JP3257209B2

JP3257209B2 - ディジタル信号記録回路

Info

Publication number: JP3257209B2
Application number: JP32615493A
Authority: JP
Inventors: 実河原
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH07153007A; US5519545A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気テープに回転ヘッ
ドを用いてディジタルビデオ信号やディジタルオーディ
オ信号等を記録するディジタル信号記録回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディジタルビデオテープレコーダ
や、ディジタルオーディオテープレコーダ等のディジタ
ル信号記録再生装置においては、大容量高密度高速記録
を実現するため、データ信号の短波長化、高速化、高周
波化が図られている。このため、データ信号を磁気テー
プに記録するには、回転ヘッドにデータ信号を伝送する
回転トランスを高精度、高性能とすることが必要となっ
てくる。

【０００３】この回転トランスは、電気的には結合して
いるが機械的には離れていながらデータ信号を回転ヘッ
ドに伝送するものであり、結合係数が１に近い値である
ほど固定側である１次側のコアから回転側である２次側
のコアに効率良くデータ信号を伝送することができる。

【０００４】このような回転トランスを用いて回転ヘッ
ドにデータを伝送しているディジタル信号記録再生装置
の内、従来のディジタル信号記録回路の例を図９を参照
しながら説明する。

【０００５】この従来例のディジタル信号記録回路に
は、図示しないディジタル信号処理系から入力端子５１
を介してデータ信号が入力される。このデータ信号は、
Ｄ−フリップフロップ回路５３のデータ端子Ｄに供給さ
れる。このＤ−フリップフロップ回路５３のクロック入
力端子ＣＬには、入力端子５２を介して図示しないディ
ジタル信号処理系で得られたクロック信号が供給され
る。そして、Ｄ−フリップフロップ回路５３は入力端子
ＣＬに供給されたクロック信号に同期させて、データ信
号を出力端子から出力する。このように、入力端子５１
を介して図示しないディジタル信号処理系から供給され
たデータ信号は、Ｄ−フリップフロップ回路５３で同期
化され、整形される。この信号は、回転トランス５４の
１次側コアに供給される。

【０００６】この回転トランス５４は、１次側コアに上
記Ｄ−フリップフロップ回路５３から供給されたデータ
信号を、該１次側コアと微小な空隙を介して回転されて
いる２次側コアに伝送する。この２次側コアに伝送され
た信号は、差動増幅回路５５を介して、２値化手段であ
る例えばスライサ５６に供給される。このスライサ５６
で２値化されたデータ信号は、差動増幅回路５７を介し
て磁気ヘッド５８に供給される。そして、磁気ヘッド５
８は、２値化されたデータ信号を図示しない磁気テープ
に記録する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、回転トラン
ス５４は、１次側コアに供給された信号を伝送する際、
その信号の直流及び低域成分を伝送できない。すなわ
ち、この回転トランス５４は、データ信号を伝送する際
にデータ信号の低域を遮断してしまうので、伝送データ
信号は、低域成分が失われてしまっている。

【０００８】この回転トランスの低域遮断の特性は、回
転トランスのインダクタンスと、例えば信号源等の他の
回路のレジスタンスに起因する。図１０に、図１２に示
す等価回路で表せる回転トランスの周波数対振幅特性を
示す。なお、図１２の等価回路の各値は、Ｃ_P1＝５ｐ
Ｆ，Ｌ₀＝１０μＨ，ｋ（＝結合係数）＝０．９８，Ｃ
_P2＝５ｐＦ，Ｒ_L＝１００Ωである。

【０００９】ここで、信号源抵抗Ｒを１００Ω又は２０
０Ωにすると、図１０に示すように周波数が１ＭＨｚ以
下の場合、振幅が急激に低下する。例えば、信号源抵抗
Ｒが１００Ωである場合、図１２に示した等価回路は、
カットオフ周波数ｆｃが１ＭＨｚの１次のハイパスフィ
ルタ（ＨＰＦ）と同じ働きをしてしまう。このため、信
号源の電圧波形が歪のない矩形波であっても、負荷抵抗
Ｒ_Lの両端に現れる出力信号の電圧波形にはいわゆるサ
グが発生してしまう。また、信号源抵抗Ｒを５Ωにすれ
ば、カットオフ周波数ｆｃを０．３ＭＨｚ程にすること
ができるが、それでも直流成分まで通すことは不可能で
ある。また、信号源抵抗Ｒを５Ωとすると、図１１に示
すように、遅延特性が劣化してしまう。

【００１０】また、この低域遮断を、コイルやコンデン
サを用いた回路網で逆回路を構成することも試みられて
いるが、直流成分までは通せず、回路規模も大きくなる
ことから実用には至っていない。

