DE3139147A1

DE3139147A1 - Geschwindigkeits-steuerkreis fuer zwei bandantriebswellen

Info

Publication number: DE3139147A1
Application number: DE19813139147
Authority: DE
Inventors: Hirotoshi Yokohama Ohno
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1980-10-02
Filing date: 1981-10-01
Publication date: 1982-04-15
Also published as: US4471272A; DE3139147C2; JPS5764350A

Description

3139Η7

Die Erfindung betrifft allgemein ein Bandgeschwindigkeits-Steuersystem für Bandaufzeichnungsgeräte, und insbesondere eine Schaltung zum Steuern der Geschwindigkeit von zwei Bandantriebswellen (capstan) eines Kassettenbandaufzeichnungsgerätes vom Dual-Capstan-Typ, d. h. mit zwei Bandantriebswellen, die erreicht, daß das Aufzeichnungsband in angemessen straffem Zustand transportiert wird. ·

Bei bekannten KassettenbandaufZeichnungsgeräten mit zwei Bandantriebswellen liegen diese jeweils benachbart zur Äbzugs-(takeup-) und Nachführ- (supply-) Spule. Jede Bandantriebswelle ist mit.einem Rad verbunden, um das ein Antriebs-Gummiband gelegt ist, so daß die beiden Bandantriebswellen zur gemeinsamen einheitlichen Drehung durch einen einzigen Motor angetrieben werden, der mit der abzugsseitigen Bandantriebswelle verbunden ist. Bei derartigen Bandaufzeichnungsgeräten wird die Elastizität des Gummiantriebsbandes ausgenützt, um die nachführbandseitige Bandantriebswelle mit leichtem Schlupf so anzutreiben, daß ihre Geschwindigkeit ca. 0,1% bis 0,2% unter der Drehgeschwindigkeit der abzugsspulenseitigen Bandantriebswelle liegt, um so den Abschnitt des Aufzeichnungsbandes zwischen den Bandantriebswellen straff zu spannen.

Da sich jedoch die physikalischeil Eigenschaften des Gummiantriebsbandes mit der Zeit ändern, wird , da eine sehr feinfühlige Einstellung zum Aufrechterhalten der genannten Geschwindigkeitsbeziehung notwendig ist, bei den bekannten Bandaufzeichnungsgeräten mit zwei Bandantriebswellen keine zufriedenstellend lange Lebensdauer erreicht.

Bei der vorliegenden Erfindung wird, dieses Problem dadurch vermieden, daß die Bandantriebswellen je für sich durch jeweilige Phasenregelkreise (phase lock loops PLL) angesteuert werden, die wiederum durch jeweilige Frequenzuntersetzer

beeinflußt werden. Mindestens ein Frequenzuntersetzer ist programmier- oder voreinstellbar/ und erlaubt eine Änderung des Frequenzuntersetzungsverhältnisses entsprechend einem an seinem Vorstelleingang anliegenden Signal. Ein Steuersignal wird an den Digital-Vorstelleingang des programmierbaren Frequenz-Untersetzers angelegt, so daß die Geschwindigkeit, mit der sich die nachführspulenseitige Bandantriebswelle dreht, geringfügig niedriger liegt, als die Drehgeschwindigkeit der abführspulenseitigen Bandantriebswelle, so daß das Aufzeichnungsband durch die abführspulenseitige Bandantriebswelle leicht gezogen und ein straffer Zustand aufrecht erhalten wird.

Insbesondere umfaßt die Bandantriebswellen-Steuerschaltung erfindungsgemäß einen Oszillator zur Erzeugung eines Signkies . mit --konstanter- Frequenz, einen ersten, mit dem Oszillator verbundenen Frequenzteiler zum Teilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine ganze Zahl, einen zweiten, programmierbaren, mit dem Oszillator gekoppelten Frequenzuntersetzer zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine variable .ganze Zahl in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal, und einen ersten und einen zweiten Phasenregelkreis, wobei diese Kreise jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Frequenzuntersetzer verbunden sind und weiter mit der ersten bzw. der zweiten Bandantriebswelle zur Beaufschlagung oder Ansteuerung jeweils des ersten bzw. des zweiten Motors. Jeder Phasenreglerkreis enthält einen Geschwindigkeitsdetektor, der Impulse erzeugt entsprechend der Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Bandantriebswelle, und einen Phasendetektor zum Erfassen der Phasenabweichung der Impulse gegenüber dem Ausgangssignal des zugeordneten Frequenzuntersetzers, um so die Geschwindigkeit des zugeordneten Antriebsmotors zu steuern.

