DE3003102A1

DE3003102A1 - Steuerschaltung fuer einen gleichstrommotor, insbesondere eines videobandrecorders

Info

Publication number: DE3003102A1
Application number: DE19803003102
Authority: DE
Inventors: Yoshio Nagakubo; Masayuki Takano
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1979-02-08
Filing date: 1980-01-29
Publication date: 1980-08-21
Also published as: DE3003102C2; AU5500480A; ATA68980A; FR2448823A1; GB2042223A; GB2042223B; AU536368B2; NL8000717A; FR2448823B1; AT385870B; US4286199A; CA1147798A

Description

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TER MEER · MÜLLER · STEINMEIStFR S8OP 1 6

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Steuerschaltung für Gleichstrommotoren, wie sie insbesondere in Videobandgeräten für den Bandtransport verwendet werden.

In jüngster Zeit ist das elektronische Schneiden bzw. Redigieren auf dem Gebiet der Videobandaufzeichnung sehr beliebt geworden. Um die genauen Anfangs- und Endpunkte für Schneidezwecke bestimmen zu können, muß der verwendete Videobandrecorder mit Schrägspuraufzeichnung auch mit als SEARCH MODES bezeichneten Betriebsarten laufen können, bei

IC denen das Videoband durch die Bandantriebs- und Andruckrollengruppe transportiert wird und langsam oder schnell laufen bzw. stehen kann. Für Suchzwecke soll das Videoband aus dem Stand bis zur fünffachen normalen Wiedergabegeschwindigkeit stufenlos beschleunigt werden können. Als Bandantriebsrollenmotor wird ein Gleichstrommotor verwendet, bei dem eine durchgehende Geschwindigkeitsregulierung zwischen Stillstand und Höchstgeschwindigkeit sehr schwierig ist, falls nicht eine sehr aufwendige Steuerschaltung mit Umschaltstufen für die einzelnen Drehzahlbereiche verwendet wird.

Der Erfindung liegt die Aufaabe zugrunde, eine relativ einfache Steuerschaltung der eingangs genannten Art aufzuzeigen, die eine lückenlose Drehzahlsteuerung zwischen Stillstand und Höchstgeschwindigkeit ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung der gestellten Aufgabe ist im Patentanspruch 1 kurz zusammengefaßt angegeben, vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgedankens sind in Unteransprüchen und/oder der nachfolgenden Beschreibung enthalten.

Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Steuerschaltung ist darin zu sehen, daß die Frequenz eines externen Befehlssignals, welches einer gewünschten Motordrehzahl entspricht, mit der Ausgangsfrequenz eines die

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Motnrdrehzahl abtastenden Frequenzgenerators verglichen, daraus in einem Differenzverstärker ein Fehlersignal gewonnen und dem Motor zur Drehzahlkorrektur zugeführt wird.

Dabei kann es vorteilhaft sein, den Gleichstrommotor ober- ^ halb einer bestimmten Uezugsdrehzahl mit einer Spannung und unterhalb dieser Bezugsdrehzahl mit Impulsen anzutreiben.

In einer bevorzugten Ausführungsform enthält die erfindungsgemäße Steuerschaltung in den Signalpfaden für das Befehlssignal und für das überwachte Motordrehzahlsignal je eine Integrierschaltung, von denen die Befehlssignal-Integrierschaltung die kleinere Zeitkanstante aufweist. Bei dieser Anordnung werden unterhalb der vorgegebenen Bezugsdrehzahl wellenförmige Impulse an den Ausgang des Differenzverstärkers gegeben, die mit zunehmender Matardrehzahl mehr und mehr verschwinden. Auf diese Weise geht die Matorsteuerschaltung kontinuierlich aus dem Impulsantrieb in einen Spannungsantrieb über.

Nachstehend wird ein die Merkmale der Erfindung aufweisendes Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuerschaltung, und

Fig. 2 bis 5 verschiedene Impulsdiagramme zu der Steuerschaltung von Fig. 1.

Das nachstehend beschriebene Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Steuerschaltung wird zur Drehzahlsteuerung des Antriebsrollenmators eines Videobandrecorders mit üchrügspurnuf/eicliriuny benutzt, um aufgezeichnete Video-3Q signale auch bei langsamem Vorlauf, schnellem Vorlauf, langsamem Rücklauf u.dgl. wiedergeben zu können. Eine

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Wiedergabe mit normaler üJiedergabegeschujindigkeit uiird nachstehend als NDRMALBETRIEB, mit einer wan der IMormalgeschwindigkeit ader Stillstand abweichenden anderen Idiedergabegeschwindigkeit jedoch als SEARCH MDDE bezeichnet. Diese Betriebsart SEARCH MDDE eignet sich besonders zum Aufsuchen des genauen Uideosignalrahmens zur Bestimmung der Anfangs- und Endpunkte beim elektronischen Schneiden und Redigieren. In der SEARCH MDDE uiird das Videoband durch dia Bandantriebsrolle transportiert.