【００１１】さらにまた、データ信号を位相変調して狭
帯域化し、回転トランスの特性に合わせたデータ信号を
作りだして、伝送しようとする方法もあるが、この場合
必要となる伝送帯域の上限が２倍になるため、高域遮断
により伝送信号の振幅が低下され、波形になまりが発生
するため、高い伝送レートへの適応ができなかった。

【００１２】いずれにしても、回転トランスの低域遮断
特性を補償するような有効な方法は、現在までなかっ
た。そのため、上述したような低域遮断特性を持つ回転
トランスを用いた系に、例えば、反転のない信号が続く
と、指数関数曲線で低域の振幅が減衰していく。そし
て、低域の振幅が、例えば差動増幅回路の入力のオフセ
ットやノイズレベルより小さくなると、２値化手段又は
波形整形手段の出力に正しいデータ信号が現れなくな
り、記録磁化反転のタイミングに狂いが生じ、最悪の場
合はデータ信号の欠落が発生し、記録磁化パターンに様
々な悪影響を与え、正しいデータ信号の記録ができなく
なる。

【００１３】本発明は、上述した実情に鑑みてなされた
ものであり、回転トランスの低域遮断特性を補償し、直
流から高周波までの極めて広い帯域の伝送を実現するこ
とによって、正しいデータ信号の記録を行えるディジタ
ル信号記録回路の提供を目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明に係るディジタル
信号記録回路は、データ信号とクロック信号とをそれぞ
れ回転トランスを介して伝送するディジタル信号記録回
路において、上記回転トランスにより伝送されたデータ
信号に対して量子化帰還を施す量子化帰還手段と、上記
量子化帰還手段により量子化帰還されたデータ信号を上
記回転トランスにより伝送されたクロック信号でラッチ
するラッチ手段とを有することを特徴として上記課題を
解決する。

【００１５】この場合、上記ディジタル信号記録回路
は、上記回転トランスに供給するクロック信号の周波数
を分周する分周手段と、上記回転トランスによって伝送
された分周クロック信号の周波数を逓倍する逓倍手段と
を設けても良い。

【００１６】また、上記量子化帰還手段の帰還率を１よ
り小さくすることが好ましい。

【００１７】また、上記回転トランスは複数の信号伝送
用のチャンネルを備え、一のチャンネルを介して伝送さ
れるクロック信号を、他の複数チャンネルを介して伝送
される複数のデータ信号をそれぞれラッチするために共
通に用いるようにしても良い

【００１８】また、上記量子化帰還手段は、伝送された
データ信号を２値化する２値化手段からの２値化出力を
差動で取り出して帰還させることが好ましい。

【００１９】

【作用】量子化帰還手段が回転トランスにより伝送され
たデータ信号に対して量子化帰還を施し、この量子化帰
還されたデータ信号をラッチ手段が回転トランスにより
伝送されたクロック信号を用いてラッチするので、回転
トランスの低域遮断特性を補償することができ、直流か
ら高周波までの極めて広い帯域の伝送を実現することに
よって、正しいデータ信号の記録を行える。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係るディジタル信号記録回路
の好ましいいくつかの実施例について、図面を参照しな
がら説明する。

【００２１】先ず、本発明に係るディジタル信号記録回
路の第１実施例について、図１を参照しながら説明す
る。この図１は、第１実施例の概略構成を示すブロック
図である。この第１実施例においては、転送レート１１
０Ｍｂｐｓ（bits per second）で、ＮＲＺ無変調信号
を記録するので、データ信号の最高基本周波数は５５Ｍ
Ｈｚで、再生時の検出窓幅は９．０９ｎｓとなる。

【００２２】この第１実施例のディジタル信号記録回路
は、図示しないディジタル信号処理系から最高基本周波
数５５ＭＨｚのディジタルビデオ信号を入力端子１を介
して受け取る。このディジタルビデオ信号は、Ｄ−フリ
ップフロップ回路２のデータ端子Ｄに供給される。この
Ｄ−フリップフロップ回路２のクロック入力端子ＣＬに
は、入力端子３を介して図示しないディジタル信号処理
系からクロック信号が供給される。このクロック信号の
周波数は、上記ビデオデータ信号の最高基本周波数５５
ＭＨｚの２倍、すなわち１１０ＭＨｚである。

【００２３】そして、Ｄ−フリップフロップ回路２は、
出力端子からデータ信号を出力する。これらのデータ信
号は、回転トランスのデータ用チャンネル４の１次側コ
アに供給される。

【００２４】回転トランスのデータ用チャンネル４は、
固定側である１次側のコアに供給されたデータ信号を回
転体側である２次側のコアに伝送する。このデータ用チ
ャンネル４によって、回転体側に伝送された伝送データ
信号は、回転トランスの特性により低域遮断され、かつ
伝送歪によりジッタを含んだデータ信号とされてしま
う。この低域遮断され、かつ伝送歪によりジッタが含ま
されたデータ信号は、差動増幅回路５を介して加算器６
に供給される。

