JPS63208106A - 位相基準周期自動設定装置 - Google Patents

位相基準周期自動設定装置

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JPS63208106A
JPS63208106A JP62042276A JP4227687A JPS63208106A JP S63208106 A JPS63208106 A JP S63208106A JP 62042276 A JP62042276 A JP 62042276A JP 4227687 A JP4227687 A JP 4227687A JP S63208106 A JPS63208106 A JP S63208106A
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Junichiro Tabuchi
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    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/467Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B15/00Driving, starting or stopping record carriers of filamentary or web form; Driving both such record carriers and heads; Guiding such record carriers or containers therefor; Control thereof; Control of operating function
    • G11B15/18Driving; Starting; Stopping; Arrangements for control or regulation thereof
    • G11B15/1808Driving of both record carrier and head
    • G11B15/1875Driving of both record carrier and head adaptations for special effects or editing
    • HELECTRICITY
    • 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)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Manipulation Of Pulses (AREA)

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】 (イ)産業上の利用分野 本発明はサーボ装置における位相基準周期自動設定装置
に関する。
(口1 従来の技術 2ヘツドヘリ力ルスキヤン方式のビデオテープレコーダ
(47R)では回転ヘッドを駆動するシリンダモータ及
びテープを駆動するためのキャプスタンモータを備えて
おシ、夫々のモータの回転はサーボ装置によって制御さ
れている。
つまシ、記録時においてはシリンダモータが記録する映
像信号に対して所定の同期関係で正確に回転しなければ
ならず、キャプスタンモータが正確に回転しなければな
らない。再生時においてはシリンダモータが正確に回転
するとともにキャプスタンモータは正しいトラッキング
が行なわれるよう位相制御されるものである。
さて、サーボ装置において1位相サーボ系のゲインを高
くして性能向上を計るため、サンプリンで、垂直同期信
号に同期した位相基準信号が必要である。
ところで、デジタルサーボ装置ではシステムの動作の基
本と々るクロック信号が必要でおるが。
VTRに用いられるサーボ装置では通常記録する映像信
号のカラーサブキャリア信号周波数(NTSo−+3.
58MHg、PAL−+4.43MHffi)が利用さ
れる(三洋テクニカルレビューVOL、 17  No
、2 1985.pp・45〜50)。
