KR20000004660A - 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치에 관한 것으로, 재생되는 데이터의 각 블록마다 기록된 동기패턴을 읽어내어 이 동기패턴과 기준 동기패턴과의 차이를 기준으로 드럼 서보를 제어함으로써 안정적이고 저렴한 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
이와같은 목적은, 테이프로부터 읽혀진 데이터의 열화를 보상하는 등화부; 상기 등화부에 의해 등화된 데이터를 인가받아 각 블록에 포함된 동기패턴의 발생을 검출하고, 그 발생 횟수에 따른 속도값을 검출하는 속도 검출부; 상기 속도 검출부의 출력과 기준 속도와의 차이에 따라 서보 모터에 인가되는 전류값을 제어하는 제어부로 구성됨으로써 달성된다.

Description

디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치(PRECISION CONTROL APPARATUS FOR DIGITAL VCR SERVO MOTOR)
본 발명은 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치에 관한 것으로, 특히 재생되는 디지털 신호의 각 블록에 포함된 동기패턴을 읽어내어 이를 기준으로 빠르고 안정적인 드럼의 속도를 제어할 수 있는 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치에 관한 것이다.
디지털 브이씨알에 있어서 테이프에 기록된 재생신호를 읽어내에 재생하는 경우에 일반적으로 드럼의 원주상에 배치된 센서로부터 FG 펄스 즉, 드럼의 속도정보를 읽어내에 드럼의 서보를 제어하게 된다.
즉, 테이프상에 신호를 기록할때와 같은 속도로 드럼을 제어하여 재생하여야만이 재생되는 신호가 에러없이 안정적으로 재생될 수 있다.
이때, 상기 FG 신호는 드럼의 1 회전당 정수배의 펄스가 동일 주기로 발생하게 된다.
이러한 종래 디지털 브이씨알 서보 모터의 제어장치는 도 1 에 도시한 바와같이, 테이프에 기록된 신호를 재생하기 위하여 초기에 제어부(110)는 기준 속도(REF)에 의하여 모터(120)의 회전을 제어한다.
따라서, 이 모터(120)의 회전에 의하여 드럼(100)에 테이프상에 기록된 신호를 읽어내어 신호처리부(도시하지 않음)에 인가하여 재생시키게 되고, 이때 상기 드럼으로부터 발생한 FG 펄스는 제어부(110)로 입력된다.
상기 제어부(110)는 입력되는 FG 펄스와 펄스 형태의 기준 속도(REF)와의 차이를 비교하여, 그 FG 펄스와 기준 속도(REF)간의 차이가 없다면 이는 현재 드럼(100)의 회전이 안정적으로 회전하는 경우이므로 현재 상태를 유지하도록 모터(120)를 제어한다.
그러나, 현재의 FG 펄스와 기준속도(REF)가 차이가 나게되면 제어부(100)는 모터(120)의 속도를 증가 또는 감소시키게 되는데, 만일 FG 펄스의 발생 주기가 기준 속도(REF)보다 작다면 드럼(100)의 회전이 느린 경우이므로 제어부(100)는 모터(120)에 전류를 증가시키는 제어신호(CTL)를 발생한다.
반면에 FG 펄스의 발생 주기가 기준 속도(REF)보다 크다면 드럼(100)의 회전이 빠른 경우이므로 제어부(100)는 모터(120)에 전류를 감소시키는 제어신호(CTL)를 발생하는 것이다.
그런데, 이러한 서보 모터의 제어장치는, 먼저 드럼의 속도가 변화하였을 경우에 이를 빨리 감지할수록 제어의 성능이 향상되므로 이를 위해 드럼의 1 회전당 FG 펄스의 발생 주기를 증가시켜야 되는데, 이런 경우 원가 상승의 요인이 되는 문제점이 있다.
또한, 이러한 제어는 테이프상에 기록된 신호의 기록 속도와 상관없이 일방적으로 드럼의 회전 속도에 의하여 제어가 이루어짐으로 인해 테이프상에 신호를 기록시 외란등의 이유로 인해 정상적인 기록속도와 차이가 발생하게 된다.