【００２５】加算器６の出力信号は、入力した信号を２
値化処理あるいは波形整形処理する例えばスライサ７の
ような２値化手段に供給される。このスライサ７は、入
力した伝送データ信号が所定のレベルを越えたか越えな
いかによって、該伝送データ信号を離散量的に、すなわ
ち２値化信号に変換する。この２値化信号に変換された
伝送データ信号は、回転トランスのデータ用チャンネル
４により、低域遮断され、かつ伝送歪によりジッタを含
んだデータ信号を２値化した信号である。そして、この
２値化信号は、量子化帰還回路８に供給される。

【００２６】この量子化帰還回路８は、差動増幅回路２
１と差動増幅回路２５とを抵抗２２及び２３とを並列に
接続するようにして２本の信号線で接続すると共に、こ
れら２本の信号線間にコンデンサ２４を外付けするよう
に構成されている。これは、条件に応じて時定数を変え
ることができるようにするためである。また、外乱の影
響を低減することができるようにするためでもあるが、
帰還量の制御やバイパスを容易にもしている。すなわ
ち、２本の信号線にそれぞれ抵抗２２と、抵抗２３を挿
入することにより、この抵抗２２及び２３で帰還量を制
御することができ、種々の入力振幅に対応できる。ま
た、２本の信号線を導線で短絡することで帰還量を０と
し、量子化帰還を禁止することができる。

【００２７】この量子化帰還回路８は、図２に示すよう
な構成とされてもよい。すなわち、図２の（Ａ）に示す
ように、直列に接続した差動増幅回路２６とコイル２７
と差動増幅回路２９と、コイル２７と差動増幅回路２９
との間に一端を接続し他端を接地した抵抗２８とにより
構成されてもよい。また、図２の（Ｂ）に示すように、
直列に接続した差動増幅回路３０と抵抗３１と差動増幅
回路３３と、抵抗３１と差動増幅回路３３の間に一端を
接続し他端を接地したコンデンサ３２とにより構成され
てもよい。

【００２８】この量子化帰還回路８で量子化されたデー
タ信号は、加算器６に供給される。加算器６には、上述
したように回転トランスのデータ用チャンネル４によ
り、低域遮断され、かつジッタが含まされたデータ信号
が供給されているが、量子化帰還回路８で量子化された
データ信号と加算されることにより、低域遮断が補償さ
れたデータ信号となる。

【００２９】この量子化帰還回路８は、回転トランスの
インダクタンスと増幅回路系の抵抗値の積として求めら
れる時定数を、抵抗２２及び２３と、コンデンサ２４で
作っている。すなわち、回転トランスが１次のハイパス
フィルタ（ＨＰＦ）のフィルタ特性を有するのに対し、
この量子化帰還回路８は上記ＨＰＦと相補的なローパス
フィルタ（ＬＰＦ）のフィルタ特性を有する。このた
め、加算器６は、低域が遮断されたデータ信号と、この
低域が遮断されたデータ信号の高域を遮断したデータ信
号すなわち波形がなまった信号とを加算し、回転トラン
スのデータ用チャンネル４によって伝送される前の低域
遮断のないデータ信号と波形が同じデータ信号をスライ
サ７に供給する。

【００３０】そして、この低域遮断が補償されたデータ
信号は、スライサ７により２値化され、ラッチ手段であ
るＤ−フリップフロップ回路９のデータ端子Ｄに供給さ
れる。

【００３１】ここで、量子化帰還回路８は、基本的に低
速動作で駆動できるので、この第１実施例のディジタル
信号記録回路における消費電力は、無視できるほどに少
ない。

【００３２】ところで、この量子化帰還回路８での量子
化帰還は、上述したように上記図１に構成を示した回路
構成によって制御できるが、該量子化帰還を１００％か
けて、低域遮断されたデータ信号を完全に補償するため
には、充分な波形等化が必要となる。これはジッタを完
全になくすことがその主な理由であるが、高域の劣化で
振幅が充分でないと、入力信号で反転できず、出力が張
り付くという欠点が生じてしまうのを防ぐためである。

【００３３】ここで、量子化帰還回路８の量子化帰還を
１００％ではなく、例えば５０％にすると、ジッタは残
るものの直流からの広帯域伝送が可能となる。図３に、
図１に示した量子化帰還回路８にて回転トランスによっ
て伝送されたデータ信号に対し、量子化帰還量を変えた
場合の実測遅延時間の変化の様子を示し、量子化帰還量
と伝送帯域との関係を説明する。

