NL7906454A - Servobesturingsinrichting. - Google Patents

Servobesturingsinrichting. Download PDF

Info

Publication number
NL7906454A
NL7906454A NL7906454A NL7906454A NL7906454A NL 7906454 A NL7906454 A NL 7906454A NL 7906454 A NL7906454 A NL 7906454A NL 7906454 A NL7906454 A NL 7906454A NL 7906454 A NL7906454 A NL 7906454A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
signal
counter
input
circuit
flip
Prior art date
Application number
NL7906454A
Other languages
English (en)
Other versions
NL191218C (nl
NL191218B (nl
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Publication of NL7906454A publication Critical patent/NL7906454A/nl
Publication of NL191218B publication Critical patent/NL191218B/nl
Application granted granted Critical
Publication of NL191218C publication Critical patent/NL191218C/nl

Links

Classifications

    • 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
    • G11B15/46Controlling, regulating, or indicating speed
    • G11B15/467Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven
    • G11B15/473Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven by controlling the speed of the heads
    • G11B15/4731Controlling, regulating, or indicating speed in arrangements for recording or reproducing wherein both record carriers and heads are driven by controlling the speed of the heads control of headwheel rotation
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B19/00Driving, starting, stopping record carriers not specifically of filamentary or web form, or of supports therefor; Control thereof; Control of operating function ; Driving both disc and head
    • G11B19/20Driving; Starting; Stopping; Control thereof
    • G11B19/28Speed controlling, regulating, or indicating
    • 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
    • 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
    • H02P23/22Controlling the speed digitally using a reference oscillator, a speed proportional pulse rate feedback and a digital comparator
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/90Specific system operational feature
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/90Specific system operational feature
    • Y10S388/902Compensation
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/912Pulse or frequency counter
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907Specific control circuit element or device
    • Y10S388/921Timer or time delay means

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)
  • Control Of Velocity Or Acceleration (AREA)

