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Impulsverzögerungsschaltung
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Impulsverzögerungsschaltung,
die in der Lage ist, einen Eingangsimpuls um eine vorbestimmte Zeit zu verzögern,
ohne daß dabei die Wiederholungs- oder Folgefrequenz des Eingangsimpulses verändert
wird.
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Eine Impulserzeugungsschaltung, die ohne Änderung der Wiederholungs-
oder Folgefrequenz eines Eingangsimpulses einen um eine vorbestimmte Zeit verzögerten
Impuls erzeugt, hat man bereits für verschiedenartige Zwecke benutzt. Ein Anwendungsbeispiel
ist die Kopfservo- oder Kopfregelschaltung eines Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräts
mit Schrägspurabtastung, bei dem zwei Dauermagnete an einander gegenüberliegenden
Stellen auf einem Körper befestigt sind, der sich gemeinsam mit einen rotierenden
Umlaufkörper dreht, auf dem die Videoköpfe angebracht sind. Tgenn die Dauermagnete
an einem Abtastkopf vorbeilaufen, erzeugt der Abtastkopf aufgrund der Änderung des
Magnetflusses Phasenerfassungssignale mit abwechselnd unterschiedlicher Polarität.
Die auf diese Weise gewonnenen Phasenerfassungssignale werden zwei monostabilen
Multivibratoren zugeführt, in denen die Phasenerfassungssignale um vorbestimmte
Verzögerungszeiten verzögert werden. Die Ausgangssignale der monostabilen Multivibratoren
werden getrennt dem Setzanschluß und dem Rücksetzanschluß eines Flipflop zugeführt,
das in einer den monostabilen Multivibratoren nachgeschalteten Stufe vorgesehen
ist. Die Ausgangssignale der monostabilen Multivibratoren veranlassen, daß das Flipflop
abwechselnd zwischen seinen stabilen Zuständen umschaltet. Folglich tritt am Ausgang
des Flipflop ein sog. Trommelimpuls auf, der mit der Drehphase der Videoköpfe synchron
ist. Der Trommelimpuls wird einem Phasenvergleicher als Vergleichs-
signal
für die Kopfregelschaltung zugeführt. Bei der Aufzeichnung wird die Phase des Trommelimpulses
mit der Phase eines Impulses verglichen, der durch Frequenzteilung eines Vertikalsynchronisiersignals
eines aufzuzeichnenden Videosignals in 1/2 der Ursprungsfrequenz gewonnen wird.
Bei der Wiedergabe wird die Phase des Trommelimpulses mit der Phase eines abgenommenen
Steuersignals oder eines von einer Oszillatorschaltung stammenden ReSerenzsignals
verglichen. Die am Ausgang des Phasenvergleichers auftretende Phasenfehlerspannung
wird einem Kopfmotor zugeführt, um zu veranlassen, daß der Kopfinotor mit einer
vorbestimmten Drehzahl und einer vorbestimmten Phase arbeitet.
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Bei der beschriebenen Anordnung bilden die beiden monostabilen Nultivibratoren
und das einzige Flipflop die Impulsverzögerungsschaltung. Diese Impulsverzögerungsschaltung
erzeugt eine Rechteckschwingung, die um eine vorbestimmte Verzögerungszeit verzögert
ist, ohne daß dabei die Folgefrequenz des Eingangsimpulses verändert wird.
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Das erwähnte Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät kann auf demselben
rotierenden Umlaufkörper zwei Kopfarten aufweisen, nämlich zum einen Köpfe zur Aufzeichnung
und Wiedergabe in einer Regulärbetriebsart und zum anderen Köpfe zur Aufzeichnung
und Wiedergabe in einer Langzeitbetriebsart. Bei der Aufzeichnung und Wiedergabe
in der Langzeitbetriebsart ist die Aufzeichnungs- und Wiedergabedauer länger als
bei der Regulärbetriebsart. Bei diesem Aufzeichnunge- und Wiedergabegerät werden
die Zeitkonstanten der beiden mono stabilen Multivibratoren mit Hilfe von Schaltern
verändert. Die Änderung der Zeitkonstanten der monostabilen Multivibratoren ist
notwendig, weil sich die Drehphase der Aufzeichnungs- und Wiedergabeköpfe in bezug
auf den Ausgangsimpuls des Abtastkopfes während der Aufzeichnung und Wiedergabe
in der Regulärbetriebsart und in der Langzeitbetriebsart ändert.
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Bei der herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung ist es daher#erforderlich,
die Zeitkonstanten der beiden monostabilen Multivibratoren einzustellen. Bei dem
Aufzeichnungs- und Wiedergabegerät, das die Aufzeichnung und Wiedergabe wahlweise
in der Regulärbetriebsart und in der Langzeitbetriebsart vornehmen kann, ist es
sogar erforderlich, vier Zeitkonstanten mit Hilfe von Schaltern einzustellen. Die
herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung hat daher den Nachteil, daß das Einstellen
der Verzögerungszeiten äußerst mühsam ist. Bildet man die Impulsverzögerungsschaltung
als integrierte Schaltung aus, tritt der weitere Nachteil auf, daß die Anzahl der
Anschlußstifte hoch ist.
