SU1663626A1 - Устройство дл многоканальной магнитной записи и воспроизведени сигналов - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитной записи и может найти применение в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов. Цель изобретени  - повышение точности коррекции межканальных временных искажений при записи опорных и информационных сигналов на различных дорожках. Все каналы разбиваютс  на группы, кажда  из которых образуетс  из двух каналов записи опорного сигнала и одного канала записи информационного сигнала, причем дорожка записи информационного сигнала расположена между дорожками записи опорного сигнала. В каждой последующей, после первой, группе каналов в качестве первого канала опорного сигнала используетс  второй канал опорного сигнала предыдущей группы каналов. Запись опорных сигналов осуществл етс  одновременно по всем дорожкам записи опорных сигналов от генераторов стабильной частоты. При воспроизведении информационные сигналы в каждом канале усиливаютс , задерживаютс  на врем , равное времени формировани  сигнала управлени  аналого-цифровым преобразователем и буферным накопителем, преобразуютс  в цифровой код в аналого-цифровом преобразователе и запоминаютс  в буферном накопителе с частотой, пропорциональной частоте опорного сигнала воспроизводимого с носител  записи. Считывание из буферного накопител  производитс  стабильной частотой. После цифроаналогового преобразовани  и фильтрации на выходе устройства формируетс  аналоговый сигнал с уменьшенными временными искажени ми. Сигнал, управл ющий частотой вз ти  выборок в аналого-цифровом преобразователе, формируетс  путем умножени  частоты воспроизводимого опорного сигнала (с помощью схемы фазовой автоподстройки частоты) и введени  в петлю фазовой автоподстройки частоты сигнала, управл ющего генератором, пропорционального временным искажени м между первым и вторым каналами опорного сигнала в каждой группе каналов. При помощи управл емого фазовращател  и схемы управлени  им производитс  автоматическа  установка рабочей точки фазового детектора на середину линейного участка его характеристики при изменении фазовых характеристик каналов записи - воспроизведени  опорных сигналов, смене блоков магнитных головок записи - воспроизведени , изменении режимов транспортировани  носител . 3 ил.

Description

Изобретение относитс  к магнитной записи , а именно к устройствам дл  коррекции

временных искажении возникающих в процессе записи и воспроизведени , и может

быть применено в устройствах точной магнитной записи аналоговых сигналов.

Цель изобретени  - повышение точности за счет коррекции временных искажений информационных сигналов в многоканальной аппаратуре магнитной записи-воспроизведени  при записи опорных и информационных сигналов по отдельным дорожкам.

На фиг.1 приведена структурна  схема устройства; на фиг.2 - схема управл емого фазовращател ; на фиг.З - временные диаграммы работы управл емого фазовращател .

Устройство содержит в канале записи входные шины 1 информационных сигналов , подключенные через усилитель 2 записи к головкам 3 записи информационных сигналов на носитель 4 записи, головки 5 записи опорного сигнала, подключенные к выходу генератора 6 опорного сигнала, а в канале воспроизведени  - головки 7 и 8 воспроизведени  информационных сигналов и опорных сигналов, подключенные к входам усилителей воспроизведени  информационных 9 и опорных 10 сигналов. При этом в каждой группе каналов, образуемой из двух каналов записи опорного сиг- нала и одного канала записи информационного сигнала дорожка записи информационного сигнала расположена между дорожками записи опорного сигнала , а в каждой последующей (после первой) группе каналов в качестве первого канала опорного сигнала используетс  второй канал опорного сигнале предыдущей группы каналов, причем усилител  воспроизведени  9 информационного сигнала в каждой группе каналов соединен с выходной шиной 11 через последовательно включенные линию 12 задержки, первый фильтр 13 нижних частот 13, аналого-цифровой преобразователь 14, буферный накопитель 15; цифроаналоговый преобразователь 16 и второй фильтр 17 нижних частот, при этом второй вход буферного накопител  15 соединен с выходом генератора 18 стабильной частоты, общим дл  всех групп каналов, а третий вход буферного накопител  15 соединен с вторым входом аналого-цифрового преобразовател  14 и св зан с выходом усилител  10 воспроизведени  первого канала опорного сигнала через последовательно включенные формирователь 19 импульсов, полосовой фильтр 20, управл емый генератор 21, первый сумматор 22, третий фильтр 23 нижних частот и первый фазовый детектор 24, при этом второй вход первого фазового детектора 24 соединен с выходом усилител  10 воспроизведени  второго канала опорного сигнала через управл емый фазовращатель 25, а второй вход первого сумматора 22 соединен с выходом усилител  10 воспроизведени  второго канала