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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert; in dieser zeigt:

Fig. 1 Ein Blockschaltbild einer Ausführung der erfindungsgemäßen. Bandantriebswellen-Steuerschaltung,

Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung des Frequenzuntersetzers aus Fig. 1, und

Fig. 3 eine weitere Abwandlung des Frequenzuntersetzers aus Fig. 1.

Bei dem in-Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Bandantriebssystem sind ein erster und ein zweiter Tonwellenantriebsmotor 2 bzw. 2¹ vorgesehen, die jeweils Tonantriebswellen 1 bzw. 1¹ antreiben, welche in Nachbarschaft zur Abzug- bzw. Nachführspule eines KassettenbandaufZeichnungsgerätes mit zwei Bandantriebswellen angeordnet sind. Die Bandantriebswellen 1 und 1' sind so angeordnet, daß sie in Anlage oder in Eingriff mit jeweiligen (nicht gezeigten) Andrückrollen sind, um ein Aufzeichnungsband zwischen der Nachführ- und der Abziehspule zu transportieren. Die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmotore 2 bzw. 2' werden durch einen ersten bzw. einen zweiten Geschwindigkeitsdetektor 3 bzw. 3' erfaßt, die jeweils eine Folge von Rechteckimpulsen mit einer zur Drehgeschwindigkeit jedes Motors proportionalen Frequenz erzeugen.

Die geschwindigkeitsbezogenen Impulse des ersten Detektors 3 werden jeweils an einen ersten und an einen zweiten monostabilen Multivibrator 4 bzw. 5 angelegt. Der erste monostabile Multivibrator 4 erfaßt die Anstiegs- oder Führungskante des Geschwindigkeitsimpulses und triggert einen Sägezahngenerator 6 so, daß eine ansteigende Spannung entsteht, die an einen ersten und an einen zweiten Abtast- und Haltekreis (sample-and-

hold circuit) 7 bzw. 8 angelegt wird» Der zweite monostabile Multivibrator 5 ist so ausgelegt, daß er die Abfall- oder Schlußkante des Rechteckimpulses erfaßt und einen Abtastimpuls für den Abtast- und Haltekreis 7 erzeugt, so daß der Augenblickswert der Sägezahnspannung abgetastet und an den Eingang eines Addierkreises 9 angelegt wird. Da die Länge des durch den Geschwindigkeitsdetektor 3 erzeugt Rechteckimpulses umgekehrt proportional zur Drehgeschwindigkeit des Motors 2 geändert wird, ändert sich auch das Ausgangssignal des Addierkreises 9 reziprok proportional zur Drehgeschwindigkeit der abziehseitigen Bandantriebswelle 1.

Im System ist ein Quarzoszillator 11 vorgesehen, der Vergleichsfreguenz-Impulse für programmierbare oder variable Frequenzuntersetzer 11 und 11' erzeugt. Die Ausgangsfrequenz des variablen Frequenzuntersetzers 11 ist ein erster integraler Teiler der Referenzfrequenz, und dieser integrale Teiler stellt ein Frequenzuntersetzungsverhältnis dar, das durch ein erstes digitales Frequenz-Steuersignal bestimmt wird, welches an einer Klemme 13 anliegt und von einer ersten Frequenz-Steuerquelle 14 stammt. Das Ausgangssignal des Frequenzuntersetzers 11 bildet damit ein festsetzbares Referenzfrequenzsignal, das als Abtastimpuls für den zweiten Abtast- und Haltekreis 8 benutzt wird, so daß dieser eine Ausgangsspannung erzeugt, die die Phasenabweichung des geschwindigkeitsbezogenen Impulses gegenüber dem Referenzsignal darstellt. Das Phasenabweichungssignal des zweiten Abtast- und Haltekreises 8 wird an den weiteren Eingang des Addierkreises.. 9 .angelegt und dort-mit- ^ dem Ausgangssignal des ersten Abtast- und Haltekreises 7 addiert. Damit wird das Ausgangssignal des Addierkreies 9 gleichzeitig von der Phasendifferenz abhängig, dieses Ausgangssignal wird durch einen Verstärker 12 verstärkt und dem ersten Bandantriebswellenmotor 2 zugeführt, so daß die abzugsspulenseitige Bandantriebswelle 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die in Abhängigkeit von Frequenz und

Phase des ersten variablen Prequenzuntersetzers 11 geändert wird, und damit in Abhängigkeit von dem von der Quelle 14 stammenden FrequenzSteuersignal.