Description

Ca/Sch/eh/1040
Sony Corporation (Sony Kabushiki Kaisha) te Tokio, Japan "servobesturingsinrichting"
De uitvinding heeft betrekking op een servobesturingsinrichting, en in het bijzonder op een digitale bestu-ringsschakeling, die kan worden gebruikt voor het besturen van de snelheid en/of de fase van de rotatie van een kop of 5 ander element in een videobandapparaat.
Er zijn in de gebruikelijke techniek voorbeelden bekend van analoge servobesturingsschakelingen voor het besturen van de snelheid en/of de fase van een motor.
In een typisch voorbeeld van de stand der techniek starten de 10 analoge elementen de opwekking van een hellingssignaal bij het optreden van een vooraf bepaalde gebeurtenis, bijvoorbeeld het passeren van een magneetpoolstuk, dat is bevestigd aan het roterende element waarvan de snelheid en/of de fase dient te worden bestuurd, langs een stationaire detectie- of opneem-15 spoel ter verkrijging van een detectiesignaal. Een na het de-tectiesignaal optredend referentiesignaal wordt gebruikt voor het bemonsteren en houden van de waarde van het hellingssignaal op het moment van optreden van het referentiesignaal. Aangezien het hellingssignaal met een bekende variatiesnelheid varieert, 20 is de amplitude van het hellingssignaal op elk tijdstip recht evenredig met de tijd na zijn aanvang. De bemonsterde en gehouden analoge waarde, die evenredig is met het tijdsverloop tussen het detectiesignaal en het referentiesignaal, wordt gebruikt als aandrijfsignaal voor een motor.
25 Dergelijke analoge elementen werken in afhankelijk heid van de weerstands-capaciteits-tijdconstante van voor op- % wekking van het hellingssignaal gebruikte schakelingscompo-nenten, waarbij in een typisch voorbeeld capacitieve opslag-elementen worden toegepast voor het uitvoeren van de bemonster-30 en houdfunctie. Tengevolge van de toleranties in de waarden van discrete weerstanden en condensatoren is handinstelling noodzakelijk gedurende het vervaardigen en het onderhoud van dergelijke elementen, hetgeen bijdraagt tot de vervaardigings-en onderhoudskosten. Bovendien hebben de servokarakteristieken 7906454 - 2 - fc- · van analoge schakelingen met capaciteiten en weerstanden de neiging tot variaties tengevolge van de temperatuurcoëfficient en het verouderen van dergelijke elementen. Verder kan een stelsel, waarin analoge technieken worden toegepast, in de prak-5 tijk niet als geïntegreerde schakeling worden uitgevoerd.
Zelfs indien een maximale integratie is bereikt, is het nog noodzakelijk uitwendig discrete weerstanden en condensatoren aan te sluiten, aangezien in het bijzonder condensatoren zich niet laten verenigen met het vervaardigen in geïntegreerde 10 vorm, terwijl vaak het gebied van bereikbare weerstandswaarden niet acceptabel is. Derhalve zijn de vervaardigingskosten verhoogd en zijn de reeds genoemde problemen met variaties tengevolge van temperatuur en veroudering niet overwonnen. Verder maakt de noodzaak tot samenstellingsstappen voor het aanbrengen 15 en bijregelen van dergelijke discrete, uitwendig aangesloten onderdelen de opbouw in de vorm van een geïntegreerde schakeling met dergelijke uitwendige componenten zinloos. Indien verder een dergelijke geïntegreerde schakeling met discrete elementen zou worden vervaardigd, neemt het aantal pennen voor 20 verbinding naar en van de geïntegreerde schakelingschip toe en deze toeneming, in samenhang met de afmetingen van de discrete componenten zelf, staat de gewenste hoge componentdichtheid in de weg.
Digitale servosysternen zijn bekend voor het besturen 25 van de rotatie van een roteerbaar orgaan, bijvoorbeeld met behulp van een electromotor. Tengevolge evenwel van veranderingen op de lange termijn in electromotoren, electronische onderdelen en de temperatuurkarakteristieken daarvan, kan zich in een digitaal servosysteem een restfout ontwikkelen, in het . - 30 bijzonder in het fasebesturingsgedeelte. Hoewel deze restfout zou kunnen worden geminimaliseerd door de servolusversterking oneindig hoog te maken, is een dergelijke oplossing niet prac-tisch.
De uitvinding stelt zich derhalve ten doel, een 35 nieuw servobesturingsstelsel te verschaffen met digitale technieken.
Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen 7906454 λ i - 3 - van een digitaal servobesturingsstelsel, dat zich leent voor uitvoering als geïntegreerde schakeling.
Een verder doel van de uitvinding is het verschaffen van een digitaal servobesturingssysteem, waarin rest-fasefouten 5 automatisch worden gecompenseerd.
Volgens een aspect van de uitvinding wordt een servobestur ings inrichting verschaft voor het besturen van de rotatie van een roteerbaar orgaan, voorzien van middelen voor aandrijving van het roteerbare orgaan, middelen voor opwekking en af-10 gifte van een hoekpositiesignaal, waarvan de signaalwaarde samenhangt met de foekpositie van het roteerbare orgaan, middelen voor opwekking en afgifte van een referentiesignaal, dat samenhangt met een gewenste hoekpositie van het roteerbare orgaan, middelen voor het accumuleren van een digitaal getal, dat samen-15 hangt met het tijdsverloop tussen het hoekpositiesignaal en het referentiesignaal, middelen voor het besturen van de aandrijf-middelen in overeenstemming met het digitale getal, waardoor fasebesturing van het roteerbare orgaan wordt bereikt, en middelen voor het wijzigen van de tijdbepaling van ofwel het hoek-20 positiesignaal, ofwel het referentiesignaal, onder besturing door het digitale signaal, waarbij het digitale signaal wordt gewijzigd in de richting van een vooraf bepaalde waarde.
Verdere kenmerken en bijzonderheden van de uitvinding zullen worden genoemd en toegelicht aan de hand van de bijbe-25 horende tekening, waarin dezelfde elementen telkens met hetzelfde verwijzingsgetal zijn aangeduid.
In de tekening tonen: figuur 1 een blokschema van een servobesturings-schakeling volgens de stand der techniek; 30 figuren 2A-2G golfvormen ter toelichting van de werking van de bekende schakeling volgens figuur 1; figuren 3A-3G golfvormen ter toelichting van het algemene werkingsprincipe van een digitale snelheidsbesturings-servoschakeling? 35 figuren 4A-4B golfvormen ter beschrijving van het principe van een digitale fasebesturings-servoschakeling? figuur 5 een blokschema van een digitale servobe- 7906454 + * - 4 - sturingsinrichting met een snelheidsfoutdetectieschakeling, geschikt voor toepassing in samenhang met een automatische restfoutcompensatieschakeling volgens de uitvinding; figuur 6 een blokschema van een fasefoutdetectie-5 schakeling, ten gebruike in samenhang met de digitale servobe-sturingsinrichting volgens figuur 5, waarin een automatische restfoutcompensatieschakeling volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding is opgenomen; figuren 7A-7M golfvormèn ter beschrijving van de 10 werking van de inrichting volgens figuren 5 en 6; figuren 8A-8J golfvormèn, corresponderende met de figuren 7J-7M, op grotere schaal, overeenkomend met de met g in figuur 7M aangeduide accolade, alsmede golfvormèn van additionele significante signalen ter beschrijving van de 15 werking van de inrichting volgens de figuren 5 en 6; figuur 9 een schematisch bovenaanzicht van een deel van een videobandapparaat met roteerbare koppen en middelen voor opwekking en afgifte van referentiesignalen, geschikt voor toepassing in samenhang met de in figuur 5 en figuur 6 20 getoonde inrichting; figuur 10 een vlak aanzicht van een longitudinaal stuk magneetband, waarop een aantal sporen zijn weergegeven, waarin video-audio- en besturingsignalen zijn geregistreerd door middel van een videobandapparaat; 25 figuur 11 een gedetailleerd blokschema van een auto matische restfoutcompensatieschakeling volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding, geschikt, voor toepassing in samenhang met de fasedetectieschakeling volgens figuur 6; » 30 figuren 12A-12F golfvormèn ter beschrijving van de aanloopsequentie van de automatische restfoutcompensatieschakeling volgens figuur 11; en figuren 13A-13F golfvormèn ter beschrijving van het . normale bedrijf van de automatische restfoutcompensatiescha-35 keling volgens figuur 11.
Figuur 1 toont een servobesturingsschakeling volgens de stand der techniek, in welke schakeling het aan een motor 7906454 * * - 5 - 12 toegevoerde aandrijfsignaal wordt bestuurd ter verkrijging van snelheids- en/of fasebesturing van de motorrotatie. Een rotatiepositiesignaalgenerator 13 omvat bijvoorbeeld een schijf 13a, die voor rotatie mechanisch is gekoppeld met de as van 5 de motor 12, die bijvoorbeeld de koppen van een videobandappa-raat aandrijft. Eén of meer magneetpoolstukken 13b kunnen zijn bevestigd aan de schijf 13a voor rotatie te zamen daarmee langs een opneemspoel 13c. Bij elke passage van een pool-stuk 13b langs de opneemspoel 13c wordt een puls PG (figuur 2A) 10 geïnduceerd in de opneemspoel 13c, en deze puls PQ wordt via een ingang 10 van de servobesturingsschakeling toegevoerd aan een golfvormmodéLfeerschakeling 14. Vanzelfsprekend kunnen ook andere soorten rotatiepositiesignaalgeneratoren, bijvoorbeeld van het electro-optische, electro-statische, en het electro-15 mechanische type, worden gebruikt in plaats van de beschreven electromagnetische generator 13.
Een monostabiele multivibrator 16 met vertragende werking ontvangt het uitgangssignaal van de modelleerschake-ling 14 en wekt een uitgangspuls (figuur 2B) op, die op een 20 vooraf bepaald tijdstip later eindigt. Een monostabiele multivibrator 18 met poortbesturende werking wordt ingeschakeld door de in negatieve richting gaande achterflank van het uitgangssignaal van de monostabiele multivibrator 16. Het puls-vormige uitgangssignaal van de multivibrator 18 is gekoppeld 25 met de ingang van een hellingssignaalgenerator 20. Wanneer het uitgangssignaal van de monostabiele multivibrator 18 aanwezig is aan de ingang van de generator 20, wekt deze een stijgend hellingssignaal (figuur 2C) op, waarvan de waarde op elk punt recht evenredig is met het tijdverloop tot dat moment 30 vanaf het begin van het van de multivibrator 18 afkomstige signaal.
Een referentiesignaalgenerator 26, die kan worden gevormd door elke daartoe geschikte referentiesignaalbron, bijvoorbeeld een kristaloscillator, een netfrequentiebron, een 35 verticale-synchronisatiesignaalbron of een op een magneetband geregistreerd besturingssignaal, voert een pulsvormig referentie-signaal (figuur 2D) aan de ingang van een monostabiele multi- 7006454 ΐ i - 6 - vibrator 28 met vertraagde werking toe. In het voorbeeld van de gebruikelijke techniek volgens figuur 1 is aangenomen, dat het uitgangssignaal van de referentiesignaalgenerator 26 een verticale-synchronisatiepuls is. De monostabiele multivibrator 5 28 wordt gestart voor afgifte van een pulsvormig uitgangs signaal van een vaste tijdsduur (figuur 2E) door de/negatieve richting gaande voorflank van het van de referentiesignaalgenerator 26 afkomstige signaal. Het pulsvormige uitgangssignaal met een vaste vertraging van de multivibrator 28 wordt toege-10 voerd aan de ingang van een bemonsterende pulsgenerator 30, die als reactie daarop een korte bemonsteringspuls (figuur 2F) toevoert aan een respectieve ingang van een bemonsteringsscha-keling 32. Bij ontvangst van de bemonsteringspuls (figuur 2F) bemonstert deze schakeling 32 de grootte van het hellingssignaal 15 (figuur 2C), dat dan verschijnt aan zijn andere ingang en voert het met de bemonsterde grootte overeenkomende signaal toe aan een houdschakeling 22, die daarna de bemonsterde grootte van het hellingssignaal opslaat, totdat een nieuwe waarde of grootte is ontvangen. De in de houdschakeling 22 opgeslagen analoge 20 waarde wordt toegevoerd aan een ingang van een motoraandrijf-versterker 24, waarin hij wordt versterkt, en het resulterende versterkte aandrijfsignaal (figuur 2G) wordt voor aandrijving aan de motor 12 toegevoerd.
In het getekende uitvoeringsvoorbeeld bezit de v6ór 25 het optreden van de bemonsteringspuls (figuur 2F) aan de motor toegevoerde spanning tengevolge van een gedurende de vorige cyclus in de houdschakeling 22 opgeslagen signaal de waarde . Bij het optreden van de bemonsteringspuls wordt een nieuwe spanning Ε£/ waarvan de waarde &.E groter is dan E^, aan 30 de motor 12 toegevoerd, waardoor zijn snelheid wordt verhoogd. Omgekeerd kan de van de versterker 24 afkomstige spanning dienst doen voor het afremmen van de motor, aangezien deze spanning op de juiste wijze een afneming of toeneming veroorzaakt in de vertragende kracht op dé motor in evenredigheid met zijn 35 amplitude, waardoor de motorsnelheid en de motorfase in een vooraf bepaalde relatie worden gehouden met het van de referentiesignaalgenerator 26 afkomstige referentiesignaal.
7906454 - 7 - * »
