vorausgesetzt, daß der Strom I, der durch die Hallelemente 12 und 13 fließt, konstant ist, werden die Ströme i 1 und i 2, die durch die Statorwicklungen 10 und 11 fließen, wie folgt ausgedrückt: i 1 = K sin R (3)

i 2 = K cos R (4)

wobei K eine Konstante ist.

Somit werden die Kräfte F 1 und F 2, die auf die Statorwicklungen 10 und 11 wirken, wie folgt ausgedrückt: F 1 = i 1 · B 1 = Bm K sin² R (5)

F 2 = i 2 · B 2 = Bm K cos² R (6)

Die Kraft F, die auf den Drehmagneten ausgeübt wird, wird wie folgt ausgedrückt:

F = F 1 + F 2 = Bm K (sin² R + cos² R)
= Bm K . . . (7)

Die obige Gleichung (7) bedeutet, daß die auf den Drehmagneten ausgeübte Kraft unabhängig vom Drehwinkel R des Rotors konstant ist.

Die von den Hallelementen 12 und 13 erzeugten Kräfte sind dabei dem durchfließenden Gleichstrom I proportional, und die den Spannungen proportionalen Ströme, die an den Hallelementen 12 und 13 erhalten werden, fließen durch die Statorwicklungen 10 und 11, so daß der Motor mit einer Geschwindigkeit entsprechend den an den Hallelementen erzielten Spannungen dreht. Daher kann die Drehzahl des Motors durch Einstellung des Stroms I gesteuert werden. Wenn die Polarität des Stroms I umgekehrt wird, erzeugt der Motor ein negatives Drehmoment. Dieser Strom I ist der Ausgangsstrom des Differentialverstärkers 14; die Größe und die Polarität des Stroms I können geändert werden, wobei der positive oder der negative Eingang des Differentialverstärkers 14 mit dem Drehsteuersystem verbunden werden können.

Als Drehsteuersystem ist eine Schaltungsanordnung 17 zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit und der Phase vorgesehen. Es wird nun zunächst das Drehgeschwindigkeitssteuersystem beschrieben. 18 bezeichnet einen Frequenzgenerator zur Erzeugung eines Frequenzsignals FG in Abhängigkeit von der Drehgeschwindigkeit des Motors und zu dessen Übertragung über einen einzigen Abtastkopf 19 zu einem Frequenz/Spannungswandler 20. Der Wandler 20 hat die Umwandlungskennlinien, die in Fig. 5 gezeigt sind, in der die Abszisse die Frequenz und die Ordinate die Spannung darstellt. In Fig. 5 wird die durch eine durchgehende Linie a angegebene Umwandlungskennlinie erhalten, wenn sich der Drehteller und damit der Motor mit einer Geschwindigkeit von 33¹/₃ Umdrehungen pro Minute dreht, und eine durch die unterbrochene Linie b angegebene Umwandlungskennlinie, wenn die Geschwindigkeit 45 Umdrehungen pro Minute beträgt. Beide Kennlinien werden durch einen Schalter 20 S in Fig. 4 umgeschaltet. Wie aus den obigen Kennlinien ersichtlich ist, wird, wenn die Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators 18 in einem Bereich von fS 1 bis fC 1 oder von fS 2 bis fC 2 liegt, eine Gleichspannung vom Wandler 20 umgekehrt proportional zu der Frequenz erhalten; wenn diese fC 1 oder fC 2 überschreitet, wird die Ausgangsspannung des Wandlers 20 Null. Der Frequenzgenerator 18 hat dabei nur einen Abtastkopf, und die Vorwärts- und Rückwärtsdrehung kann nicht unterschieden werden, so daß die gleichen Kennlinien auch bei der Rückwärtsdrehung erhalten werden. Die Ausgangsspannung E 1 des Frequenz/Spannungswandlers 20 wird einem Addierer 21 zugeführt. Es wird nun das Drehphasensteuersystem erläutert. Das Frequenzsignal FG des Frequenzgenerators 18 wird auch über einen Verstärker 22 einem Phasenkomparator 23 zugeführt. Außerdem ist ein Bezugskristalloszillator 24 vorgesehen, dessen Schwingungssignal einem Frequenzteiler 25 zugeführt wird. Das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 25 wird von einem Schalter 25 S umgeschaltet, der mit dem Schalter 20 S gekuppelt ist, so daß, wenn sich der Motor mit 33¹/₃ Umdrehungen pro Minute dreht, ein Signal der gleichen Frequenz wie die Ausgangsfrequenz f 01 (Fig. 5) des Frequenzgenerators 18 zu diesem Zeitpunkt vom Frequenzteiler 25 erhalten wird, und wenn sich der Motor mit 45 Umdrehungen pro Minute dreht, ein Signal der gleichen Frequenz wie die Ausgangsfrequenz f 02 (Fig. 5) des Generators 18 zu diesem Zeitpunkt erhalten wird. Somit wird ein stabiles Bezugsfrequenzsignal vom Frequenzteiler 25 dem Phasenkomparator 23 zugeführt, wo es in der Phase mit dem Ausgangsfrequenzsignal des Generators 18 verglichen wird, das dem Verstärker 22 zugeführt wird. Somit wird eine Fehlerspannung des Komparators 23 auf den Addierer 21 gegeben, wo sie zu der Ausgangsspannung des Wandlers 20 addiert wird. Die addierte Spannung wird dann dem positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 zugeführt. Weiterhin sind ein erster und zweiter Drehgeschwindigkeitsdetektorkreis 27 bzw. 26 vorgesehen. Der zweite Detektorkreis 26 ist in der Lage, eine Drehgeschwindigkeit zu ermitteln, die niedriger als die normale Drehgeschwindigkeit bzw. ω 01=33¹/₃ U/min oder ω 02=45 U/min ist, und der erste Detektorkreis 27 ist in der Lage, eine Drehgeschwindigkeit zu ermitteln, die die zweifache normale Geschwindigkeit ω 01 oder ω 02 überschreitet.

