JPS63195875A - クロツク信号再生装置 - Google Patents

クロツク信号再生装置

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JPS63195875A
JPS63195875A JP2719987A JP2719987A JPS63195875A JP S63195875 A JPS63195875 A JP S63195875A JP 2719987 A JP2719987 A JP 2719987A JP 2719987 A JP2719987 A JP 2719987A JP S63195875 A JPS63195875 A JP S63195875A
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voltage
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はPCM信号に変換された情報が傾斜アジマス方
式でヘリカル走査にて記録された磁気記録担体から情報
を再生する情報記録再生装置におけるクロック信号再生
装置に関し、特に音声信号をPCM信号として記録再生
する回転ヘッド型デイジタルオーディオテーゾレコーダ
(R−DAT)等における高速サーチ動作に用いて好適
なりロック信号再生装置に関する。
(発明の背景および従来技術) R−DAT等のディジタル記録再生装置においては、磁
気テープ等の記録媒体に情報を記録する場合、成るクロ
ック信号に同期して変化するディジタル信号として記録
され、該クロック信号は記録担体には記録されないのが
一般的である。したがって、記録担体よシ再生した信号
からクロック信号を再生する必要があシ、通常PLL回
路が使用され、再生信号の変化点とVCO出力を位相比
較することによシクロツク信号を再生してhる。
以下、R−IDATを例に説明する。
第1図はR−DATにおけるクロック信号再生装置の構
成を示している。
回転ドラム1上に固定された磁気ヘッド2および3によ
り読み出した信号は回転ドラム1から図示しないロータ
リトランスを介してRF’増幅器4゜5にそれぞれ入力
される。一方、磁気ヘラP2および3は同時に磁気テー
プに接触しないため、信号の読み出しはどちらかのRF
増幅器4または5の出力を選択して行なわれる。この選
択のために、回転ドラム1には所定回転位相角で出力を
発生する図示しないPG信号発生器が内蔵されておシ、
PG信号発生器からの出方は増幅器6にて増幅、波形整
形を行ない、その出方をタイミング信号発生回路7に供
給して波形整形されたPG信号発生器からの出力に基づ
いてヘッド切替信号S、を発生し、切替スイッチ8を切
替えている。
RF増幅器4からの出力またはRF増幅器5からの出力
の一方が、ヘッド切替信号5WpKともなh交互に取り
出され、比較器9に供給されて、比較器9によ〕波形整
形されてディジタル信号化される。このディジタル信号
をDIiF、と記す。
ディジタル信号D□、はPLL回路13に入力される。
ディジタル信号D□2 は電圧制御発振器12の出力P
LCKをIAに分周した分周器14の出力と位相比較器
10で比較され、位相比較器1oの出力はルーフフィル
タ1工を介して電圧制御発振器12に制御電圧として印
加され、電圧制御発振器12の発振周波数が制御される
。このPLL回路13によシミ圧制御発振器12からク
ロック信号が再生される。クロック信号は電圧制御発振
器12の出力PLCKである。
ルーフフィルタ11としてはたとえば第6図に示す如く
、演算増幅器op、入力抵抗RIs帰還抵抗R2、帰還
回路に接続されPLL回路13の高域特性を主に決める
第1時定数回路を構成する抵5  抗R3およびコンデ
ンサC1、帰還回路に接続さしPLL回路13のほぼ直
