DE4116534C2

DE4116534C2 -

Info

Publication number: DE4116534C2
Application number: DE4116534A
Authority: DE
Inventors: Yoshio Tokio/Tokyo Jp Wakui
Original assignee: Asahi Kogaku Kogyo Co Ltd
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 1990-05-21
Filing date: 1991-05-21
Publication date: 1993-03-25
Anticipated expiration: 2011-05-22
Also published as: US5406181A; DE4116534C3; FR2662316B1; DE4116534A1; GB2244571A; US5241251A; FR2662316A1; GB9110499D0

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung gemäß dem Oberbe griff des Anspruchs 1. Diese Anordnung ist insbesondere für die Erzeugung eines Impulssignals zum Antrieb eines Magnetplattenmotors in einer elektronischen Video einzelbildkamera bestimmt.

In elektronischen Einzelbildkameras oder Videokameras wird eine Magnetplatte oder ein Magnetband als Aufzeichnungsträger verwendet. Der Motor zum Antrieb der Magnetplatte oder des Magnetbandes wird durch eine Servosteuerung betätigt. In Anbetracht der Tatsache, daß in diesen Anordnungen der Energieverbrauch hoch ist und daß eine Batterie als Spannungsquelle verwendet wird, wird zur Verringerung des Energieverbrauchs auf einen möglichst niedrigen Wert die Steuerschaltung für den Motor üblicherweise durch ein Puls breitenmodulationsverfahren gesteuert, d. h. mittels einer getakteten Spannungsregelung. Die elektrische Energie zum Antrieb des Motors wird dem Motor direkt zugeführt und läuft nicht über den Spannungsregler, da in letzterem Falle der Wirkungsgrad der Span nungsversorgung gesenkt würde.

Bei einer solchen herkömmlichen Konstruktion, in welcher die elektrische Energie dem Motor direkt zugeführt wird, verändert sich aber die Servocharakteristik für den Antrieb des Motors, wenn die Versorgungsspannung sich ändert. Daher ist die Steuerung des Motors schwierig.

Aus der nicht vorveröffenlichten DE-A-40 15 854 ist eine Anordnung zur Erzeugung eines Antriebssteuersignals in Form eines Impulssignals für einen Motor mit einer Spannungsquelle und mit Mitteln zur Steuerung der Impulsbreite des Impulssignals in Abhängigkeit der Ausgangsspannung eines vom Motor betriebenen Tachogenerators bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Steuersignalgenerator anzugeben, mit dessen Hilfe die Betriebscharakteristik eines Mechanismus wie beispielsweise eines Motors sich nicht ändert, selbst wenn die Versorgungsspannung oder Quellenspannung sich ändert und mit dessen Hilfe somit der Mechanismus entsprechend einer vorgegebenen Betriebscharakteristik betrieben werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dementsprechend umfaßt die erfindungsgemäße Anordnung Mittel zur Erzeugung eines Impulssignals für einen Mechanismus, der durch ein Impulssignal betätigt werden kann. Der Steuersignalgenerator umfaßt eine Spannungsquelle zur Abgabe einer Versorgungsspannung, einen Generatormechanismus und einen Steuermechanismus. Der Generatormechanismus erzeugt ein Impulssignal. Der Steuermechanismus steuert die Impulsbreite und/oder die Impulsperiode des Impulssignals in Abhängigkeit der Versorgungsspannung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung können ein erster und ein zweiter Ausgabemechanismus sowie ein Generatormechanismus vorgesehen sein. Der erste Ausgabemechanismus erzeugt ein erstes Signal mit einer bei sinkender Spannung höher werdenden Frequenz. Der zweite Ausgabemechanismus erzeugt ein zweites Signal zu einer vorgegebenen Zeit. Der Generatormechanismus erzeugt ein Impulssignal mit einem hohen Pegel, wenn das erste Si gnal ihm zugeführt wird und mit einem niedrigen Pegel, wenn das zweite Signal ihm zugeführt wird, wodurch eine Impulsperiode des Impulssignals bei sinkender Spannung kürzer wird.

