DE2439246B2

DE2439246B2 - Phasensynchronisierschaltung

Info

Publication number: DE2439246B2
Application number: DE2439246A
Authority: DE
Inventors: Kenji Ebina Kanagawa Tanimoto (Japan)
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1974-08-16
Publication date: 1978-06-15
Also published as: FR2246105A1; US3937883A; FR2246105B1; DE2439246C3; GB1474053A; JPS5040216A; DE2439246A1; JPS5430246B2

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum Synchronisieren eines Synchronmotors zur Bewegung eines Aufzeichnungsträgers am Empfänger mit einem Synchronmotor zur Bewegung einer graphischen Vorlage am Sender einer Anlage zur Übertragung unbewegter Bilder, bei welcher in elektrische Signale umgewandelte Helligkeitsänderungen und die Phasenlage des Synchronmotors charakterisierende Signale vom Sender zum Empfänger übertragen werden und bei welcher an den Synchronmotor am Empfänger bei Vorliegen einer Phasendifferenz zum Synchronmotor am Sender eine Wechselspannung mit einer im Verhältnis zur Nennfrequenz herabgesetzten Frequenz angelegt w ist.

In Bildübertragungssystemen, beispielsweise in Faksimilesystemen od. dgl., ist es immer dann schwierig, am Empfänger ein scharf umrissenes und deutliches Bild zu reproduzieren, wenn die Phase des Empfängersignals nicht mit der des Sendersignals übereinstimmt. Aus diesem Grunde ist bisher ein Nachführ- bzw. Nachlaufsynchronisierstromkreis zum Synchronisieren der Empängerphase mit der Senderphase vorgeschlagen worden. Ein Nachlaufsynchronisierstromkreis verrin- ω gert für eine frei wählbare Periode bzw. Zeitdauer die Geschwindigkeit eines Antriebsmotors am Empfänger, um dadurch Synchronisation der Empfängerphase mit der Senderphase während des Verlaufs dieser Zeitdauer herbeizuführen.

In Fig. 1 sind Wellenformen dargestellt, welche zur Erläuterung der Arbeitsweise bekannter Synchronisierschaltungen dienen. Ein Phasensignal B\ wird am Empfänger, jedesmal wenn eine Empfangstrommel (nicht gezeigt) eine Urndrehung ausführt, erzeugt, und ein Phasensignal A\ wird am Sender für jede Umdrehung einer Übertragungstrommel erzeugt A\ und B\ werden an einen Nachlaufphasensynchronisierstromkreis angelegt, der an der Empfängerseite vorgesehen ist, und die Zeitspanne 71 zwischen den vorderen Kanten oder Flanken der Signale A\ und B\ wird festgestellt. Je größer die Phasenabweichung zwischen dem Empfänger und dem Sender ist, desto länger ist der Zeitraum 71, und im Ansprechen auf diesen Zeitraum verringert der Nachlaufphasensynchronisierslxomkreis die Antriebsfrequenz der Empfangstrommel auf eine Frequenz, die tiefer als die vorgesehene bzw. die Nennfrequenz der Empfangstrommel für die Zeitdauer 71 ist Demgemäß wird die der Zahl der Umdrehungen pro Zeiteinheit entsprechende Geschwindigkeit der Empfangstrommel für eine Zeitlänge Ti auf eine Geschwindigkeit verringert, die niedriger ist als die der Übertragungstrommel. Wenn beispielsweise eine Phasenabweichung 71 festgestellt wird, wird die Antriebsfrequenz des die Empfangstrommel antreibenden Motors, welche anfänglich 84 Hz betrug, auf (53 Hz für die Zeitdauer T₁ verändert. Nachdem die Zeit Ti vergangen ist, wird der Motor wiederum mit 84 Hz angetrieben. Entsprechend wird, wenn die Phasensignale A2 und Bo am Sender bzw. Empfänger erzeugt werden, eine Zeitspanne T2, wobei T2 kleiner oder gleich Ti ist, zwischen den vorderen Kanten der Signale A₂ und B₂ festgestellt, und die Empfangstrommel wird für die Zeitspanne Tt in der oben beschriebenen Art und Weise langsamer werdend angetrieben.