【００３４】図３において、横軸は入力する矩形波の周
波数を、縦軸は出力された波形のゼロクロス点の遅延時
間を示している。量子化帰還の割合が０％、すなわち帰
還をかけていないときには、１ＭＨｚ以下が遮断されて
いる。一方、量子化帰還の割合が１００％のときには、
低域まで時間差なく伝送できる。しかし、このとき、振
幅不足から１００ＭＨｚ以上の高域は遮断されてしまっ
ている。ばらつきや温度特性を考慮すると、この量子化
帰還回路８では、周波数が５５ＭＨｚ以上の信号を遮断
してしまう可能性がある。これに対し、量子化帰還の割
合が５０％のときには、高域と低域で遅延時間に差が生
じジッタを含んでしまうものの、低域から１５０ＭＨｚ
という高域まで伝送することができる。この５０％の量
子化帰還は、例えば入力振幅２００ｍＶｐｐに対して帰
還信号の振幅、すなわちスライサの出力レベルを、１０
０ｍＶｐｐとすることで実現できる。

【００３５】このため、第１実施例のディジタル信号記
録回路では、量子化帰還回路８にある程度のジッタを残
留させながらも、広い帯域の伝送を可能とさせ、残った
ジッタの低減には他の手段をとることとした。

【００３６】第１実施例のディジタル信号記録回路は、
上記ジッタを低減するため、入力端子３を介したクロッ
ク信号を分周回路１０にも供給する。

【００３７】この分周回路１０は、その分周比を例えば
２とすることで、クロック信号の周波数を１／２倍す
る。すなわち、入力端子３から供給された周波数１１０
ＭＨｚのクロック信号は、分周回路１０によって、周波
数５５ＭＨｚの分周クロック信号とされる。このよう
に、分周回路１０によって分周されることにより、デー
タ信号の最高基本周波数と同じ周波数にされたクロック
信号は、本質的にデータ信号と遅延時間を揃えることに
なる。このため、これらの遅延時間の管理が容易にな
り、個々の時間差を縮めるための調整が不要となる。ま
た、クロック信号は単一周波数であるため、簡単な１次
系のフィルタで遅延時間が変えられるが、周波数を分周
回路１０により下げたことで、その可変範囲が広がり、
遅延時間差の最適化が容易になる。また、クロック信号
の周波数が下がるため、伝送波形を改善でき、さらに、
回転トランス及びその周辺に配線された各種の信号線へ
のクロストークを減らすことができる。

【００３８】この分周クロック信号の周波数５５ＭＨｚ
は、上述したようにビデオデータ信号の最高基本周波数
と同じ値である。この分周クロック信号は、回転トラン
スのデータ用チャンネル４とは異なるクロック用チャン
ネル１１の１次側のコアに供給される。

【００３９】この回転トランスのクロック用チャンネル
１１は、固定側に巻かれた１次側コアに供給された分周
クロック信号を回転体側に巻かれた２次側コアに伝送す
る。ここで、分周クロックは、単一周波数であるため、
遅延してもジッタを生じさせない。このクロック用チャ
ンネル１１によって、回転体側に伝送された分周クロッ
ク信号は、差動増幅回路１２を介して、入力した信号を
２値化処理する２値化手段である例えばスライサ１３及
びレベル検出回路１４に供給される。

【００４０】スライサ１３は分周クロック信号を２値化
して、ハイ（Ｈ）レベルと、ロー（Ｌ）レベルの論理信
号に変換する。このＨレベル、Ｌレベルの論理信号は、
逓倍回路１５に供給される。

【００４１】逓倍回路１５は、一般的に、図４に示すよ
うな回路で構成されている。すなわち、逓倍回路は、一
般的に、抵抗ＲとコンデンサＣよりなる積分回路と、エ
クスクルーシブＯＲゲート４２から構成されている。こ
の逓倍回路の一般的な逓倍動作を図５の波形図を用いて
説明しておく。

【００４２】この逓倍回路に入力端子４１を介して供給
されたクロックパルス信号Ｓ１は、積分回路に供給され
る。この積分回路は、上述したように抵抗Ｒとコンデン
サＣからなり、のこぎり波信号Ｓ２を生々する。クロッ
クパルス信号Ｓ１とのこぎり波信号Ｓ２は、エクスクル
ーシブＯＲゲート４２に供給される。エクスクルーシブ
ＯＲゲート４２は、そのしきい値Ｔｈを基準として
“０”及び“１”を区別する。このため、エクスクルー
シブＯＲゲート４２は、クロックパルス信号Ｓ１の２倍
の周波数の出力パルス信号Ｓ３を出力する。この逓倍回
路２５の出力パルス信号Ｓ３は、デューティ比ａ／ｂで
あり、出力端子４３から出力される。

【００４３】このような一般的な動作をする逓倍回路を
用いてこの第１実施例のディジタル信号記録回路では、
スライサ１３の出力信号を周波数が２倍のクロック信号
としている。この周波数が２倍のクロック信号は、分周
回路１０に入力される前のクロックと同一の周波数とな
る。したがって、この逓倍回路１５によって容易に、本
来、データ信号をラッチする際の正しいタイミングのク
ロック信号が広い帯域に亘って再現できる。また、この
逓倍回路１５は、簡単な構成であるので、この第１実施
例のディジタル信号記録回路の回路規模を小さくするの
を助ける。