流領域におけるホールド特性を定める第2時定数回路を
構成する抵抗R4およびコンデンサC2からなっている
R−DATにおいては回転ドラムへの巻付は角度は約9
0度であシ、RF倍信号第7図(a)に示す如く間欠的
に出力される。このとき第7図(b) K示すヘッド切
替信号SwPが低電位の期間には一方の磁気ヘッド2か
らの出力が選択されており、第7図(b)に示すヘッド
切替信号SwPが高電位の期間には他方の磁気ヘッド3
からの出力が選択されて込る。
通常の再生時には磁気ヘッドが磁気テープ記録領域に接
している期間はRF倍信号連続的に得られ、位相比較器
10が動作してPLL回路13がロックする。RF倍信
号出力されない期間では位相比較動作は実質的に停止さ
れ、たとえば第6図の第2時定数回路におけるコンデン
サc2により直流レベルがホールドされている。第7図
(c)は1圧制御発振器12の制御電圧を示しており、
第7図(c)ではRF倍信号出力されている期間で、位
相比較後のループ帯域外の残留ノイズが存在し、RF倍
信号出力されていない期間では直流レベルがホールドさ
れている@ R−’DATにおいてはさらに音楽情報等の主情報と共
に、グログ2ムナンパ(PA)、タイムコード等の情報
検索用の副情報も記録される。これを利用して磁気テー
プを回転ドラム1に巻き付けて、回転ドラム1を回転さ
せたまま磁気テープを高速走行させ、間欠的に読み出し
た信号から副情報を判別して高速サーチを行なうことが
できる。この際、若し回転ドラム1を通常再生の場合と
同じ回転数(200Or、p、m、)で回転させたまま
では記録トラックに対するヘッド軌跡の相対速度は変化
してしまう。したがって再生信号の伝送レートが変って
しまいPLL回路の引込み範囲をはずれてロックしない
等の不都合が生ずる。
このため磁気テープ走行速度に応じてドラム回転数を変
える等の制御を行ない相対速度を一定範囲内に抑えるよ
うにしである。R−DATでは通常再生時の磁気テープ
走行速度に対してホワード方向200倍のときはドラム
回転数は約3000 r、 p、 m、、リバース方向
200倍のときは約100Or、p、m、となる。
ところで、記録密度を上げるために傾斜アジマス記録が
知られている。すなわち磁気ヘッド2と3に各々異な傾
斜アジマスを与え、ガードパンrレス記録を行なうもの
である。この傾斜アジマス記録を採った場合、上記の相
対速度はヘッド軌跡の記録トラック方向のベクトル成分
が問題なのではなく、磁気ヘッドのギャップ方向と垂直
方向のベクトル成分が問題となる。したがって両磁気ヘ
ッド間でアジマス角度が異なる場合、磁気テーゾ走行速
度を変えたときの相対速度の変化は磁気ヘッド2と磁気
ヘッド3で少し異なってくる。R−DATで200倍速
としたときの磁気ヘッド2の伝送レートと磁気ヘッド3
の伝送レートのずれは約4q6となる。このため磁気ヘ
ッド2の出力と磁気ヘッド3の出力各々に対しPLL回
路13は追従しようとし、各出力の始まシ付近では他方
の磁気ヘッドの出力のため周波誤差が生じており、周波
数引込みから同期が始まるため、情報が判別できない期
間が生じてしまう。
特にR−DATでは副情報は各磁気ヘッドからの出力の
始まりの部分と終りの部分に主に記録することになって
おシ、このような現象が起るとその始まりの部分では全
く情報が判別できないことになりサーチ動作の失敗が起
り易くなる。この状態を第8図によって説明する。磁気
テープを高速走行させると磁気ヘッド軌跡はトラックを
横切るためRF波形は第8図(a)に示す如く断続的と
なる。しかし成る程度以上の出力が出力されていれば情
報読取りは可能である。また図示しないが、RF出力が
成る程度以下のときに位相比較動作を停止するような回
路を設けてもよい。今、磁気ヘッド3の出力に対しPL
