JPS6015719A - Digital phase servo circuit - Google Patents

Digital phase servo circuit

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JPS6015719A
JPS6015719A JP58123793A JP12379383A JPS6015719A JP S6015719 A JPS6015719 A JP S6015719A JP 58123793 A JP58123793 A JP 58123793A JP 12379383 A JP12379383 A JP 12379383A JP S6015719 A JPS6015719 A JP S6015719A
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servo
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Takahiko Watanabe
渡辺 貴彦
Masato Tanaka
正人 田中
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Sony Corp
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P23/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by a control method other than vector control
    • H02P23/18Controlling the angular speed together with angular position or phase
    • H02P23/186Controlling the angular speed together with angular position or phase of one shaft by controlling the prime mover

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

PURPOSE:To secure the shared use of a time base among plural servo circuits by detecting the time with a time base independent of the servo circuit. CONSTITUTION:When an interruption control signal is supplied at a CPU14, the count value of a latch circuit 11 is fetched and stored to an RAM16. At the same time, the time point where the preceding pulse signal is generated is read out and the cycle of the pulse signal is obtained. Then an error to a target cycle is detected from the target cycle stored in an ROM15, and this detected value is multiplied by the speed gain and stored to the RAM16. In the same way, an error to a target phase stored in the ROM15 is detected from the phase difference of the servo pulse signal and multiplied by the phase gain to be stored to the RAM16. These two values stored in the RAM16 are added together and delivered in response to the control range of a PWM converting circuit 19. Then the servo control is carried out with the phase and the speed of a motor 21. In the same way, the speed servo control is also given to a capstan motor 22.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 マイクロプロセッサを用いて位相サーボを行うデジタル
位相サーボ回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a digital phase servo circuit that performs phase servo using a microprocessor.

背景技術とその問題点 例えば回転ヘッドを用いた記録再生装置において、回転
ヘッドのドラムの速度サーボ、位相サーボ、あるいはキ
ャプスタンの速度サーボ等を行う必要がある。
Background Art and its Problems For example, in a recording/reproducing apparatus using a rotary head, it is necessary to perform speed servo, phase servo, or capstan speed servo of the drum of the rotary head.

その場合に位相サーボにおいては、従来例えば基準パル
スでカウンタをリセットすると共に、このカウンタでク
ロックパルスを計数し、さらにドラムの回転に応じて1
回転ごとに得られるサーボパルスを検出し、このパルス
で計数を停止させ、このときの計数値が所定の値となる
ように制御を行っていた。
In this case, in the phase servo, conventionally, for example, a counter is reset using a reference pulse, and this counter counts clock pulses.
A servo pulse obtained with each rotation is detected, and counting is stopped at this pulse, and control is performed so that the counted value at this time becomes a predetermined value.

ところがこのようなサーボを行う場合に、この位相サー
ボのために専用のカウンタが一つ必要である。ここでカ
ウンタはサーボの精度を上げると例えば16ビツト以上
の大きな回路が使われ、このため上述のように位相サー
ボの他に複数の速度サーボ等を行うと各サーボ系にそれ
ぞれカウンタが必要であり、極めて多くのカウンタが必
要となフて回路が大規模複雑となり、小型の装置を作る
ことが困難になる。
However, when performing such servo, a dedicated counter is required for this phase servo. In order to increase the accuracy of the servo, a large circuit of, for example, 16 bits or more is used for the counter, so if multiple speed servos are performed in addition to the phase servo as mentioned above, a counter is required for each servo system. Since an extremely large number of counters are required, the circuit becomes large and complex, making it difficult to create a compact device.

発明の目的 本発明はこのような点にかんがみ、簡単な構成で良好な
位相サーボが行えるようにするものである。
OBJECTS OF THE INVENTION In view of these points, it is an object of the present invention to enable good phase servo with a simple configuration.