опорного сигнала через четвертый фильтр 26 нижних частот и второй фазовый детектор 27, второй вход которого соединен через делитель 28 частоты с выходом управл емого генератора 21,ча второй вход

0 управл емого фазовращател  25 соединен с выходом первого фазового детектора 24 через последовательно включенные второй сумматор 29 и п тый фильтр 30 нижних частот , причем второй вход второго сумматора

5 29 соединен с источником 31 опорного напр жени .

Устройство работает следующим образом .

На магнитный носитель 4 одновремён0 но записываютс  информационные сигналы , поступающие через усилитель 2 записи на головки 3 записи информационных сигналов , -и опорный сигнал, поступающий на головки 5 записи опорных сигналов с выхо5 да генератора 6 опорного сигнала. В качестве опорного сигнала наиболее целесообразно использовать гармонический . После воспроизведени  в каждой группе каналов информационный сигнал,

0 считываемый головкой 7 воспроизведени , усиливаетс  усилителем 9, задерживаетс  линией 12 задержки, выравнивающей врем  прохождени  информационного и опорного сигналов на входы аналого-цифрового пре5 образовател  14. Фильтр 13 нижних частот предназначен дл  формировани  сигнала с финитным (ограниченным) спектром на входе аналого-цифрового преобразовател  14. После пребразовани  в нем информацион0 ного сигнала с частотой сигнала управлени  fy 3fe (где тв - верхн   частота в спектре информационного сигнала) цифровой код записываетс  с такой же частотой в буферный накопитель 15. Так как сигнал управле5 ни  формируетс  из опорных сигналов, подверженных таким же временным искажени м , как и информационный сигнал, а считывание из буферного накопител  осуществл етс  со стабильной частотой

0 тсчит. формируемой генератором 18 эталонной частоты и равной среднему значению частоты fy, то после преобразовани  кодовых слов, считываемых из буферного накопител  15, в аналоговую форму в

5 цифроаналоговом преобразователе 16 и фильтрации его в фильтре 17, формируетс  информационный сигнал со значительно меньшими временными искажени ми, чем в воспроизводимом информационном сигнале .

Сигнал управлени  аналого-цифровым преобразователем 14 формируетс  из опорных сигналов первого и второго опорных каналов следующим образом.