Der zweite Detektorkreis 26 besteht aus drei Flip-Flops 28, 29 und 30. Das Frequenzsignal FG, das bei diesem Beispiel rechteckig ist, wird vom Verstärker 22 einem Takteingang C des Flip-Flops 28 zugeführt, und ein Ausgangssignal S 1 von dessen einem Ausgang Q wird dem Rückstelleingang R der Flip-Flops 29 und 30 zugeführt. Der Frequenzteiler 25 führt auch ein Signal SS mit der Bezugsfrequenz fS (f 01 oder f 02) dem Takteingang C des Flip-Flops 29 zu, von dessen anderem Ausgang ein Ausgangssignal 2 dem Takteingang des Flip-Flops 30 zugeführt wird. Wenn also das Ausgangssignal S 3 seines Ausgangs Q auf "1" ansteigt, so ist die Frequenz fFG des Signals FG niedriger als oder gleich der Frequenz fS des Bezugssignals SS (fFG fS ) ist. Die Flip-Flops 28, 29 und 30 können dabei von der Anstiegsflanke des Taktsignals getriggert werden. Die Flip-Flops 29 und 30 sind vorzugsweise als Rückstell-Flip-Flops ausgebildet, so daß jeder Kreis seinen Rückstellzustand während einer Periode halten kann, in der ein auf seinen Rückstelleingang R gegebenes Signal "0" ist.

Dies bedeutet, daß, wenn der Motor nicht dreht, die Frequenz fFG Null ist. Wenn das Bezugssignal SS "1" ist, wie Fig. 7A zeigt, sind die Ausgangssignale 2 und S 3 wie in Fig. 7B und 7C und werden durch Frequenzteilung des Signals SS gebildet.