発明の概要 本発明は、汎用のタイムベースを有し、所望時に基準パ
ルスの到来の時刻を上記タイムベースから検出し、この
検出された時刻に上記基準パルスの一周期毎にこの一周
期に相当する時間を順次加算して上記所望時以後の上記
基準パルスの時刻を検出すると共に、サーボパルスの到
来の時刻を上記タイムベースから検出し、これらの時刻
の差をめ、この差の値により上記サーボパルスの上記基
準パルスに対する位相差を検出し、上記差の値が所定値
となるように制御を行うデジタル位相サーボ回路であっ
て、これによればff1iRな構成で良好な位相サーボ
を行うことができる。
Summary of the Invention The present invention has a general-purpose time base, detects the time of arrival of a reference pulse from the time base at a desired time, and at the detected time corresponds to this one cycle for each cycle of the reference pulse. The time of the reference pulse after the desired time is detected by sequentially adding the time for which the servo pulse arrives, and the time of arrival of the servo pulse is detected from the time base, and the difference between these times is calculated. A digital phase servo circuit that detects the phase difference of a servo pulse with respect to the reference pulse and performs control so that the value of the difference becomes a predetermined value, and according to this digital phase servo circuit, it is possible to perform good phase servo with an ff1iR configuration. I can do it.

実施例 第1図において、テープTは例えば60117で回転さ
れる回転ヘッドドラム(11に巻付けられ、キャプスタ
ン(2)にて移送される。これらのドラム+11及びキ
ャプスタン(2)の回転軸にそれぞれパルス発生器13
)、(41が設けられ、これらの発生器+31 、 (
41からのサーボパルス信号がそれぞれ波形整形回路f
5) 、 f6)を通じてフリップフロップ+7) 、
 [8)のデータ端子に供給される。また基準発振器(
9)からの例えば2.8MHzのクロック信号が同期発
生回路(23)に供給されて、例えば6011zの垂直
同期(基準)パルスが形成される。さらに基準発振器(
9)からのクロック信号がフリップフロップ171.+
81のクロック端子に供給されると共に、16ビツ1−
のタイムベースカウンタOmに供給される。ごのカウン
タα0)の計数値がデータラッチ回路(11) 、(1
2)に供給される。さらにフリップフロップ(7)から
の信号がアンド回路(24)を通じてオア回路(25)
に供給され、同期発生回路(23)からの信号がアンド
回路(26)を通じてオア回路(25)に供給され、こ
のオア回路(25)からの信号がランチ回路(11)の
ランチ制御端子に供給される。またフリップフロップか
らの信号がラッチ回路(12)のランチ制御端子に供給
される。これらのランチ回路(11) 、(12)の数
値がデータバス(13)に供給される。このデータバス
(13)に中央処理回路(CPU)(14)、リードオ
ンリーメモリ (ROM) (15) 、ランダムアク
セスメモリ (RAM)(16)が接続される。
Embodiment In FIG. 1, the tape T is wound around a rotating head drum (11) rotated by, for example, 60117, and is transported by a capstan (2). a pulse generator 13 in each
), (41 are provided, and these generators +31, (
The servo pulse signals from 41 are sent to the waveform shaping circuit f.
5), flip-flop through f6) +7),
[8] is supplied to the data terminal. Also, the reference oscillator (
A clock signal of, for example, 2.8 MHz from 9) is supplied to a synchronization generation circuit (23) to form a vertical synchronization (reference) pulse of, for example, 6011z. Furthermore, the reference oscillator (
9) is sent to the flip-flop 171.9). +
81 clock terminal, and the 16-bit 1-
is supplied to the time base counter Om. The count value of each counter α0) is the data latch circuit (11), (1
2). Furthermore, the signal from the flip-flop (7) passes through the AND circuit (24) to the OR circuit (25).
The signal from the synchronization generating circuit (23) is supplied to the OR circuit (25) through the AND circuit (26), and the signal from this OR circuit (25) is supplied to the launch control terminal of the launch circuit (11). be done. A signal from the flip-flop is also supplied to the launch control terminal of the latch circuit (12). The numerical values of these launch circuits (11) and (12) are supplied to the data bus (13). A central processing circuit (CPU) (14), a read-only memory (ROM) (15), and a random access memory (RAM) (16) are connected to this data bus (13).