Nu zal het principe van een uitvoeringsvoorbeeld van een digitale servobesturingsschakeling, die in samenhang met de uitvinding kan worden toegepast, worden beschreven onder verwijzing naar figuur 3A-3G. In het algemeen is het 5 doel van een dergelijke digitale servobesturingsschakeling het opwekken en afgeven van besturingssignalen voor het constant houden van het tijdinterval T tussen een eerste gebeurtenis, bijvoorbeeld het opwekken van een pulssignaal P_, (figuur 3A) en het optreden van een tweede gebeurtenis, bij-10 voorbeeld het optreden van de in positieve richting gaande flank van een referentiesignaal (figuur 3B). Het in figuur 3A weergegeven pulsvormige signaal P^, kan bijvoorbeeld het uitgangssignaal van de pulsgenerator 13 (figuur 1) zijn, en de gebeurtenis waardoor de in positieve richting gaande flank van 15 het in figuur 3B getoonde signaal wordt veroorzaakt kan bijvoorbeeld het optreden van een puls van een kristaloscillator zijn, een van een magneetband uitgelezen besturingssignaal, een lijnfrequentiepuls, of een verticale-synchronisatiesignaal.
Teneinde het noodzakelijke gebruik van een hellings-20 signaalgenerator en een bemonster- en -houdschakeling voor het opwekken en afgeven van een motorbesturingssignaal te omzijlën, wordt in het digitale servosysteem volgens dit voorbeeld puls-breedtemodulatie toegepast ter verkrijging van een signaal, waarin zich meer of minder energie bevindt in overeenstemming 25 met de coïncidentie, dan wel het gebrek aan coïncidentie tussen de in positieve richting gaande flank van het referentiesignaal volgens figuur 3B en het aflopen van het tijdinterval T, gemeten vanaf het rotatiepulssignaal PQ. De in de figuren 3A en 3B getoonde signalen kunnen worden gebruikt voor het definiëren van 30 de voor- en de achterflank van een pulssignaal, zoals in figuur 3C is getekend, waardoor éën besturingscyclus van de digitale servobesturingsschakeling is gedefinieerd. Gedurende de be-sturingscyclus volgens figuur 3C wordt een groot aantal klok-pulsen, zoals die in figuur 3D zijn weergegeven, geteld in een 35 teller. De figuren 3E, 3F en 3G tonen respectievelijk de uitgangssignalen van een eerste trap CT^, een tweede trap CT2 en een N-de trap CTN van een teller. Hoewel ook andere relaties mogelijk zijn, wordt aangenomen dat, wanneer het tijdverloop - 8 - vanaf het rotatiepulssignaal PG (figuur 3A) tot de in positieve richting gaande flank van het referentiesignaal (figuur 3B) exact gelijk is aan het interval T, de N-de trap van de teller ëën volledige cyclus uitvoert, die begint in coïncidentie 5 met het pulsvormige signaal PG volgens figuur 3A en eindigt bij (2) in figuur 3G in coïncidentie met de in positieve richting gaande voorflank van het referentiesignaal of de in figuur 3B getekende gebeurtenis. In het in figuur 3G getoonde voorbeeld resulteert dit in een pulssignaal, waarvan het 10 gedeelte met laag niveau gelijk is aan het gedeelte met höog niveau, dat wil zeggen een arbeidsfactor (duty cycle) van 50% bezit. De gemiddelde energie in een dergelijk signaal ligt halverwege de laagste en de hoogste waarde.
Indien het interval vanaf de puls PQ tot de in po-15 sitieve richting gaande flank van het referentiesignaal korter is dan de tijd T en eindigt op het punt (1) in figuur 3G, bezit het resulterende pulssignaal aan de uitgang van de N-de trap van de teller minder energie dan boven is aangegeven. ïn-dien daarentegen de periode van de puls PQ tot de in positieve 20 richting gaande flank van het referentiesignaal langer is dan het tijdinterval T, en derhalve eindigt bij het punt (3) in figuur 3G, veroorzaakt dit een pulsbreedtegemoduleerd signaal met een grotere gemiddelde energie dan het signaal met een arbeidsfactor van 50%. De variaties in de gemiddelde ener— 25 gie vai het pulsbreedtegemoduleerde signaal vanaf dié voor de arbeidsfactor van 50% wordt in dat geval gebruikt voor het doen toenemen of afnemen van de te besturen snelheid, bijvoorbeeld de rotatiesnelheid van de roteerbare koppen in een video-bandapparaat (video tape recorder VTR).
30 De relatie tussen het pulssignaal (ïiguur 4A) en de in positieve richting gaande voorflank van een referentiesignaal (figuur 4B) is verder gedefinieerd door een fasehoek 0. Bij het besturen van de snelheids- of faserelatie regelt de digitale servobesturingsschakeling periodiek zijn uitgangs-35 signaal bij, waardoor de fasehoek 0 tot zijn vooraf bepaalde waarde wordt teruggebracht.
Nu zal aan de hand van de figuren 9 en 10 de opwek- 7906454 - 9 - king van de signalen, die dienen te worden gebruikt in een uit-voeringsvoorbeeld van een digitale servobesturingsschakeling, geschikt voor toepassing in samenhang met de onderhavige uitvinding, worden beschreven.
5 Op een gebruikelijek magnetische videoband 35 (figuur 10) kunnen op bekende wijze een aantal schuine videosporen 37 zijn geregistreerd, evenals een audiospoor 36, evenwijdig aan een langsrand van de band, en een besturingsspoor 38 langs de andere langsrand van de band. Hoewel niet noodzakelijk voor 10 de uitvoeringληπ de uitvinding, kan elk van de sporen 37 op de gebruikelijke wijze de videoinformatie voor êên enkel raster bevatten. Op het besturingsspoor 38 kunnen besturingssignalen zijn geregistreerd met bepaalde onderlinge afstanden, corresponderend met de sporen 37, onder besturing van de verticale-syn-15 chronisatiepulsen van het in de sporen 37 geregistreerde videosignaal.
De schuine videosporen 37 worden geregistreerd en/of uitgelezen door een eerste videokop 39a en een tweede videokop 39b (figuur 9), welke koppen op bekende wijze kunnen roteren 20 rond een rotatieas 41. Met de as 41 kan een schijf 40 zijn gekoppeld voor rotatie met de videokoppen 39A en 39B. Een aantal, bijvoorbeeld 6, magneetpoolstukken 42A-42F zijn aan de omtrek van de schijf 40 gerangschikt op een constante onderlinge hoekafstand. Een eerste opneemspoel 43A en een tweede opneem-25 spoel 43B zijn op een onderlinge hoekafstand, bijvoorbeeld 18°, geplaatst, aangrenzend aan de omtrek van de schijf 40. Wanneer één van de magnetische poolstukken, bijvoorbeeld het stuk 42B, in de richting van de wijzers van de klok beweegt, zoals met de pijl is aangeduid, langs de opneemspoelen 43A en 30 43B, wordt eerst een signaal PGA opgewekt in 'de opneemspoel 43A en vervolgens een tweede signaal PGB in de spoel 43B. Het tijdverloop tussen de van de spoelen 43A en 43B afkomstige signalen, respectievelijk PGA en PGB, is natuurlijk afhankelijk van de snelheid, waarmee de videokoppen roteren. In het ge-35 tekende uitvoeringsvoorbeeld worden 6 uitgangspulsen of -signalen opgewekt gedurende elke omwenteling van de schijf 40 in elk van de opneemspoelen 43A en 43B.
7906454 - 10 -
Een ander magnetisch poolstuk 44 is op de schijf 40 aangebracht, en een opneemspoel 45 is zodanig stationair geplaatst dat, wanneer het magnetische poolstuk 44 éénmaal per omwenteling van de schijf 40 daarlangs passeert, de opneem-5 spoel 45 een pulssignaal PGC opwekt. Zoals gebruikelijk is, is het magnetische poolstuk 44 gealigneerd met een van de video-koppen, in het getekende uitvoeringsvoorbeeld de kop 39A. Op deze wijze bezit het enkelvoudige pulsvormige uitgangssignaal PCG van de opneemspoel 45 een vaste relatie met de rotatie-10 positie van de videokoppen 39A en 39B. Hoewel niet noodzakelijk voor de werking van de uitvinding, zijn de opneemspoelen 45, 43A en 43B zodanig gerangschikt, dat de van de opneemspoel 45 afkomstige puls PCG voorafgaat aan een van de opneemspoel 43A afkomstig pulsvormig signaal PGA, dat op zijn beurt voorafgaat 15 aan een van de spoel 43B afkomstig pulsvormig signaal PGB.
Na deze 3 signalen worden nog eens 5 paren PGA- en PGB-signalen afgegeven door respectievelijk de spoelen 43A en 43B, voordat het volgende PCG-signaal wrodt afgegeven door de opneemspoel 45. De voornoemde betrekkingen tussen de pulssignalen PGC, PGA 20 en PGB in het voorkeursuitvoeringsvoorbeeld zijn in de figuren 7A-7C weergegeven.
Ten aanzien van de figuren 5 en 6 wordt opgemerkt, dat de snelheid- en fasebesturing plaatsvinden onder besturing vanaf de uitgangen 62a-62d van een teller 62, die op 25 zijn beurt wordt bestuurd door een quartskristal 64 met een geschikte frequentie, bijvoorbeeld 3,58 MHz. De uitgangssignalen van de teller 62, die dienst doet als tijdklok, zijn alsvolgt:
30 UITGANGSLIJN SIGNAAL FREQUENTIE
62a T^ (smalle pulsen) 3,5 kHz (fc^/l024) 62b fc0 3,58MHz 62c fcl 895 kHz (fc0/4) 62d fc2 112 kHz (fc0/32)
De smalle intervaltijdpulsen T^ van 3,5 kHz worden toegevoerd aan een stelingang S van een flipflop 70. Elke in- 7906454 35 -11- tervaltijdpuls brengt de steluitgang FF2 van de flipflop 70 naar zijn hoge niveau. De flipflop 70 wordt teruggesteld op een moment in elke cyclus, dat afhangt van de snelheids-en fasefouten van een motor 76 voor aandrijving van de koppen 5 39A en 39B. Op deze wijze is het signaal aan de uitgang FF 2 van de flipflop 70 pulsbreedtegemoduleerd.
De 3,58 MHz klokpulsen F^ worden toegevoerd aan een klokingang CP van een 1024-bits teller 66. Wanneer het meest significante cijfer (most significant digit MSD) van 10 de 1024-bits teller 66 van zijn hoge naar zijn lage waarde . gaat, wordt de in negatieve richting gaande flank van deze overgang door een differentiator 68 gedifferentieerd en het daaruit voortkomend pulssignaal wordt toegevoerd aan de terug-stelingang R van de flipflop 70. Hierdoor komt een einde aan 15 het hoge niveau van het signaal aan de uitgang FF2 van de flipflop 70.
De tijd, volgend op een intervaltijdpuls waarop de flipflop 70 wordt teruggesteld, is afhankelijk van de in-houd of het telresultaat van de teller 66 bij het optreden 20 van de intervaltijdpuls T^. Indien bijvoorbeeld de inhoud van de 1024-bits teller 66 nul is op het moment van optreden van een intervaltijdpuls T^, keert het meest significante cijfer van de teller 66 terug naar nul, 1024 cycli van het klok-signaal f^Q daarna, samenvallend met het optreden van de 25 volgende intervaltijdpuls T^. Op deze wijze blijft de flipflop 70 gedurende de gehele cyclus in zijn steltoestand en bezit het uitgangssignaal FF2 daarvan een arbeidsfactor, ofwel verhouding tussen AAN en UIT, van 100%, waardoor zijn maximale uitgangsenergie wordt afgegeven. Aangezien verder exact 30 1024 pulsen van het kloksignaal fc^ optreden ’tussen aangrenzende ' intervaltijdpulsen T^, behoudens tussenkomst van een uitwendige gebeurtenis, keert de teller 66 naar exact dezelfde toestand terug, dat wil zeggen een telresultaat nul in dit uit-voeringsvoorbeeld, bij elk optreden van een intervaltijdpuls T^.
35 Indien, in tegenstelling tot het voorafgaande, de inhoud van de teller 66 van nul afwijkt, bijvoorbeeld een waarde 512 bezit bij het optreden van een puls T^, wordt een 7906454 - 12 - terugstelsignaal aan de terugstelingangsaansluiting R van de flipflop 70 toegevoerd/ 512 cycli van het kloksignaal fCQ na de puls T., en wordt het hoge niveau van de uitgang FF0 op dat moment beëindigt. De volgende puls T. treedt 512 cycli van het «ift 5 kloksignaal f^g na het beëindigen van de hoge toestand van het uitgangssignaal FF2 op en stelt de flipflop 70 weer in zijn hoge toestand. In dit uitvoeringsvoorbeeld is het uitgangssignaal FF2 telkens herhaald hoog gedurende 512 cycli van f^g en laag gedurende 512 cycli van fCQ/ waardoor een arbeidsfac-10 tor van 50% wordt verkregen en een gemiddelde energie ter grootte van de helft van die in het voorgaande voorbeeld. Elke arbeidsfactor van 0-100% kan worden verkregen voor het uitgangssignaal FF2 door te zorgen voor telresultaten tussen 1023 en 0 in de teller 66 op het moment van optreden van de pulsen T^.
15 De 1024-bits teller 66 wordt periodiek teruggesteld, en wel op een nader te beschrijven wijze, zodat het daarin aanwezige getal bij het optreden van een puls samenhang met de snelheids- en fasefouten.
Het zal aan de hand van de voorgaande beschrijving 20 duidelijk zijn, dat de arbeidsfactor van het uitgangssignaal· FF2 1024 discrete waarden kan bezitten. Volgend op elke terugstelling van de teller 66 tot een andere waarde, springt de arbeidsfactor van het uitgangssignaal FF2 naar een corresponderende verschillende waarde, hetgeen een schokkende beweging '25 van de motor 76 tengevolge zou hebben, indien in verband daarmee geen maatregelen zouden worden genomen. Ter vermijding van deze schokkende besturing van de motor 76 wordt het pulsbreedte gemoduleerde uitgangssignaal FF2 van de flipflop 70 aan een integrator 72 toegevoerd. Deze wekt een traag variërend uit- - -30 gangssignaal op, dat recht evenredig is met de gemiddelde energie in het uitgangssignaal FF2 en een afvlakkende werking heeft op de overgang van de ene besturingswaarde naar de andere. Het geïntegreerde uitgangssignaal wordt versterkt door een motoraandrijfversterker 74 en aan de motor 76 toegevoerd.
35 Figuur 5 toont verder middelen voor het periodiek toevoeren van een terugstelsignaal aan een terugstelaanslui-ting R van de teller 66, welk signaal .op het juiste tijdstip 7906454 - 13 - wordt toegevoerd met betrekking tot de pulsen Tzodat een geschikt getal in de teller 66 aanwezig zal zijn bij elk later optreden van pulsen T^, totdat het volgende terugstelsignaal aan de ingang R van de teller 66 wordt toegevoerd. In het bij-5 zonder worden volgens figuur 5 dergelijke periodieke terugstel-signalen opgewekt als reactie op fouten in de rotatiesnelheid van de videokoppen 39A en 39B (figuur 9). Snelheidsbesturing is vanzelfsprekend slechts vereist in het geval van een ge-lijkstroommotor. Indien een wisselstroommotor voor de motor 10 76 wordt gebruikt, kan de snelheidsbesturing volgens figuur 5 worden weggelaten, omdat deze al door de motor zelf wordt verzorgd. Bij een wisselstroommotor is wel de hierna te beschrijven fasebesturing noodzakelijk.