Wenn die Frequenz fFG niedriger als fS ist, d. h. bevor der Motor seinen normalen Drehzustand, wie die Fig. 7A, 7D, 7E und 7F zeigen, während einer Periode des Signals FG und damit während eines Intervalls erreicht, in dem das Ausgangssignal S 1 des Flip-Flops 28 den Zustand "1" beibehält, tritt der Anstieg des Signals SS zweimal auf, und damit steigt das Ausgangssignal 2 des Flip-Flops 29 auf "1", so daß das Ausgangssignal S 3 des Flip-Flops 30 zwangsläufig auf "1" steigt. Wenn die Frequenz fFG des Signals FG höher als die Frequenz fS des Signals SS während eines Intervalls wird, in dem das Ausgangssignal S 1 des Flipf-Flops 28 "1" ist, tritt der Anstieg des Signals SS nur einmal auf. Daher stimmt der Anstiegszeitpunkt des Ausgangssignals 2 mit dem Abfallzeitpunkt des Ausgangssignals S 1 bzw. dem Rückstellzeitpunkt des Flip-Flops 30 überein, so daß das Ausgangssignal S 3 des Flip-Flops 30 nicht auf "1" steigt. Der zweite Detektorkreis 26 kann somit in der zuvor beschriebenen Weise die Tatsache ermitteln, daß die Drehzahl des Motors niedriger als die Bezugsdrehfrequenz ω 01 oder ω 02 ist.

Der erste Detektorkreis 27 besteht aus zwei Flip-Flops 31 und 32. Das Frequenzsignal FG des Verstärkers 22 wird auf den Takteingang C des Flip-Flops 31 gegeben, und das an seinem Ausgang erhaltene Ausgangssignal 4 wird auf den Eingang C des Flip-Flops 32 gegeben. Das Bezugssignal SS des Frequenzteilers 25 wird dem Rückstelleingang R der Flip-Flops 31 und 32 zugeführt. Die Flip- Flops 31 und 32 werden in ähnlicher Weise von der Anstiegsflanke des Taktsignals getriggert und sind vorzugsweise Rückstell-Flip-Flops, so daß jedes seinen Rückstellzustand während eines Intervalls beibehält, in dem ein seinem Rückstelleingang zugeführtes Signal "0" ist.

Wenn im ersten Detektorkreis 27 die Frequenz fG niedriger als die Frequenz fS des Bezugssignals SS ist, sind die Flip-Flops 31 und 32 stets im Rückstellzustand, so daß das Ausgangssignal SS am einen Ausgang Q des Flip-Flops 32 nicht auf "1" steigt, sondern auf "0" gehalten wird.

Selbst wenn die Frequenz fG des Signals FG höher als die Frequenz fS des Bezugssignals SS ist, und für beide die Beziehung fS<fFG<2fS gilt, wie Fig. 8A und 8B zeigt, tritt der Anstiegsteil des Signals FG nur einmal während eines Zeitintervalls auf, in dem das Bezugssignal SS "1" ist. Der Anstiegszeitpunkt des Ausgangssignals 4 des Flip- Flops 31 fällt daher mit dem Abfallzeitpunkt des Bezugssignals SS bzw. mit dem Rückstellzeitpunkt zusammen, wie Fig. 8C zeigt. Das Ausgangssignal S 5 des Flip-Flops 32 steigt daher nicht auf "1", sondern wird auf "0" gehalten. Wenn die Frequenz fFG des Signals FG größer als die zweifache Frequenz fS des Bezugssignals SS wird, wie die Fig. 8A und 8E zeigen, tritt die Anstiegsflanke des Signals FG zweimal während eines Intervalls auf, in dem das Signal SS "1" ist, so daß das Ausgangssignal 4 des Flip-Flops 31 vor dem Rückstellzeitpunkt auf "1" steigt. Das Flip-Flop 32 wird daher von der Anstiegsflanke des Ausgangssignals 4 getriggert, um das Ausgangssignal SS bzw. einen Impuls zu erhalten, der auf "1" ansteigt, wie Fig. 8G zeigt. Der erste Detektorkreis 27 kann somit den Zustand ermitteln, daß die Drehfrequenz größer als die zweifache Bezugsdrehfrequenz ω 01 oder ω 02 ist.