またCPU(14)からのアドレス信号がアドレスバス
(17)に供給され、この′1ドレス信号がROM(1
5) 、RAM (16)に供給されると共に、ラッチ
回路(11) 、(12)の読出し制御端子に供給され
る。さらにフリップフロップ(8)及び同期発生回路(
23)からの信号が割込制御回路’(18)に供給され
、それぞれの信号に対応した判別信号がデータバス(1
3)に供給されると共に、割込み制御信号がCPU(1
4)に供給される。またアドレスバス叫からの基準パル
スイネーブル信号がアンド回路(26)に供給されると
共にインバータ(27)を通してアンド回路(24)に
(ハ給される。さらにデータバス(13)からの信号が
PWM変換回路(19)(20)に供給されると共に、
アドレスバス(17)からのアドレス信号が変換回路(
19) 、(20)の書込み制御端子に供給される。そ
してこの変換回路(19) 、(20)からのPWM信
号がそれぞれドラムモータ(21)及びキャプスタンモ
ータ(22)に供給される。
Further, an address signal from the CPU (14) is supplied to the address bus (17), and this '1 address signal is sent to the ROM (14).
5) is supplied to the RAM (16) and also to the read control terminals of the latch circuits (11) and (12). Furthermore, a flip-flop (8) and a synchronization generation circuit (
23) are supplied to the interrupt control circuit' (18), and determination signals corresponding to each signal are sent to the data bus (18).
3), and an interrupt control signal is also supplied to the CPU (1
4). Further, the reference pulse enable signal from the address bus is supplied to the AND circuit (26) and also to the AND circuit (24) through the inverter (27). Furthermore, the signal from the data bus (13) is PWM-converted. As well as being supplied to the circuits (19) and (20),
The address signal from the address bus (17) is sent to the conversion circuit (
19) and (20) are supplied to the write control terminals. PWM signals from the conversion circuits (19) and (20) are supplied to the drum motor (21) and capstan motor (22), respectively.

さらに第2図は、ドラムモータ(21)に対する信号の
流れ図を示す。図において、パルス発生器(3)からの
信号が波形整形回路(5)に供給され、この信号がオア
回路(25)を通じてデータランチ回路(11)に供給
されると共に、同期発生回路(23)からの信号がオア
回路(25)を通じてデータランチ回路(II)に供給
され、それぞれのタイミングでタイムベースカウンタ0
0)からの計数値がラッチされる。また波形整形回路(
5)及び同期発生回路(23)からの信号が割込制御回
路(18)に供給され、割込み制御信号がCPU(14
)に供給される。
Furthermore, FIG. 2 shows a signal flow diagram for the drum motor (21). In the figure, a signal from a pulse generator (3) is supplied to a waveform shaping circuit (5), this signal is supplied to a data launch circuit (11) through an OR circuit (25), and a synchronization generation circuit (23) is supplied to the data launch circuit (II) through the OR circuit (25), and the time base counter 0 is
The count value from 0) is latched. In addition, the waveform shaping circuit (
5) and the synchronization generation circuit (23) are supplied to the interrupt control circuit (18), and the interrupt control signal is sent to the CPU (14).
).

そしてこの割込み制御信号が供給されるとCPU(14
)は所定のタイミングでラッチ回路(11)にラッチさ
れた計数値を取り込む。
When this interrupt control signal is supplied, the CPU (14
) takes in the latched count value into the latch circuit (11) at a predetermined timing.

ここでカウンタαωは基準のクロック信号を計数するこ
とにより、この計、数値は基準時刻を示している。
Here, the counter αω counts the reference clock signal, so that this total value indicates the reference time.

