JPH065490B2 - サ−ボシステムのテスト及び調整装置 - Google Patents

サ−ボシステムのテスト及び調整装置

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JPH065490B2
JPH065490B2 JP59044007A JP4400784A JPH065490B2 JP H065490 B2 JPH065490 B2 JP H065490B2 JP 59044007 A JP59044007 A JP 59044007A JP 4400784 A JP4400784 A JP 4400784A JP H065490 B2 JPH065490 B2 JP H065490B2
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    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
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    • G11B33/10Indicating arrangements; Warning arrangements

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  • Testing And Monitoring For Control Systems (AREA)
  • Control Of Position Or Direction (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、サーボシステムのテスト及び調整装置に関
し、特にVTRなどのディスクあるいはキャフスタンの
サーボシステムのテスト及び調整装置に関する。
〔発明の背景〕
第1図は、回転2ヘッド形VTRの記録時のディスクサ
ーボシステムの一例を示す概略ブロック図である。
第1図において、1,2は映像信号をフィールド毎に交
互に磁気テーフ4に記録し再生する磁気ヘツドである。
この二つの磁気ヘツド1,2は、ディスク3の上に互い
に180°の角度で取付けられており、ディスクモータ
5によりディスク3とともに回転される。6は前記一方
の磁気ヘツド1の位置に関連してディスクに取付けられ
たマグネット、7はマグネット6の位置を検出する為の
タックヘッドである。
又、8は増幅回路、9は遅延マルチ回路、10はヘッド
切換信号形成回路、11は複合同期信号の入力端子、1
2は垂直同期分離回路、13は分周回路、14は位相比
較回路、15は速度調整回路、16は速度弁別回路、1
7はモータ駆動回路、18はスイッチ、32は速度制御
系の基準電圧の入力端子、40は出力端子である。
第1図において、マグネット6の位置を検出したタック
ヘッド7からの出力はまず増幅回路8に供給されて増幅
される。この増幅された信号は、遅延マルチ回路9に供
給され、ここで磁気ヘツド1と磁気テープ4の空間的な
相対位置が規定の関係になるように位相調整される。
この遅延マルチ回路9の出力は、ヘッド切換信号形成回
路10に供給される。この回路10では前記遅延マルチ
回路9の出力に基ついて、磁気ヘッド1,2の回転に同
期した周波数30Hz、デューティ比50%のヘッド切換
信号(参照信号)Swを形成し、これを出力する。この
信号Swは、位相比較回路14の一方に入力される。
前記位相比較回路14の他方には、サンプリング信号
(被参照信号)Vsが供給される。この信号Vsは入力端
子11より入力される複合同期信号より、垂直同期分離
回路12で分離した垂直同期信号を、分周回路13で1/
2分周した信号である。
そこで、位相比較回路14では、前記ヘッド切換信号S
wとサンフリング信号Vsとを位相比較し、その結果得ら
れた位相誤差信号Eiを出力する。
一方、速度弁別回路16は、ディスクモータ5から、そ
の回転速度に関連して検出されたFG(Frequency Gene
rator)信号を速度弁別し、その結果得られた速度誤差
信号をEpを出力する。
したがって、スイッチ18の可動接点が固定接点Aに閉
じている時は、位相誤差信号Eiと速度誤差信号Epとが
速度調整回路15に供給され、ここで両信号Ei,Ep
加算される。また、前記可動接点が固定接点Bに閉じて