L回路13がロックしていたものとすると、磁気ヘッド
3からのこの出力が終ると、電圧制御発振器12の制御
電圧Vd は直流値がホールドされた状態となっている
。この状態のところへ磁気ヘッド2からの出力が入って
くると磁気ヘッド2からの出力の伝送レートと磁気ヘッ
ド3からの出力レートが異なっているため周波数誤差が
生じることになる。このためサイクルスリップを生じな
がら序々に周波数が近ずく所謂ノルイン動作をし、やが
て位相同期に到る。
このゾルイン動作を行なっている期間が第8図(c)に
おける期間T&で示される。磁気ヘッド2からの出力が
終ると制御電圧Vdがホールドされた状態となシ、電圧
制御発振器12の出力PLcKはほぼ一定の周波数に保
たれる。しかし磁気ヘッド3からの出力が入って来ると
この信号の伝送レートとPLcKの周波数との間に周波
数誤差が生じておシ、前記と同様にノルイン動作が行な
われ、この期間Tbの間は情報を読み取ることができな
い。
上記説明した如〈従来例によれば磁気ヘッド2からの出
力、磁気ヘッド3からの出力の始まりの部分では情報が
読み取れない期間が生じ易い問題点があった。
さらに、極端な場合では磁気ヘッド2の出力または磁気
ヘッド3の出力の何れかの出力にしかPLL回路13が
ロックしない場合や、サイクルスリップを繰返すのみで
何れの出力にもPLL回路13はロックしなh場合も生
ずる問題点があった。
なお、第8図(b)はヘッド切替信号を示し、第7図(
b)と同一である。
本発明は上記の問題点を解決して、高速検索時にも安定
した位相同期が行なえるクロック信号再生装置を提供す
ることを目的とする。
(問題点を解決するための手段) 上記の問題点を解決するために本発明は次の如く構成し
た。
PCM信号に変換された情報が傾斜アジマス方式でヘリ
カル走査にて記録された磁気記録担体から情報を再生す
る情報記録再生装置におけるクロック信号再生装置であ
って、PCM再生信号からクロック信号を抽出するPL
L回路中のルーゾフィルタの出力電圧を、異なるアジマ
ス角を有する磁気ヘッドの切替えに対応して切替えるよ
うにすると共に、抽出されたクロック信号周波数間の差
を所定範囲内に制御するようにした。
(作用) したがって、 PLL回路中のループフィルタの出力電
圧が、異なるアジマス角を有する磁気ヘッドの切替えに
対応して切替えられる。したがって一方のアジマス角を
有する磁気ヘッドに対するループフィルタの出力電圧と
他方のアジマス角を有する磁気ヘッドに対するループフ
ィルタの出力電圧とは独立しておシ、一方の磁気ヘッド
に対するPLL回路のロックに、他方の磁気ヘッドに対
するPLL回路のロックが影響することはなくなる。ま
た、クロック信号の周波数の近くにPLL回路がミスロ
ックするような周波数の信号が存在しても、各磁気ヘッ
ドの記録トラックに対する相対速度の違いは小さく、ミ
スロックする様な周波数は普通両者のクロック信号周波
数の外側に存在する。したがって、両者のクロック信号
周波数の差を制限すれば、ミスロックを防止することが
できる。
(実施例) 以下、本発明を実施例によ〕説明する。
第2図は本発明の一実施例におけるPLL回路のブロッ
ク図である。
クロック信号再生装置全体は第1図に示す場合と同一で
ある。
本発明の一実施例においては、比較器9からの出力と分
周器14からの出力とは位相比較器10に供給して位相
比較し、位相比較器10による位相比較出力はループフ
ィルタ11Aおよび111に供給スる。ループフィルタ
11Aの出力電圧とループフィルタ11Bの出力電圧と
は両差の電位差を制限する電圧差制限回路15に供給し
て、両者の電圧差を制限する。同時にループフィルタ1
1Aの出力電圧およびルーツフィルタ11.の出力電圧
はヘッド切替信号Swpによシ切替えられる切替スイッ
チWに供給し、ヘッド切替信号によシ何れか一方の出力
