DE6605278U - Geraet zur aufnahme und wiedergabe von signalen - Google Patents

Description

Gerät zur Aufnahme und Wiedergabe von Signalen.

Die Neuerung betrifft ein Gerät zur Aufnahme und Wiedergabe von Signalen auf einen bzw. von einem Aufzeichnungsträger mit einem beweglichen Wandlerkopfträger, der mindestens einen an den Wandler angeschlossenen Vorverstärker enthält.

Bei der Magnetbandaufzeichnung von Videosignalen werden sowohl für die Aufnahme als auch für die Wiedergabe im allgemeinen bewegliche Magnetköpfe verwendet. Dabei sind in sogenannten Quadruplex- oder Vierfachsystemen vier Magnetköpfe im gleichen Abstand auf den Umfang einer drehbaren Kopfscheibe, die das Band in Qngrr1ohxung überstreicht oder abtastet, verteilt. Bei Systemen mit sogenannten Schraubenlinien- oder Schrägspurabtastung,

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wird für die Abtastung des Bandes ein beweglicher Magnetkopf verwendet.

j ¥enn bewegliche Magnetköpfe verwendet werden, müssen Maßnahmen für die signalmäBige Kopplung der Magnetköpfe mit dem ortsfesten Schaltungsteil des Bandgerätes getroffen werden. Im allgemeinen erfolgt diese Kopplung über eine Schleifringanordnuiag. Durch solche Schleifringe werden die Wicklungen der Magnetkopfe kapazitiv belastet, und zwar in einem Maße, das bei Erequensen unterhalb ungefähr 10 MHz unerheblich ist, dagegen bei Prequenzen oberhalb ungefähr 10 MHz von Bedeutung und bei Frequenzen _: oberhalb ungefähr 20 HHz sogar von erheblicher Bedeutamg ist. Ferner neigen Schleifringe dazu, Störungen in das vom Band ab-

gelesene Signal einzuführen und den Störabstand oder das Signalzu-Rausch-Verhältnis zu verkleinern.

Eine Möglichkeit, die Probleme, die sich aus der kapazitiven Belastung und der Einführung von Stör- oder Rauschkomponenten durch die Schleifringanordnung ergeben, zu lösen, besteht in bekannter Weise darin, einen Vorverstärker mit einer Röhre unmittelbar auf der KopfScheibenanordnung anzubringen, um das durch den Magnetkopf vom Band abgelesene Signal vor seiner Zuleitung an die Schleifringe zu verstärken. Durch den hohen Eingangswiderstand und den niedrigen Ausgangswiderstand des Vorverstärkers wird die kapazitive Belastung der Kopfwicklungen auf einer, vernachlässigbar kleinen Wert verringert. Außerdem wird dadurch, daß das Signal vor dem Einführen von irgendwelchen Stör- oder Rauschkomponenten durch die Schleifringe im Vorverstärker verstärkt wird,der Störabstand auf einen annehmbaren Wert erhöht.

Die Hauptschwierigkeiten, die bei Verwendung eines auf der Kopfscheibenanordnung vorgesehenen Vorverstärkers auftreten, ergeben sich aus der Notwendigkeit, den Vorverstärker während der Aufnahme elektrisch vom Magnetkopf zu trennen und ferner bei der Wiedergabe den Aufnahmeverstärker und die dazugehörigen Schleifringanordnung vom Magnetkopf zu isolieren. Mechanische Relais arbeiten jedoch bei den verhältrismäßig hohen Drehgeschwindigkeiten, die bei beweglichen Kopfscheiben normalerweise in Präge kommen, nicht zufriedenstellend und außerdem gestaltet sich die Anbringung solcher Relais oder Schalter technisch außerordentlich schwierig.

Der !Teuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine neuartige Schaltanordnung für die Steuerung der Aufnahme- und Wiedergabevorgänge einer auf einem beweglichen Bauteil angeordneten Signalaufzeichnungs- und -Wiedergabeeinrichtung zu schaffen.