Der oben geschilderte Vorgang wird mehrfach wiederholt, bis die Synchronisation zwischen der Phase des Senders und der des Empfängers vervollständigt worden ist.

Jedoch weisen die vorgeschilderte, bekannte Synchronisierschaltung und auch weitere bekannte Schaltungen (DE-AS 11 86 540, DE-PS 14 87 8:16) insofern einen systembedingten Fehler auf, als eine Grenze für die Genauigkeit der Übereinstimmung der Phasen besteht. Das heißt, falls die Zeitspanne T₂ zwischen den vorderen Kanten der Signale A₂ und B₂ um ungefähr 10 ms beträgt oder kleiner ist, kann die Geschwindigkeit des die Empfangstrommel antreibenden Motors unverändert bleiben, obwohl die Eingangsfrequenz des Motors von 84 Hz (C) auf 63 Hz (D) verändert wird.

Aus der genannten DE-AS 11 86 540 ist es im Zusammenhang mit der Regelung der Phasenlage der Welle eines elektrischen Antreibmotors, insbesondere bei Magnetbandaufzeichnung von Fernsehsignalen, auch bekannt, zur Verringerung der Drehzahl die Regelspannung einer induktiven Bremseinrichtung zuzuführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Phasensynchronisierschaltung zu schaffen, die in der Lage ist, die Synchronisierung in genauer Weise und auf schnellstem Wege herbeizuführen, wobei der systembedingte Fehler bekannter Schaltungen behoben wird.

Dies wird dadurch erreicht, daß an den Synchronmotor am Empfänger eine Gleichspannung vor Anlegen oder anstelle des Anlegens der Wechselspannung mit einer im Verhältnis zur Nennfrequenz herabgesetzten Frequenz angelegt ist.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

F i g. 1 zeigt die Wellenformen eines bekannten Nachlaufsynchronisierstromkreises;

F i g. 2 zeigt die Welllenformen einer Phasensynchronisierschaltung gemäß der Erfindung;

F i g. 3 ist ein der Erläuterung dienendes Stromkreisdiagramm der Schaltung gemäß der Erfindung;

Fig.4 ist ein Diagramm der Spar.iiungswellenfor- ^r> men, die in der Schaltung gemäß F i g. 3 auftreten.

Ein in F i g. 3 gezeigter Empfangstrommel-Antriebsmotor Ug eines Faksimileempfängers wird mit einer Nennfrequenz von 126 Hz angetrieben, wobei die Leitungen Φ\ und Φ/ mit den Hauptspulen des Motors verbunden sind, an welche 126-Hz-Signale angelegt werde. Wie in F i g. 2 dargestellt, wird angenommen, dall zwischen einem von einem Sender erzeugten Phasensignal und einem Empfangssignal (A und B) eine Phasenabweichung vorhanden ist, wobei der Sender nicht dargestellt ist. Ein Bremsstromkreis wird für eine vorherbestimmte Zeitspanne Tb betätigt, welche an der vorderen Kante des Empfangssignals beginnt, so daß eine Gleichspannung während der Zeit Tb an beide Enden der Hauptspulen des Empfangstrommel-Antriebsmotors Ug angelegt wird. Sobald wie die Zeitspanne T_D endet, wird eine Frequenz, die niedriger als die Nennfrequenz ist, beispielsweise 94,5 Hz, an dem Empfangstrommel-Antriebsmotor Ug bis zum Zeitpunkt f_c angelegt, wobei dieser Zeitpunkt mit der vorderen Kante des Sender- 2^r> phasensignals zusammenfällt. Zum Zeitpunkt t_r kehrt die Frequenz der an den Antriebsmotor Ut angelegten Spannung wieder auf 126 Hz zurück.