Опорный сигнал, воспроизводимый головками 8, усиливаетс  усилител ми 10 и поступает по каждому каналу на входы фазовых детекторов, соответствующих номерам каналов. Формирование сигнала управлени  аналого-цифровым преобразователем 14 производитс  путем выделени  сигнала, соответствующего внутриканаль- ным временным искажени м второго канала опорного сигнала, с помощью второго фазового детектора 27, включенного в схему фазовой автоподстройки частоты (Ф АПЧ) состо щей из фазового детектора 27, фильтра 26 нижних частот, сумматора 22 напр жений , управл емого генератора 21 и делител  28 частоты. Схема ФАПЧ осуществл ет умножение частоты входного сигнала до требуемой величины. Так как опорный сигнал записан по соседней с информационными сигналом дорожке, в нем содержитс  информаци  не только о временных искажени х, вызванных колебани ми скорости , но и о временных искажени х, вызванных перекосами носител  относительно головок. Дл  уменьшени  вли ни  перекосов на точность формировани  сигнала управлени  аналого-цифровым преобразователем 14 и буферным накопителем 15 на второй вход сумматора 22 схемы ФАПЧ вводитс  сигнал, пропорциональный межканальным временным искажени м между первым и вторым каналами опорного сигнала, в про- тивофазе сигналу, формируемому на выходе второго фазового детектора. Это приводит к уменьшению в выходном спектре сигнала управл емого генератора 21 частотных составл ющих , вызванных межканальными перекосами. Формируетс  сигнал межканальных временных искажений путем сравнени  по фазе в фазовом детекторе 24 опорных сигналов первого и сдвинутого по фазе по отношению к первому на половину периода опорного сигнала при помощи управл емого фазовращател  25 второго канала опорного сигнала. Величина фазового сдвига опорного сигнала в управл емом фазовращателе 25 зависит от величины управл ющего напр жени , подаваемого на его второй вход с выхода второго сумматора 29.

Оптимальным режимом работы системы коррекции межканальных временных искажений  вл етс  режим, когда опорные сигналы первого и второго каналов на входах первого фазового детектора 24 сдвинуты по фазе друг относительно друга на

половину периода опорного сигнала, так как рабоча  точка фазового детектора находитс  при этом на середине линейного участка его характеристики, чем обеспечиваетс  5 максимальный диапазон величины корректируемых временных искажений. Посто нное поддержание этого режима осуществл етс  в предлагаемом устройстве при помощи системы, состо щей из управ0 л емого напр жением фазовращател  25, п того фильтра 30 нижних частот, второго сумматора 29, источника 31 опорного напр жени .

Частота среза п того фильтра 30 ниж5 них частот выбираетс  таким образом, чтобы она была ниже нижней частоты в спектре межканальных временных искажений (составл ет доли герца), в результате чего в полосу его пропускани  не попадают час0 тотные составл ющие межканальных временных искажений и выходное напр жение фильтра 30 пропорционально посто ному дл  данных каналов опорных сигналов статическому (т е. завис щему только от фазо5 вого сдвига опорных сигналов в каналах записи-воспроизведени , статических перекосов рабочих зазоров магнитных головок записи и воспроизведени , статических перекосов магнитного носител  в процессе

0 его транспортировани ) фазовому сдвигу опорных сигналов. Выходное напр жение п того фильтра 30 нижних частот поступает на первый вход второго сумматора 29, на второй вход которого поступает напр же

5 ние от источника 31 опорного напр жени . Напр жение с выхода второго сумматора 29, пропорциональное фазовому сдвигу между опорными сигналами на входах первого фазового детектора 24 поступает на

0 управл ющий вход управл емого фазовращател  25. В зависимости от величины этого напр жени  измен етс  величина фазового сдвига опорного сигнала в управл емом фазовращателе 25. Установка рабочей точки

5 первого фазового детектора 24 дл  данных каналов опорных сигналов производитс  путем изменени  выходного напр жени  источника опорного напр жени  31 При изменении по каким-либо причинам фазового

0 соотношени  опорных сигналов на входах первого фазового детектора 24 (смещении рабочей точки с середины линейного участка ) измен етс  и напр жение на выходе п того фильтра 30 нижних частот, а также и

5 выходное напр жение второго сумматора 29. Это напр жение, поступа  на управл ющий вход управл емого фазовращател  25, измен ет величину фазового сдвига опорного сигнала в фазовращателе в результате чего рабоча  точка последнего смещаетс 

к середине линейного участка его характеристики .