いる時には、入力端子32からの速度制御系の基準電圧
Rが速度調整回路15に供給され、該基準電圧ERと速
度誤差信号Epとが加算される。なお、前記基準電圧ER
は、位相誤差信号Eiの中心電圧に等しい電圧である。
そして、速度調整回路15で加算された信号(電圧)
は、次段のモータ駆動回路17に供給される。この結
果、ディスクモータ5は、前記駆動回路17の出力をモ
ータ駆動電圧として入力する為に、その速度は制御され
る。
以上の説明からも明らかなように、第1図においては、
垂直同期分離回路12及び分周回路13を含めて、ディ
スクモータ5、マグネット6、タックヘッド7、各回路
8,9,10,14、スイッチ18及び回路15,17は負帰還
の位相制御ルーフを構成している。また、ディスクモー
タ5及び各回路16,15,17は、同じく負帰還の速度制御
ルーフを構成している。
したがって、前記スイッチ18の可動接点を固定接点B
に閉じると、制御ルーフから位相制御ルーフが切り離さ
れ、速度制御ルーフのみとなる。又、スイッチ18の可
動接点を固定接点Aに閉じると、この時には、速度制御
ループに位相制御ループが接続されたことになる。すな
わち、スイッチ18は、後述するところから明らかな様
に、ディスクサーボシステムのテスト及び調整を行なう
際に、制御ループから位相制御ループを切り離す為に用
いられるものである。
ところで、この様な第1図のサーボ回路において、速度
及び位相のサーボ調整を行なう為には、速度調整回路1
5の調整用ツマミ(図示せず)を操作して、ディスクモ
ータ5の回転を変えることによってなされる。すなわ
ち、前記ディスクモータ5が所定速度で回転するように
制御(速度調整)すると共に、ヘッド切換信号Swとサ
ンプリング信号Vsとの位相差が規格で定める所定値と
なる様に制御(位相調整)してなされる。以下、具体的
に説明する。
第1図において、サーボテスト及び調整は、まずスイッ
チ18の可動接点を固定接点Bに閉じて制御ループから
位相制御ループを切り離し、速度制御ループのみとして
行なわれる。
すなわち、出力端子40で検知した第2図に示すヘッド
が切換信号Swに対して、別の出力端子(図示せず)か
ら取り出した第2図に示すサンプリング信号Vsがほぼ
固定状態、すなわち信号SwとVsとが同一周波数となっ
ているか否かをテストする。その結果、前記状態になっ
ていなければ速度調整回路15の調整用ツマミを操作し
て、前記状態となるように調整を行なう。
次に、スイッチ18の可動接点を固定接点Aに閉じて、
速度制御ループに位相制御ループを接続した状態とす
る。そして、この時には、第2図に示す信号Swに対し
て信号Vsが所定の位相でロックされているか否かをテ
ストする。その結果、位相ロック状態になっていなけれ
ば、前記速度制御と同様に、速度調整回路15の調整用
ツマミを操作して、前記位相ロック状態となるように調
整を行なう。
しかしながら、このようなサーボテスト及び調整方法で
は、第1図をIC回路で構成した場合に出力端子40の
外に、サンプリング信号Vsを取り出すピンが必要とな
り、ピン数が増えるという欠点があると共に、観測すべ
き2つの信号Sw,Vsを2現像で表示する為にテスト及
び調整行為が煩雑になるという欠点もあった。
そこで、この煩雑さを避ける為に、前記両信号を1現像
で観測することが考えられるが、これを行なう為には、
第1図のIC回路とは別個の基板にアナログ加算回路等
のテスト用の周辺回路を形成し、生産現場でのサーボテ
スト及び調整時には該周辺回路を取付け取り外し等する
必要があった。ところで、このような作業は、前記した
ことから明らかなようにスイッチ18による位相制御ル
ープの接続遮断操作と共に、サーボテスト及び調整作業
の能率を低下させるという欠点を生じさせた。
一方、昨今のディジタルIC技術の発展により、上述し
たサーボ回路等をディジタルICに高集積化する試みが
なされている。そして、従来のこの方法では、ディジタ
ル的に計数した速度,位相誤差量に対応してパルス幅変
調した信号を出力し、該信号をもとにしてサーボテスト
及び調整を行っていた。
すなわち、速度及び位相制御のサーボテストは前記速
度,位相誤差量に応じてパルス幅変調されて出力される
パルス幅変調信号のデューティ比を観測して行なってい
た。なお、該信号において、速度及び位相ロック状態で
は、デューティ比は50%である。