De snelheidsbesturing wordt in de inrichting volgens 15 figuur 5 uitgevoerd door toepassing van het tijdverschil tussen het optreden van de twee signalen PGA en PGB ter verkrijging van een op de juiste tijd optredend terugstelsignaal voor toevoer aan de ingang R van de teller 66. Zoals is getekend, wordt het signaal PGA (figuur 7B) via een ingangsaansluiting 20 50 aan een versterker 51 toegevoerd. Het versterkte uitgangssignaal PGA’ van de versterker 51 wordt toegevoerd aan een vertragingsschakeling 54, en naar andere delen van de inrichting, zoals nader zal worden uiteengezet. De vertragingsschakeling 54 wekt een uitgangspuls (figuur 7J) op, waarvan 25 de achterflank, wanneer de puls wordt toegevoerd aan een stel-igang S van een flipflop 56, deze flipflop in zijn steltoe-stand brengt, waardoor hij een hoog uitgangssignaal levert op het snelheidsfoutsleutelsignaal FFj (figuur 7K).
Het signaal PGB (figuur 7C) wordt via een ingangs-30 aansluiting 52 aan een versterker 53 toegevoèrd. Het uitgangssignaal PGB1 van de versterker 53 wordt aan de terugstelingangs-aansluiting R van de flipflop 56 toegevoerd. De in positieve richting gaande voorflank van het signaal PGB' doet dienst voor het terugstellen van de flipflop 56 en het terugvoeren 35 van het snelheidsfoutsleutelsignaal FF^^ naar de lage toestand. Zoals uit de voorgaande beschrijving duidelijk is, wordt de lengte van de hoge toestand van het sleutelsignaal FF^ bepaald 7906454 - 14 - door het tijdinterval tussen de signalen PGA en PGB. De ver-tragingsschakeling 54 is geen noodzakelijk onderdeel van de uitvinding, maar is practisch om een door dooreenweving van de snelheids- en fasefoutsignalen te verkrijgen, zoals zal 5 worden uiteengezet.
Het snelheidsfoutsleutelsignaal wordt toegevoerd aan de ene ingang van een EN-poort 82, aan de tweede ingang waarvan het signaal met de frequentie van 895 kHz wordt toegevoerd. Op deze wijze worden 895 kHz pulsen doorgelaten 10 door de EN-poort 82, het aantal van welke pulsen recht evenredig is met het verschil tussen de aankomsttijden van de signalen PGA en PGB. Een 1024-bits teller 78 wordt teruggesteld bij het optreden van het PGA-signaal door het aan zijn terugstelaansluiting R toegevoerde, versterkte signaal PGA'.
15 De onder invloed van het signaal FF^ door de EN-poort 82 doorgelaten 895 kHz pulsen worden via een OF-poort 88 aan een klokingang CP van de teller 78 toegevoerd. Op deze wijze is aan het einde van het signaal FF^ in de teller 78 een getal opgeslagen, dat recht evenredig is met het verschil tussen de 20 aankomsttijden van de signalen PGA en PGB.
Het versterkte signaal PGB' wordt toegevoerd aan de stelingang S van een flipflop 58, en het uitgangssignaal FF^ daarvan wordt toegevoerd aan de stelingang.S van een flipflop 60. Het uitgangssignaal FFlQ van een flipflop 60 wordt toege-25 voerd aan de terugstelaansluitingen R van de flipflops 58 en 60, en intervalpulsen worden toegevoerd aan de klokingang CP van de flip-flop 60. Het steluitgangssignaal FF^ van de flipflop 58 wordt in de AAN-toestand gebracht door de voor-flank van het signaal PGB' (figuur 8B en 81), waardoor de 30 stelingang van de flipflop 60 wordt vrijgegeven. Bij het - - volgende optreden van een intervaltijdpuls (figuur 8G} aan de klokingang CP van de flipflop 60, wordt deze in zijn stel-toestand gebracht, waardoor het uitgangssignaal FF^q een hoge waarde verkrijgt. Deze toestand blijft gehandhaafd tot de 35 volgende puls aan de klokingang CP van de flipflop 60 ver schijnt, op welk moment de flipflop 60 wordt teruggesteld. De in negatieve richting gaande achterflank van het uitgangs- 7906454 - 15 - signaal FF^q wordt teruggevoerd naar de terugstelaansluiting van de flipflop 68 en stelt deze daardoor terug als voorbereiding op de volgende cyclus. Zoals duidelijk zal zijn aan de hand van de voorgaande beschrijving, begint het uitgangs-5 signaal FF^g met de eerste puls en eindigt bij de tweede puls T^, volgend op het optreden van het PGB-signaal.
Het tijdintervaluitgangssignaal FF^g wordt toegevoerd aan de ene ingang van de EN-poort 84 en de ene ingang van een EN-poort 80. Aan de tweede ingang van de EN-poort 84 lOwordt een kloksignaal f^g met een frequentie van 3,58 MHz toegevoerd. Op deze wijze wordt, beginnend bij de interval-tijdpuls en eindigend bij de volgende intervaltijdpuls het 3,58 MHz kloksignaal fCg doorgelaten door de OF-poort 88 en toegevoerd aan de klokingang CP van de 1024-bits tel-I51er 78. Deze teller 78 voltooit exact êën cyclus gedurende dit tijdinterval en geeft een in negatieve richting gaand MSD-signaal af op een moment, dat afhangt van het getal, dat vooraf in de teller 78 is opgeslagen gedurende het optreden van het van de flipflop 56 afkomstige snelheidsfoutsleutel-20signaal FF^. Er wordt aan herinnerd, dat de lengte van het signaal FF^ afhangt van het tijdverloop tussen het optreden van de signalen PGA en PGB. Derhalve is ook het tijdstip van optreden van het MSD-uitgangssignaal van de teller 78 na de intervaltijdpuls eveneens afhankelijk van het tijdverloop 25tussen de signalen PGA en PGB. Naarmate het telresultaat, zoals dat in de teller 78 is opgeslagen tijdens de aanwezigheid van het signaal FF^, groter is, zal des te sneller na het begin van het uitgangssignaal FF^ het MSD-signaal worden afgegeven. De in negatieve richting gaande flank van het MSD-30signaal wordt door een differentiator 90 gedifferentieerd, en het uitgangssignaal van die differentiator wordt via een EN-poort 80, die wordt vrijgegeven door het uitgangssignaal FF1Q, toegevoerd aan de terugstelingang R van de 1024-bits teller 66. Op deze wijze wordt deze teller 66 tot nul terug-35gesteld na het optreden van een puls op een moment, dat afhangt van het verschil in aankomsttijd tussen de twee signalen PGA en PGB.
7906454 - 16 -
Uit de figuren 8Δ, 8B en 8G zal duidelijk zijn, dat tussen opeenvolgende terugstelbewerkingen van de teller 66 een aantal intervaltijdpulsen Ί\ optreedt. Zoals evenwel reeds eerder is uiteengezet, blijft, aangezien exact 1024 cycli 5 van het kloksignaal fCQ optreden tussen intervaltijdpulsen T^, zodra de teller 66 is teruggesteld naar een signaal PGB, het tijdstip van optreden van het MSD-uitgangssignaal van de teller 66, en de daaruit voortvloeiende terugstelling van de flipflop 70, van cyclus tot cyclus constant. Dit is weer-10 gegeven in de figuren 8H en 8J, waaruit blijkt dat, gedurende het uitgangssignaal FF.^ (figuur 8J) de flipflop 70 wordt teruggesteld, zoals door de pijl in figuur 8H is weergegeven, en de relatieve AAN en UIT-tijd van het pulsbreedtegemoduleerde signaal FF2 de aldus gevormde waarde behoudt tot het volgende 15 insteltijdstip na een signaal PGB.
Behalve de correctie, zoals die op de eerder beschreven wijze is bereikt als reactie op snelheidsfouten, wordt eveneens een getal opgeslagen in de teller 78, welk getal afhankelijk is van fasefouten tussen de hoekpositie van 20 de motoras en een referentiehoekpositie. Een fasefoutsleutel-signaal MDF wordt toegevoerd aan de ene ingang van een EN-poort 86, en het 895 kHz kloksignaal fci wordt toegevoerd aan de tweede ingang van de EN-poort 86. Een aantal cycli van het 895 kHz signaal f^, afhankelijk van de lengte van het 25 sleutelsignaal MDF worden door de EN-poort 86 en de OF-poort • 88 doorgelaten en toegevoerd aan de klokingang CP van de teller 78. Zoals zal worden uiteengezet, treedt het aan de EN-poort 86 toegevoerde sleutelsignaal MDF op op een tijd- f stip, verschillend van dat, waarop het snelheidsfoutsleutel-30 signaal FF^ aan de EN-poort 82 wordt toegevoèrd. Op deze wijze worden de door de 2 sleutelsignalen MDF en FF^^ gesleutelde klokpulsen cumulatief in de teller 78 opgenomen, zodanig, dat ze de telinhoud daarvan bepalen, en dragen beide bij tot het vormen van de arbeidsfactor van het motoraandrijf-35 signaal.
Uit figuur 6 blijkt, dat voor opwekking van het fa-sefoutsleutelsignaal MDF het signaal PGC (figuur 7H), dat 7906454 - 17 - éénmaal per omwenteling van de registratiekoppen (figuur 9} optreedt, via een ingangsaansluiting 100 aan een versterker 104 wordt toegevoerd, en dat het resulterende versterkte signaal PGC wordt toegevoerd aan de ingang van een automatische rest-5 foutcompensatieschakeling 106. Deze schakeling 106 is aanwezig voor compensatie van vaste vertragingen in het signaal PGC ten opzichte van een rdrerentiefase en restfasefouten tengevolgen van het verouderen van de motor en electronische componenten, temperatuur en andere oorzaken. De schakeling 106, die 10 hierna meer in details zal worden beschreven, geeft een puls-vormig uitgangssignaal (figuur 7E) af, dat wordt toegevoerd aan de stelingang van een flipflop 108, zodat deze wordt gesteld. Ter vereenvoudiging van de eerste beschrijving kan worden aangenomen, dat de schakeling 106 een vaste vertraging 15 levert, voordat de flipflop 108 in zijn steltoestand wordt gebracht.
Een fasereferentiesignaal, bijvoorbeeld een verti-cale-synchronisatiepuls- of corresponderend besturingssignaal, dat is geregistreerd op het besturingsspoor 38 (figuur 10) 20 wordt via een ingangsaansluiting 102 aan de terugstelaanslui-ting R van de flipflop 108 toegevoerd. Het steluitgangs-signaal FF22 van 3e flipflop 108 (figuur 7E) bezit derhalve een tijdsduur, die afhangt van de relatie tussen de aankomsttijden van het signaal PGC aan de ingang 100 en het referentie-25 signaal aan de ingangsaansluiting 102. Dit verschil in aan- t komsttijden is recht evenredig met de fout in de fase tussen de werkelijke hoekpositie van de registratiekoppen en de gewenste hoekpositie daarvan. Het steluitgangssignaal FF22 van de flipflop 108 wordt toegevoerd aan de ene ingang van een . . 30 EN-poort 111 om deze vrij te geven, en het 112 kHz klok-signaal fc2 wordt toegevoerd aan de tweede ingang van de EN-poort 110. Derhalve is het aantal cycli van het kloksignaal fc2, dat onder invloed van het van de flipflop 108 afkomstige uitgangssignaal FF22 door de EN-poort 110 is doorgelaten, 35 recht evenredig met de fasefout.
Een 256-bits teller 120 wordt teruggesteld bij het optreden van PCG door toevoer van het versterkte signaal PGC'
7 Ö Λ A A C L
- 18 - aan zijn terugstelingang R. De onder invloed van de fasefout door de EN-poort 111 doorgegeven 112 kHz pulsen worden via een OF-poort 118 aan de klokingang CP van de teller 120 toegevoerd.
Op deze wijze wordt na het aankomen van elke puls PGC een aan-5 tal van de 112 kHz pulsen geteld in de teller 120, welk aantal recht evenredig is met de grootte van de fasefout. Dit aantal wordt eenmaal per omwenteling van de opneemkoppen opgeslagen, .maar wordt, zoals hieronder zal worden uiteengezet, meerdere malen gedurende een omwenteling gebruikt.
10 Aan de stelaansluiting S van een flipflop 112 wordt het van de ingang 102 afkomstige fasereferentiesignaal toegevoerd. Het steluitgangssignaal FF2g van de flipflop 112 wordt toegevoerd aan de stelingang S van een flipflop 114, waarvan het steluitgangssignaal FF21 wordt teruggevoerd naar de terug-15 stelaansluitingen R van de flipflops 1Γ2 en 114. Na de toevoer van het fasereferentiesignaal aan de stelingang S van de flipflop 112 geeft het uitgangssignaal FF2q van de flipflop.
112 de stelingang van een flipflop 114 vrij. De volgende optredende intervaltijdpuls T. aan een klokingang CP van de 20 flipflop 114 brengt de flipflop 114 in zijn steltoestand. Hierdoor krijgt het steluitgangssignaal FF21 van de flipflop 114 zijn hoge waarde, die duurt tot het moment, waarop de volgende puls optreedt, op welk moment het tijdsteluitgangssignaal FF21 overgaat naar een lage waarde. Op deze wijze duurt het 25 signaal FF21 (figuur 7H) één tijdinterval tussen een aan elkaar grenzend stel pulsen Ti (figuur 71) onmiddellijk na het optreden van een fasereferentiesignaal (figuur 7D).