Управл емый фазовращатель 25 выполнен на основе одновибратора на микросхеме типа 564АГЗ, функциональна  схема и временные диаграммы его работы приведены на фиг.2 и 3 соответственно. Управл ющее напр жение от сумматора 29 поступает на источник тока на транзисторе VT1, нагруженный на оптрон VD1. При начальной регулировке управл ющее напр жение устанавливаетс  таким образом, чтобы длительность п импульса одновибратора DD1 равн лась половине периода опорного сигнала (диаграммы А и С). При изменении статического фазового сдвига между опорными сигналами напр жение управлени  в точке Е измен етс . При уменьшении напр жени  ток через диод VD1 увеличиваетс  и уменьшаетс  величина сопротивлени  фоторезистора R2. В результате длительность импульса, формируемого одновибратором DD1, уменьшаетс  до величины ti и импульс , формируемый в точке D, оказываетс  смещенным по времени относительно нуль- пересечений опорного сигнала на такую же величину. При увеличении управл ющего напр жени  в точке Е ток через VT1 и VD1 уменьшаетс  и длительность импульса в точке С возрастает до величины гз(диаграм- ма С).

В результате введени  в устройство управл емого фазовращател  25 и схемы управлени  им обеспечиваетс  высока  эффективность коррекции межканальных временных искажений независимо от изменени  параметров каналов записи-воспроизведени  опорных сигналов, блоков магнитных головок, режимов транспортировани  носител  и, следовательно, повышаетс  эффективность коррекции межканальных временных искажений на величину, завис щую от степени смещени  рабочей точки фазового детектора 24 с середины на край его рабочей характеристики, т.е. максимально в 2 - 3 раза.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  многоканальной магнитной записи и воспроизведени  сигналов, содержащее в канале записи входные шины информационных каналов, подключенные через усилители записи к головкам записи информационных сигналов, генератор опорного сигнала, подключенный к головкам записи опорного сигнала, а в каждой группе каналов воспроизведени  - головки воспроизведени  информационных и опорных сигналов, подключенные к усилител м воспроизведени , при этом в каждой группе каналов, образуемой из двух каналов опорного сигнала и одного канала информационного сигнала, дорожка записи информационного сигнала расположена между дорожками записи опорного сигнала, и Q каждой последующей, после первой, группе каналов в качестве первого канала

   0 опорного сигнала используетс  второй канал опорного сигнала предыдущей группы каналов, причем выход усилител  воспроизведени  информационного сигнала в каждой группе каналов соединен с выходной

   5 шиной через последовательно включенные линию задержки, первый фильтр нижних частот , аналого-цифровой преобразователь, буферный накопитель, цифроаналоговый преобразователь и второй фильтр нижних

   0 частот, при этом второй вход буферного накопител  соединен с выходом енератора стабильной частоты, общего дл  всех групп каналов, а третий вход буферного накопител  соединен с вторым входом аналого-циф5 рового преобразовател  и св зан с выходом усилител  воспроизведени  первого кайала опорного сигнала через последовательно включенные формирователь импульсов, полосовой фильтр, управл емый генератор,

   0 первый сумматор, третий фильтр нижних частот и первый фазовый детектор, при этом второй вход первого сумматора соединен с выходом усилител  воспроизведени  второго канала опорного сигнала через четвертый

   5 фильтр нижних частот и второй фазовый детектор , второй вход которого соединен через делитель частоты с выходом управл емого генератора, отличающее- с   тем, что, с целью повышени  точности за

   0 счет коррекции временных искажений информационных сигналов в многоканальной аппаратуре магнитной записи-воспроизве- деии  при записи опорных информационных сигналов по отдельным дорожкам, в

   5 каждую группу каналов дополнительно введены управл емый фазовращатель, п тый фильтр нижних частот, второй сумматор, источник опорного напр жени , при этом второй вход первого фазового детектора

   0 соединен с выходом усилител  воспроизведени  второго канала опорного сигнала через управл емый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом первого сумматора подключен источник опорного

   5 напр жени , а второй выход генератора стабильной частоты соединен с выходом генератора опорного сигнала.

   фиг.1

   V

   От 29