しかしながら、この方法では、デューティ比により速度
及び位相ロック状態をいわば間接的に観測するものであ
るから、速度及び位相の進み遅れを直接把握することが
できず、この結果、正確な速度及び位相調整を行なうの
には時間がかかり作業能力が悪いという欠点があった。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、前記した従来技術の欠点をなくし、V
TRなどのサーボシステムのテスト及び調整を、効率よ
く、かつ正確に行なうことができるサーボシステムのテ
スト及び調整装置を提供することにある。
〔発明の概要〕
本発明の特徴は、位相制御に係る参照信号及び基準とな
る被参照信号に基づいて形成されたサンプリング信号の
位相誤差に基づいてパルス幅変調された位相誤差信号を
出力する位相比較回路と、前記位相誤差信号と同一周波
数でかつデューティ比50%のパルス信号を出力するパ
ルス生成回路と、第1〜第3の各モードを指定するモー
ド指定手段と、前記第1のモードが指定された時には前
記参照信号を出力し、前記第2、第3のモードが指定さ
れた時には前記参照信号及び前記サンプリング信号を排
他的論理和加算した信号を出力する第1の信号出力手段
と、前記第1及び第2のモードが指定された時には前記
位相誤差信号を出力し前記第3のモードが指定された時
には前記パルス信号を出力する第2の信号出力手段と、
前記第2の信号出力手段の出力を平滑し、該信号を速度
調整回路に供給する手段とを設け、かつ前記第1のモー
ドが通常動作モード、第2のモードが位相制御系のテス
ト及び調整モード、第3のモードが速度制御系のテスト
及び調整モードとした点にある。
〔発明の実施例〕
以下、本発明を用いて説明する。
第3図は、本発明の一実施例を適用した回転2ヘッド形
VTRの記録時のサーボシステムの要部を示すブロック
図である。同図において、第1図ど同一符号は同一物又
は同等物を示す。
19は、入力端子33から入力された被参照信号である
サンプリング信号Vsをサンプリング信号形成回路34
で波形整形した第2のサンプリング信号Spと、入力端
子32から入力される参照信号であるヘッド切換信号S
wとを位相比較し、両者の位相誤差量に対応してパルス
幅変調された位相誤差信号Diを出力する位相比較回路
である。
20は、前記ヘッド切換信号Swと、アンドゲート21
の出力とを入力とし、出力端子29に信号Tsを供給す
る排他的論理和ゲートである。なお、前記アンドゲート
21には、前記第2のサンプリング信号Spと、オアゲ
ート27からの出力信号I1とか入力されている。この
結果、出力信号Ilがハイレベルの時、第2のサンプリ
ング信号Spが前記ゲート21から出力される。
22は、アンドゲート23,24の出力を入力として信号Ti
を出力するオアゲートである。なお前記アンドゲート2
3には、前記位相誤差信号Diと、オアゲート28から
の出力信号I2とが供給されている。この結果、アンド
ゲート23には出力信号I2がハイレベルの時、位相誤
差信号Diを出力する。そして、この時には、該信号Di
は前記オアゲート22の信号Tiとして出力される。
又、アンドゲート24には、パルス生成回路25からのデ
ューティ比50%で位相誤差信号Diと同一周波数のパ
ルス信号Riと、後述する3値入力デコーダ26からの
出力信号IHとが供給されている。この結果、アンド回
路24は、信号IHがハイレベルの時、前記Riを出力す
る。そしてこの時には、該信号Riは、前記オアゲート
22の信号Tiとして出力される。
3値入力デコーダ26は端子31に第4図に示すような
ハイレベル“H”、ミドルレベル“M”ローレベル
“L”の信号(モード指定信号)Iがそれぞれ印加され
た時、各入力レベルを識別して、それらに対応する信号
H,IM,ILをそれぞれ出力する。そして、信号IH
オアゲート27及びアンドゲート24のそれぞれ一方の
入力端子に信号IMはオアゲート27の他方の入力端子
及びオアゲート28の他方の入力端子に供給される。
30は、前記オアゲート22の出力信号Tiを平滑して
直流の位相誤差信号Eiとして出力するローパスフィル
タである。36は入力端子35からの速度誤差信号Ep
と前記位相誤差信号Eiとが速度調整回路15で加算さ
れ、該加算信号が供給される端子である。
なお、前記速度誤差信号Epは、第1図と同様図示して
いないが速度弁別回路から供給され、又速度調整回路1