Die Anordnung kann aber auch so getroffen sein, daß der erste Ausgabemechanismus ein erstes Signal zu einer vorgegebenen Zeit erzeugt. Der zweite Ausgabemechanis mus gibt ein zweites Signal mit einer bei sinkender Spannung niedrigeren Frequenz ab. Der Erzeugermechanis mus erzeugt ein Impulssignal mit einem hohen Pegel, wenn das erste Signal ihm zugeführt wird, und ein Si gnal mit einem niedrigen Pegel, wenn das zweite Signal ihm zugeführt wird, wodurch die Impulsbreite des Im pulssignals mit abnehmender Versorgungsspannung zu nimmt.

Der Mechanismus kann beispielsweise von einem Motor zum Antrieb einer Magnetplatte gebildet sein. Der Motor wird mit einer Geschwindigkeit angetrieben, welche der Breite und der Periode des Impulssignals entspricht. Der Steuersignalgenerator umfaßt eine Spannungsquelle, einen Generatormechanismus und einen Steuermechanismus. Der Generatormechanismus erzeugt das Impulssignal ent sprechend einer von einer Spannungsquelle abgegebenen Versorgungsspannung und der Steuermechanismus steuert die Impulsperiode und/oder Impulsbreite in Abhängigkeit der Versorgungsspannung, so daß der Motor mit einer vorgegebenen konstanten Geschwindigkeit angetrieben wird, unabhängig von dem Betrag der von der Spannungs quelle abgegebenen Versorgungsspannung.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird zum Be trieb des Mechanismus eine äquivalente Spannung er zeugt, die durch die Impulsbreite und Impulsperiode des Impulssignals bestimmt wird. Der Erzeugermechanismus erzeugt dabei ein Impulssignal mit einer Amplitude, die mit sinkender Versorgungsspannung abnimmt. Der Steuer mechanismus steuert die Impulsperiode und/oder Impuls breite derart, daß der Mechanismus mit konstanter Cha rakteristik betrieben wird, unabhängig von dem Betrag der von der Spannungsquelle abgegebenen Versorgungs spannung.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Be schreibung, welche in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen die Erfindung anhand eines Ausführungsbei spiels erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer Steuerschal tung einer elektronischen Einzelbild kamera gemäß der vorliegenden Erfin dung,

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Spindelmotor antriebsschaltung,

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Spannung eines Impulssignals und einer äquivalenten Spannung,

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Impulsbreite eines Impulssignals und einer äquiva lenten Spannung,

Fig. 5A ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Spannung eines Impulssignals und einer äquivalenten Spannung, wenn die Spannung des Im pulssignals ihren Maximalwert hat,

Fig. 5B ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Spannung eines Impulssignals und einer äquivalenten Spannung, wenn die Spannung des Im pulssignals in einer herkömmlichen Anordnung absinkt,

Fig. 5C ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Spannung des Im pulssignals und einer äquivalenten Spannung, wenn die Spannung des Im pulssignals in einer ersten Ausfüh rungsform der Erfindung abnimmt,

Fig. 6 ein Diagramm einer PWM- Signalgeneratorschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 ein Diagramm zur Erläuterung der Wir kungsweise der PWM-Signalgenerator schaltung,

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Be ziehung zwischen der Spannung eines Impulssignals und einer äquivalenten Spannung, wenn die Spannung des Im pulssignals in einer zweiten Ausfüh rungsform der Erfindung abnimmt und

Fig. 9 ein Diagramm einer PWM- Signalgeneratorschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfin dung.

Fig. 1 zeigt eine Steuerschaltung, die in dem Gehäuse einer elektronischen Einzelbildkamera angeordnet ist, die einen Anwendungsfall für die vorliegende Erfindung darstellt.

Mit 11 ist eine Systemsteuereinrichtung bezeichnet, die von einem üblichen Mikrocomputer gebildet ist und die gesamte elektronische Einzelbildkamera steuert. Das Bild eines Objektes wird über ein Objektiv oder eine Linse 12 auf einem Bildsensor 13 erzeugt. Der Bildsensor 13 ist über eine Abbildungsschaltung 14 mit einer Bildverarbeitungsschaltung 15 verbunden, so daß ein auf dem Bildsensor 13 erzeugtes Bild der Bildverarbeitungsschaltung 15 über die Abbildungsschaltung 14 zugeführt wird. In der Bildverarbeitungsschaltung 15 wird ein von der Abbildungsschaltung 14 zugeführtes Bildsignal in Farbdifferenzsignale und ein Helligkeitssignal geteilt. Die beiden Farbdifferenzsignale (R-Y, B-Y = Rot-Gelb bzw. Blau-Gelb) werden abwechselnd bei jeder horizonta len Abtastperiode (1H) erzeugt. Die Bildverarbeitungs schaltung 15 ist mit einem Bildausgabeanschluß verbun den, so daß das Bild mittels einer mit dem Bildausgabe anschluß verbundenen nicht dargestellten Bildwieder gabeeinrichtung betrachtet werden kann.