In Fig. 1 wird ein Videoband 1 durch eine aus Bandantriebsralle 3 und Andrückrolle k bestehende Rollengruppe 2 transportiert. Die Bandantriebsrolle 3 uiird von einem AntriebsrollenmDtor 5 mit Frequenzgenerator 6 angetrieben. Drehzahlimpulse des Frequenzgenerators 6 werden durch einen Begrenzer 7 geformt und einem Impulswandler 8 zugeführt. Ferner gelangt ein Befehlssignal von einem Anschluß 9 über einen Schalter 1D in einen Impulswandler 11.

Wenn der Videabandrecorder im IMÜRMALBETRIEB läuft, gelangt beispielsweise ein hohes Potential von einem Eingang 12 in den Schalter 10, und ein beweglicher Hontakt dieses Schalters wählt einen Ausgang einer PLL-Schaltung 13 (PLL = Phase Lrjcked Loop) aus. Diese PLL-Schaltung 13 übernimmt von einem Eingang 1^ einen Uertikalsteuerimpuls VD und liefert dem Schaltnr 10 720 Hz-Impulse, um mit dieser Frequenz den Antriebsrollenmotor 5 so zu steuern, daß er das Videoband 1 mit normaler Geschwindigkeit transportiert.

Bei diesem NDRMALBETRIEB liefert der Frequenzgenerator 6 ebenfalls 720 Hz-Impulse als Drehzahlimpulse dem Dandier B.

Geder der genannten Impulswandler B und 11 verwandelt ankommende Frequenzsignale in Sägezahlimpulse, von denen die

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aus dem Wandler 11 über eine Integrierschaltung 15 an den nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 16 und die aus dem Impulswandler 8 über eine Integrierschaltung 17 an den invertierenden Eingang desselben Differenzverstärkers 16 gelangen. Jede der Integrierschaltungen 15 und 17 besteht aus einem Widerstand 1fl und Kondensator 19 bzw. Widerstand 20 und Kondensator 21. Der Differenzverstärker 16 liefert ein Fehlersignal an eine Motortreiberschaltung 22, der außerdem ein an einem

IQ Eingang 23 anliegender Richtungsbefehl, über einen (bei SEARCH MÜDE geöffneten) Schalter 25 ein Phasenfehlersignal von einem Bandantriebsrollenphasenservo 2k, und von einem Schmitt-Trigger 26 ein Bremsbefehl zugeführt werden. Die Ausgänge der Integrierschaltungen 15 und 17 gehen auch noch zu einem Differenzverstärker 27, und wenn die Drehzahl des Motors 5 viel größer als die Befehlsdrehzahl ist, steuert dieser Differenzverstärker 27 den Schmitt-Trigger 26 so_; daß letzterer seinen Bremsbefehl in die Motortreiberschaltung 22 abgibt. Zur Anpassung befindet sich ein Widerstand 28 in der Verbindung zwischen Integrierschaltung 15 und Differenzverstärker 27.

Nachstehend wird in Verbindung mit den Fig. 2 bis 5 der Uetrieb der Motorsteuerachaltung von Fig. 1 beschrieben. Fig. 2 umfaßt eine Gruppe von Impulsen unter normalem Bandgeschuiindigkeitsbefehl bei SEARCH MODE. Das am Anschluß anstehende Befehlssignal von Fig. 2A veranlaßt den Impulswandler 11 zur Abgabe fortlaufender Sägezahnimpulse an den Impulswandler 11, der eine durch seinen Widerstand 18 (100 kO.) und Kondensator 19 (0,11 /iF) vorbestimmte Zeit-

3(j konstante aufweist. Der in Fig. 2B dargestellte Sägezahn-Ausgang der Integrierschaltung 15 geht in den nicht-invertierenden Εϊπποηη des Differenzverstärkers 16. Die Drehzahlimpulse des Frequenzgenerators 6 gehen ferner über den

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Impulswandler 8 zur Integrierschaltung 17, die im Vergleich zu der Integrierschaltung 15 eine relativ lange Zeitkonstante hat, die bestimmt ist durch den Widerstand 2D (100 k£2) und Kondensator 21 (1/tF).