Wenn die abzugsspulenseitige Bandantriebswelle 1 nach Stillstand zum erstenmal beaufschlagt wird, entwickelt sich eine relativ große Spannung am Ausgang des Abtaste und Haltekreises 7 zur Beschleunigung des Motors 2, bis dieser eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht. Sobald diese Geschwindigkeit erreicht ist, kommt der Abtast- und Haltekreis 8 ins Spiel und entwickelt ein Phasenabweichungssignal mit Bezug auf die durch den Frequenzuntersetzer 11 abgegebene Standardphase, so daß die abzugsspulenseitige Bandantriebswelle 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die die Frequenzsteuerquelle 14 bestimmt. In diesem Zustand ergibt eine Änderung des ersten Frequenzsteuersignals von der Quelle 14 eine Änderung des Ausgangssignals des Abtast- und Haltekreises 8, wodurch wiederum eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 1 hervorgerufen wird. Falls die Änderung des Frequenzsteuersignals in Richtung zur Erhöhung der Bandantriebswellengeschwindigkeit verläuft, wird die durch den Abtast- und Haltekreis 8 des Phasendetektors erfaßte Spannung anwachsen, so daß die Bandantriebswelle 1 mit höherer Geschwindigkeit gedreht wird. Dieser Vorgang wird fortgesetzt, bis die Bandantriebswelle 1 einen neuen Gleichgewichtszustand erreicht, der daraufhin konstant durch die Gegenkopplungs-Wirkung gehalten wird, die sich durch das Ausgangssignal des Abtast- und Haltekreises 7 ergibt.

In entsprechender Weise wird das Ausgangssignal des zweiten Geschwindigkeitsdetektors 3' an zwei monostabile Multivibratoren 4" bzw. 5¹, die hier als 3. und 4. monostabile MuItivibratoren bezeichnet werden, angelegt, die die gleichen

Funktionen wie der erste bzw. zweite monostabile Multivibrator 4 bzw. 5 haben, so daß ein zweiter Sägezahngenerator 6' in Abhängigkeit von der Führungs- oder Anstiegskante des Geschwindigkeitssignals vom zweiten Geschwindigkeitsdetektor 3' getriggert wird. Das Ausgangssignal des zweiten Sägezahngenerators 6' wird entsprechend an einen dritten und einen vierten Abtast- und Haltekreis 7' bzw. 8¹ angelegt. Der dritte Abtast- und Haltekreis 7' wird in Abhängigkeit von der Abfalloder Abschlußkante des Geschwindigkeitsimpulses vom zweiten Detektor 3' abgetastet und an einen zweiten Addierkreis 9¹ angelegt/ der gleichzeitig ein abgetastetes Ausgangssignal des ■ vierten Abtast- und Haltekreises 8" erhält= Der vierte Abtast- und Haltekreis 8' wird durch das Ausgangssignal des variablen Frequenzuntersetzers 11' mit einer Frequenz abgetastet, die einen zweiten integralen Teiler der Oszillatorfrequenz des Quarzoszillators 10 darstellt. Dieser integrale Teiler ist ein Frequenzuntersetzungsverhältnis, das durch ein an einer Klemme 13' anliegendes zweites Frequenzsteuersignal von einer zweiten Frequenzsteuerquelle 14' bestimmt wird. Das Ausgangssignal des Addierkreises 9 ' wird in einem Verstärker 12 ' verstärkt..und_dem._ zweiten Bandantriebswellenmotor 2^f so zugeführt> daß die nachführseitige Bandantriebswelle mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die eine Funktion des von der zweiten Quelle 14" abgegebenen Steuersignals ist. ■ ■ .

Durch angemessene Abstimmung der beiden FrequenzSteuersignale kann die nachführspulenseitige Bandantriebswelle 1⁸ mit der erforderlichen Geschwindigkeit angetrieben werden, die konstant um einen kleinen Betrag unter der Drehgeschwindigkeit der ab— zugspulenseitigen Bandantriebswelle 1 liegt, so daß das dazwischen transportierte Magnetband während Wiedergabe oder Aufzeichnung in straffem Zustand gehalten wird.

Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Erfindung, bei der zusätzlich ein Digital-Addierkreis 200 vorgesehen ist, um zu dem am Frequenzuntersetzer 11 anliegenden digitalen Voreinstell-Eingangssdgnal No ein digitales Geschwindigkeits-Steuereingangssignal AN hinzuzufügen, welches den Geschwindigkeitsunterschied der beiden Bandantriebswellen repräsentiert. Der Addierkreis 200 gibt das summierte Ausgangssignal· No +Δ N an den Vorstelleingang des Frequenzuntersetzers 11' ab, um dessen Ausgangsfrequenz zu vermindern. Damit wird die nachführspulenseitige Bandantriebswelle 11' mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben als die abzugspulenseitige Bandantriebswelle 11, wobei der Geschwindigkeitsunterschied dem Wert ^N entspricht.