そしてCPU(14)において、まず基準パルスイネー
ブル信号が1−1」で同期発生回路(23)からの信号
による割込み制御信号が供給されると、ステップ(39
)にてラッチ回路(11)の計数値が取り込まれ、取り
込まれた基準パルスの発生時刻がRAM(16)に記憶
されると共に、基準パルスイネーブル信号がrOJにさ
れる。
In the CPU (14), first, when the reference pulse enable signal is "1-1" and an interrupt control signal is supplied by the signal from the synchronization generation circuit (23), step (39
), the count value of the latch circuit (11) is taken in, the time of occurrence of the taken reference pulse is stored in the RAM (16), and the reference pulse enable signal is set to rOJ.

そして基準パルスイネーブル信号がrOJの期間に波形
整形回路(5)からの信号による割込み制御信号が供給
されると、ステップ(31)にてラッチ回路(11)の
計数値が取り込まれ、取り込まれたサーボパルス信号の
発生時刻がRAM(16)に記憶されると共に、前のパ
ルス信号の発生時刻が読出され、この差の値がめられる
。この差の値は上述のパルス信号の周期に相当している
When the interrupt control signal from the waveform shaping circuit (5) is supplied during the period when the reference pulse enable signal is rOJ, the count value of the latch circuit (11) is fetched in step (31). The generation time of the servo pulse signal is stored in the RAM (16), and the generation time of the previous pulse signal is read out, and the value of this difference is found. The value of this difference corresponds to the period of the pulse signal mentioned above.

次にステップ(32)にてこの周期の値からROM(1
5)に記(,1されている目標の周期の値が減算される
。これによって目標周期との誤差の値が検出される。
Next, in step (32), ROM (1
5) The value of the target period indicated by (, 1) is subtracted. As a result, the value of the error from the target period is detected.

さらにステップ(33)にてこの誤差の値に速度ゲイン
が乗じられてRAM(16)に記憶される。
Further, in step (33), this error value is multiplied by a speed gain and stored in the RAM (16).

また基準パルスイネーブル信号が10」の期間に同期発
生回路(23)からの信号による割込み制御信号が供給
されると、ステップ(40)にてRAM(16)に記憶
された基準パルスの発生時刻にROM(15)に記憶さ
れている基準パルスの一周期の時間に相当する値が加算
されて新たな基準パルスの発生時刻が算出されると共に
、この値がステップ(39)に戻されてRAM(16)
に記憶される。さらにステップ(35)にてランチ回路
(11)の計数値が取り込まれ、上述の算出された基準
パルスの発生時刻から、取り込まれたサーボパルス信号
の発生時刻が減算される。この差の値は基準パルスとサ
ーボパルス信号の位相差に相当している。
Further, when an interrupt control signal is supplied from the synchronization generation circuit (23) during the period when the reference pulse enable signal is 10'', the generation time of the reference pulse stored in the RAM (16) is determined in step (40). A value corresponding to the time of one cycle of the reference pulse stored in the ROM (15) is added to calculate the generation time of a new reference pulse, and this value is returned to step (39) and stored in the RAM ( 16)
is memorized. Further, in step (35), the count value of the launch circuit (11) is fetched, and the captured generation time of the servo pulse signal is subtracted from the above-described calculated reference pulse generation time. The value of this difference corresponds to the phase difference between the reference pulse and the servo pulse signal.

次にステップ(36)にてこの位相差の値からROM(
15)に記憶されている目標の位相差の値が減算される
。これによって目標位相差との誤差の値が検出される。
Next, in step (36), the ROM (
The target phase difference value stored in 15) is subtracted. As a result, the value of the error with respect to the target phase difference is detected.

さらにステップ(37)にてこの誤差の値に位相ゲイン
が来じられてRAM(16)に記憶される。
Furthermore, in step (37), a phase gain is applied to this error value and stored in the RAM (16).

このRAM(16)に記憶された2つの値がステップ(
38)で加算され、ステップ(34)にて後段のPWM
変換回路(19)の制御レンジに合ゼて値の範囲が規制
されて出力される。
The two values stored in this RAM (16) are the step (
38), and the subsequent PWM is added in step (34).
The value range is regulated according to the control range of the conversion circuit (19) and output.