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Es gibt eine weitere herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung, bei
der der Ausgangsimpuls eines monostabilen Multivibrators, der durch den Impulsanteil
der einen Polarität des Eingangsimpulses getriggert wird, in einem impulszählenden
monostabilen Multivibrator um 1/2 Periode verzögert wird. Das Ausgangssignal eines
den Multivibratoren nachgeschalteten Flipflop wird abwechselnd durch den verzögerten
Impuls und den Eingangsimpuls invertiert. Bei dieser Impulsverzögerungsschaltung
vereinfacht sich die Einstellung der Verzögerungszeit, da es lediglich erforderlich
ist, die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators einzustellen. Die Kosten
des impuls zählenden monostabilen Multivibrators sind jedoch im Vergleich zu den
Kosten des monostabilen Multivibrators hoch, da der impulszählende mono stabile
Multivibrator einen Oszillator zum Erzeugen von Referenzimpulsen und einen Zähler
enthält, der vom Ausgangsimpuls des monostabilen Multivibrators gesetzt wird und
die Referenzimpulse des Oszillators zählt. Weiterhin werden in einem Aufzeichnungs-
und Wiedergabegerät mit Schrägspurabtastung während einer Hochgeschwindigkeitswiedergabe,
bei der das Magnetband veranlaßt wird, sich mit einer Geschwindigkeit zu bewegen,
die größenordnungsmäßig
zehnmal höher als die Bandgeschwindigkeit
bei Normalwiedergabe ist, die Drehzahlen der Videoköpfe so gesteuert, daß die Frequenz
des abgenommenen Horizontalsynchronisiersignals gleich der regulären Horizontalabtastfrequenz
ist, um den.Horizontalsynchronismus aufrechtzuerhalten. Die Hochgeschwindigkeitswiedergabe
dient zum Aufsuchen eines gewünschten wiederzugebenden Bildes innerhalb einer kurzen
Zeitperiode, und zwar durch eine entsprechende Bildüberwachung. Da sich bei der
Hochgeschwindigkeitswiedergabe die Drehzahlen der Videoköpfe gegenüber denjenigen
bei der Normalwiedergabe und dergleichen unterscheiden, weicht auch der vom Abtastkopf
gewonnene Impuls von demjenigen ab, der bei Normalwiedergabe auftritt.
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Der impulszählende monostabile Multivibrator ist so konstruiert,
daß er einen Impuls erzeugt, wenn der durch den Impuls des monostabilen Multivibrators
gesetzte Zähler eine vorbestimmte Anzahl der Referenzimpulse des Oszillators gezählt
hat. Wenn der monostabile Multivibrator durch. das Ausgangssignal des Abtastkopfes
bei der Mochgeschwindigkeitswiedergabe getriggert wird, wird dem Flipflop ein Impuls
zugeführt, der um die gleiche Verzögerungszeit wie bei der Normalwiedergabe verzögert
ist, so daß die Impulszufuhr unabhängig von der Änderung in der Periode des vom
Abtastkopf gewonnenen Impulses ist. Bei der Hochgeschwindigkeitswiedergabe liefert
daher das Flipflop eine nicht symmetrische Rechteckschwingung. Es ist aber zu berücksichtigen,
daß die Rechteckschwingung am Ausgang des Flipflop zur Bildung des Schaltimpulses
einer als Schalter arbeitenden Schaltung benutzt wird, die aus den Abnahmesignalen
der Vielzahl von Videokopfpaaren für jede Spurabtastperiode das kontinuierliche
Wiedergabesignal bereitstellt, und zur Bildung eines künstlichen Vertikalsynchronisierimpulses
bei der Hochgeschwindigkeitssuche benutzt wird. Wenn daher das Ausgangssignal des
Flipflop eine-nicht symmetri-
sche Rechteckschwingung ist, kann
der Schaltzeitpunkt oder die Taktierung der als Schalter arbeitenden Schaltung in
bezug auf den richtigen Zeitpunkt oder Takt abweichen. Weiterhin kann der künstliche
Vertikalsynchronisierimpuls außer Phase geraten, so daß im Wiedergabebild eine vertikale
Schiebebewegung auftritt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Impulsverzögerungsschaltung
zu schaffen, bei der die oben beschriebenen Probleme nicht vorhanden sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe enthält die Impulsverzögerungsschaltung
nach der Erfindung eine erste Impulserzeugungsschaltung zum Erzeugen eines Impulses,
der mit dem Anstieg und Abfall des Eingangsimpulses phasensynchron ist, eine zweite
Impulserzeugungsschaltung einschließlich eines einzelnen monostabilen Multivibrators
zum Erzeugen eines Impulses mit einer vorbestimmten Impulsbreite, die kürzer als
eine halbe Periode des Eingangsimpulses ist, und eine Verzögerungsimpulserzeugungs
schaltung, die aus den Ausgangssignalen der ersten und der zweiten Impulserzeugungsschaltung
einen Impuls erzeugt, der um eine Verzögerungszeit verzögert ist, die gleich der
obigen vorbestimmten Impulsbreite ist. Bei der nach der Erfindung ausgebildeten
Impulsverzögerungsschaltung ist es lediglich notwendig, für einen Teil der zweiten
Impulserzeugungsschaltung einen monostabilen Multivibrator zu verwenden. Die übrigen
Schaltungen können aus Logikschaltungen und Flipflops aufgebaut sein. Die Verzögerungszeit
kann daher sehr leicht eingestellt werden. Es ist lediglich erforderlich, einen
einzigen Schaltungsteil einzustellen. Ferner ist im Vergleich zu der herkömmlichen
Impulsverzögerungsschaltung, die von zwei monostabilen Multivibratoren Gebrauch
macht, die Anzahl der Anschlußstifte gering, und die Fläche oder den Bereich des
integrierten Schaltungschips kann man herabsetzen, so daß im Falle der Ausbildung
der erfindungs-
gemäßen Schaltung als integrierte Schaltung die
fertige integrierte Schaltungseinheit miniaturisiert werden kann.
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Weiterhin erhält man bei der erfindungsgemäßen Impulsverzögerungsschaltung
für den ausgangsseitigen verzögerten Impuls stets eine symmetrische Rechteckschwingung.
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Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung enthält die Impulsverzögerungsschaltung
noch eine Verzögerungsschaltung, damit der von der Verzögerungsimpulserzeugungsschaltung
bereitgestellte verzögerte ausgangsseitige Impuls nochmals verzögert werden kann.