In einer Magnetplatteneinrichtung ist ein Magnetkopf 21 derart angeordnet, daß er mittels eines Spurmotors 22 in radialer Richtung einer Magnetplatte D bewegt werden kann. Der Spurmotor wird mittels einer Spurmotorsteuer schaltung 23 verstellt und gesteuert. Die Magnetplatte D wird mittels eines Spindelmotors 24 gedreht, der über eine Spindelmotorsteuerschaltung 25 gesteuert wird. Eine mit der Spindelmotorsteuerschaltung 25 verbundene PWM (pulsweitenmoduliert)-Signalgeneratorschaltung 29 erzeugt ein Impulssignal zur Steuerung des Spindelmotors 24. Eine Spindelmotorservoschaltung 27 ist mit der PWM-Signalgeneratorschaltung 29 verbunden und liefert dieser ein Signal, das einer vorgegebenen Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 24 entspricht.

Eine Pulsgeneratorspule 26 dient dazu, die für eine Umdrehung der Magnetplatte D benötigte Zeit zu erfassen. Sie ist mit der Spindelmotorservoschaltung 27 verbunden. Mit der Spindelmotorservoschaltung 27 ist ferner ein in dem Spindelmotor 24 vorgesehener Frequenzsignalgenerator 28 verbunden. Infolgedessen erhält die Spindelmotorservoschaltung 27 von der Pulsgeneratorspule 26 ein die Winkelposition angebendes Signal und von dem Frequenzsignalgenerator 28 ein die Drehzahl des Spindelmotors 24 angebendes Signal, um die Drehgeschwindigkeit und die Drehphase des Motors 24 zu steuern. Es ist zu bemerken, daß die Spur motorsteuerschaltung 23 und die Spindelmotorservoschal tung 27 mit der Systemsteuereinrichtung 11 verbunden sind und von dieser gesteuert werden. Das Helligkeits signal und die beiden Farbdifferenzsignale eines Bild signals werden frequenzmoduliert und im Multiplexver fahren auf derselben Aufzeichnungsspur aufgezeichnet. Für diese Aufzeichnung sind eine Frequenzmodulations schaltung 31 und eine Frequenzdemodulationsschaltung 32 mit der Bildverarbeitungsschaltung 15 verbunden. Die Frequenzmodulationsschaltung 31 ist mit dem Magnetkopf 21 der Magnetplatteneinrichtung über einen Aufzeich nungsverstärker 33 und einen Schalter 34 verbunden. Die Frequenzdemodulationsschaltung 32 ist mit dem Magnet kopf 21 über einen Wiedergabeverstärker 35 und den Schalter 34 verbunden.

Der Schalter 34 wird von der Systemsteuereinrichtung 11 gesteuert und verbindet wahlweise den Magnetkopf 21 mit der Frequenzmodulationsschaltung 31 oder der Frequenz demodulationsschaltung 32. Der Schalter 34 verbindet dabei die Frequenzmodulationsschaltung 31 und den Auf zeichnungsverstärker 33 mit dem Magnetkopf 21, wenn Bilddaten auf der Magnetplatte D aufgezeichnet werden sollen, so daß das Bildsignal frequenzmoduliert und auf der Magnetplatte D aufgezeichnet wird. Umgekehrt ver bindet der Schalter 34 die Frequenzdemodula tionsschaltung 32 und den Wiedergabeverstärker 35 mit dem Magnetkopf 21, wenn auf der Magnetplatte D aufgezeichnete Bilddaten wiedergegeben werden sollen, so daß das Bildsignal frequenzdemoduliert und der Bildverarbeitungsschaltung 15 zugeführt wird, in welcher das Bildsignal in vorbestimmter Weise verarbeitet und dem Bildausgabeanschluß zugeführt wird.

Fig. 2 zeigt den Aufbau der Spindelmotorsteuerschal tung 25.

