DE2907527C2 - - Google Patents
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- DE2907527C2 DE2907527C2 DE2907527A DE2907527A DE2907527C2 DE 2907527 C2 DE2907527 C2 DE 2907527C2 DE 2907527 A DE2907527 A DE 2907527A DE 2907527 A DE2907527 A DE 2907527A DE 2907527 C2 DE2907527 C2 DE 2907527C2
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
- Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Servosteueranordnung
gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist bereits ein Servomechanismus gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 bekannt (DE 27 11 952 A1), bei dem
ein Modulator vorgesehen ist, der die Frequenz von
Bezugssignalen moduliert, wenn die die Ist-Stellung darstellenden
Signale von den Soll-Signalen abliegen, um die
Geschwindigkeit und Stellung des angetriebenen Organs zu
verstellen bzw. einzustellen, bis das Organ derart angetrieben
wird, daß seine Ist-Stellung den Soll-Stellungen
entspricht. Diese Maßnahmen genügen jedoch nicht, um eine
genau arbeitende Servosteueranordnung mit geringem Schaltungsaufwand
zu realisieren.
Es sind ferner Schaltungsanordnungen zur Kompensation von
Zeitbasisfehlern in Aufzeichnungssystemen, insbesondere
bei Videoaufzeichnungssystemen, bekannt (US-PS 39 59 815).
Diese Kompensation erfolgt dabei durch elektromechanische
und elektronische Einrichtungen. Die betreffenden bekannten
Schaltungsanordnungen trennen die Horizontal-Synchronisierimpulse
von der Videoinformation, welche in einem Signal
enthalten ist, das von einem Videoband herstammt. Die Phase
dieser Horizontal-Synchronisierimpulse wird mit der Phase
eines Referenzimpulses verglichen, und die Frequenz der
Horizontal-Synchronisierimpulse, die dem Videoempfänger
zugeführt werden, werden zur Eliminierung von Zeitbasisfehlern
eingestellt. Diese Maßnahmen genügen jedoch nicht,
um ein angetriebenes Teil sowohl hinsichtlich seiner
Geschwindigkeit als auch hinsichtlich seiner Stellung
genau steuern zu können.
Es ist schließlich auch schon ein Taktimpuls-Regenerator
bekannt (DE-OS 27 20 747), der einen Frequenzteiler aufweist,
welcher von einem Aufwärts-Abwärts-Zähler gesteuert
ist und der insbesondere das ausgangsseitig regenerierte
Taktsignal mit einem eingangsseitig auftretenden Datensignal
synchronisiert. Das Eingangs-Datensignal ist ein
digitales Signal mit hohen und niedrigen Pegeln, die jeweils
eine Dauer von einem oder mehreren Bits oder Eingangstaktperioden
aufweisen, so daß die Eingangs-Taktperiode
und demgemäß die Taktfrequenz implizit durch das
Eingangs-Datensignal festgelegt ist. In diesem Zusammenhang
ist indessen nichts bekannt, daß sich die Bitperioden in
dem Eingangssignal von der bestimmten Bitperiode variieren
können. Im übrigen ist festzustellen, daß der bekannte
Regenerator sich ebenfalls nicht ohne weiteres eignet für
eine wirksame Steuerung eines angetriebenen Teiles.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit insgesamt
relativ geringem schaltungstechnischen Aufwand sowohl die
Geschwindigkeit als auch die Position des angetriebenen
Teiles genau zu steuern.
Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe durch die
im Anspruch 1 gekennzeichneten Maßnahmen.
Die Erfindung zeichnet sich durch den Vorteil aus, daß mit
besonders geringem Aufwand eine korrekte Steuerung eines
angetriebenen Teiles hinsichtlich seiner Geschwindigkeit
und Position ermöglicht ist.
Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus
den Unteransprüchen.
Anhand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend
beispielsweise näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild
einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein Schaltbild einer alternativen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine graphische Darstellung des Phasenunterschiedes
zwischen einem die Stellung darstellenden
Ist-Impuls und einem Bezugsstellungsimpuls,
wie z. B. eines Vertikalsynchronsignals,
sowie der Fehlerspannung, die durch
einen Phasenvergleicher als Ergebnis dieses
Phasenunterschiedes erzeugt wird;
Fig. 4A-4M Signal- bzw. Impulsverläufe zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform;
Fig. 5A-5I zusätzliche Signal- bzw. Impulsverläufe zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise dieser Ausführungsform;
Fig. 6A-6F Signal- bzw. Impulsverläufe zur Veranschaulichung der
Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform;
und
Fig. 7A-7D Signal- bzw. Impulsverläufe zur Veranschaulichung verschiedener
Arbeitsweisen der in Fig. 2 gezeigten
Ausführungsform.
Bei der näheren Beschreibung gewisser bevorzugten Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung wird zunächst
auf die Zeichnungen Bezug genommen, worin gleiche Bezugszeichen
überall verwendet werden, wobei Fig. 1
eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Servorsteueranordnung
darstellt, wobei diese Servosteueranordnung
beispielsweise zur Steuerung oder Regelung der
Stellung eines rotierenden bzw. drehbaren Wandlers, wie z. B. eines
oder mehreren Drehmagnetköpfe verwendet wird, die
bei einer Videoaufzeichnungs/Wiedergabeanlage, wie
z. B. bei einem Videorecorder Anwendung finden. Zum
Zwecke der Erläuterung wird die Servosteueranordnung
in Zusammenhang mit einem Videorecorder beschrieben.
Es ist jedoch ersichtlich, daß die vorliegende Erfindung
auch zur Steuerung anderer Teile Verwendung
finden kann, welche synchron mit den Bezugssignalen
angetrieben werden, so daß die Phase dieses
angetriebenen Teiles gesteuert oder geregelt wird.
Fig. 1 zeigt einen steuerbaren Motor oder regelbaren
Motor 1, welcher über eine Antriebswelle mit einem
oder mehreren Magnetköpfen verbunden ist und zum Drehen
dieser Köpfe mit einer regelbaren Geschwindigkeit
dient. Ein Frequenzgeber oder Frequenzgenerator 2
ist mit der Antriebswelle mechanisch gekoppelt und
kann ein Signal erzeugen, dessen Frequenz die Ist-
Drehgeschwindigkeit des Motors 1 und somit die Ist-
Drehgeschwindigkeit der angetriebenen Köpfe darstellt.
Als ein Beispiel kann der Frequenzgenerator 2
ein Magnetzahnrad aufweisen, welches sich mit der Antriebswelle
dreht, wobei ein Magnetaufnahmeteil
einen Impuls in Abhängigkeit von dem Durchgang jedes
Magnetzahnes erzeugt. Eine Anzahl solcher Impulse
wird bei jeder Umdrehung der Antriebswelle erzeugt.
An der Antriebswelle ist auch ein Stellungsimpulsgeber
3 angeordnet, welcher einen Impuls erzeugen
kann, der die Ist-Stellung der Köpfe bei der Drehung
dieser Köpfe darstellt bzw. angibt. Als ein Beispiel davon kann
der Impulsgeber 3 ein Magnetelement, welches
in einer vorbestimmten Winkelstellung auf einer Antriebswelle
befestigt ist, sowie ein Magnetaufnahmeglied
aufweisen, welches einen Impuls erzeugt, wenn
sich das Magnetelement vorbeidreht. Je nach der Stellung
dieses Magnetelementes gegenüber den Köpfen, erzeugt
der Stellungsimpulsgeber 3 einen Stellungsimpuls,
welcher in einer bestimmten Phase liegt,
wenn sich die Köpfe zu einer vorbestimmten Richtung
drehen.
Die in Fig. 1 dargestellte Steueranordnung, nachstehend auch Mechanismus genannt, enthält ferner
eine Synchronsignaltrennstufe 5, eine phasenstarre
Schleife 6, einen steuerbaren Frequenzteiler 10,
eine Servoschleife 11, einen Fenster- bzw. Ausblendimpulsgeber
20 sowie einen Fenster- bzw. Ausblenddetektor
30. Die Synchronsignaltrennstufe 5 kann
eine herkömmliche Synchronsignaltrennschaltung
aufweisen; sie ist mit Eingangsklemme 4 zum
Empfang eines Videosignals oder Signalgemisches
verbunden. Die Synchronsignaltrennstufe arbeitet in
herkömmlicher Weise, um das Horizontalsynchronsignal
HD und das Vertikalsynchronsignal VD von dem Videosignal
oder Signalgemisch zu trennen, welches an sie
angelegt ist. Das abgetrennte Horizontalsynchronsignal
HD, das von der Synchronsignaltrennstufe 5 abgeleitet
ist, wird der phasenstarren Schleife 6 zugeführt,
um die Phase der Bezugsimpulse höherer Frequenz VN
mit der Phase des getrennten Horizontalsynchronsignals
zu verriegeln. Die phasenstarre Schleife besteht aus
einem steuerbaren Oszillator 7, wie z. B. einem spannungsgesteuerten
Oszillator, einem Frequenzteiler 8
und einem Phasenvergleicher 9. Der Ausgang des spannungsgesteuerten
Oszillators 7, der die Impulse VN
höherer Frequenz enthält, ist mit dem Frequenzteiler 8
verbunden, welcher die Frequenz der Impulse höherer
Frequenz um bzw. durch vorbestimmten Faktor, wie z. B.
das Teilerverhältnis N, teilt. Der Ausgang des Frequenzteilers
8 ist mit einem Eingang des Phasenvergleichers
9 verbunden, wobei dieser Phasenvergleicher einen anderen
Eingang aufweist, welcher
das getrennte Horizontalsynchronsignal HD empfängt.
Je nach dem Phasenunterschied, der durch den Phasenvergleicher
9 zwischen den geteilten Impulsen, welche durch
den Frequenzteiler 8 zugeführt sind, und dem Horizontalsynchronsignal
ermittelt ist, wird eine Fehlspannung
dem spannungsgesteuerten Oszillator 7 zugeführt, um
die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators einzustellen
und somit die Phase der Impulse VN höherer
Frequenz in Synchronismus mit der Phase des Horizontalsynchronsignals
HD zu versetzen. Wie ersichtlich,
sollte die Frequenz der durch den spannungsgesteuerten
Oszillator 7 erzeugten Impuls N-mal die horizontale
Synchronfrequenz sein, so daß der Basenvergleicher 9
mit Signalen gleicher Frequenz gespeist wird.
