SU781903A1

SU781903A1 - Device for recording and reproducing pulse-width-modulated signal

Info

Publication number: SU781903A1
Application number: SU792716574A
Authority: SU
Inventors: Евгений Юрьевич Демин; Александр Иванович Азовцев; Анатолий Савельевич Огиенко; Сергей Юрьевич Смирнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-1178
Priority date: 1979-01-22
Filing date: 1979-01-22
Publication date: 1980-11-23

Description

Изобретение относится к приборостроению, а именно к способам магнитной записи электрических сигналов и может быть использовано для записи аналоговой информации.The invention relates to instrumentation, and in particular to methods for magnetic recording of electrical signals and can be used to record analog information.

Известно устройство для записи элек- 5 трических сигналов на магнитную ленту с использованием широтно-импульсной модуляции (ШИМ), содержащее головки записи и воспроизведения, фильтры нижних частот, триггеры и демодулятор [1^ ЮA device for recording electrical signals on magnetic tape using pulse width modulation (PWM), containing recording and playback heads, low-pass filters, triggers and a demodulator [1 ^ 10

Недостатком этого устройства записи является то, что при большом динамическом диапазоне модулирующего сигнала расширяется спектр записываемого сигна- — ла, что затрудняет его воспроизведение.The disadvantage of this recording device is that with a large dynamic range of the modulating signal, the spectrum of the recorded signal expands, making it difficult to reproduce.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для записи и воспроизведения широтно-импульсно модулированного сигнала, · содержащее источник сигнала, подключенный к головке записи, а также фильтр нижних частот и последовательно соеди- ценный с головкой воспроизведения интегратор £2].The closest in technical essence to the proposed one is a device for recording and reproducing a pulse-width modulated signal, · containing a signal source connected to the recording head, as well as a low-pass filter and an integrator £ 2] connected in series with the playback head].

Недостатком данного устройства является то, что в сигнале, поступающем на головку записи, присутствуют высокочастотные составляющие, значительно превосходящие по частоте несущую, что приводит к нёоптимальному использованию тракта запись-воспроизведение.The disadvantage of this device is that in the signal supplied to the recording head, there are high-frequency components that significantly exceed the carrier frequency, which leads to non-optimal use of the recording-playback path.

Цель изобретения - уменьшение полосы, частот записываемого сигнала и повышение плотности записи.The purpose of the invention is to reduce the bandwidth, frequency of the recorded signal and increase the recording density.

Для достижения поставленной цели в устройство для записи и воспроизведения широтно-импульсно модулированного сигнала, содержащее источник сигнала, подключенный к головке записи, В также фильтр нижних частот и, последовательно соединенный с головкой воспроизведения, интегратор, введены дополнительные головка записи, последовательно соединенные интегратор и головка воспроизведения, а также два счетных триггера, включенные соответственно между головками завыход нижних устрой10 писи и источником сигнала, формирователь и два триггера Шмитта, при этом формирователя связан с фильтром частот.To achieve this goal, an apparatus for recording and reproducing a pulse-width modulated signal containing a signal source connected to a recording head, a low-pass filter and an integrator connected in series with a playback head, additional recording head, an integrator and a head connected in series, are introduced playback, as well as two counting triggers, included respectively between the heads, the output of the lower device 10 and the signal source, shaper and two triggers TTA, wherein the generator is associated with the filter frequency.

На фиг. 1 представлена схема ства; на фиг. 2 - эпюры напряжений в основных точках, поясняющие работу устройства.In FIG. 1 is a schematic diagram; in FIG. 2 - stress diagrams at the main points, explaining the operation of the device.

Устройство состоит из формирователя ШИМ-сигнала, в который входят генератор 1 пилообразного напряжения, датчик информационного сигнала с усилителем информационного сигнала, выходы которых соединены со входами компаратора 4, выход которого соединен со входами счётных триггеров 5 и 6, который подключены к магнитным головкам 7 и 8 записи.The device consists of a PWM signal driver, which includes a sawtooth voltage generator 1, an information signal sensor with an information signal amplifier, the outputs of which are connected to the inputs of the comparator 4, the output of which is connected to the inputs of the counting triggers 5 and 6, which are connected to the magnetic heads 7 and 8 entries.

В тракте воспроизведения выходы каждой из головок 9 и 10 воспроизведения через последовательно включенные усилители 11 и 12 воспроизведений, интеграторы 13 и 14 и триггеры Шмитта 15 и 16 поступают на формирователь 17 ШИМ-сигнала, выход которого подключен к фильтру 18 нижних частот. Лентопротяжный ' механизм перемещает магнитный носитель 19.In the reproduction path, the outputs of each of the reproduction heads 9 and 10 through sequentially connected reproduction amplifiers 11 and 12, integrators 13 and 14, and Schmitt triggers 15 and 16 are fed to the PWM signal shaper 17, the output of which is connected to the low-pass filter 18. The tape drive mechanism moves the magnetic carrier 19.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Сигналы с задающего генератора 1 пи- ₃θ лообразного напряжения и датчика 2 информационного сигнала через усилитель 3 поступают на компаратор 4, на выходе которого формируется ШИМ, у которой положение переднего фронта остается не—' изменным, а заднего - меняется. С выхода компаратора 4 на вход счетного триггера 5 поступают импульсы, соответствующие переднему фронту ШИМа. В результате‘-на выходе триггера 5 формируется сигнал постоянной частоты, равной 2, который подается на головку 7 записи первого канала. С выхода компаратора 4 сигнал ШИМ поступает на счетный триггер 6, который запускается задним фронтом, в результате на выходе триггера 6 формируется фазом оду пиров энный (ФМ) сигнал, со средней частотой £рр~ —^«Причем частота этого сигнала пропорциональна производной от модулирующего сигнала,^ поступающего на головку 8 записи второго канала.The signals from the master oscillator 1 of a _{3 3} θ shaped voltage and the information signal sensor 2 are fed through an amplifier 3 to a comparator 4, at the output of which a PWM is formed, in which the position of the leading edge remains unchanged, while the trailing edge changes. From the output of the comparator 4 to the input of the counting trigger 5 receives pulses corresponding to the leading edge of the PWM. As a result, a constant frequency signal equal to 2 is generated at the output of trigger 5, which is supplied to the recording head 7 of the first channel. From the output of comparator 4, the PWM signal is fed to the counting trigger 6, which is triggered by the trailing edge, as a result, at the output of trigger 6, an odd phase (FM) signal is formed, with an average frequency signal ^ arriving at the head 8 of the recording of the second channel.