これはカラーサブキャリア信号周波数を分周することに
よシ、垂直同期信号周波数を容易に作成できるからであ
る。
しかしながら、デジタルサーボ装置をマイクロコンピュ
ータで実境しようとする場合、カラーサブキャリア周波
数をクロック信号として利用することは設計上の困難が
ともなう。というのは広く利用されているマイクロコン
ピュータのクロック周波数の上限は4MHI?であり、
PALのカラーサブキャリア周波数をそのまま用いるこ
とができず、3A分周するとサーボの精度が低下する。
クロック上限の高いマイクロコンピュータを用いるとコ
ストの点で不利となる。
そこで、カラーサブキャリア周波数とは無関係な周波数
(例えば4MHI11 )を選択することが考えられる
。このとき、垂直同期信号よりも高いサンプリング周波
数を使用する場合には垂直同期信号に同期して周期が整
数分の1である位相基準信号を正確にクロック信号の精
度とは無関係に作成する手段が必要である。
ン鵠 発明が解決しようとする問題点 そこで本発明では垂直同期信号に同期してその周期が垂
直同期信号の整数分の1である位相基準信号を正確に作
成するための位相基準周期自動設定装置を提供しようと
するものである。
に)問題点を解決するための手段 本発明はクロック信号を入力として、基準信号周期の整
数分の1の周期に対応する計数値を繰シ返し計数するカ
ウンタと、このカウンタの実際の繰り返し周期を求め、
前記整数分の1の周期と等しくなる様に、前記計数値を
徐々に変更する手段とよりなる。
鯵1作 用 カウンタの計数値が、徐々に変更されてゆき。
最終的には基準信号周期の整数分の1の周期で力クンタ
計数動作が行なわれることになるので、グロック信号の
精度等が問題なくなる。
(へ)実施例 以下図面に従い本発明の詳細な説明する。
本発明によるシリンダモータ制御装置は、ワンf7プー
tイクロコンピュータ(HD6305Z)■によシ構成
されている(第5図参照)。このマイクロコンピュータ
■は0PU1211.ROMの、レジスタ(又はRAM
)脅、入出力ボートr24)、第1タイマカウンタ(ハ
)、第2タイマカウンタ(リファレンスカウンタ)(至
)等を有する。
マイクロコンピュータ■の入力としては、シリンダモー
タのFG倍信号インプットキャプチャ割り込み端子部に
、垂直同期信号がマスク可能な割り込み端子(19(再
生時はマスクされる)に、シリンダモータのPG倍信号
ノンマスカラブル割シ込み端子fizに印茄される。又
、V’I’Hの動作モードを示す信号も供給されている
。更に入出力ボートc!滲から出力される制御信号はシ
リンダモータの回転を制御するものであり、シリンダモ
ータの駆動回路に供給される。
第1.第2タイマカウンタ(25(ト)はマイクロコン
ピュータ■のクロック(4MHI11 )に関連して。
1μseaの周期で計数値が変化するアップカウンタで
ある。そして、第1タイマカウンタ(2っけインプット
キャプチャ割り込みに関連し、第2タイマカウンタ(リ
ファレンスカウンタ)261は、設定された数値(リフ
ァレンス周期データ)と計数値が一致すると割り込みが
発生しくカウンタマツテ割シ込み)、リセットされるこ
とにより、そのオーバーフローの周期を変更できる様に
なっている。
又、記録時においては、第2タイマカウンlO?)の計
数は垂直同期信号と所定の関係となる様に垂直同期信号
のタイミングで第2カウンタには所定値がプリセットさ
れる。
次に1位相エラー信号、速度エクー信号の作成について
第4図〜第7図に従い説明する。位相エラー信号及び速
度エラー信号は共にモータのFG倍信号基づいて作成さ
れる。
FG信号イ)(モータの回転速度に関連する)が立下が
ると、インプットキャプチャ割り込みが行なわれる。つ
まり、その時の第1タイマカウンタ@の計数値(alが
まずインプットキャプチャレジスタ(図示せず)に記憶
される。これはFG信号イ)(7)立下り時点において
、マイグロコンピュータ■は何の動作を行なっているか
特定できず、この動作が終了してから、第1タイマカウ
ンタの計数値を記憶したのでは正確な位相差の測定がで
きないからである。
FG信号イ)の立下シ時に行なっている動作が終了する