Der Ausgang der phasenstarren Schleife 6, der Impulse
VN höherer Frequenz liefert, welche durch den spannungsgesteuerten
Oszillator 7 erzeugt werden, ist mit dem steuerbaren
Frequenzteiler 10 und zusätzlich mit dem Fenster-
bzw. Ausblendimpulsgeber 20 verbunden. Der steuerbare
Frequenzteiler 10 kann einen Mehrstufenzähler enthalten,
sowie die Frequenz der Impulse VN, die ihm zugeführt
sind, um bzw. durch einen vorbestimmten Faktor M teilen. Dieser
Faktor M kann auf (M +1) bzw. auf (M -1), je
nach den bestimmten Verhältnissteuersignalen, die zugeführt
sind, erhöht bzw. herabsetzt werden. Zu diesem Zwecke
enthält der steuerbare Frequenzteiler 10 einen ersten
Steuereingang, welcher, wenn mit einem Verhältnissteuerimpuls
DU gespeist, das Teilerverhältnis von ¹/M auf ¹/M -1
herabsetzt. Der steuerbare Frequenzteiler 10 enthält einen
anderen Steuereingang zum Empfang eines Verhältnissteuerimpulses
DS, wobei das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers
von ¹/M auf ¹/M +1 erhöht wird. Diese Verhältnissteuerimpulse
werden durch den zu beschreibenden
Fenster- bzw. Ausblendimpulsdetektor 30 erzeugt.
Der Ausgang des steuerbaren Frequenzteilers 10 bildet
frequenzgeteilte Bezugsimpulse CM, welche der Servoschleife
11 zugeführt werden. Diese Servoschleife enthält
einen Phasenvergleicher 12, eine Ansteuerschaltung
13, einen Motor 1 und einen Frequenzerzeuger 2.
Die frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM werden dem
Phasenvergleicher 12 zusammen mit dem durch den Frequenzgenerator
bzw. -erzeuger 2 erzeugten Signal FG zugeführt. Es ist ersichtlich,
daß die Frequenz des Signals FG die Ist-
Geschwindigkeit des Motors 1 darstellt, so daß hier
dieses Signal das die Geschwindigkeit darstellende
Signal genannt wird. Die Servoschleife 11 kann die
Geschwindigkeit des Motors derart einstellen, daß
dieser Motor mit der Geschwindigkeit angetrieben wird,
die durch die frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM bestimmt
ist. In dieser Hinsicht vergleicht der Phasenvergleicher
12 die Phase der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
mit der Phase des die Geschwindigkeit darstellenden
Signals, wobei der Phasenunterschied dazwischen
zu einer Fehlerspannung führt, welche an die
Ansteuerschaltung 13 angelegt wird. Die Ansteuerschaltung
steuert die Geschwindigkeit des Motors 11 bzw.
die Drehzahl dieses Motors entsprechend der Größe
und Polarität der Fehlerspannung. Die Drehzahl des Motors 1
wird somit derart gesteuert, daß sie jener
gleich ist, die durch die Frequenz der frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM bestimmt ist.
Der Fensterimpulsgeber 20 kann einen
gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls erzeugen, der
eine Dauer hat, die den Bereich für die richtige Einstellung
des Motors 1 festlegt. D. h. und wie nachfolgend
näher zu beschreiben sein wird, dies ist der gewünschte
Bereich, während dessen ein Stellungsimpuls
PG, der durch den Stellungsimpulsgeber 3 erzeugt ist, auftreten bzw.
stattfinden soll. Der Fenster- bzw. Ausblendimpulsgeber
besteht aus den Zählern 21, 22 und 23, den Zweizustandsschaltungen
24 und 25 und den UND-Torschaltungen
26 und 27. Jeder Zähler 21, 22 und 23 enthält
einen Rückstelleingang, der mit der Synchronsignaltrennstufe
5 zum Empfang des getrennten Vertikalsynchronsignals
VD verbunden ist. Jeder Zähler enthält
auch einen Taktimpulseingang CK, der mit dem Ausgang
der phasenstarren Schleife 6 zum Empfang der Bezugsimpulse
VN höherer Frequenz verbunden ist, die durch
den spannungsgesteuerten Oszillator 7 erzeugt werden.
Nachdem jeder Zähler auf einen Anfangszählwert, wie
z. B. einen Zählwert 0, zurückgestellt worden ist,
kann er jeden Impuls, welcher seinem Taktimpulseingang
CK zugeführt ist, zählen. Der Zähler 21 erzeugt einen
Ausgangsimpuls CA, nachdem eine vorbestimmte Anzahl
von Impulsen VN höherer Frequenz dadurch gezählt worden
ist. Falls beispielsweise bekannt ist, daß eine
gewisse Anzahl x von Bezugsimpulsen VN während
jeder Teilbildlücke oder jedes Halbbildintervalls der
Videosignale oder Signalgemische erzeugt worden ist,
d. h. während des Intervalls zwischen benachbarten
Vertikalsynchronsignalen VD, so kann der Zähler 21
x/2 dieser Impulse zählen. Der Ausgangsimpuls CA
wird somit annähernd in der Mitte zwischen benachbarten
Vertikalsynchronsignalen VD erzeugt. Der
Zähler 22 kann eine andere vorbestimmte Anzahl von
Bezugsimpulsen VN höherer Frequenz zählen. Als ein
zahlenmäßiges Beispiel zählt dieser Zähler 1043
solche Impulse zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses CB.
Der Zähler 23 kann auch eine weitere vorbestimmte Anzahl
von Bezugsimpulsen VN höherer Frequenz, beispielsweise
sieben solcher Impulse, zur Erzeugung eines Ausgangsimpulses
CC, zählen.
Die Zweizustandsschaltungen 24 und 25 können jeweils
eine herkömmliche Flip-Flop-Schaltung R -S aufweisen.
Der Rückstelleingang R der Flip-Flop-Schaltung 24
ist mit dem Zähler 21 zum Empfang der Zähler-Ausgangsimpulse
CA verbunden, während der eingestellte Eingang der
Flip-Flop-Schaltung mit dem Ausgang der Synchrontrennschaltung
5 zum Empfang des abgetrennten Vertikalsynchronsignals
FD verbunden ist. Die Flip-Flop-Schaltung
25 hat einen Rückstelleingang R, der mit dem Ausgang
des Zählers 23 zum Empfang des Ausgangsimpulses CC
davon verbunden ist, während sein Einstell-Eingang
S mit dem Ausgang des Zählers 22 zum Empfang
des Ausgangsimpulses CB verbunden ist. Der -Ausgang
der Flip-Flop-Schaltung 25 ist gemeinsam mit
entsprechenden Eingängen der UND-Torschaltung 26
und 27 verbunden. Der andere Eingang der UND-Torschaltung
26 ist mit dem Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung
24 verbunden und der andere Eingang der UND-Torschaltung 27
ist mit dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 24 verbunden.
Wie nachfolgend zu erläutern sein wird, kann
die Flip-Flop-Schaltung 25 den gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WX erzeugen, der am Ausgang
Q auftritt, während der ergänzende Fenster-
bzw. Ausblendimpuls am Ausgang erhalten wird.
Die UND-Torschaltungen 26 und 27 können zusätzliche
Fenster- bzw. Ausblendimpulse erzeugen, welche hier
verzögerter Fenster- bzw. Ausblendimpulse WY voreilende
Fensterimpulse WZ genannt
werden. Der verzögerte Fenster- bzw. Ausblendimpuls
wird für eine Zeitdauer erzeugt, welche auf den gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpuls WX folgt, so daß auch
so der verzögerte Fenster- bzw. Ausblendimpuls genannt
wird, während der voreilende Fenster- bzw. Ausblendimpuls
für die Zeitdauer vor dem gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls erzeugt und daher als vorgerückter
Fenster- bzw. Ausblendimpuls bezeichnet wird. Der gewünschte
Fenster- bzw. Ausblendimpuls WX und sein ergänzender
Impuls zusammen mit dem verzögerten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WY und dem vorgerückten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WZ werden dem Fenster- bzw.
Ausblendstufendetektor 30 zugeführt.
Der Fenster- bzw. Ausblendstufendetektor 30 kann feststellen,
wenn der Stellungsimpuls PG, der durch den
Stellungsimpulsgeber 3 erzeugt wird, innerhalb des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses liegt bzw. erfolgt. Anzeigen
werden gegeben, wenn dieser Stellungsimpuls
während der Dauer des verzögerten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
erfolgt, sowie während der Dauer des voreilenden bzw.
vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpulses. Der
Fenster- bzw. Ausblendstufendetektor besteht aus den
Zweizustandsschaltungen 31, 32 und 33, von denen jede hier
als eine durch Zeitsteuerimpulse gesteuerte Flip-Flop-
Schaltung dargestellt ist, wie z. B. als eine Flip-Flop-
Schaltung des D-Typs. Die Flip-Flop-Schaltung 31
tastet ab, wenn der Stellungsimpuls während eines
vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpulses erfolgt,
während die Flip-Flop-Schaltung 33 feststellt, wenn
der Stellungsimpuls innerhalb des verzögerten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WY erfolgt. Der Dateneingang
D der Flip-Flop-Schaltung 31 ist mit der UND-Torschaltung
27 zum Empfang des vorgerückten Fenster- bzw.
Ausblendimpulses WZ verbunden, während ihr Taktimpulseingang
CK über eine Verzögerungsschaltung mit
dem Ausgang des Impulsgebers 3 zum Empfang des Stellungsimpulses
PG verbunden ist. Die Flip-Flop-Schaltung
31 enthält zusätzlich einen Rückstelleingang R, der mit
dem Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 25 zum Empfang der
Ergänzung des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
verbunden ist. Der Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung
31 ist mit einem Steuereingang des Regelfrequenzteilers
10 zum Zuführen des Verhältnissteuerimpulses DC
verbunden.