Bei einer in Fig. 3 gezeigten weiteren Abwandlung wird ein Frequenzuntersetzer 311 mit konstanter Frequenzuntersetzung statt des variablen Frequenzuntersetzers 11 eingesetzt, so daß sich die abzugspulenseitige Bandantriebswelle 1 mit fester voreingestellter Geschwindigkeit dreht. Das Geschwindigkeits-Steuereingangssignal wird dann nur dem programmierbaren Untersetzer 11' zugeführt.

Durch die in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungen kann die Anzahl der Verbindungsstifte verringert werden, falls die Schaltung als integriertes Schaltmuster aufgebaut wird.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

1y Schaltkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit mindestens einer Bandantriebswelle eines Bandaufzeichnungs- und Wiedergabegerätees mit zwei Bandantriebswellen, die jeweils auf der Seite der Abzieh- bzw. der Nachführspule angeordnet sind, wobei die Antriebswellen motorgetrieben in Eingriff mit jeweiligen Andrückwalzen stehen, um ein Aufzeichnungsband zwischen den Spulen zu transportieren, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweiter Motor (2') zum Antrieb der zweiten Bandantriebswelle (1¹) getrennt vom ersten Motor (2 ) zum Antrieb der ersten Bandantriebswelle (1) vorgesehen ist, daß ein Oszillator (10) zur Erzeugung eines Konstantfrequenz-Signals vorgesehen ist, ein erster

/2

MANlTZ

«■ * · O β

Frequenzuntersetzer (11; 311) mit dem Oszillator (10) zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine ganze Zahl vorgesehen ist, daß ein zweiter programmierbarer Frequenzuntersetzer (11') mit dem Oszillator zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine variable ganze Zahl in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal verbunden ist und daß ein erster und ein zweiter Phasenregelkreis jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Frequenzuntersetzer (11; 11') verbunden und der ersten bzw. der zweiten, Bandantriebswelle (1; 1') zugeordnet zum Beaufschlagen des ersten bzw. des zweiten Motors (2; 2') vorgesehen ist und daß jeder Phasenregelkreis einen Geschwindigkeitsdetektor (3; 3¹) zur Erzeugung von Impulsen mit einer der Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Bandantriebswelle enthält,sowie einen Phasendetektor (6, 8; 6', 8') zum Erfassen der Phasenabweichung der Impulse mit Bezug auf das Ausgangssignal des zugeordneten Frequenzuntersetzers zum Steuern der Geschwindigkeit des zugeordneten Antriebsmotors.
2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch g ek e η η ζ e i c hn e t , daß der erste Frequenzuntersetzer ein programmierbarer Frequenzuntersetzer (11) zum Unterteilen des Konstantfrequenz-Signals durch eine variable ganze Zahl in Abhängigjceit von einem Steuersignal ist, um die Geschwindigkeit des ersten Motors (2) gegenüber.der des zweiten Motors (2¹) zu steuern.
3. Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digital-Addierkreis (200) vorgesehen ist zur Summierung des dem ersten programmierbaren Frequenzuntersetzer (11) zugeführten Steuersignals (No) mit einem Ge-

ο β*

schwindigkeitseinstell-Steuersignal (^N) und zum Anlegen
des summierten Ausgangssignals an den zweiten programmierbaren Freguenzuntersetzer (11 ').
4. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß jeder Phasenregelkreis
weiter einen Freguenzdetektor (6, 7; 6', 7') enthält zum · Erfassen des Unterschiedes zwischen den Freguenzen der Impulse und des Ausgangssignals des zugeordneten Freguenzuntersetzers (11; 11') zur Beaufschlagung des zugeordneten
Motors in Abhängigkeit von dem erfaßten Unterschied.
5. Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Phasenregelkreis einen Sägezahngenerator (6; 6') zur Erzeugung einer ansteigenden (Sägezahn -). Spannung in Abhängigkeit von der Anstiegs- oder Führungskante jedes Impulses enthält, sowie erste und zweite Abtast- und Haltekreise (7, 8; 7\, 8'), an denen die Sägezahnspannung anliegt, wobei der jeweils erste Abtast- und Haltekreis (7; 7¹) in Abhängigkeit von der Abfall- bzw. Abschlußkante jedes Impulses die anliegende Sägezahnspannung abtastet und der
zweite Abtast- und Haltekreis (8; 8¹) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zugeordneten Freguenzuntersetzers die anliegende Sägezahnspannung abtastet, und daß der Phasenregelkreis einen Addierkreis (9; 9¹) zum Summieren der durch den jeweiligen ersten und zweiten Abtast- und Haltekreis (7, 8; 7', 8') abgetasteten Spannungen enthält, um die summierte Spannung an den zugeordneten Motor (2; 2') anzulegen.