При воспроизведении, сигналы первого и второго каналов с головок 9 и 10 поступают на усилители 11 и 12 воспроизведения, а с них - на интеграторы 13 и 14, Которые компенсируют частотные и фазовые искажения, вносимые головками воспроизведения. С выходов интеграторов 13 и 14 сигналы поступают на входы триггеров Шмитта 15 и 16, которые формируют прямоугольные сигналы, соответствующие сигналам на выходе триггеров 5 и 6, Далее эти сигналы поступают на формирователь ШИМа 17, который в данном случае представляет собой перемножитель. В ре15 зупьтате перемножения сигналов j -го и И -го каналов на выходе формирователя 17 формируется сигнал ШИМ, поступающий на фильтр нижних частот 18, который выделяет информационный сигнал, соответствующий сигналу, поступающему с датчика информационного сигнала.During playback, the signals of the first and second channels from the heads 9 and 10 are fed to the amplifiers 11 and 12 of the playback, and from them to the integrators 13 and 14, which compensate for the frequency and phase distortion introduced by the playback heads. From the outputs of the integrators 13 and 14, the signals are fed to the inputs of the Schmitt triggers 15 and 16, which form rectangular signals corresponding to the signals at the output of the triggers 5 and 6. Next, these signals are fed to the PWM driver 17, which in this case is a multiplier. As a result of multiplying the signals of the jth and Andth channels, the PWM signal is generated at the output of the shaper 17 and fed to the low-pass filter 18, which selects the information signal corresponding to the signal from the sensor of the information signal.

Предлагаемое устройство позволяет уменьшить спектр частот и, следовательно, повысить плотность записи.The proposed device can reduce the frequency spectrum and, therefore, increase the recording density.

Claims

source and signal source, a driver and two Schmitt triggers, with the driver output connected to a low-pass filter. FIG. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 - EP1PhY voltages in the main points, explaining the operation of the device .. The device consists of a PWM signal generator, which includes the generator; torus 1 torus voltage, 2 information signal amplifier with 3 information signal, the outputs of which are connected to the inputs of the comparator 4 whose output is connected to the inputs of counting triggers 5 and 6, which are connected to magnetic recording heads 7 and 8. In the reproduction path, the outputs of each of the reproduction heads 9 and 10 through the successively connected replay detectors 11 and 12, the Ingressors 13 and 14, and Schmitt triggers 15 and 16 arrive at the PWM signal generator 17, the output of which is connected to the low-pass filter 18. A tape mechanism replaces the magnetic carrier 19. The device operates as follows. The signals from the reference generator 1 of the sawtooth voltage and the sensor 2 of the information signal through the amplifier 3 are fed to the comparator 4, the output of which is formed by PWM, in which the leading edge position remains unchanged and the rear edge changes. From the output of the comparator 4 to the input of the counting trigger 5 receives impulses corresponding to the leading edge of the PWM. As a result, at the output of the trigger 5 a signal of a constant frequency is formed, which is equal to that supplied to the keypad 7 of the recording of the first channel. From the output of comparator 4, the PWM signal is fed to the counting 6, which is triggered by a falling edge, as a result, a phase-modulated (FM) signal is generated at the output of the trigger 6, with the average frequency ipp at "leM" the frequency of this signal is proportional to the derivative of the modulating signal received at the recording head 8 second channel. During playback, the signals of the first and second channels from heads 9 and 10 are fed to amplifiers 11 and 12, and from them to integrators 13 and 14, which compensate for the frequency and phase distortions introduced by the playback heads. From the outputs of the integrators 13 and 14, the signals are fed to the inputs of Schmitt triggers 15 and 16, which form square signals corresponding to the output signals of the flip-flops 5 and 6. Then these signals are sent to the PWM driver 17, which in this case is a multiplier. The result of multiplying the signals of the I-th and AND -th channels at the output of the driver 17 generates a PWM signal, fed to a low-pass filter 18, which extracts the information signal corresponding to the signal received from the information signal sensor. The proposed device allows to reduce the frequency spectrum and therefore increase the recording density. Apparatus for recording and reproducing a pulse-width modulated signal, comprising a signal source connected to the recording head, as well as a low-pass filter and an integrator connected in series with the reproducing head, characterized in that, in order to increase the recording density, additional recording heads, a sequentially connected integrator and a playback head, as well as two counting triggers are introduced. respectively, included the recording heads and the signal source, the driver and two Schmitt triggers, the output of the driver being associated with a low-pass filter. Sources of information taken into account during the examination 1. USSR author's certificate No. 596946, cl.0 | 11 V 5 / 06,28.01.74.

2. Patent of Great Britain M 1171916, cl. Q 5 R, 03.30.77 (prototype).