Der Dateneingang D der Flip-Flop-Schaltung 32 ist mit
der UND-Torschaltung 26 zum Empfang des verzögerten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WY verbunden. Der Taktimpulseingang
CK dieser Flip-Flop-Schaltung ist zum Empfang des
Stellungsimpulses PG angeschlossen, der von dem Stellungsimpulsgeber
3 über die Verzögerungsschaltung 14
zugeführt wird. Der Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung
32 ist mit dem Dateneingang D der Flip-Flop-Schaltung
33 verbunden, wobei diese Flip-Flop-Schaltung mit
ihrem Taktimpulseingang CK mit dem Ausgang Q der
Flip-Flop-Schaltung 25 zum Empfang des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX verbunden ist. Der
Rücksetzeingang der Flip-Flop-Schaltung 33 dient
zum Empfang des Stellungsimpulses PG
der von dem Stellungsimpulsgeber 3 durch die Verzögerungsschaltung
14 zugeführt wird. Der Ausgang Q der
Flip-Flop-Schaltung 33 ist mit dem anderen Steuereingang
des steuerbaren Frequenzteilers 10 zum Zuführen
des Verhältnissteuerimpulses DU verbunden. Die Verzögerungsschaltung
14 erteilt eine konstante Zeitverzögerung
dem erzeugten Stellungsimpuls, so daß dann,
wenn der Motor synchron mit dem Horizontal- und
Vertikalsynchronsignalen angetrieben wird, der verzögerte
Stellungsimpuls gleichzeitig mit dem Vertikalsynchronsignal
VD entsteht. Die Verzögerungsschaltung
14 ist somit für den Ausgleich der bestimmten Einstellung
des Magnetelements vorgesehen, das in dem
Stellungsimpulsgeber 3 enthalten ist, und zwar auf der
Motorantriebswelle.
Nun wird die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten
Servosteueranordnung unter Bezugnahme auf die in Fig. 4A-4M
dargestellten Signal- bzw. Impulsverläufe beschrieben. Fig. 4A
zeigt das Vertikalsynchronsignal VD, das von dem Videosignal
abgetrennt ist, das an die Eingangsklemme 4 angelegt
wurde, während Fig. 4B das abgetrennte Horizontalsynchronsignal
darstellt. Es sei nun angenommen, daß
die Vertikalsynchronsignale Videoteilbildlücken oder
Videohalbbildintervalle bilden und daß 262,5 Zeilenlücken
oder Horizontalsynchronsignale in jedem Teilbildintervall
enthalten sind. Es sei ferner angenommen,
daß die Frequenz der Bezugsimpulse VN höherer
Frequenz, die durch den spannungsgesteuerten Oszillator
7 erzeugt wird, das 4-fache der Horizontalsynchronfrequenz
ausmacht. Dies bedeutet, daß während eines Teilbildintervalls,
d. h. während des Intervalls zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Vertikalsynchronsignalen VD, erzeugt
somit der spannungsgesteuerte Oszillator 7 1050
synchronisierte Bezugsimpulse VN höherer Frequenz, wie
in Fig. 4C gezeigt. Die Servoschleife 11 synchronisiert
die Arbeitsweise des Motors 1 mit den frequenzgeteilten
Bezugsimpulsen CM, die durch den Regelfrequenzteiler
10 erzeugt sind. Hierbei ist zu beachten, daß die Frequenz
des Signals FG, wie durch den Frequenzgenerator
2 erzeugt, der Frequenz der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
CM gleich ist, welche am Ausgang des Teilers
10 erhalten sind. Wenn das Teilungsverhältnis des
Teilers 10 als M dargestellt wird und wenn die Frequenz
der Bezugsimpulse VN höherer Frequenz als Nf H dargestellt
wird, so wird die Frequenz des die Stellung angebenden bzw. darstellenden
Signals FG gleich f H sein, worin f H die
Horizontalsynchronfrequenz ist. Es sein nun angenommen,
daß der Motor 1 sich mit der Drehzahl von f₀ dreht.
Es sei ferner angenommen, daß die Anzahl der Magnetzähne
oder Magnetelemente, die in dem Frequenzgenerator
2 enthalten sind, als G dargestellt ist. Die Frequenz
des die Stellung darstellenden Signals FG kann
somit als Gf Q dargestellt werden. Die Servoschleife
11 steuert den Motor derart, daß die Drehzahl dieses
Motors der Frequenz f H der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
CM entspricht. Somit ist Gf Q = f H. Typische Werte
für das NTSC-System (US-Amerikanischer Nationaler Fernsehausschuß)
sind G =75, N =4 und M =14; entsprechend diesen
zahlenmäßigen Annahmewerten entspricht die Drehzahl f₀ des
Motors 1 gleich 60 Hz, was der Teilbildwiederholgeschwindigkeit
oder der Teilbildfolgefrequenz gleich ist. Ein
oder mehrere Faktoren G, N und M können selbstverständlich,
wie ersichtlich, verändert werden, falls die Drehzahl
des Motors 1 beispielsweise 30 Hz oder eine andere
Drehfrequenz ist. Bei dem angenommenen Beispiel, worin
die Drehzahl des Motors 60 Hz ist, macht dieser Motor
zusammen mit dem Magnetkopfantrieb eine Umdrehung während
jedes Teilbildintervalls.
Wie oben erwähnt, wird, falls x Impulse VN höherer Frequenz,
welche während jedes Teilbildintervalls erzeugt sind,
vorliegen, der Zähler 21 jeden derartigen
Impuls zählen, bis der Zählwert x/2 erhalten
wird. Beim vorliegenden Beispiel sei angenommen,
daß x =1050 ist. Nach seiner Rückstellung durch das
Vertikalsynchronsignal VD zählt somit der Zähler 1050/2
oder 525 Impulse VN höherer Frequenz. Wenn der Zählwert
von 525 erreicht ist, erzeugt der Zähler 21 den
Ausgangsimpuls CA, wie in Fig. 4D gezeigt. Dieser Ausgangsimpuls
CA tritt im wesentlichen in der Mitte zwischen
zwei benachbarten Vertikal-Synchronsignalen VD auf;
er wird mit der Vertikalsynchronfrequenz erzeugt. Die
Flip-Flop-Schaltung 24 wird in Abhängigkeit von dem abgetrennten
Vertikalsynchronsignal VD eingestellt und in
Abhängigkeit von dem Ausgangsimpuls CA zurückgestellt,
um die Impulse RA am Ausgang Q sowie die ergänzenden
Impulse am Ausgang gemäß
Fig. 4E bzw. 4F zu erzeugen.
Nach seiner Zurückstellung durch das Vertikalsynchronsignal
VD zählt der Zähler 22 dann 1043 Bezugsimpulse VN
höherer Frequenz. Wie somit in Fig. 4G gezeigt, erzeugt
der Zähler 22 den Ausgangsimpuls CB, welches dem
abgetrennten Vertikalsynchronsignal VD um ein Intervall
gleich 7 Bezugsimpulsen VN höherer Frequenz voreilt.
Der Zähler 23 erzeugt nach seiner Rückstellung durch das Vertikalsynchronsignal
VD den Ausgangsimpuls CC,
nachdem 7 Bezugsimpulse VN höherer Frequenz gezählt
worden sind. Wie in Fig. 4H gezeigt, eilt der Impuls
CC dem Vertikalsynchronsignal VD um ein Intervall nach,
das sieben Bezugsimpulse VN höherer Frequenz gleich
ist. Die Flip-Flop-Schaltung 25 wird in Abhängigkeit
von dem Impuls CB gesetzt und in Abhängigkeit von dem
Impuls CC zurückgesetzt. Der Ausgang Q der Flip-Flop-
Schaltung 25 erzeugt somit den gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WX, wie in Fig. 4I gezeigt. Es
ist ersichtlich, daß dieser gewünschte Fenster- bzw.
Ausblendimpuls in bezug auf das Vertikalsynchronsignal
VD im wesentlichen zentriert ist. Die Ergänzung
des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses wird am
Ausgang der Flip-Flop-Schaltung 25, wie in Fig. 4J gezeigt,
erzeugt.
Die UND-Torschaltung 26 erzeugt den verzögerten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WY, wenn die Impulse RA,
die am Ausgang Q der Flip-Flop-Schaltung 24 auftreten,
mit dem ergänzenden gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
zusammenfallen, wie in Fig. 4K gezeigt. In
ähnlicher Weise erzeugt die UND-Torschaltung 27 den
vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpuls WZ, wenn
die Impulse (Fig. 4F) mit den ergänzenden,
gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulsen zusammenfallen,
wie in Fig. 4L gezeigt.
Wenn die Phase oder Stellung des Motors 1 mit dem Vertikalsynchronsignal
VD synchronisiert ist, tritt der
Stellungsimpuls PG auf, der am Ausgang der Verzögerungsschaltung
14 erhalten wird, und zwar innerhalb der Dauer des
gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX; er
fällt vorzugsweise mit dem abgetrennten Vertikalsynchronsignal
VD zusammen, wie in Fig. 4M gezeigt.
Nun wird die Art und Weise, in welcher die Geschwindigkeitsregelservoschleife
11 weiter gesteuert wird,
um die Phase des Motors 1 zu synchronisieren, unter
Bezugnahme auf die Fig. 5A-5I beschrieben. Das Vertikalsynchronsignal
VD, der gewünschte Fenster- bzw.
Ausblendimpuls WX, der ergänzende, gewünschte Fenster-
bzw. Ausblendimpuls , der verzögerte Fenster- bzw.
Ausblendimpuls WY, der vorgerückte Fenster- bzw. Ausblendimpuls
WZ und der Stellungsimpuls PG - diese Impulse wurden
vor mit Bezug auf die gezeigten Impulse erörtert -
sind in den Fig. 5A-5E entsprechend dargestellt.
Es sei nun angenommen, daß zunächst der Stellungsimpuls
PG vor dem gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls WX
erfolgt. Dies ist als Stellungsimpuls a in Fig. 5F gezeigt.
Dies bedeutet, daß der durch den Motor 1 angetriebene
Magnetkopf sich in seine vorbestimmte Stellung
zu einem Zeitpunkt dreht, der mit Bezug auf das
Vertikalsynchronsignal VD ein noch zu früher Zeitpunkt
ist.
Ein Vergleich zwischen den Fig. 5E und 5F zeigt, daß
der voreilende bzw. vorgerückte Stellungsimpuls PG während der Dauer
des vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpulses WZ auftritt.
Der Stellungsimpuls triggert somit die Flip-Flop-
Schaltung 31 in den Zustand entsprechend jenem des
vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpulses. Am Ausgang
Q der Flip-Flop-Schaltung 31 wird somit
eine binäre "1", wie in Fig. 5G gezeigt, auftreten.