5からの加算信号は端子36を介して、モータ駆動回路
に供給される。
以上の様な構成からなる第3図の回路動作について、以
下に説明する。
まず、サーボテスト及び調整モードでない通常のディス
クサーボモード(以下モードIと記す)について説明す
る。
このモードIでは、3値入力デコーダ26に入力される
信号Iは“L”である。したがって、該デコーダ26の
出力は、信号ILのみかハイレベルとなって、他のIH
Mはローレベルである。この結果、オアゲート28の
出力信号I2はハイレベルとなり、アンドゲート23を
開くので、該アンドゲート23からはパルス幅変調され
た位相誤差信号Diが出力される。
この時、アンドゲート24からの出力は、前記した様
に、信号IHがローレベルである為に、ローレベルとな
っている。
したがって、オアゲート22からは、アンドゲート23
の出力である位相誤差信号Diが信号Tiとして出力され
る。そして、この信号Tiは、ローパスフィルタ30に
おいて平滑され、前記した様に直流の位相誤差信号Ei
となって、速度調整回路15の一方に供給される。
そこで、速度調整回路15では、前記位相誤差信号Ei
と、他方から供給される速度誤差信号Epとを加算し、
該加算信号を端子36を介して、モータ駆動回路17に
供給する。この結果、前記第1図の説明からも明らかな
様に、通常のディスク制御が行なわれることになる。
又、このモードIにおいては、オアゲート27からの出
力信号I1はローレベルとなる為に、アンドゲート21
は閉状態となっている。この結果排他的論理和ゲート2
0からは、ヘッド切換信号Swが、信号Tsとして出力さ
れる。
そして、この信号Tsとして出力され、端子29に供給さ
れたヘッド切換信号Swは、前述した様に、デューティ
比50%、周波数30Hzの信号であるか、該信号はVT
Rの信号系あるいは他のサーボ系の信号処理用として使
われる。
次に、サーボテスト及び調整モードについて説明する。
3値入力デコーダ26に入力される信号Iが“M”とな
るサーボテスト及び調整モード(以下モードIIと記す)
では、該デコーダ26の出力は、信号IMのみがハイレ
ベルとなり、他の信号IH,ILはローレベルとなってい
る。この結果、このモードIIでは前記モードIと同様
に、オアゲート28の出力信号I2はハイレベルであり、
又、アンドゲート24は、閉状態であるので、オアゲー
ト22からは位相誤差信号Diが信号Tiとして出力され
る。したがって該モードIIでは、通常のディスクサーボ
制御が行なわれていることになる。
しかし、該モードIIは前記モードIと異なり、オアゲー
ト27の出力信号I1はハイレベルとなっている。この
為に第2のサンプリング信号Spはアンドゲート21を
介して、排他的論理和ゲート20の一方に供給される。
したがって該ゲート20からは前記信号Spともう一方
の入力であるヘッド切換信号Swとの排他的論理和加算
された信号が信号Tsとして出力される。
この場合における出力信号Tsは、第5図に示す様にヘ
ッド切換信号Swと第2のサンプリング信号Spとの両信
号のレベルが一致した時ハイレベル一致しない時はロー
レベルとなる信号である。したがって、信号Spは第5
図の様に、信号Swがローレベルの期間で正パルスとし
て形成されるか、又は図示しないが、信号Swがハイレ
ベルの期間で負パルスとして形成されるようになる。す
なわち信号Tsは、ヘッド切換信号Swに第2のサンプリ
ング信号Spが嵌め込まれた状態の信号となる。
次に、3値入力デコーダ26に入力される信号Iが
“H”となるサーボテスト及び調整モード(以下モード
IIIと記す)について説明する。
このモードIIIでは、該デコーダ26の出力は、信号IH
のみがハイレベルとなり、他の信号IM,ILはローレベ
ルとなっている。したがって、このモードIIIでは、オ
アゲート27の出力信号I1がハイレベルとなるので、
前記モードIIと同様に排他的論理和ゲート20の出力信
号Tsは、信号Swに信号Spが嵌め込まれた信号とな
る。
一方、該モードIIIでは、オアゲート28の出力信号I2
はローレベルとなる為に、アンドゲート23の出力はロ
ーレベルである。他方、アンドゲート24にはハイレベ
ルの信号IHか供給されている為に、該アンドゲート2
4からは信号Riが出力される。したがって、この信号
iはオアゲート22の信号Tiとして出力される。な