Het signaal FF21 wordt parallel toegevoerd aan de ene ingang van elk van de EN-poorten 116, 124·* en 130, en aan - -30 de tweede ingang van de EN-poorten 116 en 130 wordt het kloksignaal f^Q van 3,58 MHz toegevoerd. Deze 3,58 MHz pulsen worden gedurende één tijdinterval doorgelaten door de EN-poort 116 en via de OF-poort 118 aan de klokingang CP van de 256-bits teller 120 toegevoerd. Een totaal van 1024 cycli van het 35 kloksignaal f^ worden toegevoerd aan de teller 120 gedurende het tijdinterval tussen aan elkaar grenzende intervaltijd-pulsen T.. Door dit aantal cycli van.het kloksignaal f_n gaat 7906454 - 19 - de 256-bits teller voort gedurende vier complete cycli, en eindigt bij hetzelfde telresultaat, als daarin aanvankelijk aanwezig was. Tegelijkertijd wordt aan de teller 126 een aantal van 1024 cycli van het kloksignaal FCQ toegevoerd, dat onder 5 invloed van het signaal is doorgelaten door de EN-poort 130, en dat vervolgens via de OF-poort 132 aan een klokingang CP van de teller 126 wordt toegevoerd. Elk moment, waarop het meest significante cijfer (MSD) van de teller 120 naar nul terugkeert, voert de differentiator 122 een positieve puls 10 toe aan de tweede ingang van de EN-poort 124. Aangezien deze op dit moment wordt vrijgegeven door het signaal ^21' ver"" schaft het resulterende gesleutelde uitgangssignaal van de EN-poort 124 een terugstelsignaal SMD, dat wordt toegevoerd aan de terugstelingang R van de 256-bits teller 126. Aange-15 zien deze teller 126 wordt teruggesteld door het signaal SMD aan zijn terugstelingang R op elk moment, waarop de teller 120 een volledige cyclus heeft uitgevoerd in aanwezigheid van het signaal FF 2zullen bij het einde van het signaal FF21 de tellers 120 en 126 elk hetzelfde getal bevatten, wan-20 neer ze tot rust zijn gekomen na ontvangst van 1024 cycli van het kloksignaal fCQ, welk getal of inhoud een maat vormt voor het oorspronkelijk in de teller 120 ingevoerde fasefoutsignaal.
Een schakeling met een flipflop 140, een EN-poort 144, een 256-bits teller 142 en een EN-poort 128 doet dienst 25 voor afgifte van 256 pulsen van het 895 kHz kloksignaal f« na het optreden van elk signaal PGA (dat wil zeggen, 6 maal per omwenteling van de registratiekoppen). In het bijzonder blijkt uit de tekening, dat het versterkte signaal PGA* wordt toegevoerd aan de stelingang S van de flipflop 140. Het van 30 de steluitgang Q van de flipflop 140 (figuur 8f) afkomstige signaal TSFT wordt toegevoerd aan de ene ingang van de EN-poort 144 en de ene ingang van de EN-poort 128. Het 895 kHz kloksignaal f^ wordt toegevoerd aan de tweede ingang van zowel de EN-poort 144 als de EN-poort 128. Het uitgangssignaal 35 van de 256-bits teller 142 wordt teruggevoerd naar de terug-stelaansluiting R van de flipflop 140, en de terugstelaan-sluiting Q van de flipflop 140 is verbonden met de terugstel- 7906454 - 20 - ingang R van de 256-bits teller 142. Bij het optreden van het versterkte signaal PGA' wordt de flipflop 140 gesteld en het resulterende signaal TSFT aan de ingang Q van de flipflop 140 geeft de EN-poorten 128 en 144 vrij voor doorlating van het 5 895 kHz kloksignaal fci· De aanvankelijk teruggestelde teller 142 begint met het tellen van de pulsen van het kloksignaal fc^ aan zijn klokingang CP. Bij het bereiken van een telresultaat ter grootte 256 ondergaat het uitgangssignaal van de teller 142 een overgang, die.dienst doet voor het via 10 terugstelaansluiting R van de flipflop 140 terugstellen daarvan. Het verwijderen vanaf de EN-poorten 128 en 144 van het vrijgeefsignaal TSFT ' (figuur 7M )van de steluitgang Q van de flipflop 140 beëindigt het doorlaten van het 895 kHz kloksignaal fci via de EN-poorten 128 en 144. Dit treedt op na 15 doorlating van exact 256 cycli. Bovendien is het op dat moment aan de terugstelaansluiting Q van de flipflop 140 optredende positieve signaal werkzaam om via de terugstelaansluiting R van de teller 142 deze terug te stellen als voorbereiding op het volgend aankomende signaal PGA’.
20 Het steluitgangssignaal daarvan is het fasefout- sleutelsignaal MDF (figuren 7L en 8E), dat wordt toegevoerd aan de ene ingang van de in figuur 5 weergegeven EN-poort 86, Wanneer de 256 pulsen worden toegevoerd aan de klokingang CP van de 256-bits bufferteller 126, doorloopt deze één volledige 25 cyclus en keert terug naar een stationaire toestand, waarbij het telresultaat recht evenredig is met de fasefout, die hij bevatte, voordat de 256 pulsen eraan waren toegevoerd. Het in negatieve richting gaande, met het meest significante cijfer overeenkomende uitgangssignaal van de teller 126 treedt binnen ·» — 30 een 256-bits cyclus op op een punt, dat wordt bepaald door het oorspronkelijk daarin aanwezige telresultaat. Zoals reeds is' beschreven, wordt dit telresultaat bepaald door de fasefout, die oorspronkelijk was opgeslagen in de teller 120, en naar de teller 126 is overgedragen gedurende het optreden van het 35 signaal FF2i* Derhalve is het tijdstip, waarop het MSD-uit-gangssignaal van de teller 126 optreedt, recht evenredig met de fasefout. Het van de teller 126 afkomstige MSD-signaal wordt 7906454 - 21 - door een differentiator 34 gedifferentieerd en het resulterende negatieve-pulssignaal wordt toegevoerd aan de terugstelaan-sluiting R van de flipflop 136, waardoor het fasefoutsleutel-signaal MDF wordt beëindigd.
5 Uit figuur 5 blijkt, dat het signaal MDF wordt toe gevoerd aan de ene ingang van de EN-poort 86 en daarbij dienst doet voor het daardoor doorlaten van het 895 kHz kloksignaal fcl en het via de OF-poort 88 toevoeren van dit signaal aan de klokingang CP van de teller 78. Opgemerkt wordt, dat het 10 signaal MDF (figuur 7L) 6 maal per omwenteling van de opneem-kop wordt opgewekt, dat wil zeggen, na elk optreden van het signaal PGA, terwijl de fasefout daarentegen slechts 1 maal per omwenteling van de opneemkop wordt gedetecteerd, dat wil zeggen, na het signaal PGC (figuur 7A). Aangezien evenwel de 15 256-bits teller 126 (figuur 6) wordt aangedreven via exact 256 klokpulsen na ontvangst van elk signaal PGA, keert de teller 126 aan het einde van de 256 ingangspulsen altijd naar zijn aanvangstelresultaat terug. Totdat een nieuwe fasefout wordt gedetecteerd en overgedragen naar de teller 126, her-20 haalt derhalve het fasefoutsleutelsignaal MDF van de flipflop 136 dezelfde tijdbepaling in al zijn cycli.
Uit de figuren 8A-8J blijkt, dat het fasefoutsleutelsignaal MDF (figuur 8E), dat de fasefout invoert in de teller 78, optreedt, wanneer het van de vertragingsschakeling 54 25 (figuur 8C) afkomstige vertragingspulsuitgangssignaal aan de stelingang S van de flipflop 56 wordt toegevoerd. Derhalve is het opslaan van de pulsen in de teller 78, recht evenredig met de fasefout, voltooit voor het einde van de van de schakeling 54 afkomstige vertragingspuls (figuur 8C). Na het einde 30 van het vertragingspulssignaal geeft het snelheidsfoutsleutel- signaal FF-j^ (figuur 8D) het verdere opslaan van pulsen in de teller 78, recht evenredig met de snelheidsfout, vrij. Derhalve worden pulsen, recht evenredig met de fase- en de snel-heidsfouten, ingevoerd in de teller 78, en wel 6 maal gedu-35 rende elke omwenteling van de opneemkoppen (figuur 9) en wordt een van de teller 78 afkomstig terugsteleignaal na differentiatie door een differentiator 90 toegevoerd aan de terugstel-ingang R van de teller 66 na elk optreden van het signaal PGB.
7906454 * w* - 22 -
Op deze wijze wordt de teller 66 teruggesteld op een tijdstip, dat een maat vormt voor de fase- en de snelheidsfouten, zoals reeds is beschreven. De zich herhalende MSD-uitgangs-signalen van de teller 66, die zijn gedifferentieerd door de 5 differentiator 68 en toegevoerd aan de terugstelingang R van de flipflop 70, vormen eveneens een maat voor zowel de fase-als de snelheidsfouten. Derhalve varieert de gemiddelde energie met de uitgangssignalen FF£ van de flipflop 70 in overeenstemming met zowel de fase- als de snelheidsfouten in een 10 zodanige richting, dat het gemiddelde uitgangssignaal van de integrator 72 na versterking door de versterker 74 dienst kan doen voor toevoer aan de motor 76 van een signaal dat het motorkoppel zodanig instelt, dat de fase- en snelheidsfouten worden onderdrukt.
15 De automatische restfoutcompensatieschakeling 106 voegt in wezen geen vaste vertraging toe aan het signaal PGC', zoals dat was verondersteld in de voorgaande beschrijving.
In plaats daarvan wordt de door de schakeling 106 verschafte vertraging op een hierna te beschrijven wijze gevarieerd ter 20 compensatie van restfasefouten.
De starttijd van het vertraagde uitgangssignaal van de schakeling 106 wordt, zoals met de gestippelde plaatsen van het pulssignaal in figuur 7E is weergegeven, gevarieerd in overeenstemming met de inhoud van, of de getallen die zijn 25 opgeslagen in de 256-bits teller 120 aan het einde van de fasefoutopslagcyclus. De inhoud of de toestanden van de individuele trappen van de teller 120 worden parallel teruggevoerd naar de schakeling 106. De teruggevoerde waarde wordt bemonsterd bij het optreden van het terugsteluitgangssignaal 30 FF22 van de flipflop 108, welk signaal eveneehs wordt terugge- ' " voerd naar de schakeling 106. Deze dynamische variatie in de tijdbepaling van het uitgangssignaal van de schakeling 106 dient voor het bijregelen van de nominale waarde van het fasefout-signaal, dat in de teller 120 is opgeslagen na elke telcyclus 35 daarvan voor het overwinnen van restfasefouten.
Figuur 11 toont een gedetailleerd blokschema van de automatische restfoutcompensatieschakeling 106 volgens een uitvoeringsvoorbeeld van de uitvinding, die geschikt is voor 7906454 - 23 - toepassing in de als voorbeeld in de figuren 5 en 6 weergegeven digitale servoschakeling. Kort weergegeven, wordt het uitgangssignaal van de schakeling 106 afgegeven onder invloed van de meest significante bit (MSB) van een naar nul terug-5 kerende 256-bits teller 200. Dit signaal wordt door een differentiator 201 gedifferentieerd, waardoor de in figuur 7E weergegeven smalle puls wordt verkregen. Het tijdstip, waarop de teller 200 terugkeert naar nul, wordt van cyclus tot cyclus vervroegd of vertraagd, afhankelijk van de toestand van de 10 teller 120 (figuur 6). Indien deze een telresultaat van 128 plus of min 1 bezit (dat wil zeggen van 127 tot en met 129), wordt de teller 200 aangedreven voor een volledige cyclus door exact 256 cycli van het kloksignaal f^ en geeft een uitgangssignaal af op hetzelfde tijdstip in elke cyclus ten 15 opzichte van ontvangst van het signaal PGC'. Indien de inhoud van de teller 120 hoger is dan 129, wordt in de volgende cyclus één eenheid afgetrokken van de inhoud, waardoor het punt, waarop de teller 120 begint met opslaan van de pulsen wordt gewijzigd, totdat de inhoud van de teller 120 aan het einde van 20 de fasefoutopslagperiode, die wordt begrensd door het steluit-gangssignaal FF22 van de flipflop 108, is afgenomen tot 129 of minder. Indien aan het einde van het uitgangssignaal ^22 van de flipflop 108 de inhoud van de teller 120 kleiner is dan 127 wordt één eenheid per cyclus toegevoegd aan de inhoud 25 van de teller 200 ha de volgende aankomst van een signaal PGC*, totdat het getal in de teller 120 een waarde van 127 of meer bereikt aan het einde van de telperiode.
Op deze wijze wordt de restfasefout in de rotatie-periode van het roterende orgaan verwijderd dpor mogelijk te 30 maken, dat de breedte van de fasebijdrage tot de pulsbreedte-gemoduleerde pulstrein met één klokpulsbreedte kan variëren na een fasemeting. De restfasefout wordt vervolgens overgedragen naar de 256-bits teller 200, waardoor de 256-bits teller 120 met zijn werking kan doorgaan bij een telresultaat van 128 plus 35 of min 1 eenheid.
Meer in detail bestaat de automatische restfoutcom-pensatieschakeling 106 uit een startschakeling 202 en een rest-
• J
- 24 - foutcompensator 204. De startschakeling 202 is aanwezig ter verhindering van de werking van de compensator 204, wanneer de inrichting voor de eerste maal wordt ingeschakeld, totdat een voldoend lange tijd is verstreken voor het verkrijgen van 5 een stabiele servowerking.
Aan een ingangsaansluiting 206 wordt een spanning toegevoerd, en deze toestand wordt gehandhaafd, zolang de inrichting is ingeschakeld. Deze spanning wordt aangelegd aan een ingang van een monostabiele multivibrator 208 en een EN-10 poort 210. Een terugsteluitgangssignaal Q van de monostabiele multivibrator 208 wordt aan een tweede ingang van de EN-poort 210 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de EN-poort 210 wordt toegevoerd aan de D-ingang van een D-flipflop 212. Het stel-uitgangssignaal FX^ van de D-flipflop 212 wordt toegevoerd aan 15 de D-ingang van een tweede D-flipflop 214. Het terugsteluitgangssignaal FX1 van de D-flipflop 212 wordt roegevoerd aan een ingang van een EN-p'oort 216. Het signaal PGC' wordt toegevoerd aan de klokingangen CK van de D-flipflops 212 en 214 en aan de tweede ingang van de EN-poort 216. Het stel-uit-20 gangssignaal FX2 van de D-flip-flop 214 wordt toegevoerd aan de ene ingang van een EN-poort 218 en een niet-EN-poort 220.'
Het uitgangssignaal van de EN-poort 216 wordt toegevoerd aan de signaalinvoeringang LD van de 256-bits teller 200. Deze is zodanig gerangschikt, dat hij wordt vooringesteld tot zijn 25 middelste waarde, namelijk 128, wanneer hij een signaal van het hoge niveau "1" van de EN-poort 216 ontvangt aan zijn signaalinvoeringang LD.
Gedurende de startsequentie houdt het aan de EN-poort 218 aangelegde signaal FX2 deze EN-poort geblokkeerd.