Gleichzeitig wird die Flip-Flop-Schaltung 32 durch
den Stellungsimpuls PG in den Zustand getriggert,
der durch den verzögerten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
WY bestimmt ist. Da der verzögerte Fenster-
bzw. Ausblendimpuls sich nun bei seinem binären Pegel
"0" befindet, bleibt die Flip-Flop-Schaltung
32 zurückgestellt.
Nach dem positiven Übergang in dem ergänzenden, gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpuls wird die
Flip-Flop-Schaltung 31 zurückgestellt. Wie in Fig. 5G
gezeigt, wird somit der Verhältnissteuerimpuls DS
durch die Flip-Flop-Schaltung 31 erzeugt und dem Regelfrequenzteiler
10 zugeführt. Dieser Impuls hat
eine Dauer vom Zeitpunkt der Entstehung des Stellungsimpulses
PG bis zur Beendigung des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX. Der Zweck dieses
Verhältnissteuerimpulses DS ist, daß das Teilungsverhältnis
des Frequenzteilers 10 erhöht wird. Die Bezugsimpulse
VN höherer Frequenz werden nun durch den
Faktor ¹/(M +1) geteilt. Bei dem obigen Beispiel sei
angenommen, daß M = 14 ist. Der Regelfrequenzteiler 10
wird nun gesteuert, um die Frequenz der Bezugsimpulse
VN höherer Frequenz um bzw. durch den Faktor ¹/₁₅ zu teilen.
Dies reduziert die Frequenz der frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM. Die Servoschleife 11 treibt somit
den Motor 1 entsprechend dieser reduzierten Frequenz
an, um somit die Drehzahl des Motors zu reduzieren.
Dadurch wird wiederum die Entstehung des Stellungssignals
PG relativ zum Zeitpunkt der Entstehung des
Vertikalsynchronsignals VD verzögert. D. h. gemäß
Fig. 5F wird der Stellungsimpuls a infolge der Herabsetzung
der Drehzahl des Motors 1 nach rechts verschoben.
Der Stellungsimpuls b gemäß Fig. 5F entsteht, wie
ersichtlich, zu einem Zeitpunkt, der vielmehr dem
Vertikalsynchronsignal VD näher steht als zuvor.
Dennoch entsteht dieser Stellungsimpuls
während der Dauer des vorgerückten Fenster- bzw.
Ausblendimpulses WZ. Die Flip-Flop-Schaltung 31
wird daher wie zuvor in den Zustand versetzt, der
durch diesen vorgerückten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
bestimmt ist und in Abhängigkeit von dem
Stellungsimpuls PG, um somit den Verhältnissteuerimpuls
DS (Fig. 5G) dem Regelfrequenzteiler 10
zuzuführen. Die Frequenz der Bezugsimpulse VN höherer
Frequenz wird wiederum durch den Faktor ¹/₁₅ für
die Dauer des Verhältnissteuerimpulses DS geteilt.
Dadurch wird wiederum der Motor 1 mit einer niedrigeren
Drehzahl während dieses Intervalls angetrieben.
Infolgedessen wird die Zeit der Entstehung des
Stellungsimpulses verzögert, und sie wird schließlich
bis zum Zeitpunkt verzögert, zu welchem sie innerhalb
der Dauer des gewünschten Fenster- oder Ausblendimpulses
WX liegt. Zu diesem Zeitpunkt ist
die Phase des Motors 1, d. h. die Stellung des durch
ihn angetriebenen drehbaren Magnetkopfes, innerhalb
seines Soll-Bereiches gelegen.
Die Art und Weise, in welcher der Fenster- bzw. Ausblenddetektor
30 zum Einstellen des Teilungsverhältnisses
des Regelteilers 10, um die Arbeitsweise
des Motors 1 so zu modifizieren, daß die richtige Phase
des Motors 1 erhalten wird, wurde unter Bezugnahme auf
die phasenführende bzw. phasenvoreilende Entstehung des Stellungsimpulses PG
in bezug auf den gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
WX beschrieben. Die Art und Weise, in welcher
der Motor 1 gesteuert wird, falls der Stellungsimpuls
in bezug auf den gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
nacheilend entsteht, wird nun unter Bezugnahme
auf die Fig. 5H und 5I beschrieben. Es sei angenommen,
daß der in Fig. 5F gezeigte Stellungsimpuls c während
der Dauer des verzögerten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
WY entsteht. Die Flip-Flop-Schaltung 32 wird in den
Zustand des verzögerten Fenster- bzw. Ausblendimpulses WY
versetzt, und zwar in Abhängigkeit von diesem Stellungsimpuls.
Die Flip-Flop-Schaltung wird somit eingestellt,
wie in Fig. 5H gezeigt, ein Signal DT an dem Ausgang Q
zu erzeugen. Dieses Signal DT wird dem Eingang
D der Flip-Flop-Schaltung 33 zugeführt, welche auf den
Beginn des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
WX anspricht, um in den durch das Signal DT bestimmten
Zustand versetzt zu werden. Wie in Fig. 5I gezeigt,
erzeugt die Flip-Flop-Schaltung 33 den Verhältnissteuerimpuls
DU an seinem Ausgang Q, wobei dieser Impuls dem
Steuereingang des Regelfrequenzteilers 10 zurückgeführt
wird. Wie oben erwähnt, stellt der Verhältnissteuerimpuls
DU das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers auf
den Faktor ¹/(M -1) oder ¹/₁₃ ein. Die Frequenz der frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM wird somit erhöht. Dies
wird wiederum verwendet, um den Motor 1 mit einer erhöhten
Drehzahl anzutreiben. Wenn die Drehzahl des Motors
erhöht wird, wird der Zeitpunkt der Entstehung der
Stellungsimpulse PG relativ zum gewünschten Fenster- bzw.
Ausblendimpuls WX vorgezogen oder vorgerückt. D. h., wie
in Fig. 5F gezeigt, die Stellungsimpulse d, e und
so weiter werden nach links verschoben.
Die Flip-Flop-Schaltung 33 wird aufgrund des Stellungsimpulses
PG zurückgestellt, der demnächst während des verzögerten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WY auftritt, wobei
dieser Stellungsimpuls als Stellungsimpuls d in Fig. 5F
gezeigt ist. Der Verhältnissteuerimpuls DU endet somit
in Abhängigkeit von dem Stellungsimpuls d, wie in
Fig. 5I gezeigt.
Die Entstehung des nächsten Stellungsimpulses e wird
ebenso, wie angenommen, relativ zu dem gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpuls WX verzögert. Die Flip-Flop-Schaltung
33 wird somit wiederum in Abhängigkeit vom
Beginn des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
eingestellt, wobei insofern die Flip-Flop-Schaltung
32 in ihrem eingestellten Zustand verbleibt,
um das Signal DT an die Flip-Flop-
Schaltung 33 anzulegen. Infolgedessen wird der
Verhältnissteuerimpuls DU wiederum dem Regelfrequenzteiler
10 zugeführt, wobei dieser Impuls in Abhängigkeit
von der Entstehung des Stellungsimpulses e beendet
wird. D. h. die Dauer des Verhältnissteuerimpulses
DU erstreckt sich vom Beginn des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX bis zur Entstehung
des nächstfolgenden Stellungsimpulses PG. Der Verhältnissteuerimpuls
DU reduziert wiederum das Frequenzteilungsverhältnis
des Teilers 10, um somit die Frequenz
der frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM zu erhöhen.
Dadurch wird wiederum die Drehzahl des Motors
1 erhöht, um somit den Zeitpunkt der Entstehung des
Stellungsimpulses vorzurücken.
Der Stellungsimpuls PG wird schließlich so verschoben,
daß er innerhalb der Dauer des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX entsteht. Zu diesem Zeitpunkt
wird die Entstehung des Stellungsimpulses PG, der an
den Taktimpulseingang CK der Flip-Flop-Schaltung 32
angelegt ist, mit dem Pegel einer binären "0" des
verzögerten Fenster- bzw. Ausblendimpulses WY zusammenfallen.
Dies bedeutet, daß die Flip-Flop-Schaltung
32 so zurückgestellt wird, daß das Signal DT
beendet wird, wie in Fig. 5H gezeigt. Wie in Fig. 5I
gezeigt, wird dennoch der Verhältnissteuerimpuls
DU, nunmehr sehr schmal, von Beginn des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX bis zur
Entstehung des Stellungsimpulses PG erzeugt.
Es ist ersichtlich, daß das normale Teilungsverhältnis
des Frequenzteilers 10 gleich ¹/₁₄ ist. Dieses Normalteilungsverhältnis
wird auf den Faktor ¹/₁₅ nur
während des Intervalls jedes Verhältnissteuerimpulses
DS erhöht und auf den Faktor ¹/₁₃ nur während des Intervalls
jedes Verhältnisimpulses DU herabgesetzt. Während
dieser Zeitperioden außerhalb dieser Intervalle kehrt
das Teilungsverhältnis des Regelfrequenzteilers 10
zu seinem Normalfaktor von ¹/₁₄ zurück. Die Frequenz
der frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM ist somit, wie
ersichtlich, nur während jener kurzen Intervalle herabgesetzt
bzw. erhöht, welche mit der Dauer der Verhältnisimpulse
DS bzw. DU zusammenfallen. Diese kurze Modulierung
der Frequenz der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
CM reichen dennoch aus, um die Arbeitsweise
des Motors derart einzustellen, daß dessen Phase gleich
der gewünschten Phase ist. D. h. diese Einstellungen der
Arbeitsweise des Motors 1 sind erfolgreich für die Verschiebung
des Stellungsimpulses PG, damit dies nur während
der Dauer des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
WX stattfindet.
Es ist ersichtlich, daß - da die Frequenz der frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM der Frequenz des die Geschwindigkeit
darstellenden Signals FG gleich ist -
auch die Periode der Impulse CM der Periode des die
Geschwindigkeit darstellenden Signals FG gleich ist, d. h.
der Teilung oder Dichte der Magnetzähne des Frequenzgenerators
2. Die Periode der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
CM ist gleich einem 14-tel der Periode der Bezugsimpulse
VN höherer Frequenz. D. h., 14 Bezugsimpulse
VN können innerhalb der Periode der frequenzgeteilten
Bezugssignale CM enthalten sein. Hierbei
ist zu beachten, daß die Dauer des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX gleich 14 Bezugsimpulsen
VN höherer Frequenz ist. Die Dauer des gewünschten Impulses
WX ist somit gleich der Periode der frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM, welche wiederum der Teilung
oder Dichte der Magnetzähne des Frequenzgenerators 2
gleich ist.