電圧を選択し、選択されたループフィルタの出力電圧は
制御電圧V、として電圧制御発振器12に供給し、電圧
制御発振器12の発振周波数を制御する。
電圧制御発振器12からの発振出力は分周器14に供給
して、その周波数を17N(Nは1以上の整数)に分周
し、分局器14からの出力は前記した如く位相比較器1
0に供給する。
すなわち本実施例ではR−DAT等において、高速サー
チ時、各磁気ヘッドの記録トラックに対する相対速度が
前記した如く少し異なるため、磁気ヘッドの切替に応じ
□てルーツフィルタ11Aとlliとを切替え、電圧制
御発振器120制御電圧vdを該磁気ヘッドが次に切替
わって来るまで保持する。
この様にすることで後記する具体例でよ〕明らかになる
如(PLL回路13の追従性が良好になる。
さらに、高速サーチ開始時など、PLL回路13が未だ
不安定な時期では、PLL1路13が未だ同期範囲に入
っていないため、電圧制御発振器120制御電圧Vdは
大きくはずれ、各磁気ヘッドに対応した制御電圧vdO
差も大きくなる可能性が生ずる。もし、クロック信号周
波数の近くにミスロックするような周波数が存在すると
、ミスロックした状態で電圧制御発振器120制御電圧
vdが保持されて、それが持続することがある。これを
防止するために電圧差制限回路15によって、保持され
ている制御電圧(切替スイッチWで選択されていない側
のループフィルタの出力電圧) VdとそのときPLL
動作している制御電圧(切替スイッチWで選択されてい
る側のループフィルタの出力電圧)vdとが所定の電圧
差以上にならないように制限される。すなわち、磁気ヘ
ッド2,3に対する再生クロック信号の周波数が所定範
囲内になる。
つぎに具体例について説明する。
第3図は本発明の一実施例におけるロー・母スフィルタ
、電圧差制限回路および切替スイッチの部分を示してい
る。
ロー/4スフイルタ11Aおよび11.は第3図に示す
ローパスフィルタ111の如く、演算増幅器OP、抵抗
Rt 〜R3およびコンデンサC!による積分器と、制
御電圧保持用のコンデンサ02a ”2bおよびコンデ
ンサC2a ”2bの充放電路を形成する抵抗R4とか
ら構成しである。ロー・fスフィルタ111は第6図に
示した従来例におけるロー・母スフイルタ11と比較し
てコンデンサC2に代す、コンデンサC2,L、C2b
を設け、切替スイッチWによシ一方のコンデンサC2&
、またはC2bを選択して抵抗R4に直列接続するよう
に構成しである。ヘッド切替信号SwPが低レベル時す
なわち磁気ヘッド2が出力発生時はコンデンサC2aが
、ヘッド切替信号SwPが高レベル時すなわち磁気ヘッ
ド3が出力発生時はコンデンサC2bが選択されるよう
にしである。コンデンサC2a、C2,を切替えること
によシ磁気ヘッド2の出力、磁気ヘッド3の出力に対し
それぞれ個別に制御電圧V、がホールドされる。
いi PLL回路13が一旦ロツクしたものとすれば、
ヘッド切替信号SwPが低電位になると制御電圧Vdは
回転ドラム1の1回転前の磁気ヘッド2からの出力にロ
ックした後、ホールドされた直流電圧となる。この状態
において、磁気ヘッド2からの出力が入力されるとPL
L回路13の引込み動作が開始される。このとき回転ド
ラム1の1回転前の磁気ヘッド2の出方に同期していた
制御電圧vdがホールドされているため周波数誤差は殆
んど無く、すぐにロックイン動作に入シロツク状態にな
される。さらにまた、磁気ヘッド2の出方が無くなると
位相比較動作は停止し、制御電圧vdは高電位になると
コンデンサ02mは切替スイッチWによシ切離された状
態となシ、コンデンサ02mの電荷は次にヘッド切替信
号SwPが低電位になるまで維持される。
ヘッド切替信号SwPが高電位になると磁気ヘッド2か
らの出力に代って磁気ヘッド3からの出力が位相比較器