Ein Eingangsanschluß 41 ist mit der PWM- Signalgeneratorschaltung 29 (Fig. 1) verbunden. Über diesen Eingangsanschluß 41 wird der Spindelmotorsteuer schaltung 25 das in Fig. 3 dargestellte Impulssignal P zugeführt. Wenn dieses Impulssignal P der Spindelsteu erschaltung 25 zugeführt wird, wird ein aus Transisto ren 42 und 43 bestehender Schalter auf "Ein" geschal tet, so daß eine Spannung Vm (Maximal- oder Nennspannung) einer Batterie 61, welche als Spannungsquelle dient, dem Spindelmotor 24 zugeführt wird. Eine Glättungsschaltung, die aus einer Schwungraddiode 44, einer Drosselspule 45 und einem Kondensator 46 besteht, dient dazu, eine Änderung der von der Batterie 61 dem Spindelmotor 24 zugeführten Spannung zu glätten.

Bei dem Spindelmotor 24 handelt es sich um einen bür stenlosen Dreiphasenmotor, der von einer Erregerkraft gedreht wird, die von einem die drei Statorwindungen in dem Spindelmotor 24 durchfließenden Strom erzeugt wird. Ein Pfad, durch den der elektrische Strom fließt, wird von einem aus Transistoren 47, 48, 49, 50, 51 und 52 bestehenden Schaltkreis gesteuert. Diese Transistoren werden von einer Dreiphasenlogik 53 auf "Ein" bzw. "AUS" geschaltet.

Es ist zu bemerken, daß in Fig. 2 der Spindelmotor 24 und die Batterie 61 nicht zur Spindelmotorsteuerschal tung 25 gehören.

Fig. 3 zeigt das oben erwähnte Impulssignal P, das der Spindelmotorsteuerschaltung 25 von der PWM- Signalgeneratorschaltung 29 zugeführt wird.

Wie man dieser Zeichnung entnehmen kann, hat das Im pulssignal P eine Impulsamplitude, welche der Spannung Vm der Batterie 61 entspricht. Die Pulsbreite Tp hat eine Größe, welche einer dem Spindelmotor 24 zugeführ ten Antriebskraft entspricht, und wird durch die Spin delmotorservoschaltung 27 bestimmt. Eine Abtastzeit Ts, d. h. ein Impulsintervall oder eine Impulsperiode zwi schen zwei aufeinanderfolgenden Impulssignalen P wird durch die PWM-Signalgeneratorschaltung 29 bestimmt. Während in einer herkömmlichen Einrichtung die Abtast zeit Ts konstant ist, hat die Abtastzeit Ts bei der hier beschriebenen Ausführungsform eine Länge, welche der Spannung der Batterie 61 entspricht, wie später noch erläutert wird.

Wie die Fig. 3 zeigt, wird das Impulssignal P geglät tet, um ein Signal mit einer äquivalenten Spannung Ve zu erhalten. Das Impulssignal wird dem Spindelmotor 24 zugeführt. Diese Glättung wird in der Glättungsschal tung ausgeführt, welche aus der Drosselspule 45 und den weiteren in Fig. 2 dargestellten und beschriebenen Teilen besteht. Die äquivalente Schaltung wird entspre chend der folgenden Schaltung erhalten:

Vm × Tp = Ve × Ts (1)

Fig. 4 zeigt eine Beziehung zwischen der Impulsbreite Tp des Impulssignals P und der äquivalenten Spannung Ve, wenn die Abtastzeit Ts konstant ist. Wie man aus der Zeichnung ersehen kann, ist die äquivalente Span nung Ve umso höher, je größer die Impulsbreite Tp ist. Je größer die Impulsbreite Tp ist, umso höher ist die Spannung, die dem Spindelmotor 24 zugeführt wird, und umso höher ist auch damit die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 24.