と、FG倍信号割シ込み処理が行なわれる。
この割り込み処理ではこの割り込み処理が開始された時
点で第1タイマカウンタ(ハ)がリセットされ。
その時のタイマデータ(blがレジスタR2に記憶され
る(71)。又インプットキャプチャレジスタのデータ
(IL)はレジスタR1に、第1タイマカウンタ(至)
のリセットのタイミングのリファレンスタイマ四の計数
値tglはレジスタR5にストアされる(72)(73
)。
位相基準し1(リファレンスタイマ(至)のリセットタ
イミング)とFG倍信号立下シイ)との位相差データ(
TP )は上記のデータを用いて1次式のように求める
ことができる。
’rp s=rg−(b−a )          
  ・・・(1)この位相差データ(TP )から位相
エラー信号を作成するのは次の様にして行なわれる。に
))に示される様に位相バイアス(TDP)、位相ロッ
クレンジ(TRIP)、位相エラー信号(DpH)(n
ビット)とすると この動作については第5図の(75)〜(79)に示さ
れている。
速度エラー信号は1M1タイマカウンタ+2sによって
FG倍信号イ)の周期(TP+1)を計測し、このデー
タに基づき作成される。速度エラー信号の場合、FG倍
信号2回の立下りで1個のデータが作成される。すなわ
ち、第6図に示した様にFG倍信号周期(Tro)は次
式のように求めることができる。
TFl’l g=(c−Q)+(’b−a)     
     ・(31つまり1位相差データ(TP)を求
める場合と同じようにして、FG倍信号alの立下υの
タイミングで、インプットキャプチャレジスタにこの立
下りタイミングでの第1タイマカウンタ(至)の計数値
を記憶せしめる。FC)信号立下シ時点でのマイクロコ
ンピュータ■の動作が終了すると、FG倍信号よる割り
込み動作が行なわれる。そして第7図(91)〜(94
)の動作を行なうことにより。
FG周期(’[”FG)をマイクロコンピュータ動作状
態にかかわりなく、正確に計測することができる。
第6図に示されている様に、速度バイアス(TDli)
、速度ロックレンジ(’rk88 )、速反エラー信号
(DIP)とすると、F()周期データ(TFG)から
位相エフ−信号は次の様に作成される。
この動作については第7図の(95)〜(99)に示さ
れている。父、速度エラー信号Daア作成後、データt
o+[(11を次回のFG割シ込み処理に用いるため、
夫々、レジスタR5,R4に転送する(第7図、(10
0)(101))そして1元の処理に戻る(102)。
上記の位相エラー信号及び速度エラー信号はマイクロコ
ンピュータ■内で合成され、制御信号として出力される
ことになる。
尚、実施例において、シリンダモータのFG倍信号1回
転につき24個発生する。そこでNTSOの場合、正規
の回転状態では720HII+となる。
そして、マイクロコンピュータ■ではこれをソフト的に
%分周して360HI!のサンプリング周波数で速度エ
ラー信号を作成し、更に号分周して。
180HIIのサンプリング周波数で位相エラー信号を
作成している。父、速度バイアス(TDli)は再生モ
ードによって異なシ1位相バイアス(TDp)は260
4μseaに固定されている。速度及び位相ロックレン
ジ(’ra8)(’rs’p)は1024μ8・0(1
0ビツトに対応する)に固定されている。
VTRの再生時においては、シリンダモータはリファレ
ンスカウンタ(至)のオーバーフロー周期VC同期して
位相制御され正確に回転しておればよいが1g録時には
ヘッドの回転位相が記録しようとする映像信号の垂直同
期信号と所定の関係となる様に位相制御される必要があ
る。そして、上記所定の関係とは通常規格で定められて
おり、いわゆる8mVTRのN’rSO万式ではヘッド
の回転位相と関連するヘッド切換信号(RFSW)と垂
直同期信号の位相差が6H±t5H(Hは水平走査期間
)となる様に設定されている。
そこで、まず実施例にシけるRFSW信号の作成につい
て説明する(第8図参照)。前述の様にシリンダモータ
からはFG倍信号共に1回転について1個出力されるP
G倍信号回転位相を表わす)も出力されている。そして