【００４４】この逓倍回路１５から出力されたクロック
信号は、ラッチ手段であるＤ−フリップフロップ回路９
のクロック入力端子ＣＬに同期化クロックとして供給さ
れる。

【００４５】Ｄ−フリップフロップ回路９は、上述した
ようにラッチ手段であり、データ端子Ｄにスライサ７か
ら供給された伝送データ信号を、各クロック入力端子Ｃ
Ｌに逓倍回路１５から供給されたクロック信号でラッチ
することにより、ジッタの除去されたデータ信号を出力
端子から出力する。このようにして、第１実施例のディ
ジタル信号記録回路は、量子化帰還回路８を中心とした
系とは別の系にて、ジッタを低減することができる。

【００４６】なお、Ｄ−フリップフロップ回路９の出力
端子は、切り換え回路１６の被選択端子１６ｂに接続さ
れている。

【００４７】一方、レベル検出回路１４は、差動増幅回
路１２から供給される分周クロック信号レベルを検出
し、その検出レベルの有無に応じて切り換え回路１６の
切り換えを制御する。このレベル検出回路１４は、例え
ば、全波整流回路によって構成されている。また、切り
換え回路１６は、上述した被選択端子１６ｂと、Ｄ−フ
リップフロップ回路９を介さない伝送データ信号が供給
される被選択端子１６ａと、これらの被選択端子に切り
換え接続される可動片１６ｃにより構成されている。

【００４８】例えば、レベル検出回路１４が分周クロッ
ク信号レベルを検出したとき、該レベル検出回路１４は
切り換え回路１６の可動片１６ｃを被選択端子１６ｂに
切り換え、差動増幅回路１７にＤ−フリップフロップ回
路９で同期化されたジッタを含まないデータ信号を供給
する。すると、磁気ヘッド１８により、図示しない磁気
テープに、低域遮断が補正され、かつジッタの影響を受
けないデータ信号が記録される。

【００４９】また、例えば、レベル検出回路１４が分周
クロック信号レベルを検出しないとき、該レベル検出回
路１４は切り換え回路１６の可動片１６ｃを被選択端子
１６ａに切り換え、差動増幅回路１７にＤ−フリップフ
ロップ回路９を介さない伝送データ信号を供給する。す
ると、磁気ヘッド１８により、図示しない磁気テープ
に、低域遮断が補正されたデータ信号が記録される。

【００５０】このように、レベル検出回路１４が分周ク
ロック信号のレベルの有無を検出し、その検出結果に応
じて、切り換え回路１６の切り換えを制御し、適宜に磁
気ヘッド１８から記録されるデータ信号を選択的に切り
換えているのは、クロック用チャンネル１１から、例え
ば断線短絡等の影響により、分周クロックが供給されな
い場合においても、データ信号の記録を可能とするため
である。データ用チャンネル４は、一般的に、磁気ヘッ
ド１８の数に対応して複数個存在し、例え１個がなんら
かの原因でデータ信号を伝送しなくなったとしても、全
くデータ信号記録ができなくなるものではない。これに
対して、クロック用チャンネル１１は、１個のみ設けら
れ、その伝送されたクロックを他のチャンネルへ共通化
して供給しているので、該クロック用チャンネル４がな
んらかの原因でクロック信号を伝送しなくなると、全く
データ信号が記録されなくなる。そこで、レベル検出回
路１４によって、クロック信号が伝送されてこないのを
検出したときには、Ｄ−フリップフロップ回路９を介さ
ない、伝送データ信号を磁気ヘッド１６によって記録さ
せ、全くデータ信号が記録されないというような状態を
起こさせないようにしている。

【００５１】以上より、この第１実施例のディジタル信
号記録回路は、回転トランスのデータ用チャンネル４に
より伝送されたデータ信号に対して５０％の量子化帰還
を施し、誤動作を防ぎつつ直流まで確実に通過させ、ま
た、分周回路１０と逓倍回路１５を有したクロック信号
伝送系からのクロック信号を用いて、伝送データ信号を
Ｄ−フリップフロップ回路９にてラッチし残留ジッタを
除去している。このため、この第１実施例のディジタル
信号記録回路は、直流から高周波までの極めて広い帯域
の伝送が、回転トランスを使用しながらも実現でき、高
品質のディジタル信号記録を可能とする。また、量子化
帰還だけで伝送信号の波形を完全に復元しようとするも
のではないので、回転トランスに対する合わせ込み調整
が不要となると共に等価回路を不要とする。また、変復
調器が不要であるため、低価格及び省電力化及び低価格
化を図ることができる。