Die Drehgeschwindigkeit oder Drehzahl des Spindelmotors 24 wird nämlich durch die Impulsbreite Tp bestimmt. In einer herkömmlichen Vorrichtung wird sie durch das Ein stellen der Impulsbreite auf einen Wert gesteuert, der der vorgegebenen Geschwindigkeit des Spindelmotors 24 entspricht. Wie die Fig. 5A und 5B aber zeigen, wird die äquivalente Spannung Ve der tatsächlichen Spannung Vm der Batterie 61 angepaßt. Wenn beispielsweise die tatsächliche Spannung der Batterie 61 auf (3/4)Vm sinkt, wird auch die äquivalente Spannung Ve auf Drei viertel ihres ursprünglichen Wertes reduziert. Infolg edessen wird die Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 24 kleiner als der eingestellte Wert. In einer herkömm lichen Einrichtung wird nämlich ein von einem Steuersignalgeneratormechanismus erzeugtes Steuersignal nicht in Übereinstimmung mit einer Änderung der Batte riespannung bestimmt. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform gemäß Fig. 5C das Intervall auf (3/4)T entsprechend dem Ab fall der Batteriespannung verringert, wobei das Impuls intervall T ist, wenn die Batteriespannung ihren Maxi malwert Vm hat. Wenn aber die Batteriespannung bei spielsweise auf Dreiviertel ihres Maximalwertes, d. h. auf (3/4)Vm absinkt, wird entsprechend Gleichung 1 das Impulsintervall auf (3/4)T verkürzt, so daß die äquiva lente Spannung Ve auf ihrem ursprünglich eingestellten Wert bleibt. Auf diese Weise wird eine vorgegebene Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 24 eingehalten.

Fig. 6 zeigt den Aufbau der PWM-Signal generatorschaltung 29 entsprechend der vorliegenden Erfindung. Diese Schaltung setzt ein Impulsintervall Ts von Impulssignalen P (Fig. 3) entsprechend einer Änderung der Spannung der Batterie 61.

Ein Eingangsanschluß 71 ist mit der Batterie 61 (Fig. 2) verbunden. Über den Eingangsanschluß 71 wird also der PWM-Signalgeneratorschaltung 29 eine Quellenspan nung Vo zugeführt. Diese Quellenspannung Vo wird in einem A-D Wandler 72 umgeformt und in einem Teiler 73 durch die Maximalspannung Vm dividiert, wodurch man ein Spannungsverhältnis Vo/Vm aus der tatsächlich vorlie genden Quellenspannung und der maximalen Spannung er hält. Es ist zu bemerken, daß die Maximalspannung Vm jene Spannung ist, die von einer Batterie abgegeben wird, bei der die Spannung noch nicht abgefallen ist, d. h. einer neuen Batterie. In einem Multiplikations glied 74 wird das Spannungsverhältnis Vo/Vm mit einem Zählwert Tc multipliziert, welcher einem Standardim pulsintervall, d. h. dem Impulsintervall T bei der Maxi malspannung Vm entspricht, woraus man einen Impulsin tervalleinstellwert C(=(VO/VVm)×Tc) erhält.

Ein Zähler 75 zählt die von einem Taktsignalgenerator 76 mit konstanten Intervallen abgegebenen Taktsignale und gibt den Zählwert (in Fig. 7 mit dem Bezugszeichen E bezeichnet) an einen Komparator 77, welcher den Zähl wert E mit dem Impulsintervalleinstellwert C ver gleicht, den er von dem Multiplikatorglied 74 erhalten hat. Der Komparator 77 gibt ein Koinzidenzsignal zu einem Setzanschluß S eines Flip-Flops 78 und einem Rücksetzanschluß R des Zählers 75, wenn der Zählwert E mit dem Einstellwert C übereinstimmt. Infolgedessen wird der Zählwert E des Zählers 75 auf Null gesetzt und der Zähler 75 startet einen neuen Zählvorgang, wie dies durch das Bezugszeichen E angegeben ist. Es ist zu be merken, daß eine Zeitspanne, für welche das Koinzidenz signal von dem Komparator 77 dem Flip-Flop 78 zugeführt wird, der Impulsperiode eines Impulssignales ent spricht, die sich entsprechend einer Änderung der Bat teriespannung ändert.

Auf der anderen Seite ist ein Eingangsanschluß 81 der in Fig. 6 dargestellten Schaltung mit der Spindelmo torservoschaltung 27 (Fig. 2) verbunden. Über diesen Eingangsanschluß 81 wird ein PWM-Setzwert (Fig. 7) entsprechend einer Antriebskraft für den Spindelmotor einem PWM-Register 82 eingegeben. Einem Komparator 83 werden der PWM-Setzwert F von dem PWM-Register 82 und der Zählwert E von dem Zähler 75 zugeführt. Der Kompa rator 83 vergleicht diesen PWM-Setzwert F mit dem Zähl wert E. Wenn die beiden Werte gleich sind, gibt der Komparator 83 den PWM-Setzwert F auf den Rücksetzan schluß R des Flip-Flops 78.