Ferner ist bei dieser Weiterbildung noch ein Schalter vorgesehen, so daß die Art
des Ausgangsimpulses der gesamten Schaltungsanordnung ausgewählt werden kann. Es
fallen nämlich zwei Arten verzögerter Imulse mit unterschiedlichen Verzögerungezeiten
an, und mit Hilfe des Schalters kann man die eine Art oder die andere Art des verzögerten
Impulses weiterleiten. Die zur Einstellung der Verzögerungszeit erforderliche Anzahl
von Einstellungen ist im Vergleich zur herkömmlichen Schaltung geringer.
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Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der erfindungsgemäßen Impulsverzögerungsschaltung
ist die Benutzung der Schaltung innerhalb einer Kopfservo- oder Kopfregelschaltung
eines Geräts, das unter Auswahl unterschiedlicher Magnetbandgeschwindigkeiten und
unter Auswahl zwischen einer Vielzahl von Videokopfpaaren ein Videosignal aufzeichnen
und wiedergeben kann.
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Darüber hinaus ist die erfindungsgemäße Impulsverzögerungsschaltung
in der Lage, selbst bei einer Hochgeschwindigkeitssuche in einem Aufzeichnungs-
und Wiedergabegerät mit Schrägspurabtastung einen symmetrischen Trommel impuls zu
liefern.
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Die Erfindung wird im folgenden an Hand von Zeichnungen beispielshalber
erläutert. Es zeigt:
F I G . 1 ein Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels
einer Impulsverzögerungsschaltung nach der Erfindung, F I G . 2(A) bis 2(I) Signalverläufe
zur Erläuterung der Arbeitsweise der Schaltung nach Fig. 1, F I G . 3 ein systematisches
Blockschaltbild eines Beispiels eines Videosignal-Aufzeichnun#gs- und -Wiedergabegeräts,
das in einer Regulärbetriebsart und einer Langzeitbetriebsart arbeiten kann und
bei dem eine Impulsverzögerungsschaltung nach der Erfindung benutzt wird, F I G
. 4 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels der Beziehung zwischen den Halterungspositionen
von Videoköpfen bei dem Gerät nach Fig. 3, F I G . 5 ein Beispiel eines Spurenmusters
während der Langzeitbetriebsart des Geräts nach Fig. 3, F I G . 6 ein Beispiel eines
Spurenmusters während der Rugulärbetriebsart des Geräts nach Fig. 3, F I G . 7 ein
systematisches Blockschaltbild eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Impulsverzögerungs
schaltung nach der Erfindung, F I G . 8 ein systematisches Blockschaltbild einer
Ausführungsform einer herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung, F I G . 9 ein systematisches
Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform einer herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung
und F I G . 10 ein systematisches Blockschaltbild eines dritten Ausführungsbeispiels
einer Impulsverzögerungsschaltung nach der Erfindung.
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Bei der Anordnung nach Fig. 1 wird ein ankommender Impuls a hinter
einem Eingangsanschluß 11 auf zwei getrennten Zweigen weitergeleitet. In dem einen
Zweig werden lediglich die Impulsanteile positiver Polarität des Impulses a verstärkt,
die dann am Ausgang eines Impulsverstärkers 12 auftreten. In dem anderen Zweig werden
lediglich die Impulsanteile negativer Polarität des Impulses a verstärkt, die dann
am Ausgang eines Impulsverstärkers 13 auftreten. Somit erhält man am Ausgang des
Verstärkers 12 einen Impuls b nach Fig. 2(B). Der Impuls b wird dem Rücksetzanschluß
eines Flipflop 14 und dem einen Eingangsanschluß eines ODER-Glieds 15 zugeführt,
das zwei Eingangsanschlüsse hat. In entsprechender Weise tritt am Ausgang des Verstärkers
13 ein Impuls c nach Fig. 2(C) auf. Der Impuls c wird an den Setzeingang des Flipflop
14 und an den anderen Eingangsanschluß des ODER-Glieds 15 gelegt. Am Q-Ausgangsanschluß
des Flipflop 14 erscheint eine Rechteckschwlngung d nach Fig. 2(D). Diese Rechteckschwingung
d wird dem einen Eingangsanschluß eines UND-Glieds 17 zugeführt, das zwei Eingangsanschlüsse
aufweist. Am Q-Ausgangsanschluß des Flipflop 14 tritt eine Rechteckschwingung auf,
die im Vergleich zur Rechteckschwingung d eine invertierte Phase hat. Diese Rechteckschwingung
mit invertierter Phase gelangt zum einen Eingangsanschluß eines UND-Glieds 18, das
zwei Eingangsanschlüsse hat. Am Ausgang des ODER-Glieds 15 tritt ein Impuls e nach
Fig. 2(E) auf. Der Impuls e ist die logische Summe der Impulse b und c. Der Impuls
e gelangt zu einem monostabilen Multivibrator 16 in einer nachfolgenden Stufe und
dient zur Triggerung dieses monostabilen Nultivibrators 16.
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Die Zeitkonstante, d.h. die Verzögerungszeit des monostabilen Multivibrators
16 kann mit Hilfe eines veränderbaren Widerstands VR1 veränderbar eingestellt werden.
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Wenn der monostabile Multivibrator 16 getriggert wird, erzeugt er
einen Impuls f nach Fig. 2(F) mit einer vorbestimm-
ten Impulsbreite
TA. Der Impuls f wird den anderen Eingangsanschlüssen der UND-Glieder 17 und 18
zugeführt.
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Das UND-Glied 17 erzeugt daher einen Impuls g nach Fig. 2(G). Der
Impuls g hat die Impulsbreite TA und eine Phase, die mit dem Impulsanteil der positiven
Polarität des Eingangsimpulses a synchron ist. Das UND-Glied 18 liefert einen Impuls
h nach Fig. 2(H). Der Impuls h hat die Impulsbreite TA und eine Phase, die mit dem
Impulsanteil negativer Polarität des Eingangsimpulses a synchron ist.
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Ein Flipflop 19 wird durch die Abfallflanke des Impulses g zurückgesetzt
und durch die Abfallflanke des Impulses h gesetzt. Dementsprechend tritt am Q-Ausgangsanschluß
des Flipflop 19 ein Impuls i nach Fig. 2(I) auf.