Es ist ferner ersichtlich, daß die Dauer der Verhältnissteuerimpulse
DS bzw. DU in direkter Beziehung mit
dem Phasenunterschied zwischen dem Stellungsimpuls PG
und dem gewünschten Fenster- oder Ausblendimpuls WX
steht. Wird dieser Phasenfehler herabgesetzt, so
wird auch die Dauer des entsprechenden Verhältnissteuerimpulses
herabgesetzt. Fig. 3 veranschaulicht eine graphische Darstellung
des Phasenunterschiedes zwischen dem Stellungsimpuls
PG und dem gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls
WX und der durch den Phasenvergleicher 12
erzeugten Phasenfehlerspannung. Insbesondere ist die
Kurve 51 eine Negativspannung, welche durch den Vergleicher
12 erzeugt wird, um die Drehzahl des Motors
1 herabzusetzen, wenn sich der Stellungsimpuls PG
in einem Phasenführungsverhältnis in bezug auf dem gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpuls WX befindet.
Umgekehrt zeigt die Kurve 52 eine Positivspannung, welche
durch den Vergleicher 12 erzeugt wird, um die Drehzahl
des Motors zu erhöhen, wenn sich der Stellungsimpuls
PG in einem Phasennacheilverhältnis in bezug auf
den gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpuls befindet.
Es ist ersichtlich, daß die Fehlerspannung auf 0 herabgesetzt
wird, wenn der Stellungsimpuls PG innerhalb der
Dauer des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX
auftritt.
Aus der obigen Beschreibung der Arbeitsweise der Anordnung gemäß Fig. 1
ist ersichtlich, daß die dort dargestellte Servosteueranordnung
wirksam ist, um den Motor 1 derart zu steuern,
daß dessen Phase oder Stellung innerhalb eines Soll-Bereiches
zu finden ist. Wenn dieser Mechanismus bei
einer Videorecorderanlage verwendet wird, so wird der
Magnetkopf so gesteuert, daß er innerhalb eines Soll-
Bereiches beispielsweise vom Beginn einer Aufzeichnungsspur
bis zum Zeitpunkt der Entstehung des Videosynchronsignals,
liegt. Wie nachfolgend beschrieben werden
wird, besteht ein anderes Merkmal
darin, eine genaue Steuerung des Motors 1 derart
zu schaffen, daß dessen Phase genau einer Soll-Phase
entspricht. Unter Bezugnahme auf Fig. 6A-6F ist
ersichtlich, daß das bestimmte Verhältnis der verschiedenen
Signale, welche bei der Servosteueranordnung
verwendet werden und welche oben näher erörtert wurden,
wiederhergestellt wird. Wie zuvor erwähnt, wird,
wie in Fig. 6B gezeigt, der gewünschte Fenster- bzw. Ausblendimpuls
WX so erzeugt, daß er auf dem abgetrennten
Vertikalsynchronsignal VD, das in Fig. 6A gezeigt ist,
im wesentlichen mittig ist. Die Dauer des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX reicht ferner aus, um
14 Bezugsimpulse VN höherer Frequenz zu enthalten, wie
in Fig. 6C gezeigt. Jeder dieser 14 Bezugsimpulse höherer
Frequenz ist zweckmäßigerweise numeriert. Da ferner
die Frequenz der frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM
der Frequenz der die Geschwindigkeit darstellenden Impulse
FG zum Zeitpunkt, zu welchem die Phase des Motors
innerhalb seines gewünschten Bereiches liegt, gleich
ist, werden diese Impulse CM und das Signal FG, wie in
den Fig. 6D und 6E gezeigt, synchronisiert. Das heißt,
die Servoschleife 11 arbeitet derart, daß die frequenzgeteilten
Bezugsimpulse CM mit den die Geschwindigkeit
darstellenden Signalen FG zusammenfallen.
Das Magnetelement, das in dem Stellungsimpulsgeber 10
enthalten ist, ist derart angeordnet, daß der Stellungsimpuls
PG, wie z. B. am Ausgang der Verzögerungsschaltung
14, innerhalb einer vorbestimmten Zeit entsteht, welche
der Entstehung eines die Geschwindigkeit darstellenden
Impulssignals FG folgt. Zum Zwecke der vorliegenden
Erörterung entspricht dieses Zeitintervall zwischen
der Entstehung des die Geschwindigkeit darstellenden
Impulssignals und des Stellungssignals 8,5 Bezugsimpulsen
VN höherer Frequenz. Dieses Verhältnis ist in
Fig. 6F gezeigt. Der Motor 1 kann somit derart gesteuert
werden, daß dann, wenn sowohl ein frequenzgeteilter
Impuls CM als auch ein die Geschwindigkeit darstellendes
Impulssignal PG beispielsweise am dritten
Bezugsimpuls VN, der in dem gewünschten Fenster- bzw.
Ausblendimpuls WX enthalten ist, entsteht,
der Stellungsimpuls PG zwischen dem 11. und 12. Bezugsimpuls
entstehen wird. Da das Vertikalsynchronsignal
VD am achten Bezugsimpuls VN entsteht, ist ersichtlich,
daß bei dem hier angenommenen Beispiel der
Stellungsimpuls PG von dem Vertikalsynchronsignal um
3,5 Bezugsimpulse phasenverschoben ist. Falls die
Phase des Motors 1 derart eingestellt werden kann,
daß die frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM und die
zusammenfallenden, die Geschwindigkeit darstellenden
Impulssignale FG an der Stelle entstehen, welche
durch gestrichelte Linien in den Fig. 6D und 6E gezeigt
ist, d. h. am 14-ten Bezugsimpuls VN höherer
Frequenz, dann wird der Stellungsimpuls PG, welcher
von dem die Geschwindigkeit darstellenden Impulssignal
um 8,5 Bezugssignale VN phasenverzögert ist,
zwischen dem 8. und 9. Bezugsimpuls entstehen. Dies
ist mit dem Vertikalsynchronsignal VD im wesentlichen
phasenmäßig zusammenfallend.
Die obige Steuerung der Phase des Motors 1 ist derart,
daß der Stellungsimpuls PG eingestellt wird,
um mit dem Vertikalsynchronsignal VD zusammenzufallen;
dies wird durch die in Fig. 2 gezeigte Ausführungsform
durchgeführt. Der in Fig. 2 gezeigte Servomechanismus
ist dem zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1
erörterten im wesentlichen gleich, so daß gleiche
Bezugszeichen zum Bezeichnen derselben Elemente verwendet
werden. Die Ausführungsform gemäß Fig. 2
enthält auch eine Phasenmodulationsschaltung zum
Modulieren der Phase der frequenzgeteilten Bezugsimpulse
CM, die durch den Regelfrequenzteiler 10
erzeugt sind. Diese Phasenmodulationsschaltung besteht
aus einem Zähler 41, einer Speicherschaltung 42
und einem Dekoder 43. Der Zähler 41 ist mit der phasenstarren
Schleife 6 zum Empfang der Bezugsimpulse
VN höherer Frequenz, die durch den spannungsgesteuerten
Oszillator 7 erzeugt sind, gekoppelt. Dieser Zähler
kann bis 14 zyklisch zählen, wobei der Zählwert
in Abhängigkeit von jedem der Bezugsimpulse VN höherer
Frequenz inkrementmäßig erhöht wird. Zusätzlich
enthält der Zähler 41 eine Rückstellklemme, welche mit
der Synchronsignaltrennstufe 5 zum Empfang des abgetrennten
Vertikalsynchronsignals VD verbunden ist. Dieses
Vertikalsynchronsignal kann den Zählwert des Zählers 41
auf einen vorbestimmten Zählwert, wie z. B. auf einen
Zählwert von 8, voreinstellen. Dadurch wird die Arbeitsweise
des Zählers 41 mit der Arbeitsweise des
Fenster- bzw. Ausblendimpulsgebers 20 (Fig. 1) synchronisiert,
wobei gewährleistet ist, daß der Zählwert
dieses Zählers auf dem voreingestellten Zählwert
nach Auftreten des Vertikalsynchronsignals
liegt.
Der Zähler 41 kann eine herkömmliche digital
zählende Schaltung aufweisen, welche einen 4-Bit-
Zählwert erzeugen kann, wobei dieser Zählwert parallel
an die Speicherschaltung 42 geleitet wird. Die Sperrschaltung
enthält Steuereingänge, welche mit dem Fenster-
bzw. Ausblendimpulsgeber 20 bzw. mit der Verzögerungsschaltung
14 verbunden sind. Diese Steuereingänge
empfangen den gewünschten Fenster- bzw.
Ausblendimpuls WX von dem Fenster- bzw. Ausblendimpulsgeber
20 sowie den Stellungsimpuls PG von der
Verzögerungsschaltung 14. Die Sperrschaltung 42 kann
den ihr zugeführten Zählwert, d. h. den Zählwert der
durch den Zähler zugeführt wird, in Abhängigkeit von
der Entstehung des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
WX und des Stellungsimpulses PG verriegeln
oder speichern. Die Speicherschaltung kann somit herkömmliche
Speicherelemente aufweisen, welche Eingangstorelemente
haben, die erregt oder geöffnet werden, wenn
der Stellungsimpuls PG innerhalb der Dauer des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX ensteht.
Der Ausgang der Speicherschaltung 42 ist mit dem Dekoder
43 gekoppelt. Der Dekoder kann eine herkömmliche logische
Schaltung aufweisen, welche die mathematische Funktion
14+(8-N) durchführen kann, worin N der Zählwert ist,
der in der Speicherschaltung 42 eingespeichert ist. Diese
dekodierte Funktion wird durch den Dekoder 40 einem
anderen Steuereingang des Regelfrequenzteilers 10 zugeführt,
um somit das Frequenzteilungsverhältnis dessen
zu ändern. Falls beispielsweise der Dekoder
43 einen dekodierten Ausgangswert erzeugt, welcher
dem Digitalzählwert von 11 entspricht, so wird das
Teilungsverhältnis des Regelfrequenzteilers 10 von
seinem Normalteilungsverhältnis ¹/₁₄ auf das Teilungsverhältnis
¹/₁₁ geändert. Falls der Dekoder 43 einen
dekodierten Ausgangswert entsprechend dem Digitalwert
von beispielsweise 17 erzeugt, so wird auf ähnliche
Weise das Teilungsverhältnis des Frequenzteilers 10
von seinem Normalverhältnis ¹/₁₄ in das dekodierte
Verhältnis ¹/₁₇ geändert.