Ein am Ausgangsanschluß Q des Flip-Flops 78 ausgegebe nes Signal hat den Pegel H, wenn das Koinzidenzsignal von dem Komparator 77 an dem Setzanschluß S des Flip- Flops 78 anliegt. Es hat den Pegel L, wenn das Koinzi denzsignal von dem Komparator 83 an dem Rücksetzan schluß R anliegt, wodurch ein PWM-Signal erzeugt wird. Eine Impulsbreite A dieses PWM-Signals entspricht dem PWM-Setzwert F, wie dies in Fig. 7 dargestellt ist.

Das in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltene PWM-Signal hat eine Impulsbreite, die einer vorgegebe nen Drehgeschwindigkeit des Spindelmotors 24 ent spricht. Ein Intervall zwischen zwei aufeinanderfolgen den Impulssignalen wird durch die Wirkungsweise der PWM-Signalgeneratorschaltung 29 beim Absinken der aktu ellen Spannung der Batterie 61 auf einen kleineren Wert eingestellt. Daher hat selbst dann, wenn die Ausgangs spannung der Batterie 61 absinkt, die äquivalente Span nung Ve, die von der die Drosselspule 45 usw. (Fig. 2) umfassenden Glättungsschaltung erhalten wird, stets denselben Wert, der auch erhalten wird, wenn die Aus gangsspannung der Batterie 61 den maximalen Wert hat. Infolgedessen ist die Servocharakteristik für den An trieb des Spindelmotors 24 stets konstant unabhängig von dem tatsächlichen Betrag der Quellenspannung. Auf diese Weise wird die Servosteuerung des Spindelmotors 24 erleichtert.

Bei der vorstehend beschriebenen Ausführungsform nimmt das Impulsintervall mit dem Absinken der Batteriespan nung ab. Die Impulsbreite kann jedoch auch zunehmen, wie dies im folgenden anhand eines zweiten Ausführungs beispieles beschrieben wird.

Wie in den Fig. 5A und 5B dargestellt ist, wird die äquivalente Spannung Ve bei einem Absinken der tatsäch lichen Batteriespannung auf (3/4)Vm ebenfalls auf Drei viertel ihres ursprünglichen Wertes reduziert, so daß infolgedessen die Drehzahl des Spindelmotors 24 gerin ger als der eingestellte Wert wird. Um diesen Nachteil zu beseitigen, wird bei der in Fig. 8 dargestellten zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Impulsbreite entsprechend einem Abfallen der Batterie spannung vergrößert. Wenn nämlich die Batteriespannung beispielsweise auf Dreiviertel ihres Maximalwertes ab sinkt, ändert sich die Impulsbreite auf (4/3)A entspre chend Gleichung 1, wodurch die äquivalente Spannung Ve auf dem ursprünglich eingestellten Wert verbleibt. Auf diese Weise erhält man wiederum die vorgegebene Drehge schwindigkeit für den Spindelmotor 24.

Fig. 9 zeigt den Aufbau einer PWM-Signal generatorschaltung 29 für die zweite Ausführungsform der Erfindung. Diese Schaltung stellt die Impulsbreite Tp eines Impulssignals P (Fig. 3) entsprechend einer Änderung der Batteriespannung ein.