このPG倍信号位相は回転ヘッドの回転位相と所定の関
係にある。
このPG倍信号タイミングを基準として、シリンダモー
タからのFC)信号(1回転につき24個出力される)
に1〜12及び1〜24の番号を付与する(第8図参照
)。具体的にはFG伯号(ハ)の立下りを検出した割り
込みにおいて、あるレジスタ(DEION’l’)の値
を1個ずつ増やして12まで設定されると次は1に戻る
動作を繰り返す。又レジスタ(DPONT)については
24まで増やして1に戻す動作を繰り返す。そしてpo
伯号に)の立下シを検出した割υ込み動作において、こ
のレジスタ(DSONT及びDPCNT)の値を「2」
に設定する様にする。
レジスタ(DSONT)の値が5.6でおるとき、Lレ
ベルとなるビデオセンタ調整パルス犀1が端子C13+
より出力され(第5図)、トクンジスタ(Ql)、可変
抵抗(VE?)、コンデンサ((2)、インバータ(I
NV)よシなる遅延回路α4で遅延された衾、再びマイ
クロコンピュータ■に入力されるα9゜ この遅延されたビデオセンタ調整パルス幽)の立下シで
RFSW信号のエツジが作成される。このとき、レジス
タ(DPONT )の値が12よシ小さいときRFSW
信号(ト)は立上り、12より大きいときは立下る様に
作成される。
可変抵抗(vR)を調整することにより遅延時間が変更
できる(180μ8eO〜960118eOの範囲)。
これによりビデオセンターを規格に合せることができる
又、レジスタ(DSONT)が同じ値(180度離包丁
いる]のタイミングを基本にして、RFSW信号(ト)
を作成するので、デユーティ調整は不要である。
以上の様にRFSW信号を作成するので、 RFSW信
号(ト)のエツジはDSONTが5.6の間に存在する
。そこで記録時の位相エラー信号の作成動作は、垂直同
期信号(1)lがマイクロコンピュータに入力されたと
きDSONTが5父は6のときに限シ、再生時と同じ方
法で作成された位相エラー信号を出力する様にする(第
9図(fl)。そして。
垂直同期信号が入力されたとき、DSONTの値が1〜
4のときにはLレベルを、7〜12のときにはHレベル
を出力する。これにより、垂直同期信号(可とRF8W
信号(alとを所定の関係に保ちながら位相制御を行な
うことができる。尚、gg9図((itは、リファレン
スカウンタc!eのgl゛数動作を示し。
(elは再生時の位相エラー信号の作成を示している。
次に垂直同期信号とRFSW信号の位相差を自動的に6
Hに調整する動作について説明する。
リファレンスカウンタ(至)のオーバーフロー(リセッ
ト)のタイミングは、垂直同期信号に同期しなければな
らない。そこで、垂直同期信号の割や込み処理において
、リファレンス力クンタに所定値をプリセットする。
ところで、前述のビデオセンタ調整のためFG倍信号位
相制御に用いられる)とRFSW信号との位相関係はV
TRの各セットによって異なることになる。そこで、リ
ファレンスカウンタ(2f19に設定する数値をセット
毎に変更する必要がおる。つまり、この所定値を次の様
に定めることにより垂直同期信号とRFSW信号の位相
差を6Hに設定できる(第10図)。位相ロック状態で
のRFSW信号(C7)のエツジのタイミングで、レフ
ァレンスカフツタ(ハ)の計数値(R1をレジスタ(R
10)に記憶せしめる。(RF割り込み処理)そして、
続いて発生する垂直同期信号(ハ)の立下シのタイミン
グで、(n+6H)に相当するデータを、リファレンス
カウンタ(ハ)にセットする。この動作によってリファ
レンスカウンタ弼は垂直同期信号とRFSW信号の位相
差が6Hとなる様な計数動作を行なうことになる。
ところが、上記の動作だけではシリンダモータの回転変
動が生じたときに、リファレンスカウンタ弼にセットさ
れるデータが毎回異なるものとな9、位相サーボが安定
しない。
そこで、実際には第11及び第12図に示す処理を行な
っている。すなわち、RI!’SW信号のエツジがマイ
クロコンピュータ(1)に入力されると(実際にはビデ
オセンタ調整パルスのへカ)、 RF割り込み処理が行
なわれ、そのタイミングでのり・7アレンスカウンタ(