Die Speicher- bzw. Verriegelungsschaltung 42 und der Dekoder 43 können in
Abhängigkeit von der Beendigung des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX zurückgestellt oder
gelöscht werden.
Nun wird die Arbeitsweise der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform
unter Bezugnahme auf Fig. 7A-7D₂ beschrieben.
Es ist ersichtlich, daß die dargestellte Servosteueranordnung
in der zuvor unter Bezugnahme auf Fig. 1
beschriebene Weise arbeitet, um den Motor 1 derart
zu steuern, daß der Stellungsimpuls PG innerhalb
der Dauer des gewünschten Fenster- bzw. Ausblendimpulses
WX entsteht. Hierbei ist zu beachten, daß dies
bedeutet, daß die Phase des Motors 1 innerhalb eines
gewünschten Bereiches liegt. Die Phase des Motors
wird durch die dargestellte Phasenmodulationsschaltung
gesteuert, um somit einer genauen gewünschten Phase zu
entsprechen. Das Vertikalsynchronsignal VD, der gewünschte
Fenster- bzw. Ausblendimpuls WX und die Bezugsimpulse VN
höherer Frequenz, welche sämtlich oben näher erläutert
wurden, sind wiederum in den Fig. 7A, 7B bzw. 7C dargestellt.
Es sei nun angenommen, daß der Stellungsimpuls
PG während des letzteren Halbteil des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX entsteht, wie durch die
Stellungsimpulse PG gemäß Fig. 7D₁ dargestellt. Der
Zähler 41 zählt die Bezugsimpulse VN höherer Frequenz,
welche durch den spannungsgesteuerten Oszillator 7
erzeugt sind. Dieser Zähler zählt von 1 bis 14 und wird
dann wieder hoch geschaltet. Diese Arbeitsweise des
Zählers ist mit der Erzeugung des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX durch die Rückstellung des
Zählwertes des Zählers 41 auf einen Zählwert von 8
in Abhängigkeit von jedem Vertikalsynchronsignal VD
synchronisiert.
Wenn der Stellungsimpuls PG innerhalb der Dauer des gewünschten
Fenster- bzw. Ausblendimpulses WX erfolgt,
wird der dann von dem Zähler 41 erreichte Zählwert
in der Speicherschaltung 41 gespeichert.
Bei dem unter Bezugnahme auf Fig. 7D₁ beschriebenen
Beispiel wird angenommen, daß der Zähler 41 einen
Zählwert von 11 zum Zeitpunkt erreicht hat, zu welchem
dieser Stellungsimpuls PG entsteht. Die Speicherschaltung
42 speichert somit diesen Zählwert 11 ein. Der Dekoder
43 führt die Funktion von 14+(8-11) = 11 durch und
führt dieses dekodierte Signal als einen Verhältnissteuerimpuls
dem Frequenzteiler 10 zu. Das Teilungsverhältnis
des Regelfrequenzteilers 10 wird somit für
einen Teilungszyklus desselben von einem Teilungsverhältnis
von ¹/₁₄ in ein Teilungsverhältnis von ¹/₁₁
geändert. Die sich dabei ergebende kurze Veränderung
der Frequenz der frequenzgeteilten Bezugssignale oder
Bezugsimpulse CM führt zu einer Phasenverschiebung dieser
Impulse, wie in Fig. 7D₁ gezeigt. Die Servoschleife 11
treibt nun den Motor 1 derart an, daß die die Geschwindigkeit
darstellenden Impulssignale FG danach streben,
mit den phasenverschobenen, frequenzgeteilten Bezugsimpulsen
CM zusammenzufallen. Wenn das die Geschwindigkeit
darstellende Impulssignal phasenmäßig
eingestellt wird, wird selbstverständlich auch der
Stellungsimpuls PG, welcher zu einem Zeitpunkt entsteht,
der um 8,5 Bezugsimpulse VN gegenüber dem
Impulssignal FG verzögert ist, auch phasenmäßig verstellt
oder eingestellt. Es ist ersichtlich, daß zunächst
der Stellungsimpuls PG zwischen dem 11. und 12.
Bezugsimpuls VN höherer Frequenz entsteht. Dies entspricht
der Entstehung des frequenzgeteilten Bezugsimpulses
CM und des die Geschwindigkeit darstellenden
Impulssignals FG beim dritten Bezugsimpuls höherer
Frequenz. Der Dekoder 43 betätigt den Regelfrequenzteiler
10, um somit wirksam den Zeitpunkt der Entstehung
der frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM zu
verschieben, um beim 14-ten Bezugsimpuls VN höherer
Frequenz zu entstehen. Die Servoschleife 11 treibt
den Motor 1 derart an, daß die die Geschwindigkeit
darstellenden Impulssignale FG gleichfalls beim 14-ten
Bezugsimpuls höherer Frequenz entstehen, wie in dem
rechten Abschnitt der Fig. 7D₁ gezeigt. Wenn das die
Geschwindigkeit darstellende Impulssignal PG beim
14-ten Bezugsimpuls höherer Frequenz entsteht, wird
der Stellungsimpuls PG, der um 8,5 Bezugsimpulse höherer
Frequenz verzögert ist, zwischen dem 8. und 9.
Bezugsimpuls VN entstehen. Dies ist eine wesentliche
Phasenkoinzidenz mit dem Vertikalsynchronsignal VD.
Die Phasenmodulationsschaltung stellt somit die Phase
der frequenzgeteilten Bezugsimpulse CM derart ein,
um den Motor 1 in seiner genauen, gewünschten Phase anzutreiben.
Es sei nun angenommen, daß der Stellungsimpuls PG während
des ersten Halbabschnittes des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX entsteht, wie in Fig. 7D₂ gezeigt.
Hier wird angenommen, daß der Stellungsimpuls
PG zwischen dem 5. und 6. Bezugsimpuls VN höherer Frequenz
entsteht. Da der Stellungsimpuls PG von den die
Geschwindigkeit darstellenden Impulssignal PG um 8,5
dieser Bezugsimpulse VN höherer Frequenz verzögert ist,
ist ersichtlich, daß das die Geschwindigkeit darstellende
Impulssignal, welches mit den frequenzgeteilten
Impulsen CM synchronisiert ist, koinzident
mit dem 11. Bezugsimpuls VN höherer Frequenz entsteht.
Der Zähler 41 zählt wie zuvor die Bezugsimpulse VN
höherer Frequenz, welche durch den spannungsgesteuerten
Oszillator zugeführt werden. Zum Zeitpunkt
der Entstehung des Stellungsimpulses PG (selbstverständlich
während der Dauer des gewünschten Fenster-
bzw. Ausblendimpulses WX) speichert die Speicherschaltung
42 den von dem Zähler 41 erreichten Zählwert ein.
Es ist ersichtlich, daß die Speicherschaltung 42 nun
einen Zählwert von 5 einspeichert. Der Dekoder 43 führt
die mathematische Funktion von 14 + (8-5) durch, um
somit den dekodierten Zählwert von 17 dem Regelfrequenzteiler
10 zuzuführen. Dieser dekodierte Zählwert
fungiert als ein Verhältnissteuerimpuls zur Veränderung
des Frequenzteilungsverhältnisses des Frequenzteilers
10 von seinem Normalverhältnis von ¹/₁₄
auf das Verhältnis ¹/₁₇, wie durch den Dekoder 43 bestimmt.
Diese Veränderung des Frequenzteilungsverhältnisses
wird nur für einen Zyklus des Regelfrequenzteilers
10 durchgeführt.
Aus Fig. 7D₂ ist ersichtlich, daß diese Änderung des
Teilungsverhältnisses des Frequenzteilers 10 die Entstehung
des nächsten frequenzgeteilten Bezugsimpulses
CM von dessen normalen Entstehungszeitpunkt beim 11.
Bezugsimpuls VN höherer Frequenz bis zum neuen Entstehungszeitpunkt
des 14. Bezugsimpulses höherer Frequenz
verzögert. Die Servoschleife 11 treibt wie
zuvor den Motor 1 in Abhängigkeit von diesen phasenverschobenen
frequenzgeteilten Bezugsimpulsen CM derart
an, daß die Phase des Motors 1 verändert wird,
bis die die Geschwindigkeit darstellenden Impulssignale
FG mit den frequenzgeteilten Bezugsimpulsen
CM, wie in dem rechten Abschnitt der Fig. 7D₂ gezeigt,
zusammenfallen. Wenn die die Geschwindigkeit
darstellenden Bezugsimpulse FG beim 14. Bezugsimpuls
VN höherer Frequenz entstehen, wird der
Stellungsimpuls PG, welcher von dem die Geschwindigkeit
darstellenden Impulssignal um 8,5 der Bezugsimpulse
höherer Frequenz verschoben ist, nun zwischen
dem 8. und 9. Bezugsimpuls höherer Frequenz
entstehen. Das stellt eine wesentliche Übereinstimmung
mit dem Vertikalsynchronsignal VD dar.
Es ist somit ersichtlich, daß die in Fig. 2 dargestellte
Ausführungsform zur Einstellung der Phase des
Motors 1 und insbesondere des durch den Motor 1 angetriebenen
Teils dient, so daß die Phase oder Stellung
dieses Teils genau synchron mit dem Vertikalsynchronsignal
VD ist.
Während die vorliegende Erfindung nun unter Bezugnahme
auf gewisse bevorzugte Ausführungsformen beschrieben
und dargestellt wurde, dürfte
ohne weiteres einzusehen sein, daß diverse Abänderungen
und Abwandlungen in bezug auf Form und Einzelheiten
innerhalb des Schutzumfanges der Erfindung möglich
sind. So z. B. kann die hier offenbarte Servosteueranordnung
bei einer Videorecorderanlage beispielsweise zur
Steuerung entweder der Drehung des Magnetkopfes oder
alternativ der Bewegung des Magnetbandes Verwendung
finden. Bei der letztgenannten Anordnung wird der Motor
verwendet, um die Antriebsrolle anzutreiben, welche
wiederum das Magnetband antreibt. Der Stellungsimpuls
PG wird in diesem Falle von der üblichen Steuerimpulsspur
wiedergegeben werden, in welcher auf einem
solchen Magnetband aufgezeichnet wird. Die Servosteueranordnung
wird dennoch den Motor 1 derart steuern,
daß das dabei angetriebene Magnetband in seiner richtigen
Phase oder Stellung zum Zeitpunkt der Entstehung
des Vertikalsynchronsignals liegen wird. Die vorliegende
Erfindung muß in der Tat nicht nur auf die
Anwendung zur Videosignalaufzeichnung oder zur Videowiedergabe
beschränkt sein. Der vorliegende Erfindungsgegenstand
kann vielmehr ohne weiteres zur Steuerung
der Phase auch anderer angetriebener Teile verwendet
werden.