【００５２】また、クロック用チャンネル１１から伝送
されるクロック信号のレベルをレベル検出回路１４で検
出することによって、クロック信号がクロック用チャン
ネル１１から伝送されてこない状態を把握し、Ｄ−フリ
ップフロップ回路９からの低域遮断が補償され、かつジ
ッタが低減されたデータ信号を記録できないときには、
スライサ７からの低域遮断が補償されたデータ信号のみ
を磁気ヘッド１８から記録することができるので、全く
データ信号の記録がないという状態を起こさせない。さ
らに、レベル検出回路１４が検出するのは、分周回路に
よって例えば１／２倍に分周された周波数のクロック信
号であるので、該レベル検出回路１４の動作周波数を低
くできるため、回路の実現が容易になり、消費電力を抑
えることもできる。

【００５３】また、この第１実施例のディジタル信号記
録回路は、本質的にデータ信号とクロック信号の遅延時
間を揃えるので、これらの遅延時間の管理が容易にな
り、個々の時間差を縮めるための調整が不要となる。ま
た、クロック信号は単一周波数であるため、簡単な１次
系のフィルタで遅延時間が変えられるが、周波数を分周
回路により下げたことで、その可変範囲が広がり、遅延
時間差の最適化が容易になる。また、クロック信号の周
波数が下がるため、伝送波形を改善でき、また、回転ト
ランス及びその周辺に配線された各種の信号線へのクロ
ストークが減る。

【００５４】また、回転ドラム上で必要となる各種処理
用の低速ロジック回路のクロックや、回転消去ヘッド用
の交流消去信号は、クロック信号から分周して作るが、
この実施例に係るディジタル信号記録回路では、予め分
周回路によってある程度まで分周しているので、回転ド
ラム上で新たに分周する回路を省くことができる。

【００５５】また、この第１実施例のディジタル信号記
録回路のクロック用チャンネル１１に伝送されたクロッ
ク信号は、共用クロックとして他の複数のデータ用チャ
ンネルが伝送した伝送データ信号をラッチする際に用い
られてもよい。

【００５６】すなわち、この第１実施例のディジタル信
号記録回路は、図６に示すようなディジタル信号記録再
生回路に適用されてもよい。この図６に示すディジタル
信号記録再生回路は、ディジタル信号の記録と共に再生
を行う回路である。

【００５７】すなわち、この図６に示すディジタル信号
記録再生回路は、ディジタル信号処理系８１からのディ
ジタル信号を記録する場合、回転トランス８２のクロッ
ク用チャンネル８２ａが伝送したクロック信号を、回転
トランス８２のデータ用チャンネル８２ｂ，８２ｃ，８
２ｄ及び８２ｅが伝送したデータ信号のラッチに共用し
て用いている。このクロック信号を共用して行われるラ
ッチは、上記図１にて破線で囲んだ領域３５と同様の信
号処理を行う領域（２値化手段＋量子化帰還手段＋ラッ
チ手段＋レベル検出手段＋切り換え手段）８６ａ、８６
ｂ，８６ｃ及び８６ｄにて行われている。そして、領域
８６ａには、データ用チャンネル８２ｂ及び８２ｃに対
応する記録ヘッドＲ１Ａ及びＲ２Ａが接続されている。
また、領域８６ｂには、データ用チャンネル８２ｄ及び
８２ｅに対応する記録ヘッドＲ３Ａ及びＲ４Ａが接続さ
れている。一方、領域８６ｃには、データ用チャンネル
８２ｂ及び８２ｃに対応し上記記録ヘッドＲ１Ａ及びＲ
２Ａと回転ドラム上で１８０度対向するように設けられ
た記録ヘッドＲ１Ｂ及びＲ２Ｂが接続されている。ま
た、領域８６ｄには、データ用チャンネル８２ｄ及び８
２ｅに対応し上記記録ヘッドＲ３Ａ及びＲ４Ａと回転ド
ラム上で１８０度対向するように設けられた記録ヘッド
Ｒ３Ｂ及びＲ４Ｂが接続されている。例えば、記録ヘッ
ドＲ１Ａと記録ヘッドＲ１Ｂは、タイミング制御回路８
４によってデータ信号の供給タイミングが制御される。

【００５８】また、この図６に示すディジタル信号記録
再生回路は、図示しない磁気テープからそれぞれ回転ド
ラム上で１８０度対向されて対となっている再生ヘッド
ＰＢ１ＡとＰＢ１Ｂ，ＰＢ２ＡとＰＢ２Ｂ、ＰＢ３Ａと
ＰＢ３Ｂ、ＰＢ４ＡとＰＢ４Ｂによって、データ信号を
読み取る。この読み取られたデータ信号は、信号処理部
８８に供給される。この信号処理部８８は、タイミング
制御回路８４から供給されるクロック信号を基に読み取
られたデータ信号に所定の信号処理を施し、このデータ
信号を回転トランス８７の再生データチャンネル８７
ａ，８７ｂ，８７ｃ及び８７ｄに供給する。そして、各
再生データ用チャンネル８７ａ，８７ｂ，８７ｃ及び８
７ｄは、ディジタル信号処理系８１に再生データ信号を
伝送する。