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Diese Aufgabe wird neuerungsgemäß dadurch, gelöst, daß auf dem Wandlerkopixxäger außerdem ein mit ihm beweglicher Halbleiterschalter zum Verbinden des Yfandlerkopfes mit dem Verstärker bei Y/iedergabe und zum Trennen bei Aufnahme angeordnet ist. Ein derartiger Halbleiterschalter ist räumlich außerordentlich klein, so daß er sich gut in einen umlaufenden Wandlerkopfträger einbauen läßt, und er arbeitet bei allen in Erase kommenden Umlaufgeschwindigkeiten zufriedenstellend, da er keine mechanisch bewegten Teile aufweist. Auf diese V/eise zeichnet sich das Gerät durch eine außerordentlich gute Funktionssicherheit aus.

Der Halbleiter kann mehrere Dioden enthalten, deren Stromleitung durch eine auf dem ortsfesten Geräteteil angeordnete Vorspans—

^-erzeugungs
nungsfechaltung gesteuert wird. Die Dioden sind so geschaltet, daß sie die Aufnahmeschaltung während der Wiedergabe von den Köpfen trennen und zugleich eine Verbindung zwischen den Köpfen und den Vorverstärkern herstellen. Während der Aufnahme werden dagegen die Vorverstärker von den Köpfen und der Aufnahmeschaltung getrennt.

Die WpacTirag wird z&* Hand eier· faeigefüg-fcsn Zeichnung jτη einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Figur 1 das S ehalt schema einer Ausführungsfors der neuerungsgemäßen Anordnung;

Figur 2 ein Strom-Spannungsdiagraimii, das die Arbeitsweise bestimmter Bauelemente in der Anordnung nach Figur 1 veranschaulicht: und

Figur 3 eine teilweise im Schnitt gezeichnete Darstellung, welche die konstruktiven Merkmale einer bevorzugten Ausführungsform. der neuerungsgemäSen Anordnung veranschaulicht.

In Figur 1 sind zwei übliche Magnetköpfe 1 und 2 mit entsprechen J den Wicklungen 3 und 4 auf einer beweglichen Kopfhalterung 5, j angedeutet durch, die gestrichelte Linie, angeordnet. Die beweg- ; liehe Kopfhalterung 5 kann beispielsweise eine ärehbare Kopf—

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scheibe sein. Sämtliche innerhalb des durch die gestrichelte Linie umfaßten Blockes befindlichen Bauelemente sind auf der bev/eglichen Kopfhalterung 5 angeordnet. Während im vorliegenden EaIl zwei Köpfe vorhanden sind, läßt sich die feuerung auf Anordnungen mit einer beliebigen Anzahl von Köpfen anwenden. So eignet sich die Steuerung sehr gut für z. B. ein Videobandgerät mit Schraubenlinienabtastung, das mit nur einem Kopf arbeitet, sowie für Videoaufzeichnungsgeräte mit Vierfachabtastung, bei denen vier Köpfe verwendet werden. Die Wicklungen 3 und 4 sind an eine gemeinsame Masserückleitung 6 sowie jeweils über eine Diode 9 bzw. 10 an einen Vorverstärker 7 bzw. 8 angeschaltet. Die Ausgänge der beiden Vorverstärker 7 und 8 sind über Schleifringe 12 bzw. 13 mit zwei auf dem ortsfesten Geräteteil angeordneten Wiedergabeverstärkern 14- bzw. 15 verbunden. Die Masserückleitung 6 ist über einen Schleifring 16 mit den auf dem ortsfesten Geräteteil befindlichen Bauelementen verbunden. Die Vorverstärker 7 und 8 sowie die Wiedergabeverstärker 14 und 15 sind von üblicher Bauweise.

die beiden Dioden 9 und 10 werden übliche Dioden verwendet. Ihre Stromleitung wird durch Vorspannschaltungen gesteuert, die für die beiden Dioden identisch ausgebildet sind, so daß hier nur die Vorspannschaltung für die Diode 9 im einzelnen beschrieben wird. Die Anode der Diode 9 ist außer an die Eingangsklemme des Vorverstärkers 7 über zwei Widerstände 20 und 21 sowie über jeinen Schleifring 22 an einen Schalter 23 angeschlossen. Der eine pol 24 des Schalters 23 liegt am positiven Pol einer Batterie |25, wahrend sein anderer Pol 26 am negativen Pol einer zweiten ■Batterie 27 liegt. Die beiden anderen Pole der Batterien 25 und