お、前記信号Ri、すなわち、この時の出力信号Tiはモ
ードI,IIの場合のパルス幅変調された位相誤差信号D
iと異なり、前記した通り信号Diと同一周波数でかつデ
ューティ比50%のパルス信号である。
そして、この信号Tiは、ローパスフィルタ30により平
滑されて、所定の直流電圧、すなわち位相誤差信号Ei
の中心電圧に等しい電圧として速度調整回路15に供給
される。すなわち、このモードIIIでは、制御ループか
ら位相制御ループを切り離し、速度制御ループのみとし
た状態であることは明らかであろう。
以上に述べたモードII,IIIのサーボテスト及び調整モ
ードにおいて、ディスクサーボのテスト及び調整が具体
的にどの様に行なわれるかを以下に説明する。このテス
ト及び調整は、装置の工場出荷時に行なう。
まず、ディスクサーボのテスト及び調整を行なう為には
3値入力デコーダ26の入力信号Iを“H”としてモー
ドIIIとする。このモードIIIでは、前記した様に、制御
ループから位相制御ループを切り離し、速度制御ループ
のみとした状態であり、又端子29には第5図に示す様
にヘッド切換信号Swに第2のサンプリング信号Spが嵌
め込まれた信号Tsが得られる。したがってこのモードI
IIでは速度制御のテスト及び調整を行なうことになる。
そして、これは、前記信号Ts(第3図の端子29に出
力される。)をオシロスコープ等の波形観測手段で観測
して、信号Swと信号Spが同じ周波数となって、両信号
の位相がほぼ固定状態となっているか否かをテストする
ことでなされる。もし、この時、前記状態になっていな
い場合には、該状態となる様に、速度調整回路15を調
整する。
次に、入力信号Iを“M”にしてモードIIとする。この
モードIIでは、前記したことから明らかな様に、速度制
御ループに位相制御ループが接続された状態であり、し
たがって通常のディスクサーボが行なわれている。又、
このモードIIでは、前記モードIIIと同様に、端子29
には信号Swに信号Spが嵌め込まれた信号Tsが得られ
る。
したがって、記録時のディスクサーボ系の位相ロック
(同期引込み)状態のテストは、該信号Tsを観測して
信号Swに対し、信号Spが規格で定められた所定の位相
差(規定値)Xに固定されているか否かを観測すること
でなされる。そして、この時、信号Spの位相が前記規
定値に対し、進みか又は遅れかの状態の時には、それに
応じて前記モードIIIと同様に、速度調整回路15の調
整用ツマミ(図示せず)を操作して調整することにな
る。
以上では、本実施例の装置を記録時のディスクサーボシ
ステムに用いてサーボテスト及び調整を行なう場合であ
った。しかしながら、本発明は再生時のディスクサーボ
の場合にも、又記録,再生時のキャプスタンサーボの場
合にも同様の構成でそれらのサーボテスト及び調整を行
なうことができる。
ただし、再生時のディスクサーボのテスト及び調整時に
は、入力端子33に供給される被参照信号は、サンプリ
ング信号Vsと異なる基準信号である。
又、キャプスタンサーボのテスト及び調整を行なう場合
には、入力端子32に供給される参照信号は、記録時で
はFG信号をもとにして作成された信号であり、再生時
ではコントロール信号(CTL信号)をもとにして作成
された信号である。又、入力端子33に供給される被参
照信号及び入力端子35に供給される信号は、記録再生
時共にそれぞれ基準信号及びキャプスタンモータのFG
信号を速度弁別して作成された信号である。
〔発明の効果〕
以上の説明から明らかな様に、本発明では、サーボテス
ト及び調整時において従来例の様に、テスト用の周辺回
路を取り付けたりせずに、参照信号と被参照信号の両信
号を排他的論理和加算してなる単一波形信号を形成する
ことができた。
この結果、本発明によれば、前記単一波形信号を観測す
ることのみで、直接的にVTRの速度及び位相系のサー
ボテスト及び調整を行なうことができ、この結果、従来
のスイッチ切換え動作の不必要と共に、生産現場でのサ
ーボテスト及び調整作業の能率を大幅に向上させる効果
がある。
又、以上の説明からの明らかな様に、本発明によれば、
3値入力デコーダのみを共通とする第3図の様な回路を
2つ設けるようにすれば、一つのモード指定信号Iのみ
で、ディスクサーボ及びキャプスタンサーボシステムの
テスト及び調整を一括して行なえる効果もある。
さらに又、本発明を含むサーボ回路をIC化した様な場