【００５９】次に、本発明に係るディジタル信号記録回
路の第２実施例について、図７を参照しながら説明す
る。なお、この第２実施例のディジタル信号記録回路が
上述した第１実施例のディジタル信号記録回路と異なる
のは、ラッチ手段であるＤ−フリップフロップ回路９の
出力端子から出力される信号、すなわち低域遮断が補償
され、かつジッタの影響のないデータ信号のみが磁気ヘ
ッド１８に供給される点である。すなわち、この第２実
施例は、常時、広い帯域の、かつジッタの影響のないデ
ータ信号を磁気ヘッド１８から磁気テープに記録するこ
とができる。

【００６０】次に、本発明に係るディジタル信号記録回
路の第３実施例について、図８を参照しながら説明す
る。なお、この第３実施例のディジタル信号記録回路が
上述した第１実施例のディジタル信号記録回路と異なる
のは、入力端子３から供給されたクロック信号を分周す
ることなく、クロック用チャンネル１１で回転体側であ
る２次側に伝送している点である。このため、この第３
実施例では、分周回路及び逓倍回路を不要としている。
なお、他の構成は、上述した第１実施例と同様であるの
でここでは説明を省略する。

【００６１】したがって、この第３実施例のディジタル
信号記録回路は、単一周波数のクロック信号をデータ伝
送用チャンネル４とは異なるクロック用チャンネル１１
で伝送し、Ｄ−フリップフロップ回路９にての同期化に
用いるので、ジッタの影響の少ない、伝送信号を記録す
ることができる。また、クロック用チャンネル１１から
伝送されるクロック信号のレベルをレベル検出回路１４
で検出することによって、クロック信号がクロック用チ
ャンネル１１から伝送されていない状態を把握し、広い
帯域の、かつジッタの影響のないデータ信号を記録でき
ないときには、広い帯域のデータ信号のみを磁気ヘッド
１８から記録することができるので、全くデータ信号の
記録がないという状態を起こさせない。

【００６２】なお、本発明に係るディジタル信号記録回
路は、上述した各実施例のディジタル信号記録回路にの
み限定されるものではない。

【００６３】上述した各実施例のディジタル信号記録回
路ではラッチ手段であるＤ−フリップフロップ回路で用
いられる同期化のためのクロック信号を回転トランスに
よって伝送させて得ているが、回転体側でデータ信号の
変化点を抽出し、そのタイミングを平均化することによ
ってクロックを再現して得てもよい。

【００６４】また、量子化帰還のための信号は、上述し
た各実施例のようにスライサの出力からでなく、他のフ
リップフロップ回路の出力から得ることも可能である。
また、上述した各実施例では、低域遮断を補償するため
の信号をフィードバックしているが、フォードフォワー
ドによっても同様の効果を得ることができる。

【００６５】また、上述した各実施例では量子化帰還の
帰還率を０．５としていたが、１より小であれば、残留
ジッタ低減のための回路との兼ね合いにより、他の値を
とってもよい。

【００６６】また、例えば、第１及び第２実施例に係る
ディジタル信号記録回路の逓倍回路においては、その逓
倍を２倍としているが、これに限定されるものではな
く、分周回路に対応するように整数倍であればよい。ま
た、逓倍回路は、積分回路と排他的論理和回路との組合
せによってのみ構成されるものではなく、ＰＬＬや高調
波選択増幅回路を用いてもよい。

【００６７】また、第１及び第２実施例に係るディジタ
ル信号記録回路では、Ｄ−フリップフロップ回路に逓倍
され正しい周波数に戻されたクロック信号を入力し、伝
送データ信号を同期化しているが、両エッジ型のフリッ
プフロップ回路を使えば、逓倍回路を使用しなくとも伝
送データ信号の同期化が可能となる。

【００６８】また、レベル検出手段がクロック信号の無
伝送を検出したときに、Ｄ−フリップフロップ回路にて
同期化された広帯域、かつジッタのない伝送データ信号
ではなく、Ｄ−フリップフロップ回路を介さない残留ジ
ッタの存在する伝送データ信号を出力するように切り換
えられる切り換え手段としては、上記切り換え回路のみ
に限定されるものではない。すなわち、Ｄ−フリップフ
ロップ回路のマスター部とスレーブ部に供給するクロッ
ク信号を同相にし、伝送データ信号を筒抜け状態にする
ことで、同期化を禁止し、データ用回転トランスが伝送
してきたジッタを含む伝送データ信号を出力するような
手段を用いてもよい。

【００６９】また、レベル検出回路は、全波整流回路を
有してのみ構成するものではなく、半波整流回路や、ヒ
ステリシス付きのゲートを用いたり、ピーク検出回路を
用いて構成してもよい。