そしてPWM変換回路(19)は、ドラムの一回転の所
定の割合にモータ(21)に所定の駆動電流を供給する
ことによっ”ζ所定の回転速度が得られるようにされて
おり、上述の供給される値に応じてモータ(21)に供
給きれる駆動電流のデユーティを制御して速度及び位相
サーボが行われる。
The PWM conversion circuit (19) is configured to obtain a predetermined rotation speed by supplying a predetermined drive current to the motor (21) at a predetermined rate of one rotation of the drum, and is adapted to obtain the predetermined rotation speed as described above. Speed and phase servo is performed by controlling the duty of the drive current that can be fully supplied to the motor (21) according to the supplied value.

同様にしてキャプスタンモータ(22)の速度サーボも
行われる。
Similarly, the speed servo of the capstan motor (22) is also performed.

このようにして位相サーボが行われるわけであるが、こ
の回路によれば、時間の検出をサーボとは独立のタイム
ベースで行うことができる。従って複数のサーボに対し
てタイムベースを共用でき、構成が極めて簡単になる。
Phase servo is performed in this way, but according to this circuit, time can be detected on a time base independent of servo. Therefore, the time base can be shared by multiple servos, and the configuration becomes extremely simple.

すなわち複数のサーボに対してカウンタが一つのみでよ
く、回路が簡単で小型の装置を作ることができるように
なる。
In other words, only one counter is required for a plurality of servos, making it possible to create a compact device with a simple circuit.

また上述の回路において、基準パルスを演算にてめるこ
とにより、位相差を一つのラッチ回路を設けるのみでめ
ることができ、構成が極めて簡単になる。
Furthermore, in the above-mentioned circuit, by calculating the reference pulse, the phase difference can be determined by providing only one latch circuit, and the configuration becomes extremely simple.

さらに上述のように位相サーボ用のサーボパルス信号を
速度サーボ用のサーボパルス信号と兼用している場合に
は、速度サーボ及び位相サーボの両方に対してラッチ回
路を一つ設けるのみで良い。
Further, as described above, when the servo pulse signal for phase servo is also used as the servo pulse signal for speed servo, it is sufficient to provide only one latch circuit for both the speed servo and the phase servo.

なお上述の回路で、パルス発生器(3)が、XLら上が
り時等の所定期間に速度サーボパルスが発生されないよ
うな構成となっている場合には、アンド回ll (24
)及びインバータ(27)の回路は不要であり、基準パ
ルスの発生時刻の取り込み後に基準パルスを遮断するア
ンド回路(26)を設けるのみでよい。このアンド回路
(26)によって動作時に速度サーボパルスと基準パル
スの混同が防止される。
Note that in the above circuit, if the pulse generator (3) is configured such that the speed servo pulse is not generated during a predetermined period such as when XL rises, the AND circuit ll (24
) and inverter (27) are not required, and only an AND circuit (26) that cuts off the reference pulse after capturing the generation time of the reference pulse is required. This AND circuit (26) prevents confusion between speed servo pulses and reference pulses during operation.

また上述のようにアンド回路(24)を設けない回路で
、速度サーボパルスが最初から人ってくる場合には、C
PU(14)にてパルスの周期を測定し、この周期がR
OM(’15)に記憶された周期と等しくなったときの
時刻を基準パルスの発生時刻とするようにしてもよい。
In addition, as mentioned above, in a circuit without the AND circuit (24), if the speed servo pulse is generated from the beginning, the C
The period of the pulse is measured at the PU (14), and this period is R.
The time when the period becomes equal to the period stored in OM('15) may be set as the generation time of the reference pulse.

さらにタイムベースは他に、リールモータ等のサーボや
、表示のダイナミック点灯などにも汎用に用いることが
できる。
Furthermore, the time base can also be used for general purposes such as servos for reel motors, dynamic lighting of displays, etc.