27 liegen an der Masserückleitung. Wenn der Sehalter 23 auf den b?ol 24 geschaltet ist, erhält die Diode 9 eine positive Vorspannung, so daß sie leitet. Hex Stromweg verläuft dabei durch die jWicklung 3 des Kopfes 1. Der entsprechende StroisfluS reicht zwar jaus, um die Diode 9 frei sämtlichen an der Wicklung 3 auftreten— !den Signalspannungspegeln leitend zu halten, genügt jedoch niclit,

den Kern des Jiopxes 1 zu sättigen oder eine Aufzeichnung oder !Löschung auf dem Hagnetband zu bewirken» weimjier Schalter_23^ auf

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den Pol 26 geschaltet ist, erhält die Diode 9 eine negative Vorj spannung, durch welche sie gesperrt wird, so daß der Signalweg J von der wicklung 3 zu den Eingangsklemmen des Vorverstärkers j 7 unterbrochen ist. Die Batterie 25 liefert, außer daß sie die : Diode 9 vorspannt, auch die Betriebsspannung für den Torverstärker 7. Zwischen den Widerstand 21 und den übrigen Schaltungsteil aes Vorverstärkers 7 ist eine Diode 30 eingeschaltet, so daß bei negativer Vorspannung der Diode 9 die von der Batterie 27 gelieferte negative Spannung nicht zum Vorverstärker 7 gelangt.

Die Wicklung 3 des Kopfes 1 ist an die eine Seite eines gegen- : sinnig parallelgeschalteten Diodenpaares 40 und 41 angeschlossen. Die andere Seite dieses Diodenpaares ist über einen Schleifring 42 mit einem Aufnahmeverstärker 43 verbunden. Die Wicklung 4 ist in entsprechender Weise über ein Diodenpaar 44, 45 und den gleichen Schleifring 42 mit dem Aufnahmeverstärker 43 verbunden. Pur die vier ^ioden 40,41»44 und 45 werden übliche Dioden, die für das Öffnen eine gewisse Schaltspannung benötigen, verwendet. Die Schaltspannung, das heißt diejenige Durchlaßspannung, die erforderlich ist, um die Dioden in den leitenden Zustand zu steu-· ern, sollte größer sein als der maximale Pegel des bei der Wiedergabean den beiden Wicklungen 3 "und 4 auftretenden Ablesesignals. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, gelangt durch die beiden Diodenpaare kein von den Köpfen 1 und 2 abgelesenes Signal hin- ! i durch. Dies ist in dem Diagramm nach Figur 2 veranschaulicht,

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; das die gemeinsame Strom-Spannungscharakteristik für eines der Diodenpaare, beispielsweise das Diodenpaar 40,41 wiedergibt. Wie man sieht, hat die Kennlinie ein erstes Schalt-spannungsgebiet 50 sowie ein zweites Schalspannungsgebiet 51 voj. ungefähr gleicher Größe. Die Kurve 51 veranschaulicht ein vom Kopf 1 angelese-j nes Signal. Man sieht, daß die maximale Spannung dieses Signals kleiner ist als die Sehaltspannung des Diodenpaares. Das Signal gelangt daher nicht durch das Diodenpaar zum Schleifring 42. Die auf dem Band aufzuzeichnenden Signale haben dagegen eine sehr viel größere Amplitude als die abgelesenen Signale. Ein solches aufzuzeichnendes Signal ist durch die Kurve 53 in Figur 2 ange- ; deutet. Dieses Signal hat ene so £roße Amplitude, daß die Dioden

41 und 41 bei seinen beiden Halbwellen leiten. Die geringfügige Übergangsverzerrung, die durch die Schaltspannungen der beiden Dioden 40 and 41 bedingt ist, hat einen vernachlässigbar kleinen Einfluß.