Das Ausgangssignal S 3 des zweiten Detektorkreises 26 wird dem Setzeingang S eines RS-Flip-Flops 33 zugeführt, während das Ausgangssignal S 5 des ersten Detektorkreises 27 dessen Rückstelleingang R zugeführt wird. Der eine Ausgang Q des Flip-Flops 33 ist über die Reihenschaltung von Widerständen 34 und 35 geerdet, deren Verbindungspunkt mit dem negativen Eingang des Differentialverstärkers 14 verbunden ist. Der andere Ausgang des Flip-Flops 33 ist mit der Basis eines Schalttransistors 36 verbunden, dessen Kollektor-Emitter- Strecke zwischen den Verbindungspunkt des Addierers 21 und den positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 und Erde geschaltet ist.

Wenn im Betrieb des Plattenspielers der Motor die Bezugsdrehzahl erreicht, ist das Ausgangssignal S 3 des zweiten Detektorkreises 26 auf "1" angestiegen, um das RS-Flip-Flop 33 zu setzen, und ein Ausgangssignal 6 des Flip-Flops 33 an seinem anderen Ausgang wird "0", um den Schalttransistor 36 zu sperren, so daß die Ausgangsspannung des Addierers 21 des Steuerkreises 17 auf den positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 gegeben wird. Das Ausgangssignal S 6 des Flip-Flop 33 an seinem Ausgang Q wird "1", so daß eine konstante Gleichspannung erhalten wird, die von den Widerständen 34 und 35 geteilt wird; die geteilte Spannung ES wird auf den negativen Eingang des Differentialverstärkers 14 gegeben.

Wenn dabei das Drehphasensteuersystem zur Vereinfachung der Beschreibung vernachlässigt wird, gibt der Addierer 21 eine Spannung E 1 mit dem durch den Frequenz/Spannungswandler 20 erhaltenen Verlauf der Fig. 5 ab, und damit erzeugt der Differentialverstärker 14 eine Spannung E 2=E 1-ES. Der Strom I fließt somit durch die Hallelemente 12 und 13 entsprechend der Spannung E 2. Da die Spannung ES konstant ist, dreht der Motor mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Ausgangsspannung E 1 des Wandlers 20. Fig. 6 zeigt die Kennlinien des Drehsteuersystems zu diesem Zeitpunkt, wobei die Abszisse die Drehfrequenz und die Ordinate das Drehmoment angibt. Wenn die Ausgangsspannung des Frequenz/Spannungswandlers 20 auf den Wert EA angestiegen ist, der hoch genug ist, um ein Drehmoment TL zu erzeugen, das für die Motorlast notwendig ist, dreht der Motor mit konstanter Geschwindigkeit. Dies bedeutet, daß, wenn die Kennlinie des Wandlers 20 entsprechend der durchgehenden Linie a der Fig. 5 durch den Schalter 20 S gewählt wird, die Kennlinie des Steuersystems der durchgehenden Linie c in Fig. 6 entspricht. Dies bedeutet, daß der Motor mit einer Drehfrequenz ω 01=33¹/₃ U/min dreht. Wenn die Kennlinie des Wandlers 20 der gestrichelten Linie b in Fig. 5 entspricht, wird eine ähnliche Stuerkennlinie (nicht gezeigt) erhalten, und der Motor dreht mit einer Drehfrequenz ω 02=45 U/min.

Wenn die Drehzahl des Motors sinkt, wird die vom Frequenzgenerator 18 erhaltene Frequenz niedriger als f 01 oder f 02, und die Ausgangsspannung des Wandlers 20 wird höher als EA. Der Strom I, der durch die Hallelemente 12 und 13 fließt, nimmt daher zu, so daß die Drehzahl des Motors ebenfalls zunimmt. Im entgegengesetzten Fall wird der Strom, der durch die Hallelemente fließt, verringert, um die Drehzahl des Motors zu verringern.