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Der Impuls i kann an einem Ausgangsanschluß 20 abgenommen werden.
Der Impuls i hat die gleiche Wiederholungs-oder Folgefrequenz wie der Impuls a und
er stellt eine smemetrische Rechteckschwingung dar, die um eine vorbestimmte Zeit
verzögert ist. Bei dem betrachteten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Anzahl
der erforderlichen Einstellungen gering, weil die Verzögerungszeit lediglich durch
Verändern des variablen Widerstands VR1 eingestellt werden kann. Weiterhin ist die
Anzahl der Anschlußstifte gering, wenn die erfindungsgemäße Impulsverzögerungsschaltung
als integrierte Schaltung ausgebildet ist. Da die beschriebene Impulsverzögerungsschaltung
das ODER-Glied 15 sowie die UND-Glieder 17 und 18 aufweist, bei denen es sich um
logische Schaltungen handelt, und ferner die Flipflops 14 und 15 und dergleichen
enthält, ist es sehr leicht, die Impulsverzögerungsschaltung als integrierte Schaltung
auszubilden Dies bedeutet wiederum geringe Herstellungskosten.
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Als nächstes soll ein Nagnetband-Aufzeichnungs# und -Wiedergabegerät
beschrieben werden, das umlaufende Köpfe ausschließlich für die Regulärbetriebsart
und-aus-
schließlich für die Langzeitbetriebsart benutzt und das
mit einer Impulsverzögerungsschaltung nach der Erfindung ausgerüstet ist. Fig. 3
zeigt ein Beispiel eines derartigen Magnetband-Aufzeichnungs- und -Wiedergabegeräts.
Das in Fig. 3 dargestellte Gerät hat im wesentlichen einen Aufbau, wie er aus der
US-PS 4 293 880 bekannt ist, allerdings ausschließlich eines einzigen Abtastkopfes
38 für die Umlauftrommel und der Tatsache, daß ein Außerphase-Erfassungsimpuls des
Abtastkopfes 38 der Impulsverzögerungsschaltung nach der Erfindung zugeführt wird.
Ein aufzuzeichnendes Videosignal wird an einen Eingangsanschluß 21 gelegt und über
eine Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 22 einer als Schalter arbeitenden Schaltung
23 zugeführt. Die als Schalter wirkende Schaltung 23 wird in Abhängigkeit von einem
Betriebsart-Einstellsignal, das an einen Anschluß 24 gelegt wird, in einer solchen
Weise umgeschaltet, daß das Signal von der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung
22 während der Langzeitbetriebsart einem Videokopfpaar aus Köpfen 25a und 25b und
während der Regulärbetriebsart einem anderen Videokopfpaar aus Köpfen 26a und 26b
zugeführt wird.
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Die Videoköpfe 25a und 25b haben Spalte mit einander entgegengesetzten
Azimutwinkeln und sie sind an diametral entgegengesetzten Seiten einer Umlauftrommel
27 befestigt, die mit Hilfe eines Videokopf-Antriebsmotors 29 mit einer Drehzahl
von 30 U/s angetrieben wird. Die Videoköpfe 26a und 26b haben ähnliche Spalte mit
zueinander entgegengesetzten Azimutwinkeln und sind an diametral entgegengesetzten
Seiten der Umlauftrommel 27 angebracht, und zwar so, daß sie gegenüber den Videoköpfen
25a und 25b um einen bestimmten Winkel @ versetzt sind, beispielsweise um 700, wie
es aus Fig. 4 hervorgeht. Bei dem betrachteten Beispiel haben die Videoköpfe 26a
und 26b eine Spurbreite, die im wesentlichen das Dreifache der Spurbreite der Köpfe
25a und 25b beträgt
Ein Magnetband 30 ist schräg um die Umlauftrommel
27 und eine sich nicht drehende Festtrommel 28 geunden. Das Magnetband 30 wird in
der Richtung eines eingezeichneten Pfeils X mit Hilfe einer Bandantriebsrolle 32
angetrieben, die ihrerseits von einem Motor 31 angetrieben wird. Eine Andruckrolle
33 drückt das Magnetband gegen die Bandantriebsrolle 32. Das Videosignal wird von
den Köpfen 25a und 25b oaervon den Köpfen 26a und 26b aufgezeichnet, die abwechselnd'und
aufeinanderfolgend das Magnetband 30 längs von Spuren abtasten, wobei jeweils ein
Feld des Videosignals auf jede Spur entfällt. Die Spuren grenzen unmittelbar aneinander
an und verlaufen bezüglich der Längsrichtung des Bandes in einer schrägen Richtung.
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Ein Vertikalsynchronisiersignal, das in der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung
22 vom Videosignal. abgetrennt wird, gelangt zum einen zu einer Kopfmotor-Steuerschaltung
34 für den Videokopf-Antriebsmotor 29 und zum anderen zu einer Bandmotor-Steuerschaltung
39 für den Bandantriebsrollenmotor 31.
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Die Umlauftrommel 27 ist an einer vertikal ausgerichteten Drehwelle
35 koaxial befestigt, die sich somit zusammen mit der Umlauftrommel 27 dreht und
von dem Videokopf-Antriebsmotor 29 angetrieben wird, der im folgenden der Einfachheit
halber lediglich mit Kopfmotor bezeichnet ist. Zwei Magnete 37a und 37b entgegengesetzter
Polarität sind an einer Umlaufscheibe 36 angebracht, die koaxial an der Drehwelle
35 befestigt ist. Bei der Drehbewegung der Umlauftrommel 27 nimmt der Abtastkopf
38 abwechselnd Impulse positiver und negativer Polarität ab, die in Fig. 2(A) dargestellt
sind. Diese Impulse gelangen zu einer nach der Erfindung ausgebildeten-Impulsverzögerungsschaltung
40. Der Abtastkopf 38 liegt der Umlaufscheibe 36 gegenüber. Wie es noch in Verbindung
mit Fig. 7 und 10 erläutert wird, erzeugt die Impulsverzöge-
rungsschaltung
40 zwei Arten symmetrischer Rechteckschwingungen (Trommelimpulse), die die gleiche
Folgefrequenz, aber entgegengesetzt unterschiedliche Verzögerungszeiten haben. Die
symmetrischen Rechteckschwingungen der Impulsverzögerungsschaltung 40 gelangen in
Abhängigkeit von einem Betriebsarteinstell-Umschaltsignal, das der Impulsverzögerungsschaltung
40 über einen Eingangsanschluß 41 zugeführt wird, zur Kopfmotor-Steuer&chaltung
34.