Bei der Aufnahme wird das aufzuzeichnende Signal im Aufnahmeverstärker 43 verstärkt und über den Schleifring 42 und die vier Dioden 40,41,44 und 45 den beiden Aufnahmeköpfen 1 und 2 zugeleitet. Wie erwähnt, wird durch die Eigenschaften der vier Dioden eine geringfügige Übergangsverzerrung eingeführt, die jedoch, unbedeutend ist, wenn der Pegel oder die Amplitude der aufzuzeichnenden Signale genügend groß ist. Der Schalter 23 ist während der Aufnehme auf den Pol 26 geschaltet, so daß die Dioden 9 und 10 negativ vorgespannt sind. Diese Dioden sind daher gesperrt, so daß das Aufζeichnungssignal nicht zu den Vorverstärkern 7 und 8 gelangt. Außerdem sind die Vorverstärker 7 und 8 unwirksam, da sie keine Betriebsspannung erhalten.

Bei der Wiedergabe ist der Schalter 23 auf den Pol 24 geschaltet so daß die Dioden 9 und 10 eine positive Vorspannung erhalten und beide leiten» Ferner erhalten die beiden Vorverstärker 7 und 8 ihre Betriebsspannung, so daß sie in Betrieb sind. Da während der Wiedergabe am Ausgang des Aufnahmeverstärkers 43 ke^n Signal erscheint, ist dieSpannung am Schleifring 42 im wesentlichen null, so daß die Dioden 40,41,44 und45 sämtlich gesperrt sind. Zwar bilden die vier Dioden einen gewissen kapazitiven Nebenschluß für die Wicklungen 5 und 4; jedoch ist diese Nebenschlußwirkung im Vergleiäi zu derjenigen kapazitiven Belastung, die durch die Schleifringe bei den bisher bekannten Anordnungen verursacht wird, vernachlässigbar. Die von den Köpfen 1 und 2 abgelesenen Signale durchlaufen die Dioden 9 und 10 und werden in den beiden Vorverstärkern 7 und 8 verstärkt. Die Vorverstärker 7 und 8 sind in üblicher Weise mit hohem Eingengswiderstand ausgebildet. Die Belastung der Wicklungen 3 und A durch diese Vorverstärker ist daher vernachlässigbar. Da die kapazitive Belastung der Wicklungen 3 und 4 vernachlässigbar klein ist, können die Köpfe 1 und 2 sehr hochfrequente Signale

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einwandfrei ablesen, ferner kann man, da keine nennenswerte kapazitive Belastung vorhanden ist, höherinduktive Köpfe mit entsprechend größerer Empfindlichkeit verwenden.

Die verstärkten Ausgangssignale der Vorverstärker 7 und 8 gelan-I gen über die Schleifringe 12 bzw. 13 zu den üblich ausgebildej ten Wiedergabeverstärkern 14 bzw. 15. Deren Ausgangssignale j werden in der jeweils gewünschten Weise weiterverarbeitet. i