Wenn die Drehung des Motors zu schnell und damit die Ausgangsspannung E 1 des Frequenz/Spannungswandlers 20 niedriger als die geteilte Spannung ES wird, wird die Ausgangsspannung des Differentialverstärkers 14 negativ, und damit werden auch die von den Hallelementen 12 und 13 abgegebenen Spannungen negativ. Der Motor erzeugt somit ein negatives Drehmoment entsprechend der Ausgangsspannung des Wandlers 20. Wenn die Drehung des Motors schneller wird und die Ausgangsfrequenz des Generators 18 die Frequenz fC 1 oder fC 2 in Fig. 5 überschreitet, wird die Ausgangsspannung E 1 des Wandlers 20 "0", so daß der Differentialverstärker 14 eine konstante negative Spannung -ES erzeugt. Daher erzeugt der Motor ein konstantes negatives Drehmoment TB entsprechend dieser negativen Spannung -ES.

Bei einer Umschaltung der Drehgeschwindigkeit bewirkt das obige negative Drehmoment, daß der Motor rasch in den normalen Drehbereich gezogen wird. Selbst wenn ein Überschwingen auftritt, wenn der Motor vom Stillstand auf seine konstante Drehgeschwindigkeit beschleunigt wird, wird er rasch in den normalen Drehbereich gebracht.

Wenn ein zwischen dem Ausgang des Addierers 21 und Erde vorgesehener Stoppschalter (nicht gezeigt) geschlossen wird, ist es möglich, den Motor unter Ausnutzung dieses negativen Drehmoments zu bremsen.

Ein einziger Frequenzgenerator und nur ein Abtastkopf sind nicht in der Lage, die Drehrichtungen zu ermitteln, da die Kennlinie des Drehsteuersystems in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung gleich bzw. bezüglich der Drehmomentachse in Fig. 6 symmetrisch ist, wie Fig. 6 zeigt. Wenn daher der Drehteller von Hand in der Rückwärtsrichtung gedreht wird und seine Drehfrequenz größer als -ω c gemacht wird, wird das negative Drehmoment TB ebenfalls in der Rückwärtsrichtung erzeugt (-ω c ist hierbei die Drehfrequenz, bei der die Erzeugung eines negativen Drehmoments in Rückwärtsdrehrichtung beginnt, vgl. Fig. 6). Dieses negative Drehmoment TB wirkt bezüglich der Rückwärtsdrehrichtung wie ein positives Drehmoment, so daß, selbst wenn die Hand vom Drehteller genommen wird, dieser aufgrund des Drehmoments TB weiterläuft, was zu einem Gefahrenzustand führt. Wenn jedoch die Drehzahl des Drehtellers bzw. die Drehfrequenz des Motors das Zweifache der Frequenz | ω 01 | =33¹/₃ U/min überschreitet, steigt das Ausgangssignal S 5 des zweiten Detektorkreises 27 auf "1", so daß das RS-Flip-Flop 33 zurückgestellt wird und das Ausgangssignal S 6 "0" wird, während das Ausgangssignal 6 auf "1" steigt. Daher wird das Potential des negativen Eingangs des Differentialverstärkers 14 "0", während der Transistor 36 eingeschaltet wird, so daß das Potential am positiven Eingang des Differentialverstärkers 14 "0" wird und seine Ausgangsspannung ebenfalls "0" wird. Es fließt daher kein Gleichstrom durch die Hallelemente 12 und 13, und damit wird den Statorwicklungen 10 und 11 des Motors kein Strom zugeführt. Dies bedeutet, daß das Drehsteuersystem des Motors abgeschaltet wird und der Motor aufgrund seiner Trägheit läuft. Danach wird die Drehgeschwindigkeit des Motors durch die Last des Drehtellers, die Reibung der Welle und sonstige Einflüsse allmählich verringert. Wenn die Drehgeschwindigkeit des Motors dann niedriger als die Bezugsdrehfrequenz - ω 01 der Rückwärtsrichtung wird, ermittelt der zweite Detektorkreis 26 diese Geschwindigkeit und erzeugt einen ansteigenden Impuls des Ausgangssignals S 3, der auf das Flip-Flop 33 gegeben wird, um es zu setzen. Das Ausgangssignal S 6 wird daher "1", und das Ausgangssignal 6 wird "0", so daß das Drehsteuersystem mit der Steuerkennlinie in Fig. 6 wieder auf den Motor einwirkt, um ein positives Drehmoment zu erzeugen. Dieses Drehmoment wirkt jedoch bezüglich der Rückwärtsrichtung negativ, um den Motor rasch in die Vorwärtsdrehrichtung zurückzubringen, so daß er sich mit der konstanten Drehfrequenz ω 01 dreht.