따라서, FG 펄스를 이용하여 드럼을 회전시키면서 기록된 신호를 읽어내는 경우에 읽혀지는 데이터의 비트 주기가 작아지거나 커지게 되어 정확한 재생이 이루어지지 않는 문제점이 발생한다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 감안하여, 재생되는 데이터의 각 블록마다 기록된 동기패턴을 읽어내어 이 동기패턴과 기준 동기패턴과의 차이를 기준으로 드럼 서보를 제어함으로써 안정적이고 저렴한 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1 은 종래의 디지털 브이씨알 서보 모터의 제어장치를 나타낸 도.
도 2 는 본 발명 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치를 나타낸 도.
도 3 은 본 발명을 설명하기 위한 파형도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
200 : 테이프 210 : 증폭부
220 : 등화부 230 : 모터
300 : 속도 검출부 310 : 동기패턴 검출부
311 : 병렬 변환부 312 : 비교기
320 : 펄스폭 변조부 330 : 저역필터
340 : 제어부
상기의 목적에 따른 본 발명 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치는 도 2 에 도시한 바와같이, 테이프로부터 읽혀진 데이터의 열화를 보상하는 등화부(220); 상기 등화부(220)에 의해 등화된 데이터를 인가받아 각 블록에 포함된 동기패턴의 발생을 검출하고, 그 발생 횟수에 따른 속도값을 검출하는 속도 검출부(300); 상기 속도 검출부(300)의 출력과 기준 속도(REF)와의 차이에 따라 서보 모터(230)에 인가되는 전류값을 제어하는 제어부(340)로 구성됨을 특징으로 한다.
한편, 상기 속도 검출부(300)는 등화부(220)의 출력을 인가받아 기준 동기패턴(sync)과의 일치여부에 따른 펄스를 출력하는 동기패턴 검출부(310); 상기 동기패턴 검출부(310)로부터 출력되는 펄스를 인가받아 그 펄스폭을 균일한 펄스폭을 갖도록 변환하는 펄스폭 변환부(320); 상기 펄스폭 변환부(320)의 출력 펄스를 저역통과 필터링하여 DC값으로 변환하는 저역 필터(330)로 구성된다.
이때, 상기 펄스폭 변환부(320)는 단안정 멀티 바이브레이터(monostable multivibrator)를 사용한다.
상기 동기패턴 검출부(310)는 등화된 직렬의 신호를 인가받아 병렬의 신호로 변환하는 병렬 변환부(311); 상기 병렬 변환부(311)로부터 출력되는 병렬의 재생신호와 기준 동기패턴(sync)을 비교하여 일치하는 경우에 펄스를 출력하는 비교기(312)로 구성된다.
이와같이 구성된 본 발명을 도 2 및 도 3을 참조하여 상세히 설명한다.
테이프로부터 읽혀진 재생신호는 증폭부(210)에 인가되어 신호 처리에 적당한 레벨로 충분히 증폭된 다음, 등화부(220)로 인가된다.
상기 등화부(220)는 증폭된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환한 다음 웨이트 업데이트등의 처리를 수행함으로써 재생시에 발생한 신호의 열화를 보상하여 직렬의 디지털 재생신호를 출력한다.
이때, 상기 디지털 재생신호는 속도 검출부(300)의 동기패턴 검출부(310)로 인가되어 재생신호의 각 블록에 포함된 동기패턴을 검출하게 되는데, 이를 자세히 설명한다.
먼저, 디지털 재생신호는 병렬 변환부(311)로 인가되어 병렬의 신호로 변환하게 되는데, 상기 디지털 재생신호는 직렬의 신호이므로 시스템의 동기패턴(sync)과의 비교를 수월하게 하기 위해서는 병렬의 신호로 변환하는 것이 바람직하다.
상기 병렬 변환부(311)에 의해 병렬의 신호로 변환된 신호는 비교기(312)로 입력되어 기준 동기패턴(sync)와 비교된다.
예를들어 기준 동기패턴(sync)은 '111100001111'의 패턴을 가지고 비교기(312)로 입력되고, 또한 병렬 변환부(311)로부터 촐력되는 재생신호의 각 블록의 비트열중에 상기 기준 동기패턴(sync)과 일치되는 '111100001111'의 패턴이 검출되면 이는 재생신호의 각 블록의 동기패턴을 검출한 경우이므로 상기 비교부(312)는 도 3A에 도시한 바와같이 하나의 펄스를 출력하게 된다.