またカウンタQQIの値は上述の例では約7611zで
0に戻るが、減算時にボロー出力を無視することにより
適正な周期及び位相差を得ることができる。
Further, although the value of the counter QQI returns to 0 at approximately 7611z in the above example, an appropriate period and phase difference can be obtained by ignoring the borrow output during subtraction.

さらに立上がり時等において、一定期間に所定回数以上
割込みが入るまで処理を行わないようにすることにより
低速回転時の誤動作を防止する。
Further, at startup, etc., processing is not performed until a predetermined number of interrupts occur in a predetermined period of time, thereby preventing malfunctions during low-speed rotation.

またこれらの処理は割込みでなく、メインルーチンの一
部として組み込んでもよい。
Furthermore, these processes may be incorporated as part of the main routine instead of as an interrupt.

さらにフリップフロップ+71 、 +81はカウンタ
QOIの値の変り目を避けるために設けられている。
Furthermore, flip-flops +71 and +81 are provided to avoid changes in the value of the counter QOI.

またPWM変換回路(19) 、(20)はDA変換回
路でもよい。
Further, the PWM conversion circuits (19) and (20) may be DA conversion circuits.

さらに上述の回路においI ROM (15)に記憶さ
れた目標値を書き替えることにより、任意の所望値にサ
ーボをかけることができ、汎用の回路として用いること
ができる。
Furthermore, by rewriting the target value stored in the I ROM (15) in the above-mentioned circuit, servo can be applied to any desired value, and the circuit can be used as a general-purpose circuit.

発明の効果 本発明によれば、簡単な構成で良好な位相サーボが行え
るようになった。
Effects of the Invention According to the present invention, good phase servo can be performed with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一例の構成図、第2図はその説明のた
めの図である。 fi+は回転ヘッドドラム、(2)はキャプスタン、(
3)。 (4)はパルス発生器、(51,+61は波形整形回路
、QO)はタイムベースカウンタ、(11) 、(12
)はデークラッチ回路、(14)は中央処理回路、(1
5)はリードオンリーメモリ、(16)はランダムアク
セスメモリ、(18)は割込制御回路、(19) 、(
20)はPWM変換回路、(21)はドラムモータ、(
22)はキャプスタンモータ、(23)は同期発生回路
である。
FIG. 1 is a configuration diagram of an example of the present invention, and FIG. 2 is a diagram for explaining the same. fi+ is a rotating head drum, (2) is a capstan, (
3). (4) is a pulse generator, (51, +61 is a waveform shaping circuit, QO) is a time base counter, (11), (12)
) is the data latch circuit, (14) is the central processing circuit, (1
5) is a read-only memory, (16) is a random access memory, (18) is an interrupt control circuit, (19), (
20) is a PWM conversion circuit, (21) is a drum motor, (
22) is a capstan motor, and (23) is a synchronization generating circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 汎用のタイムベースを有し、所望時に基準パルスの到来
の時刻を上記タイムベースから検出し、この検出された
時刻に上記基準パルスの一周期毎にこの一周期に相当す
る時間を順次加算して上記所望時以後の上記基準パルス
の時刻を検出すると共に、サーボパルスの到来の時刻を
上記タイムベースから検出し、これらの時刻の差をめ、
この差の値により上記サーボパルスの上記基準パルスに
対する位相差を検出し、上記差の値が所定値となるよう
に制御を行うデジタル位相サーボ回路。
It has a general-purpose time base, detects the arrival time of the reference pulse from the time base at a desired time, and sequentially adds the time equivalent to this one cycle to the detected time for each cycle of the reference pulse. detecting the time of the reference pulse after the desired time, detecting the time of arrival of the servo pulse from the time base, and finding the difference between these times;
A digital phase servo circuit that detects a phase difference between the servo pulse and the reference pulse based on the value of this difference, and performs control so that the value of the difference becomes a predetermined value.
JP58123793A 1983-07-07 1983-07-07 Digital phase servo circuit Expired - Lifetime JPH06101951B2 (en)

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JPH0644857A (en) * 1992-07-24 1994-02-18 Taitetsuku:Kk Push switch for display

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