Bei dem beschriebenen Drehsteuerkreis kann somit die Drehung des Drehtellers in der richtigen Weise gesteuert werden, ohne daß die Vorwärts- und Rückwärtsrichtungen des Drehtellers ermittelt werden müssen. Es ist daher nicht notwendig, einen zusätzlichen Abtastkopf zur Ermittlung der Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung vorzusehen, so daß sich der Aufbau des Kreises vereinfacht. Das Drehsteuersystem mit dem ersten und zweiten Detektorkreis usw. kann dabei leicht in IC-Technik hergestellt werden.

Bei dem oben beschriebenen Beispiel ist der erste Detektorkreis 27 so ausgebildet, daß er die Drehgeschwindigkeit ermittelt, die größer als die zweifache Bezugsdrehgeschwindigkeit ist. Im Hinblick auf symmetrische Kennlinien der Drehsteuerung bezüglich der Vorwärts- und Rückwärtsdrehrichtung wird jedoch die von dem ersten Detektorkreis 27 zu ermittelnde Drehzahl dadurch betimmt, daß ein Intervall betrachtet wird, in dem ein negatives Drehmoment TB erhalten wird; dies muß nicht unbedingt bei der zweifachen Bezugsdrehgeschwindigkeit sein.

Im zweiten Detektorkreis 26 wird die höchste zu ermittelnde Frequenz niedriger als die Bezugsdrehfrequenz ω 01 oder ω 02 gewählt, jedoch vorzugsweise nahe bei ω 01 oder ω 02.

Claims

Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehbewegung eines durch einen Motor angetriebenen Drehtellers zur Aufnahme eines plattenförmigen Aufzeichnungsträgers, enthaltend
- a) eine Antriebssteuereinrichtung zur Erzeugung positiver und negativer Drehmomente des Motors,
- b) einen Frequenzgenerator mit einem einzigen Abtastkopf zur Ermittlung der Drehgeschwindigkeit des Motors,
- c) eine Drehsteuereinrichtung zur Konstanthaltung einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit des Drehtellers in Abhängigkeit vom Signal des Frequenzgenerators,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
- d) die Drehsteuereinrichtung enthält einen ersten Detektorkreis (27) zur Feststellung einer ersten Drehgeschwindigkeit in der gewählten oder in der entgegengesetzten Richtung, die die konstant zu haltende Drehgeschwindigkeit um einen vorbestimmten Betrag übersteigt;
- e) es ist ein Schaltelement (36) vorgesehen, das dann, wenn der erste Detektorkreis (27) die erste Drehgeschwindigkeit feststellt, die Stromversorgung des Motors vollständig abschaltet, so daß sich die Drehgeschwindigkeit des Motors verringert, wobei die Stromversorgung des Motors abgeschaltet bleibt, wenn sich die Drehgeschwindigkeit des Motors unter die erste Drehgeschwindigkeit verringert;
- f) die Drehsteuereinrichtung enthält ferner einen zweiten Detektorkreis (26) zur Feststellung einer zweiten Drehgeschwindigkeit in der gewählten oder in der entgegengesetzten Richtung, die geringer als die konstant zu haltende Drehgeschwindigkeit ist;
- g) das Schaltelement (36) schaltet die Stromversorgung des Motors wieder ein, wenn der zweite Detektorkreis (26) bei der Verringerung der Drehgeschwindigkeit des Motors die zweite Drehgeschwindigkeit in der gewählten oder entgegengesetzten Richtung feststellt.