合にも、被参照信号(例えば、ヘッド切換信号Sw)を
取り出すピンが特に必要でなく、この結果、ピン数の増
加をおさえることもできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は回転2ヘッド形VTRの記録時のディスクサー
ボシステムの一例を示す概略ブロック図、第2図は第1
図でのサーボテスト及び調整動作を説明する為のヘッド
切換信号Swとサンプリング信号Vsとの関係の一例を示
す波形図(タイムチャート)、第3図は本発明の一実施
例を適用した回転2ヘッド形VTRの記録時のサーボシ
ステムの要部を示すブロック図、第4図は第3図の3値
入力デコーダのモード指定信号Iの信号レベルを示す
図、第5図は第3図でのサーボテスト及び調整動作を説
明する為のヘッド切換信号Sw、サンプリング信号Vs
び前記両信号を排他的論理和加算して形成される信号T
sの関係の一例を示す波形図(タイムチャート)であ
る。 15…速度調整回路、19…位相比較回路、20…排他的
論理和ゲート、21,23,24…アンドゲート、22,27,28
…オアゲート、25…パルス生成回路、26…3値入力
デコーダ、30…ローパスフィルタ、34…サンプリン
グ信号形成回路。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】位相制御に係る参照信号及び基準となる被
    参照信号に基づいて形成されたサンプリング信号の位相
    誤差に基づいてパルス幅変調された位相誤差信号を出力
    する位相比較回路と、デューティ比50%の一定周波数
    パルス信号、または一定レベル直流電圧を出力する定レ
    ベル信号生成回路と、第1〜第3の各モードを指定する
    モード指定手段と、前記第1のモードが指定された時に
    は前記参照信号を出力し、前記第2、第3のモードが指
    定された時には前記参照信号及び前記サンプリング信号
    を排他的論理和加算した信号を出力する第1の信号出力
    手段と、前記第1及び第2のモードが指定された時には
    前記位相誤差信号を出力し、前記第3のモードが指定さ
    れた時には前記定レベル信号を出力する第2の信号出力
    手段と、前記第2の信号出力手段の出力を平滑し、該信
    号を速度調整回路に供給する手段とを具備し、前記第1
    のモードが通常動作モード、第2のモードが位相制御系
    のテスト及び調整モード、第3のモードが速度制御系の
    テスト及び調整モードであって、かつ装置のテスト及び
    調整方法として、最初に前記第3のモードにし、前記第
    1の信号出力手段の観測による前記参照信号とサンプリ
    ング信号の位相が略固定するように前記速度調整回路を
    調整し、次に前記第2のモードにして、前記参照信号と
    サンプリング信号が所定位相差に固定されているか確認
    し、そうでなければ再度前記速度調整回路を調整して、
    前記所定位相に固定させ、その後、前記第1のモードで
    ある通常動作モードにすることを特徴とするサーボシス
    テムのテスト及び調整装置。
  2. 【請求項2】前記第1の信号出力手段が、前記第2及び
    第3のモード指定時のみに前記サンプリング信号を通過
    させる第1のゲート回路と、前記参照信号及び前記第1
    のゲート回路の出力を排他的論理和加算する排他的論理
    和ゲートとで構成されていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のサーボシステムのテスト及び調整装
    置。
  3. 【請求項3】前記第2の信号出力手段が、前記第1及び
    第2のモード指定時のみに前記位相誤差信号を通過させ
    る第2のゲート回路と、前記第3のモード指定時のみに
    前記定レベル信号を通過させる第3のゲート回路と、前
    記第2及び第3のゲート回路の出力を入力とするオアゲ
    ートとで構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第1項又は第2項記載のサーボシステムのテスト及び
    調整装置。
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