10に供給され、磁気ヘッド2に対する場合と同様に磁
気ヘッド3からの出力始点からすぐにロック状態になる
これらの状態を第4図でみると制御電圧vdはRF倍信
号出力される領域では位相比較動作によシループ帯域外
のノイズが生じ、その前後では直流的に安定しておシ、
第4図(c)に示す如くなり、第8図(e)にみられる
如き変化はない。なお、第4図(a)および(b)は第
8図(a)および(b)を再記したものである。
つぎに電圧差制限回路15について説明する。
電圧差制限回路15による制限電圧差は磁気テープの送
)速度、ヘッド1の回転速度、電圧制御発振器12のr
インで定まるが、ここでは電圧差を0,7Vに制限する
場合を例に説明する。
電圧制限回路15は抵抗R5と、逆並列に接続されたダ
イオードD1およびD2とを直列接続して構成し、コン
デンサC28とC2bとの間に挿入して制御電圧V、を
制限させる。
もし、PLL回路13が未だ同期範囲に入る前の未安定
な状態等のために、コンデンサC2a ”2bによるそ
れぞれからの制御電圧Vd間に0.7V以上の電圧差が
生じたとする。仮にコンデンサC2&の電位の方が高け
ればコンデンサC28の電荷は抵抗R5%ダイオードD
I、抵抗R2r R1を通してコンデンサC2bへ移動
する。逆にコンデンサC2bの電位の方が高ければコン
デンサC2bの電荷は抵抗Rト、ダイオードD2、抵抗
R2、R,を通してコンデンサ02aへ移動する。
コンデンサ02m ” 2bは一方が電圧保持状態、他
方がPLL動作状態(PLL回路13のルー!内にある
状態)であシ、PLL動作状態側にあるコンデンサはP
LL回路13が位相同期を維持するべくその電荷が変動
し、PLL動作状態にある側のコンデンサを基準として
みれば、電圧保持状態にある方のコンデンサへ、または
電圧保持状態にある方のコンデンサから電荷の移動があ
り、この電荷の移動は両コンデンサ間の電圧差がダイオ
ードDInD、の順方向電圧(=0.7v)になるまで
続けられ、電圧差が0.7V以内に制限される。
ここで1圧着制限回路15により制御電圧Vd間の電圧
差を制限する理由は次の如くである。
磁気ヘッド2,3の記録トラックに対する相対速度の違
いは小さhため、PLL回路13がミスロックするよう
な周波数は普通、記録トラックから磁気ヘッド2.3で
検出した情報から抽出した両者のクロック信号周波数の
外側に存在する。したがって両者のクロック信号周波数
の差を制限すれば、すなわち磁気ヘッド2,3に対する
電圧制御発振器12の制御電圧vdO差を制限すること
によシ、上記の如きミスロックを防止することができる
ためである。
電圧制限回路15を設けた状態でもしミスロックしたと
すると、電圧制御発振器12の制御電圧Vd間の4圧差
が電圧制限回路15による制限差電圧を超えてhる筈で
あシ、保持状態の方のコンデンサの電荷が移動し、保持
状態の方のコンデンサの電圧がPLL回路13が正しく
同期状態になる方向に変化させられている。次にこの保
持状態にあった方のコンデンサがPLL動作状態になる
と、そのコンデンサは同期引込みの方向に電圧が変化さ
せられているため、 PLL回路13はミスロック状態
から抜は出し、ロック状態に入る。他方のコンデンサに
ついても同様の動作をする。
上記した本発明の一実施例Q変形例について説明する。
本発明の一実施例にお込ては電圧差制限回路15におけ
る電圧差を0.7Vとした場合を例示した。
本変形例は電圧差制限回路における電圧差を他の値とす
る場合である。
第5図(a)は電圧差制限回路15Aの構成を示し、ダ
イオードD1に代ってm個のダイオードDla〜D1m
を直列に接続し、ダイオードD2に代ってn個のダイオ
ードD28〜D2nを直列に接続した場合を示し、制限
される1圧差は本発明の一実施例の場合よ、りmX0.