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Bei der Aufzeichnung vergleicht die Kopfmotor-Steuerschaltung 34
die Phase eines Impulses, der durch Frequenzteilung eines Vertikalsynchronisiersignals
von der Aufzeichnungs- und Wiedergabeschaltung 22 in 1/2 der ursprünglichen Frequenz
gewonnen worden ist, mit der Phase der oben genannten symmetrischen Rechteckschwingung.
Bei der Wiedergabe vergleicht die Kopfmotor-Steuerschaltung 34 die Phase eines Referenzsignals
(oder eines abgenommenen-Steuerimpulses) einer Oszillatorschaltung mit der Phase
der oben genannten symmetrischen Rechteckschwingung. Das auf diese Weise von der
Kopfmotor-Steuerschaltung 34 gewonnene Phasenfehlersignal wird dem Kopfmotor 29
zugeführt, um die Drehphase des Kopfmotors 29 auf einen konstanten Wert zu regeln.
Die Videoköpfe 25a und 25b oder die Videoköpfe 26a und 26b zeichnen daher bei der
Aufzeichnung das Vertikalsynchronisiersignal bei derselben Position in jeder Spur
auf und tasten bei der Wiedergabe die aufgezeichneten Videosignalspuren genau ab.
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Die Bandmotor-Steuerschaltung 39 liefert bei der Aufzeichnung ein
Steuersignal, das einem Steuerkopf 42 zugeführt wird. Mit Hilfe des Steuerkopfes
42 wird das Steuersignal bei einer Randkante des Magnetbands 30 längs einer Spur
aufgezeichnet, die in der Längsrichtung des Bandes 30 verläuft. Bei der Wiedergabe
wird das Steuersignal vom Steuerkopf 42 abgenommen und von der Bandmotor-Steuerschaltung
39 in ein spezifisches Bandantriebsrollen-Steuersignal
überführt,
das dann einer als Schalter arbeitenden Schaltung 43 zugeführt wird. Die als Schalter
arbeitende Schaltung 43 wird in Abhängigkeit von einem Betriebsarteinstellsignal,
das einem Anschluß 44 zugeführt wird, so umgeschaltet, daß das Steuersignal der
Bandmotor-Steuerschaltung 39 zum Bandantriebsrollenmotor 31 gelangt, der im folgenden
der Einfachheit halber auch lediglich mit Bandmotor bezeichnet ist. Bei dem betrachteten
Beispiel wird daher die Bandantriebsrolle 32 bei der Regulärbetriebsart mit einer
Geschwindigkeit gedreht, die das Dreifache der Geschwindigkeit bei der Langzeitbetriebsart
ist, so daß auch das Magnetband 30 eine dreifach höhere Geschwindigkeit hat.
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Ein Audiosignal wird über einen Anschluß 46 einem Audiokopf 45 zugeführt,
der das Signal auf einer Audiosignalspur auf der gegenüberliegenden Seite des Magnetbandes
30 aufzeichnet. Das Audiosignal wird auch vom Audiokopf 45 wieder abgenommen.
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Wenn eine Langzeitaufzeichnung auf einem Magnetband mit einer bestimmten
Länge vorgenommen werden soll, wird das Gerät in die Langzeitbetriebsart gebracht.
In dieser Betriebsart gelangt das Langzeitbetriebsartsignal zu den Anschlüssen 24,
41 und 44. Das Magnetband 30 wird daher mit einer relativ niedrigen Normalgeschwindigkeit
V1 angetrieben, und das Videosignal wird von den Videoköpfen 25a und 25b auf Spuren
T1 aufgezeichnet, die ohne Zwischenraum aneinander angrenzen und bezüglich der Längsrichtung
des Bandes 30 schräg verlaufen, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Die Spalte der Videoköpfe
25a und 25b haben zueinander ent##gengesetzte Azimute und die gleiche Spurbreite
W1. Die ausgebildeten Spuren T1 haben daher im wesentlichen die Breite W1.
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Der vom Abtastkopf 38 abgenommene Impuls a nach Fig.
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2(A) wird der Impulsverzögerungsschaltung 40 zugeführt,
die
ihn in eine symmetrische Rechteckschwingung mit einer Folgefrequenz umformt, die
gleich der Folgefrequenz des Eingangsimpulses ist. Die gewonnene Rechteckschwingung
wird der Kopfmotor-Steuerschaltung 34 zugeführt. Die Drehbewegung des Kopfmotors
29 wird daher von einem Steuersignal (Phasenfehlerspannung) der Kopfmotor-Steuerschaltung
34 in einer solchen Weise geregelt, daß die Videoköpfe 25a und 25b das Vertikalsynchronislersignal
des Videosignals nahe beim Längsende der Spuren Tl aufzeichnen.
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Der Steuerimpuls wird mit Hilfe des Steuerkopfes 42 auf einer Steuerspur
71 aufgezeichnet. Das Audiosignal wird mit Hilfe des Audiokopfes 45 auf eine Audiosignalspur
72 aufgezeichnet.
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Wenn die Spuren T1, die bei der erläuterten Langzeitbetriebsart aufgezeichnet
worden sind, abgenommen und wiedergegeben werden sollen, wird das Magnetband 30
mit der gleichen Geschwindigkeit V1 wie bei der Langzeitaufzeichnung angetrieben.