Wenn die Empfangstrommel zeitweilig mit niedriger werdender Geschwindigkeit angetrieben oder in ehr oben beschriebenen Art und Weise abgebremst wird, kann die Phasenbeziiehung zwischen der Empfangstrommel und der Übertragungs- bzw. Sendertrommel schnellstens und genauestens korrigiert werden. Demgemäß wird das Intervall zwischen den Zeitpunkten t_c a und td zwischen der vorderen Kante des nächstfolgenden Senderphasensignals und des nächsten Empfängerphasensignals unmittelbar nach dem die Empfangstrommel eine Umdrehung durchgeführt hat, kürzer als das Intervall t_c—t_a. Falls das Intervall t_c—td länger ist als die Bremsperiode Tb, wird an die Hauptspulen des Empfangstrommel-Antriebsmotors Ug eine Gleichstrombremsung während der Zeitspanne Ta angelegt, und darauffolgend wird die Frequenz von 94,5 Hz bis zum Auftreten der vorderen Kante des Senclerphasensignals angelegt. Die Frequenz kehrt dann nochmals auf den Standardwert von 126 Hz zurück. Falls jedoch die Zeitspanne t_e—td kürzer als die Bremsperiode Tb ist, wird an die Hauptspulen des Empfangstrommel-Antriebsmotors Ug für die Zeitspanne Tb eine Gleichspannung angelegt. Die Frequenz kehrt dann wiederum auf den Wert von 126Hz zurück. An den Empfangstrommel-Antriebsmotor Ug wird jedesmal, wenn die Empfangstrommel eine Umdrehung durchführt, für eine bestimmte Zeitperiode T_b eine Gleichspannung angelegt, bis das Empfangssignal und das Sendesignal synchronisiert sind. Wenn das Sendesigna! und das Empangssignal auf diese Art und Weise synchronisiert sind, wird die Eingangsfrequenz des Empfangstrommel-Antriebsmotor Us darauffolgend durch einen Kristall- t>o oszillator (nicht gezeigt) bei 126 HZ gesteuert. Da der Sendetrommel-Antriebsmotor bei 126Hz durch den Kristalloszillator angetrieben ist, tritt keine Phasenabweichung nach Synchronisation durch die Schaltung gemäß der Erfindung auf. b5

Nunmehr wird die Wirkungsweise der Schaltung gemäß der Erfindung anhand der F i g. 3 und 4 unter Angabe von Einzelheiten erläutert. Wenn weder das Sendesignal noch das Empfangssignal erzeugt werden, befindet sich das Sendesignal in einem »L«-Zustand, was einer niedrigen Spannung entspricht, während das Empfangssignal sich in einem »H«-Zusl&nd befindet, der eine hohe Spannung darstellt, siehe F i g. 4(A) und (B). Es wird bemerkt, daß jede der in F i g. 4 gezeigten Wellenform.en derjenigen entspricht, die an bestimmten Anschlußpunkten irgendeines der Elemente auftritt, die in F i g. 3 gezeigt sind. Dementsprechend ist in Fig.4(A) eine Wellenform dargestellt, die am Anschluß 1 eines Inverters Uz gemäß F i g. 3 auftritt. Ein Empfangsphasensynchronisiersignal, wenn es empfangen wird, wird an einen Eingangsanschluß 1 eines bekannten Nachlauf-Synchronisierstromkreises U\ und an einen Eingangsanschluß 1 eines Inverters Ui angelegt. Wenn der Eingangsanschluß 1 des Inverters Ui sich auf einem hohen Potential (H) befindet, befindet sich der Ausgangsanschluß 2 des Inverters Ui auf einem niedrigen Potential (L). Der Ausgangsanschluß 2 des Inverters Ui ist mit dem Eingangsanschluß 1 eines NAND-Tores Ui, über einen differenzierenden Stromkreis, der einen Kondensator Q und einen Widerstand R\ aufweist, verbunden. Demgemäß befindet sich der Eingangsanschluß 1 des NAND-Tores Ui, auf dem L-Pegel, wenn das Empfangsphasensignal nicht vorhanden ist. Weiterhin ist, wenn das Sendephasensignal sich am Eingangsanschluß 1 des Inverters U^ auf dem L-Pegel befindender andere Eingangsanschluß 2 des NAND-Tores Ui, auf dem //-Pegel. Daher ist der Ausgangsanschluß 3 des NAND-Tors Un und der Eingangsanschluß 1 eines OR-Tores L4, der mit diesem verbunden ist, auf dem //-Pegel.