30 Het aan de niet-EN-poort 220 toegevoerde signaal FX2 verzekert,' dat het uitgangssignaal van de niet-EN-poort 220 hoog blijft, corresponderend met een binaire "1", gedurende de gehele startsequentie. Het hoge uitgangssignaal van de niet-EN-poort 220 wordt toegevoerd aan een ingang van een EN-poort 222. Het uit-35 gangssignaal van de EN-poort 222 wordt via een OF-poort 224 aan een ingang van een EN-poort 226 toegevoerd. Deze ontvangt aan zijn tweede ingang het 112 kHz kloksignaal f^· Gedurende 7906454 - 25 - de tijd, waarin de EN-poort 226 is vrijgegeven via de OF-poort 224 door middel van ëên van zijn ingangen, worden de 112 kHz kloksignalen f^ aan de klokingang CP van de teller 200 toegevoerd. Zoals hierna vollediger zal worden uiteengezet, is 5 de tweede ingang van de EN-poort 222 vrijgegeven gedurende een tijdinterval, dat exact correspondeert met de aankomsttijd van 256 klokpulsen bij de EN-poort 226. Op deze wijze doorloopt de teller 200 één volledige cyclus en keert terug tot rust, waarin de teller dezelfde telwaarde bezit als hij 10 aan het begin had- Halverwege gedurende de cyclus van de teller 200 keert de meest significante bit van de teller 200 tot nul terug en veroorzaakt een uitgangssignaal, dat in de differentiator 200 wordt gedifferentieerd, waarna het aldus gedifferentieerde signaal als trekkersignaal (figuur 7E) aan 15 de stelingangen van de flipflop 108 (figuur 6) wordt toegevoerd. Gedurende de startsequentie is de aanvangswaarde 128, zoals wordt bepaald door het invoersignaal aan de signaal-invoeringang LD van cé teller 200 bij het optreden van elk signaal PGC'. Gedurende de tijdsduur van de uitgangspuls van 20 de monpstabiele multivibrator 208 treedt derhalve de meest significante bit MSB van de teller 200 op hetzelfde tijdstip op na elk optreden van het signaal PGC1.
Deze relaties zijn weergegeven in de figuren 12A -12F. Wanneer de voedingsspanning voor de eerste maal wordt 25 ingeschakeld, wordt een hoog signaal (figuur 12B) toegevoerd aan de ingangsaansluiting 206, welk signaal zijn hoge waarde behoudt gedurende werking van de inrichting. Het uitgangssignaal van de monostabiele multivibrator 208 wordt daardoor onmiddellijk teruggebracht tot een laag niveau, correspon-30 derend met de toestand "0", en behoudt die waarde gedurende een vooraf bepaalde tijd (figuur 12C). Het uitgangssignaal van de EN-poort 210 (figuur 12D) behoudt zijn lage waarde tot het einde van de lage cyclus in het uitgangssignaal van de monostabiele multivibrator 208. Zodra het uitgangssignaal 35 van de multivibrator 208 omhoog gaat, wordt de D-ingang van de D-flipflop 212 vrijgegeven en brengt het vervolgens optredende signaal PGC' (figuur 12A) de D-flipflop 212 tot zijn steltoestand, waardoor een signaal (figuur 12E) - 26 - wordt toegevoerd aan de D-ingang van de D-flipflop 214. Bovendien wordt het daaraan voorafgaand aan een ingang van de EN-poort 216 toegevoerde vrijgeefsignaal FX^ verwijderd en vervangen door een blokkeersignaal. Bij het volgend optredende 5 signaal PGC' (figuur 12A) wordt de D-flipflop 214 in zijn stel-toestand gebracht en voert een vrijgeefsignaal FX£ (figuur 12P) aan een ingang van de EN-poort 218 en de niet-EN-poort 220 toe. Hierdoor komt een einde aan de startsequentie.
• In de nu volgende alineas wordt de restfoutcompen-10 sator 204 beschreven.
Het reeds genoemde signaal TJST duurt exact 256 in-gangspulsen van het kloksignaal fc2* Indien de inhoud van de 256-bits teller 120 (figuur 6) kleiner is dan 127, is de EN-poort 218 vrijgegeven voor het vergroten van het vrijgeeft!jd-15 interval van de EN-poort 220 met ëên klokpuls fc2· Op deze wijze wordt het telresultaat van de teller 200 in êên cyclus met één klokpuls geïncrementeerd. Indien daarentegen de inhoud van de teller 120 (figuur 6) meer dan 129 is, verkort de niet-EN-poort 220 het tijdinterval van het signaal TJST met één klok-20 puls f£2' waardoor éën klokpuls wordt geblokkeerd van de teller 200, zodat per cyclus de inhoud van deze teller met één · eenheid wordt verlaagd.
Een instelbare vertragingsschakeling 228 ontvangt het signaal PGC' (figuur 13A) aan zijn ingang en geeft een in 25 positieve richting gaand uitgangspulssignaal (figuur 13B) af.
De instelbare vertragingsschakeling 228 wordt aanvankelijk ingesteld voor compensatie van vaste vertragingen in het systeem. Tijdens gebruik compenseert de extra, automatisch ingestelde vertraging tengevolge van de werking van de restfoutcompen-30 sator 204 de restfasefouten die zich in de tijd kunnen ont- - ~ wikkelen.
Een schakeling met een stel-terugstelflipflop 230, een D-flipflop 232, een 256-bits teller 234 en een EN-poort 236 geeft het signaal TJST af, dat exact correspondeert met 35 256 cycli van het kloksignaal fC2 (figuur 13C) onmiddellijk na de in negatieve richting gaande achterflank van het van de instelbare vertragingsschakeling 228 afkomstige pulssignaal 7906454 - 27 - (figuur 13B). De flipflop 230 wordt in zijn steltoestand gebracht door de in negatieve richting gaande achterflank van het uitgangssignaal van de schakeling 228. Het steluitgangs-signaal van de flipflop 230 geeft de D-ingang van de D-flip-5 flop 232 vrij. Het volgende aan de klokingang CK van de D-flipflop 232 toegevoerde kloksignaal f^ brengt deze flipflop in zijn steltoestand. Het daaruit voortkomende, aan de terugstelingang R van de teller 234 toegevoerde uitgangssignaal van de D-flipflop 232 (het signaal TJST) stelt de teller 234 10 terug naar nul. Bovendien geeft het aan de ene ingang van de EN-poort 236 toegevoerde signaal TJST deze EN-poort vrij voor het doorgeven van de klokpulsen fc2 aan klokingang CK van de teller 234. Het uitgangssignaal van de meest significante bit van de teller 234 wordt toegevoerd aan de terugstelingang 15 R van de D-flipflop 232. Bovendien wordt het signaal TJST aan een terugstelingang R van de stel-terugstelflipflop 230 toegevoerd. Wanneer de teller 234 terugkeert naar nul na het tellen van exact 256 cycli van het kloksi'gnaal f^ / stelt de aan de terugstelingang R van de D-flipflop 232 toegevoerde, meest 20 significante bit daarvan, deze flipflop terug ten beëindigt het signaal TJST (figuur 13C).* Het beëindigen van het signaal TJST blokkeert de ene ingang van de EN-poort 222 en onderbreekt daarmee het overdragen van het kloksignaal via de EN-poort 226 onder invloed van het signaal TJST. Bovendien 25 blokkeert het het doorgeven van de kloksignalen fC2 via de EN-poort 236 en stelt de stel-terugstelflipflop 230 terug.
Op deze wijze voert de teller 234 één volledige cyclus uit vanaf nul en stopt weer bij nul.
Een decodeerschakeling 238, waaraan de bittoestanden 30 van de teller 234 worden toegevoerd, geeft een uitgangssignaal TEND af gedurende de laatste periode van het kloksignaal f^, voordat de teller 234 naar nul terugkeert. Het signaal TEND wordt toegevoerd aan een ingang van de niet-EN-poort 220. Zoals blijkt uit de figuren 13D en 13C bezit het signaal TEND 35 een breedte, die gelijk is aan één cyclus van het kloksignaal fc2 en treedt het signaal juist vóór het einde van het door het signaal TJST begrensde tijdinterval op.
7906454 - 28 -
Een monostabiele multivibrator 240 wordt bestuurd door het einde van het signaal TJST voor opwekking en afgifte van een uitgangspuls TNXT met dezelfde breedte als één cyclus van het kloksignaal f^/ we^-^ signaal wordt toegevoerd aan de 5 ene ingang van de EN-poort 218. Zoals uit de figuren 13C en 13E blijkt, valt het signaal TNXT juist na het einde van het door het signaal TJST begrensde tijdinterval.
Een schakeling met een decodeerschakeling 242 en twee D-flipflops 244 en 246 bepaalt, of de teller 200 al dan 10 niet voortgaat met zijn cyclus met dezelfde tijd ten opzichte van de aankomst van het signaal PGC, danwel wordt vervroegd of vertraagd ten opzichte van dat tijdstip. De bittoestanden van de 256-bits teller 120 (figuur 6) worden aan de decodeerschakeling 242 toegevoerd. Wanneer het telresultaat in de tel-15 Ier 120 gelijk is aan 127, 128 of 129 bij het optreden van het signaal FF^ van de flipflop 108 (figuur 6), bezitten de beide uitgangssignalen van de decodeerschakeling 242,. die worden toegevoerd aan de D-ingang van de D-flipflops 244 en 246, de waarde "O" en blijven beide genoemde flipflops in hun 20 terugsteltoestand. Op deze wijze zijn de EN-poort 218 en de niet-EN-poort 220 geblokkeerd door de nul-signalen, die aan hun ingang worden toegevoerd door respectievelijk de D-flip-flop 244 en 246. Door het daaruit voortkomende ”1"-uitgangssignaal van de niet-EN-poort 220 wordt de ene ingang ^ 25 van de EN-poort 222 vrijgegeven. Bij het volgende optreden van het signaal PGC' wordt het signaal TJST ongewijzigd doorgegeven via de EN-poort 222 en de OF-poort 224 aan de ene ingang van de EN-poort 226. Op deze wijze worden de klokpulsen fc2 via de EN-poort 226 gedurende exact dezelfde periode van 30 het sianaal TJST aan de teller 200 overgedragen. Gedur-nde het signaal TJST worden exact 256 cycli van het kloksignaal f^2 ontvangen en voert de teller 200 een cyclus uit vanaf een uitgangstoestand en keert terug naar diezelfde toestand aan het einde van het signaal TJST.
35 Indien de inhoud van de 256-bits teller 120 (figuur 6) 130 of meer is bij het optreden van het signaal FFJJ, wordt een "1" toegevoerd aan de D-ingang van de D-flipflop 246, die 7906454 - 29 - daardoor in zijn steltoestand wordt gebracht en derhalve een "1" toevoert aan de ene ingang van de niet-EN-poort 220. Het van de decodeerschakeling 23S (figuur 13B) afkomstige signaal TEND, dat samenvalt met de laatste klokpuls van'fet kloksignaal 5 f 2 en het signaal TJST geeft de laatste ingang van de niet-EN-poort 220 vrij, waardoor een "0" aan de uitgang ontstaat, die op dit moment wordt toegevoerd aan de ene ingang van de EN-poort 222. Aangezien deze EN-poort 222 is geblokkeerd, blokkeert hij op zijn beurt ëën van de ingangen van de EN-poort 10 226 en onderdrukt de laatst optredende klokpuls fc2 gedurende TJST. In plaats van dat de teller 200 exact 256 pulsen telt en gedurende het signaal TJST terugkeert naar dezelfde waarde, telt hij 255 pulsen en wordt zijn inhoud met één eenheid vertraagd. Na de volgende aankomst van het signaal PGC' treedt 15 het tijdstip, waarop de teller 200 terugkeert naar nul en een signaal MSB afgeeft voor toevoer aan de stelingang S van de flipflop 108 één cyclus van het kloksignaal f^ later op gedurende het signaal TJST dan in de voorafgaande cyclus. Op deze wijze geeft de flipflop 108 (figuur 6) het signaal FF22 20 ëën klokcyclus later af dan tijdens fasemeetbedrijf en wordt één klokpuls f minder doorgegeven via de EN-poort 110 naar' de klokingang CP van de teller 120, voordat door aankomst van het aan de terugstelingang R van de flipflop 108 toegevoerde fasereferentiesignaal aan de ingang 102 de accumulatie 25 van fasefouten wordt beëindigd. Op deze wijze is aan het einde van deze fasemeetcyclus de inhoud van de teller 120 ëën eenheid kleiner dan hij in de voorafgaande cyclus was. Xndien de inhoud van de teller 120 steeds hoger dan 129 na de in het voorafgaande beschreven correctie met één eenheid is, wordt 30 een extra bijstelling van het telresultaat van de teller 200 (figuur 11) uitgevoerd, en wel met één eenheid per meetcyclus, totdat de inhoud van de teller 120 binnen het gebied van 128 plus of min 1 valt.
Indien het telresultaat van de teller 120 bij het op-35 treden van het signaal FF22 kleiner is dan 127, wordt de D-ingang van de D-flipflop 244 door de decodeerschakeling 242 vrijgegeven en wordt deze flipflop in zijn steltoestand ge- 7906454 - 30 - bracht bij aankomst van het signaal FF^'. De steluitgang voert een logische "1" toe aan de ene ingang van een EN-poort 218-Bij aankomst van tet volgende signaal PGCT geeft de mono-stabiele multivibrator 240 het signaal TNXT (figuur 13E) af 5 na het einde van het signaal TJST (figuur 13C), dat via de’ EN-poort 218 en de OF-poort 224 wordt toegevoerd aan de ene ingang van de EN-poort 226. Hierdoor wordt de vrijgeefperiode van de EN-poort 226 met één extra cyclus van het kloksignaal fC2 verlenqd.Op deze wijze telt de teller 200 257 klokpulsen 10 fc2 in plaats van 256 en komt tot een rusttoestand met een telresultaat, dat één eenheid groter is dan bij het begin van de cyclus. Aangezien de teller 200 nu een hoger telresultaat bevat na de volgende aankomst van het signaal PGC', wekt het het signaal MSB één cyclus van het kloksignaal f^2 eerder op 15 dan in de voorafgaande cyclus. Hierdoor wordt het aantal in de teller 120 opgeslagen eenheden vergroot. Dit proces gaat met één eenheid per meetcyclus voort, totdat het telresultaat van de teller 120 binnen het acceptabele gebied valt.
Hoewel de boven beschreven voorkeursuitvoeringsvorm 20 gebruik maakt van een variatie in de vertraging van de effectieve tijd voor het signaal PGC', zal het de vakman duidelijk zijn, dat hetzelfde resultaat zou kunnen worden verkregen door variatie van de effectieve tijdsduur van het aan de ingangs-aansluiting 102 toegevoerde fasereferentiesignaal. Hoewel ver-25 der een nominale waarde van 128 plus of min 1 wordt gehandhaafd in de 256-bits teller 120, kan elke andere geschikte nominale waarde daarin worden gehandhaafd door een daarmee samenhangende wijziging in de werking van de decodeerschake-ling 242.
30 De uitvinding beperkt zich niet tot de in het voor gaande beschreven en aan de hand van de tekening toegelichte uitvoeringsvoorbeelden. Verschillende wijzigingen in de onderdelen en in hun onderlinge samenhang kunnen worden aangebracht, zonder dat daardoor het kader van de uitvinding wordt over-35 schreden.
7906454