ハ)の計数値がレジスタR10に記憶せしめられ(61
)、元の処理に戻る(62)。
このRF割シ込み処理に続いて、マイクロコンピュータ
(イ)に垂直同期信号が印加され、垂直同期信号割シ込
みが実行される。ここでは、まず垂直同期信号割り込み
のタイミングでのりファレンスカウンタQQの計数値が
レジスタR11に記憶せしめられる(4υ。次のステッ
プとしてシリンダモータが位相ロック状態であるかどう
かがチェックされ(421,位相ロック状態でなければ
、リファレンスカウンタ(至)にあらかじめ定められた
一定値(Llを設定しく43.フラグレ1を「0」にし
て(4も元の処理に戻る(4!19゜ 位相ロック状態であるかどうかの検出には1位相エラー
信号(又は位相差データ)が所定範囲の値を所定時間(
例えばFG周周期1註0持続した場合1位相ロック状態
であると判別する様にしている。
シリンダモータが位相ロック状態になっていれば所定の
数値りをリファレンスカウンタ(2eに設定しく46)
、7ラグV)が「1」であ−るかどうがチェックする(
4η。「1」でないときにはレジスタR11の値からレ
ジスタ)(10の値を誠算し,結果をレジスタR12に
設定する(碍。この値はRF8W信号のエツジと垂直同
期信号との位相差を示すデータになる。そこで、この値
が6H±0.2の範囲内にあるかどうかをチェックする
(41(5G。
レジスタR12の値が6.2Hよシ大きいときは前記一
定値(LI K所定の値(1)を加えた数値を新しい(
LIとして( 53 )、フラグCFIを「0」に設定
しく54)1元の処理に戻る(59)。
レジスタR12の値が5.8■よシも小さいときには,
前記一定値から所定の値(1)を城算した数値を新しい
(LIとして( 52 )、手続(54)(59)を行
なう。
位相差(レジスタR12)が6H±12の範囲内にあれ
ば,フラグ町を「1」にセットしく51)1手続(59
ンを行なう。
つまり、RF8W信号と垂直同期信号の位相差が6H±
o.2Hの範囲内に入るまで.垂直同期信号のタイミン
グによりリファレンスカウンタ(ハ)にセットする数値
な.徐々に変えてゆく動作が行なわれる。セして一担上
記範曲内に引き込まれるとフラグ(Flが「1」となり
、徐々に変更する動作は以後行なわれなくなる。
一担上記範囲内に引き込まれた後は,その時の位相差を
検出して(55)、この位相差(レジスタR12の値)
が、6H±0.5Hの範囲内にあるかどうかをチェック
する(56)。範囲内にあればフラグ(Flは「1」の
ままとしく 58 )、手順(59)を行なう。位相差
が6H±0.5Hの範囲から外れたときにはフラグア)
は「0」にされる(57)。つまり1次の垂直同期信号
割り込みから。
リファレンスカウンタへの設定値を変更する動作が実質
的に開始されることになる。
すなわち、上記動作により,RFSWi号と垂直同期信
号との位相差が6H±0.5)!の間に維持されること
になるとともに.f−ボのハンチング状態がおこらない
ことになる。
次に,リファレンスカウンタ弼の周期の自動設定動作に
ついて説明する。
前述の様に、リファレンス力クンタ(至)はマイクロコ
ンピュータ■のクロック(4MH2)の4サイクルで1
つアップ力クント動作を行なうものであるから、1μa
13Qの周期で計数値が変化する。
そして、カウンタマツチ割り込みが行なわれる周期(リ
ファレンスカウンタ周期)はソフトフェア的に設定され
る数値によって五災することができる。しかし、このリ
ファレンスカウンタ周期数は垂直同期周期周尺数の整数
倍でなければならない。
そうでなければFG倍信号リファレンスカウンタCeと
の間で行なわれる位相制御において、す7アレンス周期
の不均一が生じ、シリンダ回転ムクが発生し、ジッダが
大きくなってしまうからである。
スナわチ、マイクロコンピュータc!lのクロック周波
数が宮に正確であるならば、カウンタマツチ割り込みの
ために設定する数値は一定であればよいが、実際には誤
差があり、固定値にすることはむずかしい。誤差がある
とリファレンス周期が垂直同期周期の整数分の1になら
ず、リファレンス周期が不均一となってシリンダ回転に
ジッダが生じてしまう。