7V%nX0.7Vに増大させられる。
また、電荷の移動方向によシ制限される電圧差も異なる
ことになる。
第5図(b) 、 (c)および(d)は電圧制限回路
15B+15c’15、の構成を示している。
電圧制限回路15、は抵抗R,に代って抵抗R5a、R
5,を接続し、電圧制限回路15cは抵抗R5の他に抵
抗R5゜を接続し、電圧制限回路15Dは抵抗R5の他
に抵抗R5dを接続した場合を例示している。
第5図(b) 、 (e)および(d)の場合はコンデ
ンサC2a102b間に接続される抵抗値が電流の方向
によって異ならしめてあり、コンデンサC2a 、C2
bの充放電時間が電荷の移動方向くよって変わシ、電圧
制限の効き具合が電荷の移動方向によって変えられるこ
とになる。
また、R−DATの場合、磁気テープの走行方向(巻き
戻し方向、早送シ方向)、電圧制御発振器120ダイン
の極性等によって、電圧の高い方のコンデンサが何れで
あるか、すなわちコンデンサC2aかC2bが決まる。
したがって電圧差の制限を一方向だけにしたい場合はダ
イオードを一方向のみに接続すればよい。
なお、上記した本発明の一実施例において、演算増幅器
を用いた積分器においてコンデンサを切替える場合を例
示したが、2個の積分器を切替えるようにしてもよい。
さらにまた2つのPLL回路を切替える方式に電圧差制
限回路または周波数差制限回路を設けたものであっても
よい。
(発明の効果) 本発明によれば、クロック信号抽出のためのPLL回路
中のループフィルタの出力電圧を磁気へラドの切替えに
対応して切替えるようにし、かつループフィルタの出力
電圧間電圧差を所定値に制限するようにしたため、高速
サーチ等の磁気テープ高速走行駆動のときにPLL回路
の追従性を損なうことなくミスロックを防止できて安定
して磁気テープから情報を読み取ることができる。特に
R−DATの場合におhては高速サーチ時に時間情報そ
の他、頭出しに必要な情報を素早く安定に読み取ること
が必要であるが、本発明では容易にかつ簡単に実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はR−DATにおけるクロック信号再生装置の構
成を示すブロック図。 第2図は本発明の一実施例の構成を示すブロック図。 第3図は本発明の一実施例におけるループフィルタの構
成を示す回路図。 第4図は本発明の一実施例の作用を説明するための波形
図。 第5図は本発明の一実施例における変形例の主要部を示
す回路図。 第6図は従来のループフィルタの構成例を示すブロック
図。 第7図および第8図は従来例の動作を説明するための波
形図。 1・・・回転ドラム、2および3・・・磁気ヘッド、4
および5・・・RF増幅器、6・・・増幅器、7・・・
タイミング信号発生器、8・・・切替スイッチ、9・・
・比較器、10・・・位相比較器、11Aおよび11B
・・・ループフィルタ、12・・・電圧制御発振器、1
3・・・PLL回路、14・・・分周器、15115A
l 15Bl 15cおよび15D・・・電圧差制限回
路。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)PCM信号に変換された情報が傾斜アジマス方式
    でヘリカル走査にて記録された磁気記録担体から情報を
    再生する情報記録再生装置におけるクロック信号再生装
    置であって、PCM再生信号からクロック信号を抽出す
    るPLL回路中のループフィルタの出力電圧を、異なる
    アジマス角を有する磁気ヘッドの切替えに対応して切替
    えると共に、抽出されたクロック信号周波数間の差を所
    定範囲内に制限することを特徴とするクロック信号再生
    装置。
  2. (2)ループフィルタの出力電圧の切替えは情報高速検
    索のときに行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のクロック信号再生装置。
  3. (3)ループフィルタの出力電圧の切替えは磁気ヘッド
    切替信号によって行なうことを特徴とする特許請求の範
    囲第1項記載のクロック信号再生装置。
  4. (4)ループフィルタの出力電圧の切替えはループフィ
    ルタの切替えによることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のクロック信号再生装置。
  5. (5)ループフィルタの出力電圧の切替えはループフィ
    ルタ中のホールドコンデンサの切替えによることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のクロック信号再生装
    置。
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