! Figur 3 veranschaulicht eine Möglichkeit, wie man die beschriebene Schaltung auf einer Drehwelle anbringen kann. In Figur 3 sind zwei Magnetköpfe 51 und 52 in üblicher Weise auf einer Kopfscheibe 55 angeordnet, die auf einer Welle 56 gelagert ist. Die Welle 56 ist in üblicher Weise mit einem Motor (nicht gezeigt) verbunden. Die Kopfscheibe 55 mit den dazugehörigen Köpfen kann beispielsweise von demjenigen Typ sein, der üblicherweise für die Vierfach- oder Schraubenlinienaufzeichnung verwendet wird. Da zwei Köpfe vorhanden sind, werden zwei identische Schaltungen mit jeweils einem Vorverstärker und Schaltdioden benötigt. Ein Bauteil 60, das die in Figur 1 gezeigte Schaltungsanordnung enthält, ist ebenfalls auf der Welle 56 angeordnet. Dabei können die zu den einzelnen Magnetköpfen gehörigen Schaltungen jeweils in einen Behälter eingebaut sein, von j denen zwei, nämlich die Behälter 61 und 62 gezeigt sind. Die \ in den Behältern 61 und 62 befindlichen Schaltungen sind an die entsprechenden Köpfe 51 und 52 angeschlossen. Die Schaltungs-, behälter 61 und 62 sind in einem gehäuseartigen Halterungsteil 65, beispielsweise aus Kunststoff, angeordnet. Zwei durch geeignete Befestigungsmittel 72 am Halterungsteil 65 befestigte Stirnplatten 70 und 71 dienen zur Halterung der Schaltungsbehälter 61 und 62 im Halterungsteil.65. Die Stirnplatte 70 hat zwei Löcher 75 und 76, durch welche die Leitungen von den Magnetkopf en 51 und 52 zu den Schaltungen in den Behältern 61 und I62 geführt werden können. Der Anschluß der Schaltungen in den Behältern 61 und 62 an die äußere Schaltung des Gerätes erfolgt mittels Drähten, die von den Behältern 61 und 62 durch die Welle 56 zu einer Schleifringanordnung 80 geführt sind. Die fünf ge-

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zeigten Schleifringe ^r Anordnung 80 entsprechen des fünf Schleifringen dejr Schaltung nach Figur 1 und sind entsprechend beziffert.

Wird die !Teuerung auf eine System mit vier Köpfen angev/endet, so baut man in eine Anordnung von der in Figur 3 gezeigten Art entsprechend vier Schaltungsbehälter ein. Für die Ankopplung an die beiden zusätzlichen Vorverstärker sind dann auf der Welle 56 noch zwei zusätzliche Schleifringe anzubringen.

Claims (6)

1. Sehutsans

   i 1... Gerät zur Aufnahme und Wiedergabe von Signalen auf einen !bzw. von einem Aufzeichnungsträger, mit einem beweglichen Wand— !lerkopfträger, der mindestens einen an den Wandler angeschlossenen Vorverstärker enthält, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Wandlerkopfträger (5) außerdem ein mit ihm beweglicher Halbleiterschalter (61,62) zum Verbinden des Wandlerkopfes (51,52) mit dem Vorverstärker "bfii Wiedergabe und zum Trennen bei Aufnahme engeordnet ist.
2. 2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekeainzei chn·ίβ % , daß der Halbleiterschalter Halbleiterdioden (9,10,40, 41,44,45) aufweist und daß auf dem Wandlerkopfträger (5) außerdem eine Vorspannungsübertragungsanordnung (20,21,30) für die Halbleiterdioden angeordnet ist.
3. 3. Gerät nach Anspruch 2 , dad ur ch gekennzeichnet , daß auf dem festen Teil des G-erätes mindestens ein weiterer Verstärker (43) angeordnet ist_s der mit dem Halbleiterschalter (9,10,40,41,44,54) über eine Schleifringanordnung (42) verbunden ist./
4. *4. Gerät nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch leine auf dem festen Teil des Gerätes angeordnete Vorspannungserzeugungsanordnung (23 bis 27), die mit der Vorspannungsübertragungsanordnung (20,21,30) über Schleifringe (22) in Verbindung steht_v
5. 5. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß auf dem Wandlerkopfträger (5) zwei wandlerkopfe (51,52) und für jeden Wandlerkopf ein eigener Vorverstärker, Halbleiterschalter und eine eigene Vorspannungsübertragungsanordnung angeordnet sind und daß auf dem festen Teil

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   -Z-

   des Gerätes ein gemeinsamer Aufnahmeverstärker (43) und eine gemeinsame Yorspaniiungseräeugungsanordnung (23 bis 27) vorgesehen sind.
6. 6. Gerät nach den Ansprüchen 1 bis 5

   dadurch ge-

   kennzeichnet, daß alle Verbindungen der auf dem bev/eglichen Wandlerkopf träger angeordneten Bauteile mit den
   feststehenden Bauteilen als Schleifkontakte (12,13,16,22,42) ausgebildet sind.-