Unter der Annahme, daß im Falle eines Faksimileempfängers, die zur richtigen Synchronisation erforderliche Zeit 15 s oder weniger betragen soll, muß die Phasensynchronisation 15 s nach dem Empfangsbeginn vervollständigt sein, und der Empfang eines Bildes muß 15 Sekunden nach dem Start des Empfanges beginnen. Entsprechend wird der Eingangsanschluß 1 des NAND-Tores Us auf dem //-Pegel für eine Periode von 15 Sekunden vom Startzeitpunkt des Empfangs gehalten. Er wird dann auf den L-Pegel verändert. An den anderen Eingangsanschluß 2 des NAND-Tores Us wird ein Instruktionssignal angelegt, um anzuzeigen, ob der Senderempfänger sich im Übertragungs- oder Empfangszustand befindet Demgemäß wird beim Senden der Eingangsanschluß 2 des NAND-Tores Us auf dem L-Pegel und beim Empfangen auf dem //-Pegel sein. Demgemäß ist, wenn der Senderempfänger im Empfangsmodus arbeitet und die anfängliche 15-Sekunden-Periode noch nicht verstrichen ist, der Ausgangsanschluß 3 des NAND-Tores Us bzw. der Eingangsanschluß 2 des OR-Tores U₆ auf dem L-Pegel. Der Eingangsanschluß 1 eines monostabilen Multivibrators Ui befindet sich auf dem //-Pegel, wie vorangehend festgestellt, und zwar so lange, wie kein Empfangssignal empfangen wird.

Sobald ein Empfangssignal empfangen wird, wird von dem differenzierenden Stromkreis, der aus dem Kondensator Ci und dem Widerstand R\ besteht, ein negativer Triggerimpuls an den monostabilen Multivibrator Ui angelegt, und der Ausgangsanschluß 2 wird für 15 ms auf dem //-Pegel gehalten. Ansonsten befindet sich der Ausgangsanschluß 2 auf dem L-Pegel, da der Eingangsanschluß 1 sich normalerweise auf dem H-Pegel befindet. Das L-Potential am Ausgangsanschluß 2 des Multivibrators Ui spannt Dioden CRj und CRa in Sperrichtung vor. Demgemäß werden die Hauptspulen über die Leitungen Φ·, und Φ2 des Empfangstrommel-An-