Der in Fig. 2C dargestellte Sägezahn-Ausgang der Integrierschaltung 17 geht zum invertierenden Eingang von Differenzverstärker 16, der einen aus einem Integrierkondensator und Widerstand gebildeten Rückkopplungszweig 29 aufweist, so daß der Motor 5 über seine Treiberschaltung 22 ein resultierendes Treibersignal gemäß Fig. 2D erhält, das innerhalb der Schaltung 22 mit einer Vorspannung von 5 \l überlagert wird. Die Fig. 3A bis 3D enthalten entsprechende Impulsfarmen für eine der fünffachen IMormalgeschuindigkeit entsprechende Bandgeschwindigkeit, ohne Rücksicht auf die Laufrichtung. Man beachte, daß das Motortreibersignal in Fig. 3D geradlinig ist. Wenn dagegen der Bandtransport mit 1/10 der Normalgeschwindigkeit erfolgt, dann sind die Signalschwankungen gemäß Fig. kD viel größer als bei normaler Bandgeschwindigkeit. Wird dagegen das Band mit 1/60 der Normalgeschwindigkeit angetrieben, dann erhält der Motor ein impulsförmiges Treibersignal gemäß Fig. 5D.

Grundsätzlich verstärkt sich die Impulsform bzw. üJelligkeit des Motortreibersignals gegenüber einer Gleichspannung um so mehr, je langsamer die Bandgeschwindigkeit wird.

lüenn der Motor 5 viel schneller als befohlen rotiert, dann . liefert der als Spannungskomparator arbeitende Differenzverstärker 27 dem eine Hysteresis aufweisenden Schmitt-Trigger 26 ein hochliegendes Signal, damit dieser an die Motortreiberschaltung 22 den Bremsbefehl abgibt. Jetzt

•,π fließt durch den Motor ein bestimmter Bremsstrom, welcher die Motordrehzahl entsprechend reduziert.

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Claims

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-Beim EuropSIschen Patentamt zugelassene Vertreter Prof. Representatives before the European Patent Office - Mandatalres agrees pres !'Office europeen des brevets

Dipl.-Chem. Dr. N. ter Meer Dipl.-lng. F. E. Müller Triftstrasse 4, D-8000 MÜNCHEN 22

Dipl.-lng. H. Steinmeister Siekerwall 7, D-4800 BIELEFELD 1

Case: SS0P16 Mü/Gdt/Th

29. Januar 1980

SDNY CDHPDRATIDN
7-35, Kitashinagawa 6-chome, Shinagawa-ku, Tokio, Japan

Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, insbesondere

eines Videobandrecarders

Prioritäten:

3. Februar 1979, Japan, No. 136D7/1979 θ. Februar 1979, Japan, No. 13608/1979

PATENTANSPRÜCHE

1.] Steuerschaltung für einen Gleichstrommotor, dessen Drehzahl über ein externes Befehlssignal mit uariabeler Frequenz vorgegeben uiird,
gekennzeichnet durch

- einen dem Gleichstrommotor (5) zugeordneten Generator (S) zur Abgabe von der MotDrdrehzahl entsprechen Drehdmpul&en,

- eine« das externe Bef ehlssignal (Fig.ZA, 3B. .. ) in ein erstes Uergleichssignal umsetzenden ersten Signalwandler (11,15),

- einen die Drehimpulse in ein zweites Uergleichssignal umsetzenden zweiten Signalwandler (8,17),

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- eine die beiden Uergleichssignale miteinander vergleichende und daraus ein Drehzahlfehlersignal erzeugende Uergleichsstufe (16), und

- einöden Gleichstrommotor entsprechend diesem Fehlersignal ansteuernde Treiberstufe (22).

2. Steuerschaltung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Signalwandler einen Sägezahngenerator enthält.

3. Steuerschaltung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Signalwandler ferner je eine Integrierschaltung (15 bzw. 17) für Ausgangssignale des jeweiligen Sägezahngenerator enthält.

k. Steuerschaltung nach Anspruch 1,

gekennzeichnet durch eine zweite Uergleichsstufe (27) zur Erzeugung eines Motor-Bremsbefehls unter Uergleich der ersten und zweiten Uergleichssignale.

5. Steuerschaltung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Integrierschaltung (15) des ersten Signalwandlers eine kürzere Zeitkonstante als die Integrierschaltung (17) des zweiten Signalwandlers hat.

6. Steuerschaltung nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Uergleichsstufe ein Differenzverstärker (16) mit je einem invertierenden (-) und einem nicht- invertierenden (+) Eingang ist.

7. Steuerschaltung nach Anspruch h,

dadurch gekennzeichnet, daß die Uergleichsstufe ein Differenzverstärker (27) ist und das Fehlersignal einer Amplitudendifferenz zwischen beiden Uergleichssignalen entspricht.

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