そこでリファレンスカウンタ周期を自動的に入力されて
いる垂直同期周期の整数分の1となる様に設定する動作
が必要である。
それには、第1図の動作を行なえばよい。垂直同期信号
の割り込みのときに、その垂直同期信号のタイミングで
のl)ファレンスカウンタ□□□の計数値をレジスタR
11に記憶させ(2)、その後、U1ファレンスカウン
タ(ハ)に数値(Llをセットする(3)。そしてこの
レジスタR11の値が、垂直同期信号のタイミングで設
定すべき数値[Llと比較して、大きいか、小さいか、
又は等しいかを判別する(41F51゜等しいときはレ
ジスタAに「2」を設定して(6)。
元の処理に戻る(ハ)。このレジスタAについては。
電源QNのときに「2」を設定する様にしておけばよい
レジスタR11の値が数値[Llよシも大きいときには
レジスタAが「1」かどうか調べる艶。「1」であれば
元の処理に戻る(ハ)。「1」でなければけファレンス
カウンタ(至)の計数値と比較される2進数データT(
リファレンス周期データ)に「1」を加えr3υ、レジ
スタAに「0」を設定しGつ、元の処理に戻る儲。
レジスタR11の値が数値+Llよりも小さいときには
、まずレジスタAの値が「0」かどうかnべる(7)。
人が「0」なら元の処理に戻る割。rOJでなければ、
リファレンス周期データTから「1」を城じて(8)、
レジスタAに「1」を設定して(9)。
元の処理に戻る曽。
つまり、リファレンス周期が1801(1!の場合には
第2図の如く、す7アンンス周期6回に1回の割合で、
す7アレンスカワンタQQに数値(Llがセットされる
。そして、リファレンス周期が垂直同期信号周期のイで
なければ、レジスタR11の値と、設定する数値ILI
とが一致しない。第2図の如(、L)R11であれば、
設定されたLノ7アレンス周期Tが垂直同期信号周期の
イより大きいことになる。そこで、垂直同期信号の割り
込み毎にリファレンス周期Tを減少させてゆく。そして
、R11〉Lとなったとき、リファレンス周期Tの変更
をやめる。
最初にR11>Lであった場合には、逆にリファレンス
周期Tの徐々の増加が実行され、R11くLとなった時
に変更動作が終了する。これらの動作により J)ファ
レンス周期Tは垂直同期信号の整数分の1に量子化誤差
(1μsea )の範囲内で一致し、リファレンス周期
の不均一は実質上防止できる。
以上述べた6Hの自動調整とリファレンス力クンタの周
期の自動設定の動作は共に垂直同期信号割り込みとして
行なわれるものであり、実際には第1図と第12図は一
つにした動作が行なわれる。
すなわち、第1図の(4)の処理の前に第12図00υ
〜(58)の処理が行なわれるものである。
尚、第1図、第12図のL及びTの変化量は。
夫々「1」以外にも、最適なものを実験等で選べばよい
。例えば乙の変化量は0.1H程度にしてもよい。
(ト1 発明の効果 以上述べた様に本発明によれば、クロック信号の精度等
に影響されずに常に正確な基準位相周期を自動的に設定
できるのでその効果は大である。
【図面の簡単な説明】
第1因、第2図は本発明の詳細な説明する説明図、第3
図は装置のブロック図、第4因、第5図、第6因、第7
図はエラー信号作成を説明する説明図、第8因はRFS
W信号の作成を示す説明図、第9図、第10図、第11
図、第12図は自動位相調整を説明する説明図である。 (1)・・・マイクロコンピュータ、 ]・+7フアレ
ンスカウンタ。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)クロック信号を入力として基準信号周期の整数分
    の1の周期に対応する計数値を繰り返し計数するカウン
    タと、このカウンタの実際の繰り返し周期を求め、前記
    整数分の1の周期と等しくなる様に前記計数値を徐々に
    変更する手段とよりなる位相基準周期自動設定装置。
JP62042276A 1987-02-10 1987-02-24 位相基準周期自動設定装置 Expired - Lifetime JP2639925B2 (ja)

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