Die Videosignale, die von den Videoköpfen 25a und 25b mit jeweils einem Feld pro
Kopf abgenommen werden, gelangen zu der als Schalter ausgebildeten Schaltung 23,in
der sie aufgrund der symmetrischen Rechteckschwingung der Impulsverzögerungsschaltung
40 einem solchen Schaltvorgang unterzogen werden, daß ein kontinuierliches bzw.
fortlaufendes Videosignal entsteht. Das so gebildete Videosignal wird in der Aufzeichnungs-
und Wiedergabeschaltung 22 demoduliert und tritt dann an einem Ausgangsanschluß
48 als wiedergewonnenes Signal auf.
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Ist eine Langzeitaufzeichnung nicht erforderlich oder sollen die
aufgezeichneten und abgenommenen Audiosignale eine gute Frequenzcharakteristik haben,
muß die Bandgeschwindigkeit erhöht werden. Zum Zwecke der Erhöhung der Bandgeschwindigkeit
wird das Gerät in die Regulärbetriebsart gebracht. In dieser Betriebsart wird den
An-
schlüssen 24, 41 und 44 das Regulärbetriebsartsignal zugeführt.
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In der Regulärbetriebsart wird das Videosignal von den Videoköpfen
26a und 26b aufgezeichnet, und zwar in einer solchen Weise, daß Spuren T2 ausgebildet
werden, die ohne Zwischenräume aneinander angrenzen und schräg zur Längsrichtung
des Magnetbandes 30 verlaufen, wie es aus Fig. 6 hervorgeht. Die Videoköpfe 26a
und 26b haben Spalte mit entgegengesetzt orientierten Azimuten und mit einer Spurbreite
W2, die breiter als die Spurbreite W1 #ist. Die ausgebildeten Spuren T2 haben daher
eine Breite, die im wesentlichen der Breite W2 entspricht. Bei-dem betrachteten
Beispiel ist die Breite W2 etwa dreimal so groß wie die Breite Wl.
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Die Impulse a nach Fig. 2(A), die von dem Abtastkopf 38 abgenommen
werden, überführt die Impulsverzögerungsschaltung 40 in Übereinstimmung mit der
Regulärbetriebsart in eine symmetrische Rechteckschwingung, die um eine vorbestimmte
Zeit verzögert ist. Die verzögerte symmetrische Rechteckschwingung gelangt zur Kopfmotor-Steuerschaltung
34. Die Drehbewegung des Kopfmotors 29 wird durch das Steuersignal der Kopfmotor-Steuerschaltung
34 so geregelt, daß die Videoköpfe 26a und 26b das Vertikalsynchronisiersignal des
Videosignals nahe dem Längsende der Spuren T2 aufzeichnen.
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Der Steuerimpuls und die Audiosignale werden von den Köpfen 42 und
45 auf der Steuerspur 71 bzw. der Audiosignalspur 72 aufgezeichnet.
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Wenn die Spuren T2, die bei der oben erläuterten Regulärbetriebsart
aufgezeichnet worden sind, wiedergegeben werden sollen, wird das Magnetband mit
einer Geschwindigkeit V2 angetrieben, die gleich der Aufzeichnungsgeschwindigkeit
des Magnetbandes in der Regulärbetriebsart ist.
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Die von den Videoköpfen 26a und 26b abgenommenen Videosignale gelangen
zu der als Schalter arbeitenden Schaltung 23. Dort werden die Videosignale in Abhängigkeit
von der symmetrischen Rechteckschwingung der Impulsverzögerungsschaltung 40 einem
solchen Schaltvorgang unterzogen, daß sie zu einem kontinuierlichen Videosignal
zusammengefügt werden. Der Kopf 45 nimmt das Audiosignal ab.
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Als nächstes soll an Hand Fig. 7 ein konkretes Blockschaltbild der
Impulsverzögerungsschaltung 40 betrachtet werden. In Fig. 7 sind diejenigen Teile,
die mit Teilen nach Fig. 3 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Bei der Darstellung nach Fig. 7 ist ein Schalter 52 in Abhängigkeit von dem dem
Eingangsanschluß 41 zugeführten Umschaltsignal entweder auf einen Kontakt 6H bei
der Langzeitbetriebsart oder auf einen Kontakt 2H bei der Regulärbetriebsart geschaltet.
Der in Fig. 2(A) dargestellte Impuls a des Abtastkopfes 38 ist ein Impuls mit einer
Folgefrequenz, die mit der Drehzahl der in Fig. 3 und 4 dargestellten Umlauftrommel
27 übereinstimmt.
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Dieser Impuls a gelangt zu einer Verzögerungsschaltung 50.
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Für die Verzögerungsschaltung 50 kann man die in Fig. 1 -dargestellte
Impulsverzögerungsschaltung benutzen. Der veränderbare Widerstand #1 entspricht
daher dem entsprechenden Widerstand nach Fig. 1. Unabhängig davon, ob sich das Aufzeichnungs-
und Wiedergabegerät in der Langzeitbetriebsart oder in der Regulärbetriebsart befindet,
wird eine symmetrische Rechteckschwingung i nach Fig. 2(I) mit der gleichen Folgefrequenz
wie der Eingangsimpuls a und mit einem Tastverhältnis von 5024 gewonnen. Obgleich
bei der Langzeitbetriebsart und der Regulärbetriebsart die Bandvorschubgeschwindigkeit
und die benutzten Videoköpfe verschieden sind, bleibt die Drehzahl der Umlauftrommel
27 konstant (beispielsweise 30 U/s). Somit haben die Eingangsimpulse a und die ausgangsseitige
verzögerte symmetrische Rechteckschwingung i der Verzögerungsschaltung 50 so-
wohl
bei der Langzeitbetriebsart als auch bei der Regulärbetriebsart dieselbe Folgefrequenz,
und es tritt eine Verzögerung um die gleiche Verzögerungszeit auf.