Ein Eingangsanschluß 91 ist mit der Batterie 61 (Fig. 2) verbunden, so daß der PWM-Signalgeneratorschaltung 29 eine Quellenspannung Vo über diesen Eingangsanschluß 91 zugeführt wird. Diese Quellenspannung Vo wird in einem A-D Wandler 92 umgeformt. Die maximale Spannung Vm wird in einem Teiler 93 durch diese Quellenspannung Vo dividiert, so daß man ein Spannungsverhältnis Vm/VO der Maximalspannung zu der momentanen Spannung erhält. Auf der anderen Seite ist ein Eingangsanschluß 101 mit der Spindelmotorservoschaltung 27 (Fig. 1) verbunden. Ein Zählwert Ac, welcher einer Standardimpulsbreite, d. h. einer Impulsbreite A bei der maximalen Spannung Vm entspricht, wird einem PWM-Register 102 zugeführt. In einem Multiplikationsglied 94 wird der Zählwert Ac mit dem Spannungsverhältnis Vm/Vo multipliziert, wodurch man einen Impulsbreiteneinstellwert J (=Vm/Vo×Ac) erhält. Auf der anderen Seite wird eine einen konstan ten Wert aufweisende Periode T eines Impulssignales (Fig. 8) in einem T-Register 104 gespeichert. Einem Komparator 103 werden ein der Periode T aus dem T-Re gister 104 entsprechender Periodenwert und der Zählwert E aus dem Zähler 95 zugeführt. Der Komparator 103 ver gleicht diese beiden Werte miteinander und gibt ein Ko inzidenzsignal auf den Setzeingang S eines Flip-Flops 98 und einen Rücksetzeingang R des Zählers 95, wenn der Zählwert E mit dem Periodenwert übereinstimmt. Der Zäh ler 95 zählt Taktsignale, die ihm vom Taktsignalgenera tor 96 mit konstanten Intervallen zugeführt werden. Der Zähler 95 gibt den Zählwert (in Fig. 7 mit dem Bezugs zeichen E bezeichnet) an einen Komparator 97, der den Zählwert E mit dem Impulsbreiteneinstellwert J ver gleicht, der in dem Multiplikationsglied 94 erhalten wurde. Der Komparator 97 gibt ein Koinzidenzsignal auf den Rücksetzeingang R des Flip-Flops 98, wenn der Zähl wert E mit dem Einstellwert J übereinstimmt. Die Zeit, für welche das Koinzidenzsignal von dem Komparator 97 dem Flip-Flop 98 zugeführt wird, entspricht der Impuls breite eines Impulssignals, die sich mit einer Änderung der Batteriespannung verändert.

Ein am Ausgangsanschluß Q des Flip-Flops 98 ausgegebe nes Signal hat den Pegel H, wenn das Koinzidenzsignal von dem Komparator 103 am Setzanschluß S des Flip-Flops 98 anliegt, und hat den Pegel L, wenn das Koinzidenzsi gnal von dem Komparator 97 an dem Rücksetzanschluß R anliegt, wodurch ein PWM-Signal erzeugt wird. Die Im pulsbreite des PWM-Signals entspricht der momentanen Spannung der Batterie 61.

Wie oben beschrieben wurde, erhält man das PWM-Signal durch eine Korrektur der Impulsbreite, deren Wert der Drehgeschwindigkeit des Motors 24 entspricht und sich entsprechend der momentanen Spannung der Batterie 61 ändert. Durch die Wirkungsweise der PWM- Signalgeneratorschaltung 29 wird also die Impulsbreite auf einen größeren Wert gesetzt, wenn die momentane Spannung der Batterie 61 absinkt. Daher hat selbst bei einem Absinken der Ausgangsspannung der Batterie 61 die äquivalente Spannung Ve, die von der Glättungsschaltung (Fig. 2) erhalten wird, denselben Wert, wie wenn die Ausgangsspannung der Batterie 61 ihren Maximalwert oder Nennwert hätte. Infolgedessen ist die Servocharakteri stik zum Antrieb des Spindelmotors 24 stets konstant unabhängig von dem Betrag der Quellenspannung, so daß die Servosteuerung des Spindelmotors 24 erleichtert wird.

Es ist zu bemerken, daß das Steuersystem der vorliegen den Erfindung nicht auf eine Steuerung für den Spindel motor 24 beschränkt ist, sondern auf jede Art von Me chanismus angewandt werden kann, der durch eine Impuls breite gesteuert werden kann.

Ferner muß das Impulssignal zum Steuern des Mechanismus nicht notwendigerweise geglättet sein, sondern kann auch direkt dem Mechanismus zugeführt werden.

Claims

1. Anordnung zur Erzeugung eines Antriebssteuersignals in Form eines Impulssignals eines Mechanismus (24) mit einer Spannungsquelle (61) und mit Mitteln zur Erzeugung des Impulssignals, gekennzeichnet durch Mittel (29) zur Steuerung der Impulsbreite und/oder Impulsperiode des Impulssignals in Abhängigkeit der momentanen Ausgangsspannung der Spannungsquelle (61).

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (29) die Impulsperiode mit Absinken der momentanen Ausgangsspannung verkürzen.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (29) die Impulsperiode so steuern, daß der Mechanismus (24) mit einer konstanten Charakteristik betrieben wird, selbst wenn die Ausgangsspannung niedriger als die Nennspannung der Spannungsquelle (61) wird.