【００７０】また、上述した各実施例においては、回転
トランスにより伝送されたデータ信号を２値化する２値
化手段としてスライサを用いているが、コンパレータを
２値化手段として用いて該データ信号を２値化してもよ
い。

【００７１】さらに、上述した各実施例のディジタル信
号記録回路において、破線で囲んだ要部３５、３６及び
３７は、集積回路によって構成してもよい。例えば、図
１を参照して説明した、差動増幅回路５、加算器６、ス
ライサ７及び１３、量子化帰還回路８、Ｄ−フリップフ
ロップ回路９、切り換えスイッチ回路９、差動増幅回路
１２及び１７、レベル検出回路１４、逓倍回路１５（以
上、図１において破線で囲んだ部分３０）を、１チャン
ネル分の記録回路を内蔵している一つの集積回路として
構成してもよい。また、逓倍回路を内蔵してしまうの
で、基板上のパターンも高い周波数のクロックを通す必
要がなくなり、タイミング信号の波形特性に有利なう
え、他の回路への干渉も減らすことができる。

【００７２】

【発明の効果】本発明に係るディジタル信号記録回路
は、データ信号とクロック信号とをそれぞれ回転トラン
スを介して伝送するディジタル信号記録回路において、
上記回転トランスにより伝送されたデータ信号に対して
量子化帰還を施す量子化帰還手段と、上記量子化帰還手
段により量子化帰還されたデータ信号を上記回転トラン
スにより伝送されたクロック信号でラッチするラッチ手
段とを有するので、回転トランスの低域遮断特性を補償
し、直流から高周波までの極めて広い帯域の伝送を実現
するでき、正しいデータ信号の記録を行える。

【００７３】また、本発明に係るディジタル信号記録回
路は、回転トランスに周波数を分周したクロック信号を
供給する分周手段と、上記回転トランスによって伝送さ
れた分周クロック信号の周波数を逓倍する逓倍手段とを
設けるので、ジッタを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るディジタル信号記録回路の第１実
施例の概略構成を示すブロック図である。

【図２】上記第１実施例のディジタル信号記録回路に用
いられる量子化帰還回路の他の具体的な回路図である。

【図３】図２に示した量子化帰還回路の量子化帰還率を
変化させたときの特性図である。

【図４】上記第１実施例のディジタル信号記録回路に用
いられる逓倍回路の具体的な回路図である。

【図５】図４に示した逓倍回路の動作を説明するための
波形図である。

【図６】第１実施例の変形例としてのディジタル信号記
録再生回路の概略構成を示すブロック図である。

【図７】本発明に係る第２実施例のディジタル信号記録
回路の概略構成を示すブロック図である。

【図８】本発明に係る第３実施例のディジタル信号記録
回路の概略構成を示すブロック図である。

【図９】ディジタル信号記録回路の従来例の概略構成を
示すブロック図である。

【図１０】回転トランスの振幅特性図である。

【図１１】回転トランスの矩形波伝送時のゼロクロス点
の遅延特性図である。

【図１２】回転トランスの等価回路図である。

【符号の説明】

２、９・・・Ｄ−フリップフロップ回路４・・・データ用回転チャンネル６・・・加算器７、１３・・・スライサ８・・・量子化帰還回路１０・・・分周回路１１・・・クロック用チャンネル５、１２、１７・・・差動増幅回路１４・・・レベル検出回路１５・・・逓倍回路１６・・・切り換え回路１８・・・磁気ヘッド

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】データ信号とクロック信号とをそれぞれ
回転トランスを介して伝送するディジタル信号記録回路
において、上記回転トランスにより伝送されたデータ信号に対して
量子化帰還を施す量子化帰還手段と、上記量子化帰還手段により量子化帰還されたデータ信号
を上記回転トランスにより伝送されたクロック信号でラ
ッチするラッチ手段とを有することを特徴とするディジ
タル信号記録回路。
【請求項２】上記回転トランスに供給するクロック信
号の周波数を分周する分周手段と、上記回転トランスに
よって伝送された分周クロック信号の周波数を逓倍する
逓倍手段とを設けることを特徴とする請求項１記載のデ
ィジタル信号記録回路。
【請求項３】上記量子化帰還手段の帰還率を１より小
さくすることを特徴とする請求項１記載のディジタル信
号記録回路。
【請求項４】上記回転トランスは複数の信号伝送用の
チャンネルを備え、一のチャンネルを介して伝送される
クロック信号を、他の複数チャンネルを介して伝送され
る複数のデータ信号をそれぞれラッチするために共通に
用いることを特徴とする請求項１記載のディジタル信号
記録回路。
【請求項５】上記量子化帰還手段は、伝送されたデー
タ信号を２値化する２値化手段からの２値化出力を差動
で取り出して帰還させることを特徴とする請求項１記載
のディジタル信号記録回路。