Claims (10)

1. Servobesturingsinrichting voor het. besturen van de rotatie van een roteerbaar orgaan met een aandrijfstelsel voor aandrijving van het genoemde roteerbare orgaan, een hoek-positiesignaalgenerator voor opwekking en afgifte vaii een met de hoekpositie van het roteerbare orgaan overeenkomend hoek-positiesignaal, een referentiesignaalgenerator voor opwekking en afgifte van een met een gewenste hoekpositie van het roteerbare orgaan overeenkomend referentiesignaal, een teller voor accumulatie van een digitaal getal, dat samenhangt met het tijdsverloop tussen het hoekpositiesignaal en het referentiesignaal, en een besturingsinrichting voor het besturen van het aandrijfstelsel in overeenstemming met het genoemde digitale getal, waardoor fasebesturing van het roteerbare orgaan wordt bereikt, met het kenmerk, dat een restfoutcompen-satieschakeling (106) aanwezig is voor het wijzigen van het tijdstip van optreden van het hoekpositiesignaal (PGC) of het referentiesignaal, onder besturing door het genoemde digitale getal, waarbij dit digitale getal in de richting van een vooraf bepaalde waarde wordt gewijzigd.
2. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de restfoutxompensatieschakeling (106) een schakeling (228, 230, 232, 234, 236, 226, 200) omvat voor vertraging van het hoekpositiesignaal (PGC) en/of het referentiesignaal.
3. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de restfoutcompensatieschakeling (106) een variabele-vertragingsschakeling (230, 232, 234, 236, 226, 200) omvat voor het vertragen van de effectieve werking van het hoekpositiesignaal (PGC).
4. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de restfoutcompensatieschakeling (106) een decodeerschakeling (242) omvat voor detectie van de toestand van het digitale getal.
5. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat een decodeerschakeling (242) werkzaam is 7906454 * ·" \ - 32 - voor afgifte van een eerste uitgangssignaal, indien het digitale getal een eerste waarde (129) overschrijdt, en voor afgifte van een tweede uitgangssignaal, indien het digitale getal minder dan een tweede waarde (127) is, lager dan de eerste waarde.
6. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 5, met het kenmerk, dat de restfoutcompensatieschakeling (106) verder een restfoutcompensator (204) omvat, die reageert op het eerste en het tweede uitgangssignaal, werkzaam voor het wijzigen van het digitale getal in een richting tussen de eerste en de tweede waarde.
7. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 1, met een kloksignaalgenerator voor opwekking en afgifte van cycli van een kloksignaal, met het kenmerk, dat de restfout-compensatieschakeling (106) een tweede teller (200) omvat voor het tellen van die cycli en voor afgifte van een uitgangssignaal (MBS) bij het bereiken van een vooraf bepaalde toestand, welke eerstgenoemde teller (120) reageert op het uitgangssignaal (MBS) door het beginnen met het accumuleren en op het referentiesignaal door het beëindigen van het accumuleren, een decodeerschakeling (242) voor het decoderen van-het digitale getal en voor opwekking en afgifte van een eerste signaal, indien dit getal groter is dan een eerste waarde (129), en voor afgifte van een tweede signaal, indien dit getal kleiner is dan een tweede waarde (127), die kleiner is dan de eerste waarde, een telresultaatverlagingsschakeling (238, 220, 222) voor het verlagen van het telresultaat van de tweede teller (200) met een vooraf bepaald bedrag als reactie op het eerste signaal, en een telresultaatvergrotings-schakeling (240, 218, 224) voor het vergroten van de telin- - -houd van de tweede teller (200) met het genoemde vooraf bepaalde bedrag als reactie op het tweede signaal, waarbij het tijdstip van optreden van het uitgangssignaal (MBS) wordt gewijzigd en het digitale getal eveneens wordt gewijzigd.
8. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat het vooraf bepaalde bedrag één eenheid is.
9. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 7, 7906454 \ - 33 - met het kenmerk, dat het tijdstip van optreden van het uitgangssignaal (MBS) wordt gevarieerd met een tijd, die tenminste nagenoeg gelijk is aan ëén van de genoemde cycli.
10. Servobesturingsinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de genoemde restfoutcompensatieschake-ling (106) een startschakeling (202) omvat, die dienst doet ter voorkoming van het wijzigen van het tijdstip van optreden gedurende een vooraf bepaald interval na het inschakelen van de servobesturingsinrichting. * » _ 7906454
NL7906454A 1978-08-30 1979-08-28 Digitale servobesturingsinrichting. NL191218C (nl)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10490078A JPS5532139A (en) 1978-08-30 1978-08-30 Automatic correction circuit for residual error
JP10490078 1978-08-30