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch Mittel (73) zum Teilen der momentanen Spannung Vo der Spannungsquelle (61) durch die Maximalspannung Vm der Spannungsquelle (61) zur Bildung eines Spannungsverhältnisses Vo/Vm, Mittel zum Multiplizieren des Spannungsverhältnisses Vo/Vm mit einem Wert, welcher der Impulsperiode bei Abgabe der maximalen Spannung Vm durch die Spannungsquelle (61) entspricht, um so einen Impulsintervalleinstellwert zu erhalten, und Mittel zum Einstellen der Impulsperiode entsprechend dem Impulsintervalleinstellwert.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch Mittel (44, 45, 46) zum Glätten des Impulssignales, um so ein Antriebssignal mit einer konstanten Spannung für die Steuerung des Mechanismus (24) zu bilden.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (29) die Impulsbreite mit dem Absinken der momentanen Spannung Vo der Spannungsquelle (61) vergrößern.

7. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuermittel (29) die Impulsbreite so steuern, daß der Mechanismus (24) mit einer konstanten Charakteristik angetrieben wird, selbst wenn die momentane Spannung Vo der Spannungsquelle (61) gegenüber der maximalen Spannung Vm der Spannungsquelle (61) absinkt.

8. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Mittel (93) zum Teilen der maximalen Spannung Vm der Spannungsquelle (61) durch die von der Spannungsquelle (61) abgegebene momentane Spannung Vo zur Bildung eines Spannungsverhältnisses Vm/Vo, Mittel (94) zum Multiplizieren des Spannungsverhältnisses Vm/Vo mit einem der Impulsbreite bei der von der Spannungsquelle (61) abgegebenen Maximalspannung Vm entsprechenden Wert, um so einen Impulsbreiten-Einstellwert zu erhalten, und Mittel zum Einstellen der Impulsbreite in Übereinstimmung mit dem Impulsbreiteneinstellwert.

9. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch Mittel zur Abgabe eines ersten Signals mit einer höheren Frequenz bei Absinken der Ausgangsspannung, Mittel zur Abgabe eines zweiten Signals zu einem vorgegebenen Zeitpunkt und Mittel zur Erzeugung eines Impulssignals, das einen hohen Pegel hat, wenn das erste Signal den Impulserzeugungsmitteln zugeführt wird, und die ein Signal mit einem niedrigen Pegel erzeugen, wenn das zweite Signal den Impulserzeugungsmitteln zugeführt wird, wodurch die Impulsperiode des von den Impulserzeugungsmitteln abgegebenen Impulssignals mit absinkender Ausgangsspannung kürzer wird.

10. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet, durch Mittel zur Abgabe eines ersten Signals zu einem vorgegebenen Zeitpunkt, Mittel zur Abgabe eines zweiten Signals mit einer niedrigeren Frequenz bei Absinken der Ausgangsspannung und Mittel zum Erzeugen eines Impulssignals, das einen hohen Pegel hat, wenn das erste Signal den Impulserzeugungsmitteln zugeführt wird, und das einen niedrigen Pegel hat, wenn das zweite Signal den Impulserzeugungsmitteln zugeführt wird, wodurch die Impulsbreite des Impulssignals mit abfallender Ausgangsspannung der Spannungsquelle (61) größer wird.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der anzutreibende Mechanismus der Antriebsmotor (24) einer Magnetplattenanordnung ist, wobei der Motor (24) mit einer der Breite der Periode des Impulssignals entsprechenden Drehzahl antreibbar ist und wobei die Steuerung der Motordrehzahl so erfolgt, daß sie unabhängig von der Ausgangsspannung der Spannungsquelle (61) konstant ist.

12. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Mechanismus durch eine äquivalente Spannung antreibbar ist, die durch die Impulsbreite und Impulsperiode des Impulssignals bestimmt wird, wobei die Amplitude des Impulssignals mit dem Absinken der Ausgangsspannung der Spannungsquelle (61) niedriger wird und die Steuerung der Impulsperiode und/oder der Impulsbreite des Impulssignals so erfolgt, daß der Mechanismus (24) mit konstanter Charakteristik angetrieben wird unabhängig von dem Betrag der momentanen Ausgangsspannung der Spannungsquelle (61).