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Die symmetrische Rechteckschwingung i wird dem Kontakt 2H des Schalters
52 zum einen und einer Verzögerungsschaltung 51 zum anderen zugeführt. Die Verzögerungsschaltung
51 verzögert den Anstieg und-Abfall der symmetrischen Rechteckschwingung i um eine
vorbestimmte Verzögerungszeit, und die verzögerte Rechteckschwingung wird dem Kontakt
6H des Schalters 52 zugeführt. Die Verzögerungszeit in der Verzögerungsschaltung
51 kann mit Hilfe eines variablen Widerstands VR2 veränderbar eingestellt werden.
Während der Regulärbetriebsart ist der Schalter 52 auf den Kontakt 2H geschaltet.
An einem Ausgangsanschluß 53 tritt daher die symmetrische Rechteckschwingung i der
Verzögerungsschaltung 50 auf. Während der Langzeitbetriebsart ist der Schalter 52
auf den Kontakt 6H geschaltet, so daß am Ausgangsanschluß 53 die smmetrische Rechteckschwingung
vom Ausgang der Verzögerungsschaltung 51 auftritt.
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Bei der Langzeitbetriebsart wird die für die Regulärbetriebsart benutzte
symmetrische Rechteckschwungung i in der Verzögerungsschaltung 51 um eine vorbestimmte
Verzõgerungszeit weiter verzögert, weil die Videoköpfe 25a und 25b für die Langzeitbetriebsart
gegenüber den Videoköpfen 26a und 26b für die Regulärbetriebsart an# Stellen angebracht
sind, die bezüglich der Drehrichtung der Umlauftrommel 27 um den Winkel @ nacheilen,
wie es aus Fig. 4 hervorgeht. Es ist daher notwendig, die symmetrische Rechteckschwingung
i um eine weitere Zeit zu verzögern, die die Umlauftrommel 27 benötigt, um in bezug
auf den Erzeugungspunkt der Impulse des Kopfes 38 den Winkel @ zu durchlaufen. Die
Anordnung kann so getroffen sein, daß entweder in der Regulärbetriebsart oder in
der Langzeitbetriebsart die Phase der Impulse des Kopfes 38 mit der Drehphase der
Videoköpfe
25a und 25b oder mit der Drehphase der Videoköpfe 26a und 26b übereinstimmen.
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Während einer Hochgeschwindigkeitswiedergabe wird das Magnetband
30 veranlaßt, sich mit einer Geschwindigkeit zu bewegen, die etwa zehnmal höher
als die Bandgeschwindigkeit bei der Normalwiedergabe ist. Die Drehzahl der Umlauftrommel
27 wird gegenüber der bei Normalwiedergabe so geändert, daß die Frequenz des abgenommenen
Horizontalsynchronisiersignals gleich der normalen Horizontalabtastfrequenz ist.
Die Folgefrequenz der Impulse vom Kopf 38 ändert sich daher gegenüber der bei Normalwiedergabe,
und zwar sowohl in der Langzeitbetriebsart als auch in der Regulärbetriebsart. Weil
das Ausgangssignal der erfindungsgemäßen Impulsverzögerungsschaltung nach Fig. 1
phasensynchron mit dem Impuls a erzeugt wird, bei dem die Impulsintervalle positiver
Polarität und negativer Polarität gleich sind, wird stets eine symmetrische Rechteckschwingung
gewonnen. Die Schaltphase gerät daher bei der als Schalter arbeitenden Schaltung
23 nach Fig. 3 nicht außer Phase. Weiterhin wird der künstliche Synchronisierimpuls
mit einer vorbestimmten Periode gewonnen. Unregelmäßigkeiten, wie Verschiebebewegungen,
werden daher in das bei Hochgeschwindigkeit wiedergegebene Bild nicht eingeführt.
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Bei der Impulsverzögerungsschaltung nach Fig. 7 kann die Verzögerungszeit
durch Vornahme von zwei Einstellungen verändert werden, d.h. mit Hilfe der variablen
Widerstände VR1 und VR2. Demgegenüber wird in einer herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung
nach Fig. 8 der an einem Eingangsanschluß 55 auftretende ankommende Impuls monostabilen
Multivibratoren 56 und 57 zugeführt.. Der monostabile Multivibrator 56 wird durch
einen Impuls positiver Polarität und der monostabile Multivibrator 57 durch einen
Impuls negativer Polarität getriggert. Die Ausgangsimpulse
der
monostabilen Multivibratoren 56 und 57 gelangen zu einem Flipflop 58, das die Impulse
abwechselnd invertiert und an seinem Ausgangsanschluß 59 eine symmetrische Rechteckschwingung
bereitstellt.
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Während der Regulärbetriebsart sind Schalter SW1 und SW2 mit ihren
Kontakten 2H verbunden. Während der Langzeitbetriebsart sind die Schalter SW1 und
SW2 auf ihre Kontakte 6H geschaltet. Die Verzögerungszeiten der monostabilen Multivibratoren
56 und 57 werden daher bei der Regulärbetriebsart durch variable Widerstände VR5
und VRÓ eingestellt. Während der Langzeitbetriebsart werden die Verzögerungszeiten
der monostabilen Multivibratoren 56 und 57 durch variable Widerstände T1117 und
VR8 eingestellt. Vier Einstellungen sind daher zur Einstellung der Verzögerungszeit
erforderlich, und die Einstellungen sind im Vergleich zu der Impulsverzögerungsschaltung
nach der Erfindung mühsam. Die herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung hat den
weiteren Nachteil, daß die Anzahl der Anschlußstifte im Vergleich zur erfindungsgemäßen
Impulsverzögerungsschaltung groß ist, wenn die betreffende Schaltung als integrierte
Schaltung ausgebildet werden soll.
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Fig. 9 zeigt ein weiteres Beispiel einer herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung.