이때, 상기 비교기(312)에서 출력되는 펄스의 주기가 짧으면 드럼의 속도가 빠른 경우이고, 펄스의 주기가 길면 드럼의 속도가 느린 경우가 되는 것이다.
그러므로, 상기 비교기(312)의 출력 펄스는 펄스폭 변조부(320)로 인가되어 도 5B에 도시한 바와같이 일정한 펄스폭을 갖는 신호로 변환된다.
이 펄스폭 변조부(320)는 단안정 멀티 바이브레이터로 구성됨으로써 비교기(312)로부터 출력되는 펄스의 상승 에지구간에서 하이 레벨로 천이하여 시상수에 따라 정해진 시간동안 하이레벨을 유지한다.
즉, 일정 펄스폭을 갖게된다는 것이다.
그러므로, 드럼의 속도가 빠르면 펄스의 개수가 많아질 것이고, 느리면 그만큼 드럼의 속도가 느리다는 것이며, 이러한 펄스폭은 재생되는 동기 패턴의 1주기보다 충분히 짧아야 한다.
상기 펄스폭 변조부(320)의 출력은 저역필터(330)로 인가되어 저역 통과 필터링됨으로써 DC값이 추출되는데, 이러한 DC값은 상기 펄스폭 변조부(320)로부터 출력되는 펄스의 시간에 대한 평균값이 된다.
그러므로, 동기패턴의 주기가 짧으면 드럼이 빨리 회전하는 경우이므로 상기 DC값은 크게되고, 반면에 주기가 길면 드럼이 느리게 회전하는 경우이므로 DC값은 작아지게 되어 속도에 비레하는 신호가 되는 것이다.
이때 상기 저역 필터(330)의 시상수는 동기신호의 한 주기보다 충분히 길게하여야만 연속된 DC값을 얻을 수 있다.
상기 저역 필터(330)의 출력은 제어부(340)로 입력되어 기준 속도(REF)에 해당하는 DC값과 비교되어지게 되는데, 만일 상기 저역필터(330)로부터 출력되는 DC값이 기준 속도(REF)의 DC값 보다 크다면 모터(230)에 인가되는 전류를 줄여 드럼의 속도를 감소시키고, 반면에 작다면 전류를 증가시켜 드럼의 속도를 증가시킨다.
이와같이 본 발명 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치는, 재생되는 디지털 신호 각 블록의 동기신호에 따라 현재 드럼의 속도를 판단하여 그에따른 제어를 행함으로써 재생되는 신호가 기록시의 속도를 가지고 안정적으로 재생되고, FG 펄스를 이용하여 속도를 제어하는 경우보다 빠르고 저렴하게 드럼의 속도를 정밀 제어할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

  1. 테이프로부터 읽혀진 데이터의 열화를 보상하는 등화부;
    상기 등화부에 의해 등화된 데이터를 인가받아 각 블록에 포함된 동기패턴의 발생을 검출하고, 그 발생 횟수에 따른 속도값을 검출하는 속도 검출부;
    상기 속도 검출부의 출력과 기준 속도와의 차이에 따라 서보 모터에 인가되는 전류값을 제어하는 제어부로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 속도 검출부는
    등화부의 출력을 인가받아 기준 동기패턴과의 일치여부에 따른 펄스를 출력하는 동기패턴 검출부;
    상기 동기패턴 검출부로부터 출력되는 펄스를 인가받아 그 펄스폭을 균일한 펄스폭을 갖도록 변환하는 펄스폭 변환부;
    상기 펄스폭 변환부의 출력 펄스를 동기신호의 한 주기보다 큰 시상수에 의해 저역통과 필터링하여 DC값으로 변환하는 저역 필터로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 동기패턴 검출부는 등화된 직렬의 신호를 인가받아 병렬의 신호로 변환하는 병렬 변환부; 상기 병렬 변환부로부터 출력되는 병렬의 재생신호와 기준 동기패턴을 비교하여 일치하는 경우에 펄스를 출력하는 비교기로 구성된 것을 특징으로 하는 디지털 브이씨알 서보 모터의 정밀 제어장치.
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