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NL7906454A true NL7906454A (nl) 1980-03-04
NL191218B NL191218B (nl) 1994-10-17
NL191218C NL191218C (nl) 1995-03-16

Family

ID=14393012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL7906454A NL191218C (nl) 1978-08-30 1979-08-28 Digitale servobesturingsinrichting.

Country Status (10)

Country Link
US (1) US4283671A (nl)
JP (1) JPS5532139A (nl)
AT (1) AT380986B (nl)
AU (1) AU527593B2 (nl)
CA (1) CA1130421A (nl)
DE (1) DE2934737A1 (nl)
FR (1) FR2435079A1 (nl)
GB (1) GB2029608B (nl)
IT (1) IT1214430B (nl)
NL (1) NL191218C (nl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1147798A (en) * 1979-02-08 1983-06-07 Yoshio Nagakubo Helical scan recorder having capstan motor speed responsive to a frequency of a command signal
AU538020B2 (en) * 1979-02-26 1984-07-26 Sony Corporation V.t.r. servo control circuit
US4298832A (en) * 1980-03-14 1981-11-03 The Singer Company Digital motor speed controller
JPS57164466A (en) * 1981-04-02 1982-10-09 Sony Corp Drum servo device of vtr
JPS5854886A (ja) * 1981-09-25 1983-03-31 Sony Corp 映像信号再生装置
JPS5968872A (ja) * 1982-10-14 1984-04-18 Sony Corp ディスク駆動装置
DE3312154A1 (de) * 1983-04-02 1984-10-04 Grundig E.M.V. Elektro-Mechanische Versuchsanstalt Max Grundig & Co KG, 8510 Fürth Drehzahlregelkreis mit automatischem ausgleich des teilungsfehlers eines impulsgebers
JPS60106381A (ja) * 1983-11-14 1985-06-11 Victor Co Of Japan Ltd 磁気記録再生装置のモ−タサ−ボ回路
JPS60100204A (ja) * 1984-08-29 1985-06-04 Sony Corp サ−ボ回路
US4816937A (en) * 1985-10-17 1989-03-28 Canon Kabushiki Kaisha Recording and/or reproduction apparatus capable of retaining start up information
US5345532A (en) * 1986-05-21 1994-09-06 Canon Kabushiki Kaisha Rotation drive device
US4933985A (en) * 1986-05-21 1990-06-12 Canon Kabushiki Kaisha Rotation drive device
JP2724142B2 (ja) * 1986-12-19 1998-03-09 株式会社リコー 回転速度信号発生装置
JPS6469282A (en) * 1987-09-07 1989-03-15 Yamaha Corp Error detection circuit for variable servo controller
US4879754A (en) * 1989-03-14 1989-11-07 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Speed controller
KR0176745B1 (ko) * 1989-07-31 1999-05-15 이헌조 서보모터의 속도제어회로
JPH0378490A (ja) * 1989-08-18 1991-04-03 Fujitsu Ltd スピンドルモータのpwm制御方式
JPH09140177A (ja) * 1995-06-13 1997-05-27 Texas Instr Inc <Ti> 低コストの位相同期モータ制御方法及び構造

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE756389A (fr) * 1969-09-25 1971-03-22 Comp Generale Electricite Detecteur d'ecart temporel et regulateur de vitesse
US3686469A (en) * 1970-04-02 1972-08-22 Ampex Steady state phase error correction circuit
AT306173B (de) * 1971-07-08 1973-03-26 Philips Nv Schaltungsanordnung zum In-Phase-Bringen eines Servo-Antriebes für ein rotierendes System
US3872369A (en) * 1971-08-05 1975-03-18 Gerber Scientific Instr Co Pulse counting phase modulation method and apparatus for controlling a servo-mechanism
NL7112272A (nl) * 1971-09-06 1973-03-08
GB1426820A (en) * 1972-04-05 1976-03-03 Hitachi Electronics Digital control system
JPS5328589B2 (nl) * 1972-12-18 1978-08-15
US4061950A (en) * 1974-08-13 1977-12-06 Victor Company Of Japan, Limited Pulse generating device for regulating the rotational speed of a body
US4109184A (en) * 1976-03-19 1978-08-22 Ampex Corporation Method and apparatus for providing a stable, high gain servo system
US4047231A (en) * 1976-03-19 1977-09-06 Ampex Corporation High stability digital head servo for video recorders
JPS5833566B2 (ja) * 1977-07-28 1983-07-20 パイオニア株式会社 回転機器の速度及び位相制御回路
JPS54102474A (en) * 1978-01-27 1979-08-11 Sony Corp Digital servo circuit

Also Published As

Publication number Publication date
ATA577079A (de) 1985-12-15
NL191218C (nl) 1995-03-16
GB2029608A (en) 1980-03-19
AT380986B (de) 1986-08-11
AU5034379A (en) 1980-03-20
US4283671A (en) 1981-08-11
AU527593B2 (en) 1983-03-10
CA1130421A (en) 1982-08-24
FR2435079A1 (fr) 1980-03-28
IT7925395A0 (it) 1979-08-30
JPS5532139A (en) 1980-03-06
DE2934737A1 (de) 1980-03-13
DE2934737C2 (nl) 1992-10-15
IT1214430B (it) 1990-01-18
FR2435079B1 (nl) 1983-06-10
NL191218B (nl) 1994-10-17
GB2029608B (en) 1983-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NL7906454A (nl) Servobesturingsinrichting.
US4242619A (en) Digital servo control circuit
US4536806A (en) Microprocessor controlled multiple servo system for a recording and/or reproducing apparatus
US4104684A (en) Rotary head type magnetic video recording and reproducing system
US4287458A (en) Digital servo control circuit
NL8003305A (nl) Inrichting voor het opzoeken van een gewenst informa- tiespoor.
EP0727782B1 (en) Optical disk reproducing apparatus
GB2043306A (en) Servo control circuits for signal recording and/or reproducing apparatus
US4606053A (en) Bi-phase decoder
CA1107858A (en) System for recording and reading back data on a recording media
JPH0586150B2 (nl)
US4827361A (en) Head clogging detector for use in a video tape recorder
EP0091187B1 (en) Microprocessor controlled reproducing apparatus having asynchronous reproducing capability
US5065385A (en) Time base control system with coarse and fine correction for a spindle servo
CA1149913A (en) Digital servo control circuit
US5221882A (en) Motor servo apparatus
US4335401A (en) Rapid correlation of recorded information
US4855654A (en) Rotary body drive device
JPH04172982A (ja) モータ制御装置
JPH0553026B2 (nl)
JPS6217801A (ja) 残留誤差自動補正回路
JP2532635B2 (ja) トラッキングシフト装置
JP2803416B2 (ja) 磁気記録再生装置
JPS63220472A (ja) ディスク記録情報再生装置における位相同期回路
JPS619852A (ja) 磁気記録再生装置

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
V1 Lapsed because of non-payment of the annual fee

Effective date: 19970301