Bei der Anordnung nach Fig. 9 wird der vom Kopf 38 gelieferte Impuls über einen
monostabilen Multivibrator 60 zum einen einem impulszählenden monostabilen Multivibrator
61 und zum anderen einem Flipflop 62 zugeführt. Der impulszählende monostabile Multivibrator
51 verzögert den Eingangsimpuls um 1/2 Periode, und der so verzögerte Impuls gelangt
ebenfalls zum Flipflop 62. Am Ausgang des Flipflop 62 tritt daher eine symmetrische
Rechteckschwingung auf, die an einem Ausgangsanschluß 63 abgenommen werden kann.
Ein Schalter SW3 ist während der Langzeitbetriebsart auf seinen Kontakt 6H geschaltet
und während der Regulärbetriebsart auf seinen Kontakt 2H. Die Zeitverzögerung des
monostaDi-
len Multivibrators 60 wird daher während der Langzeitbetriebsart
durch einen variablen Widerstand VR9 eingestellt. Andererseits wird die Verzögerungszeit
des monostabilen Multivibrators 60 während der Regulärbetriebsart durch einen variablen
Widerstand VR1O eingestellt. Die Einstellungen für diese herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung
nach Fig. 9 sind daher die gleichen wie bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der
erfindungsgemäßen Impulsverzögerungsschaltung nach Fig. 7. Die Kosten für die herkömmliche
Impulsverzögerungsschaltung nach Fig. 9 sind jedoch hoch, da dort ein kostenaufwendiger
impulszählender monostabiler Multivibrator 61 benutzt wird. Weiterhin ist die Verzögerungszeit
des impulszählenden monostabilen Multivibrators 61 bei der Hochgeschwindigkeitswiedergabe
konstant. Die herkömmliche Impulsverzögerungsschaltung hat daher den Nachteil, daß
man am Anschluß 63 eine geemnschte symmetrische Rechteckschwingung nicht erhalten
kann. Bei der erfindungsgemäßen Impulsverzögerungsschaltung ist es stets möglich,
eine gewinschte Rechteckschwingung zu gewinnen.
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Ein drittes Ausführungsbeispiel einer Impulsverzögerungsschaltung
nach der Erfindung soll an Hand von Fig. 10 erläutert werden. In Fig. 10 sind diejenigen
Teile, die mit Teilen nach Fig. 7 übereinstimmen, mit den gleichen Bezugszeichen
versehen. Bei der Anordnung nach Fig. 10 wird der vom Kopf 38 abgenommene Impuls
a nach Fig. 2(A) zum einen einem monostabilen Multivibrator 65 und zum anderen einem
monostabilen Multlvibrator 66 zugeführt. Die monostabilen Multivibratoren 65 und
65 werden durch den Impulsantei-l positiver Polarität bzw. den Impulsanteil negativer
Polarität des zugeführten Eingangsimpulses getriggert. Die monostabilen Multivibratoren
65 und 66 sind so ausgebildet, daß die Verzögerungszeiten durch veränderbare Widerstände
VR3 und lER4 eingestellt werden können. D e Ausgangsimpulse
der
monostabilen Multivibratoren 65 und 66 werden einem Flipflop 67 zugeführt. Am Ausgang
des Flipflop 67 tritt die symmetrische Rechteckschwingung i nach Fig. 2(I) auf.
Wie bei dem betrachteten zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die symmetrische
Rechteckschwingung i in einer Verzögerungsschaltung 51 um eine vorbestimmte Verzögerungszeit
verzögert werden, und zwar bei der Langzeitbetriebsart.
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Das oben erläuterte zweite Ausführungsb ei spiel der Erfindung ist
vorteilhaft, wenn die Impulsverzögerungsschaltung als integrierte Schaltung ausgebildet
werden soll, da lediglich an den variablen Widerständen VR1 und VR2 Einstellungen
vorgenommen werden müssen. Das zweite Ausführungsbeispiel ist allerdings nur dann
wirksam, wenn die Verzögerungszeit vom Impulsanteil positiver Polarität des Impulses
a des Kopfes 38 zum Abfall in der ausgangsseitigen symmetrischen Rechteckschwingung
i und die Verzögerungszeit vom Impulsanteil negativer Polarität zum Anstieg in der
ausgangsseitigen symmetrischen Rechteckschwingung i gleich sind. lienn diese Verzögerungszeiten
unterschiedlich sind, ist das dritte Ausführungsbeispiel der Erfindung wirksamer.
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Bei dem zweiten und dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann
man einen impulszählenden monostabilen Multivibrator einsetzen, weil die Verzögerungszeit
der Verzögerungsschaltung 51 konstant ist. Weil in diesem Fall das Eingangssignal
des impulszählenden monostabilen Multivibrators eine symmetrische Rechteckschwingung
ist, und zwar selbst bei der Hochgeschwindigkeitswiedergabe, kann man am Ausgangsanschluß
53 stets eine symmetrische Rechteckschwingung abnehmen, ohne daß eine nicht sammetrische
Rechteckschwingung wie im Falle der herkömmlichen Impulsverzögerungsschaltung nach
Fig. 9 eingeführt wird.
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Alle betrachteten Ausführungsbeispiele sind an Hand eines Falles
erläutert worden, bei dem eine Kopfregelschaltung für ein Magnetband-Aufzeichnungs-
und -Wiedergabegerät mit Schrägspurabtastung vorlag. Die Erfindung ist jedoch auf
solche Anwendungsfälle nicht beschränkt. Die erfindungsgemäße Impulsverzögerungsschaltung
kann beispielsweise auf einen Fall angewendet werden, bei dem ein Eingangsimpuls
ohne Änderung der Wiederholungs- oder Folgefrequenz um eine vorbestimmte Zeitkonstante
verzögert werden soll.
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Ferner ist die Erfindung auf die erläuterten Ausführungsbeispiele
nicht beschränkt. Zahlreiche verschiedenartige Abwandlungen und Modifikationen sind
im Rahmen der erfindungsgemäßen Lehre denkbar.
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