Claims (21)
1. Servosteuerung für die Steuerung eines angetriebenen
Teiles, insbesondere für einen rotierenden Magnetkopf
mit einer Bezugssignale (CM) abgebenden Bezugssignalquelle, deren Bezugssignale eine Frequenz aufweisen, die durch die Geschwindigkeit bestimmt ist, mit der das betreffende Teil angetrieben wird,
mit einem Signalgenerator für die Erzeugung von Signalen (FG), die kennzeichnend sind für die Ist- Geschwindigkeit, mit der das betreffende Teil angetrieben wird,
mit einer Servoschleife, welche auf die Bezugssignale und auf die für die Geschwindigkeit kennzeichnenden Signale hin das genannte Teil mit einer durch die Frequenz der genannten Bezugssignale bestimmten Geschwindigkeit antreibt,
mit einem Signalgenerator (PG), welche kennzeichnend sind für die Ist-Position des genannten angetriebenen Teiles,
und mit einem Modulator für die Modulation der Frequenz der Bezugssignale (CM) in dem Fall, daß die für die Position kennzeichnenden Signale (PG) von gewünschten Signalen abweichen, derart, daß die Geschwindigkeit und die Position des angetriebenen Teiles solange eingestellt wird, bis das betreffende Teil so angetrieben ist, daß dessen Ist-Position den gewünschten bzw. Sollpositionen entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Fensterimpuls-Generator (20) vorgesehen ist, der den gewünschten Positionen des angetriebenen Teiles entsprechende Fensterimpulse erzeugt,
daß ein Fenster-Detektor (30) vorgesehen ist, der eine Feststellung in dem Fall trifft, daß die für die Position kennzeichnenden Signale (PG) innerhalb der Dauer der Fensterimpulse auftreten,
und daß der Modulator (10) die Bezugssignalfrequenz in dem Fall moduliert, daß die für die Position kennzeichnenden Signale außerhalb der Dauer des Fensterimpulses auftreten.
mit einer Bezugssignale (CM) abgebenden Bezugssignalquelle, deren Bezugssignale eine Frequenz aufweisen, die durch die Geschwindigkeit bestimmt ist, mit der das betreffende Teil angetrieben wird,
mit einem Signalgenerator für die Erzeugung von Signalen (FG), die kennzeichnend sind für die Ist- Geschwindigkeit, mit der das betreffende Teil angetrieben wird,
mit einer Servoschleife, welche auf die Bezugssignale und auf die für die Geschwindigkeit kennzeichnenden Signale hin das genannte Teil mit einer durch die Frequenz der genannten Bezugssignale bestimmten Geschwindigkeit antreibt,
mit einem Signalgenerator (PG), welche kennzeichnend sind für die Ist-Position des genannten angetriebenen Teiles,
und mit einem Modulator für die Modulation der Frequenz der Bezugssignale (CM) in dem Fall, daß die für die Position kennzeichnenden Signale (PG) von gewünschten Signalen abweichen, derart, daß die Geschwindigkeit und die Position des angetriebenen Teiles solange eingestellt wird, bis das betreffende Teil so angetrieben ist, daß dessen Ist-Position den gewünschten bzw. Sollpositionen entspricht, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Fensterimpuls-Generator (20) vorgesehen ist, der den gewünschten Positionen des angetriebenen Teiles entsprechende Fensterimpulse erzeugt,
daß ein Fenster-Detektor (30) vorgesehen ist, der eine Feststellung in dem Fall trifft, daß die für die Position kennzeichnenden Signale (PG) innerhalb der Dauer der Fensterimpulse auftreten,
und daß der Modulator (10) die Bezugssignalfrequenz in dem Fall moduliert, daß die für die Position kennzeichnenden Signale außerhalb der Dauer des Fensterimpulses auftreten.
2. Servosteueranordnung nach Anspruch 1, wobei der besagte Modulator
durch eine Quelle (7) zum Zuführen von Impulsen
(VN) geringer Konstanten, höheren Frequenz sowie
durch einen Frequenzteiler (10) gekennzeichnet ist,
um normalerweise die Frequenz der zugeführten Impulse
durch einen Faktor ¹/M zu teilen, wenn die die Iststellung
darstellende Signale (PG) innerhalb der Dauer
der Fensterimpulse erfolgen und um die
Frequenz der zugeführten Impulse durch einen unterschiedlichen
Faktor (¹/M ±1) zu teilen, wenn die die Iststellung
darstellenden Signale (PG) außerhalb dieser
Dauer der Fensterimpulse erfolgen, wobei
die geteilten Impulse (CM), welche durch den Frequenzteiler
(10) erzeugt sind, als die Bezugssignale verwendet
werden.
3. Servosteueranordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die die Gechwindigkeit darstellenden Signale (FG)
Impulssignale mit einer Frequenz sind, welche der Ist-Geschwindigkeit
des Teiles entspricht, und daß die Servoschleife
einen Phasenvergleicher (12) zum Vergleichen
der Phase der die Geschwindigkeit darstellenden Impulssignale
(FG) mit der Phase der frequenzmäßig geteilten
Impulssignale (CM), wobei eine Bandsteuerschaltung (13)
zum Ändern der Geschwindigkeit, mit welcher das Teil
angetrieben wird, und zwar entsprechend dem Phasenvergleich,
vorgesehen ist.
4. Servosteueranordnung nach Anspruch 2 oder 3, wobei die
Bezugssignalquelle durch einen steuerbaren Oszillator
(7) gekennzeichnet ist zur Zuführung der Impulse
(VN) mit der höheren Frequenz sowie durch eine Quelle
(4, 5) von Synchronimpulsen (HD) und eine phasenstarre
Schleife (6) zum Synchronisieren des steuerbaren
Oszillators (7) mit den Synchronimpulsen (HD).
5. Servosteueranordnung nach Anspruch 2, wobei der Fensterimpuls-
Generator durch einen Voreilfenstergeber
(21, 24, 25, 26) zur Erzeugung eines
Voreilfensterimpulses (WZ), einen Verzögerungsfenstergeber
(24, 25, 26) zur
Erzeugung eines phasenverzögerten Fensterimpulses
(WY) und einen Soll-Fenstergeber
(22, 23, 25) zur Erzeugung eines Soll-
Fensterimpulses (WX)
gekennzeichnet ist, zum Trennen des phasenmäßig voreilenden
Fensterimpulses (WX)
von dem phasenverzögerten Fensterimpuls
(WY), wobei der Fenster-
Detektor (30) ermittelt, wann
die die Stellung darstellenden Signale (PG) innerhalb
der Dauer des besagten voreilenden Fensterimpulses
(WZ) liegen, um ein frequenzreduzierendes
Signal (DS) zu erzeugen, wenn die die
Stellung darstellenden Signale (PG) innerhalb der
Dauer des besagten phasenmäßig verzögerten Fensterimpulses
(WY) liegen, um ein
Frequenzzunahmesignal (DU) zu erzeugen, und um dann, wenn die
die Stellung darstellenden Signale (PG) innerhalb der
Dauer des Soll-Fensterimpulses
(WX) liegen, ein Normalsignal zu erzeugen.
6. Servosteueranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß der Frequenzteiler (10) auf das Normalsignal
anspricht, um die Frequenz der zugeführten Impulse
(VN) durch einen Normalfaktor (¹/M) zu teilen, so daß
die Bezugssignale (CM) eine Normalfrequenz haben, um
zu bewirken, daß die Servoschleife das Teil mit
einer Normalgeschwindigkeit antreibt, daß der
Frequenzteiler auf das frequenzreduzierende Signal
(DS) anspricht, um die Frequenz des zugeführten Impulses
(VN) durch einen höheren als den Normalfaktor
(¹/M +1) zu teilen, so daß die Bezugssignale (CM) eine
niedrigere als die normale Frequenz haben, um zu bewirken,
daß die Servoschleife das Teil mit einer
niedrigeren als der normalen Geschwindigkeit antreibt,
um somit die Erzeugung der die Stellung darstellenden
Signale (PG) auf innerhalb der Dauer des Soll-Fesnterimpulses
(WX) zu
verlangsamen oder zu verzögern, und daß der Frequenzteiler
auf das Frequenzzunahmesignal (DU) anspricht,
um die Frequenz der zugeführten Impulse (VN) durch
einen niedrigeren als den normalen Faktor (¹/M -1) zu
teilen, so daß die Bezugssignale (CM) eine größere
als die normale Frequenz haben, um zu bewirken, daß
die Servoschleife das Organ mit einer höheren als der
normalen Geschwindigkeit antreibt, um somit das Erscheinen
der die Stellung darstellenden Signale (PG)
auf innerhalb der Dauer des Soll-Fensterimpulses
(WX) vorzurücken.
7. Servosteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das angetriebene Teil einen durch einen Motor
angetriebenen Drehwandler zur Aufzeichnung und/oder
Wiedergabe von Videosignalen oder Signalgemischen
darstellt und daß der Signalgeber zur Erzeugung
der die Stellung darstellenden (PG) einen Meßfühler
(3) aufweist zum Abtasten, wann sich der Drehwandler
in eine vorbestimmte Stellung dreht und zur Erzeugung
eines Stellungsimpulses.
8. Servosteueranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das angetriebene Teil ein Magnetträger
zur Aufzeichnung und/oder Wiedergabe von
Videosignalen oder Signalgemischen ist, wobei dieser
Magnetträger periodische Steuersignale aufweist,
die auf ihm aufgezeichnet sind, und daß der Signalgeber
zur Erzeugung der die Stellung darstellenden
Signale (PG) einen Meßfühlerwandler aufweist für die Wiedergabe
jedes Steuersignals als einen Stellungsimpuls.
9. Servosteueranordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch
gekennzeichnet, daß die Bezugssignalquelle eine
Synchrontrennstufe (5) zum Trennen der Horizontal-
und Vertikalsynchronsignale (HD; VD), welche in den
Videosignalen oder Signalgemischen enthalten sind,
aufweist.
10. Servosteueranordnung nach Anspruch 9, wobei der Fensterimpulsgeber
durch einen
Soll-Fenstergeber (22, 23, 25)
gekennzeichnet ist, und zwar zur Erzeugung eines
Soll-Fensterimpulses
(WX), der in bezug auf ein Vertikalsynchronsignal
(VD) im wesentlichen zentriert ist, ferner durch
einen Voreilfenstergeber
(21, 24, 27) zur Erzeugung eines Voreilfensterimpulses
(WZ), der im wesentlichen
in der Mitte (CA) zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Vertikalsynchronsignalen (VD) beginnt und bei Beginn
des Soll-Fensterimpulses
(WX) endet, und durch einen Verzögerungsfenstergeber
(24, 26)
zur Erzeugung eines verzögerten Fensterimpulses
(WY), der bei Beendigung des Soll-
Fensterimpulses (WX) beginnt
und beim Beginn des Voreilfensterimpulses
(WZ) endet.
11. Servosteueranordnung nach Anspruch 10, wobei der besagte
Modulator durch einen Impulsgeber (7) zur
Erzeugung einer Impulsfolge (VN) gekennzeichnet
ist, welche mit den Horizontalsynchronsignalen
(HD) synchronisiert ist, und durch einen Regelfrequenzteiler
oder einen Teiler mit veränderlicher
Frequenz (10) zum Teilen der Frequenz der Impulse
der Impulsfolge um einen vorbestimmten
Faktor (1/M), wenn der Stellungsimpuls (PG) innerhalb
des Soll-Fensterimpulses
(WX) erfolgt; um die Frequenz der Impulsfolge
durch einen höheren, vorbestimmten Faktor
(¹/M +1), wenn der Stellungsimpuls (PG) innerhalb des
Voreilfensterimpulses
(WZ), bzw. um die Frequenz der Impulse der Impulsfolge
durch einen niedrigen, vorbestimmten Faktor
(¹/M -1) zu teilen, wenn der Stellungsimpuls (PG) innerhalb
des verzögerten Fensterimpulses
(WY) liegt, wobei die frequenzgeteilte
Impulsfolge (CM) an die Servoschleife angelegt
wird.
12. Servosteueranordnung nach Anspruch 11, wobei der Soll-
Fensterimpulsgeber
durch eine Zweizustandsschaltung (25), einen ersten
Zähler (22), der auf einen Anfangszählwert
durch das Vertikalsynchronsignal (VD) zurückgestellt
ist, um die Impulse (VN) zu zählen, welche in der besagten
erzeugten Impulsfolge enthalten sind, um ein
Stellsignal (CB) zu erzeugen, wenn ein erster vorbestimmter
Zählwert erreicht ist, sowie durch einen
zweiten Zähler (23) gekennzeichnet ist, der durch das
Vertikalsynchronsignal (VD) zurückgestellt wird, um
die Impulse (VN) zu zählen, welche in der erzeugten
Impulsfolge enthalten sind, um ein Rückstellsignal
(CC) zu erzeugen, wenn ein zweiter vorbestimmter
Zählwert erreicht worden ist, wobei die Zweizustandsschaltung
in einen ersten Zustand (WX) durch
das Stellsignal gesetzt und in einen zweiten Zustand
() durch das Rückstellsignal rückgestellt
ist.
13. Servosteueranordnung nach Anspruch 12, wobei der Voreilfenstergeber
durch eine
zweite Zweizustandsschaltung (24) gekennzeichnet
ist, sowie durch einen zusätzlichen Zähler (21),
der auf einen anfänglichen Zählwert durch das Vertikalsynchronsignal
(VD) rückgestellt ist, um die
Impulse (VN) zu zählen, die in der erzeugten Impulsfolge
enthalten sind, um ein Rückstellsignal (CA)
zu erzeugen, wenn ein vorbestimmter Zählwert im wesentlichen
mittig zwischen aufeinanderfolgenden Vertikalsynchronsignalen
erreicht ist, wobei diese zweite
Zweizustandsschaltung in einen ersten Zustand ()
durch das Rückstellsignal, das durch den zusätzlichen
Zähler erzeugt ist, zurückgestellt ist und in einen
zweiten Zustand versetzt (RA) ist, und zwar durch das
Vertikalsynchronsignal (VD), und wobei eine Torschaltung
(27) zur Erzeugung des Voreilfensterimpulses
(WZ) vorgesehen ist, wenn die
zweite Zweizustandsschaltung (24) sich in ihrem ersten
Zustand () und wenn sich die erstgenannte
Zweizustandsschaltung (25) in ihrem zweiten Zustand
() befindet.
14. Servosteueranordnung nach Anspruch 13, wobei der Verzögerungsfenstergeber
durch eine zusätzliche Torschaltung (26) gekennzeichnet
ist, um den verzögerten Fensterimpuls
(WY) zu erzeugen, wenn sich die
zweite Zweizustandsschaltung (24) in ihrem zweiten
Zustand (RA) und die erstgenannte Zweizustandsschaltung
(25) in ihrem zweiten Zustand () befindet.
15. Servosteueranordnung nach Anspruch 11, wobei der Fensterdetektor
durch eine
erste Teilersteuerschaltung (31) gekennzeichnet ist,
um einen ersten Steuerimpuls (DS) zu erzeugen, um
zu bewirken, daß der Regelfrequenzteiler (10) die
Frequenz der Impulse der Impulsfolge (VN) durch den
besagten höheren, vorbestimmten Faktor (¹/M +1) teilt,
wobei der erste Steuerimpuls nach Erzeugung des
Stellungsimpulses (PG) innerhalb des Voreilfensterimpulses
(WZ) beginnt
und nach Beendigung des Soll-Fensterimpulses
(WX) endet, und durch eine
zweite Teilersteuerschaltung (32, 33) zur Erzeugung
eines zweiten Steuerimpulses (DU), um zu bewirken,
daß der Regelfrequenzteiler (10) die Frequenz der
Impulse der Impulsfolge (VN) durch den besagten niedrigeren,
vorbestimmten Faktor (¹/M -1) teilt, wobei
der zweite Steuerimpuls auf den Beginn des Soll-Fensterimpulses
(WX) hin beginnt,
falls der Stellungsimpuls (PG) innerhalb des
verzögerten Fensterimpulses
(WY) auftritt, und in Abhängigkeit von der Erzeugung des
nächsten Stellungsimpulses (PG) endet.
16. Servosteueranordnung nach Anspruch 15, wobei die besagte
erste Teilersteuerschaltung durch eine erste Zweizustandsschaltung
(31) gekennzeichnet ist, welche während
des Voreilfensterimpulses
(WZ) und in Abhängigkeit von der Erzeugung des Stellungsimpulses
(PG) in einen ersten Zustand versetzt
ist, wobei sie in Abhängigkeit von der Beendigung des
Soll-Fensterimpulses (WX)
in einem zweiten Zustand zurückgestellt wird, wobei
der erste Steuerimpuls (DS) von dem ersten Zustand
der ersten Zweizustandsschaltungen (31) abgeleitet
ist.
17. Servosteueranordnung nach Anspruch 16, wobei die zweite
Teilersteuerschaltung durch eine zweite Zweizustandsschaltung
(32) gebildet ist, welche in denselben
Zustand wie der verzögerte Fensterimpuls
(WY) und in Abhängigkeit von dem Stellungsimpuls
(PG) versetzt ist, und wobei eine dritte
Zweizustandsschaltung (33) vorgesehen ist, welche durch einen ersten
Zustand (DT) der zweiten Zweizustandsschaltung (32)
und in Abhängigkeit vom Beginn des Soll-Fensterimpulses
(WX) in einen ersten
Zustand versetzt und durch den Stellungsimpuls (PG)
in einen zweiten Zustand zurückgestellt wird, wobei
der zweite Steuerimpuls (DU) von dem ersten Zustand
der dritten Zweizustandsschaltung abgeleitet ist.
18. Servosteueranordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch
einen Phasenmodulator (41, 42, 43) zum Modulieren der
Bezugssignale (OM) zur Einstellung oder Verstellung
der Stellung des angetriebenen Teiles, so daß der
Stellungsimpuls (PG) an einer vorbestimmten Stelle
innerhalb des Fensterimpulses
(WX) entsteht.
19. Servosteueranordnung nach Anspruch 11, gekennzeichnet
durch eine Meßfühlerschaltung oder Abtastschaltung
(41, 42) zum Abtasten der Relativstellung
innerhalb des Soll-Fensterimpulses
(WX), an welcher Stelle der
Stellungsimpuls (PG) auftritt, und durch eine
Teilersteuerschaltung (43) zur zeitweiligen Einstellung
oder Verstellung des Faktors (¹/M),
durch welchen der Regelfrequenzteiler (10) die
Frequenz der Impulse der Impulsfolge (VN) teilt,
als Funktion der abgetasteten Relativstellung
des Stellungsimpulses, wodurch das Antreiben
des Teiles zeitweilig eingestellt oder verstellt
wird, um das Entstehen des Stellungsimpulses
an einer vorbestimmten Stelle innerhalb des Soll-
Fensterimpulses zu
verschieben.
20. Servosteueranordnung nach Anspruch 19, wobei die Meßfühlerschaltung
durch einen Zähler (41) gekennzeichnet
ist, um die Anzahl der Impulse (VN) zu
zählen, welche in der besagten Impulsfolge enthalten
sind, während der Dauer des Soll-Fensterimpulses
(WX), und
zwar bis zur Entstehung des Stellungsimpulses
(PG), sowie durch eine Schaltung zur zeitweiligen
Speicherung (42), um den durch den besagten Zähler
erhaltenen Zählwert zu speichern.
21. Servosteueranordnung nach Anspruch 20, wobei die Teilersteuerschaltung
durch einen Dekoder (43) zum
Dekodieren des zeitweilig gespeicherten Zählwertes
und zum Anlegen des dekodierten Zählwertes an den
Regelfrequenzteiler (10) gekennzeichnet ist, so
daß der Faktor (¹/M), durch welchen der Regelfrequenzteiler
die Frequenz der Impulse der Impulsfolge
teilt, entsprechend dem dekodierten Zählwert
geändert wird, um somit die Phase der Bezugssignale
(CM) und somit die Phase des angetriebenen
Teiles einzustellen bzw. zu verstellen.
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Legal Events
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
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Ipc: G11B 15/473 |
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