triebsmotors Ut zu dieser Zeit nicht von dem Multivibrator U₇ erregt. Stattdessen werden die Hauptspulen über die Leitungen Φ\ und Φι aus den Ausgangsanschlüssen 3 und 4 des Nachlaufsynchronisierstromkreises U] über die Dioden CR\ und C7?2 erregt. Wenn ein Empfangssignal zu einem Zeitpunkt t„ empfangen wird, sind beide Eingangsanschlüsse 1 und 2 des Nachlaufsynchronisierstromkreises LJ\ auf dem L- Pegel, und ein Signal von 94,5 Hz wird anstelle des Standardsignals mit 126 Hz auf den Ausgangsanschlüssen 3 und 4 des Nachlaufsynchronisierstromkreises U\ erzeugt. Der Eingangsanschluß 1 des Inverters Ui befindet sich ebenfalls auf dem />Pegel, wodurch ein positiver Triggerimpuls entsteht, der an den Eingangsanschluß 1 desNAND-Tores Ua durch den differenzierenden Stromkreis, der aus dem Kondensator Q und dem Widerstand R\ besteht, angelegt wird. Da der Eingangsanschluß 2 des NAND-Tores Ut sich bereits auf dem Η-Pegel befindet, wird der Ausgangsanschluß 3 auf den L-Pegel umgeschaltet, auf welchem sich der Ausgangsanschluß 3 des OR-Tores U_b befindet, wodurch der W-Pegel am Ausgang des Multivibrators Ui für eine Zeitperiode von lediglich 15 ms erzeugt wird. Diese positive Gleichspannung wird an die Hauptspulen über die Leitungen Φ\ und Φ2 des Empfangstrommel-Antriebsmotors Us durch die Dioden CRi und CRa angelegt, bis Bremskraft an dem Antriebsmotor angelegt wird. Zu diesem Zeitpunkt werden die Dioden CR\ und CR₂ in Sperrichtung vorgespannt, um den Durchgang des 94,5-Hz-Signals, wie oben beschrieben, zu verhindern. Nach dem Verstreichen der 15 ms kehrt der Ausgangsanschluß 2 des Multivibrators Lh auf den L-Pegel zurück. Die umgekehrte Vorspannung wird demgemäß von den Dioden CR\ und CR2 weggenommen, und daher wird das 94,5-Hz-Signal des Nachlaufsynchronisierstromkreises U\ dann an die Hauptspulen über die Leitungen Φι und Φ2 des Empfangstrommel-Antriebsmotors Ug angelegt. Der Nachlaufsynchronisierstromkreis U\ erzeugt das 94,5-Hz-Signal, bis das Senderphasensignal auftritt. Demgemäß wird die Empfangstrommel weiterhin verlangsamend bei 94,5 Hz angetrieben, bis das Senderphasensynchronisiersignal auftritt, und zwar sogar nachdem das Anlegen der Gleichspannung vervollständigt bzw. abgeschlossen ist. Wenn das Sendesignal auftritt, kehrt die an die Hauptspulen über die Leitungen Φι und Φ2 angelegte Frequenz auf 126Hz zurück. Wenn das Sendesignal vor dem Wegnehmen der Gleichspannung von den Leitungen Φ\ und 2 auftritt, dann wird das 126-Hz-Signal an die Leitungen Φι und Φ₂ unmittelbar nachdem die Gleichspannung von diesen weggenommen worden ist angelegt. Demgemäß kann die Verlangsamung des Antriebstrommel-Antriebsmotors Ug entweder durch Bremsen durch die Gleichspannung und durch die Spannung niedriger Frequenzen oder allein durch Bremsen durch die Gleichspannung herbeigeführt werden, und zwar jedesmal dann, wenn die Empfangsj trommel eine Umdrehung ausführt und bis die Synchronisation zwischen Sender und Empänger erhalten worden ist.

Der Eingangsanschluß 1 des NAND-Tores L/5 wird in den L-Pegel nach dem Verstreichen der vorgesehenen Phasensynchronisierzeit umgeschaltet, und der Eingangsanschluß 2 des OR-Tores L4 wird in den //-Zustand umgeschaltet, um dadurch den Eingangsanschluß 1 des Multivibrators Uy auf dem Η-Pegel zu halten, um demgemäß keine Gleichspannung an die Hauptspulen über

i> die Leitungen Φ\ und Φ2 des Empfangstrommel-Antriebsmotors Ug anzulegen. Selbstverständlich wird immer dann keine Gleichspannung an die Leitungen Φι und Φ2 angelegt, wenn sich der Faksimilesenderempfänger im Empfangszustand befindet, da sich der An-Schluß 2 des NAND-Tores LA auf dem L-Pegel befindet, wodurch der Eingangsanschluß 1 des Multivibrators Lh auf dem Η-Pegel gehalten wird.

Wie in Einzelheiten oben ausgeführt worden ist, kann durch die Schaltung gemäß der Erfindung eine schnelle und genaue Korrektur der Phasenabweichung zwischen Sender und Empfänger nicht nur durch eine Bremswirkung, sondern auch durch eine Steuerwirkung bei verringerter Eingangsfrequenz herbeigeführt werden. Weiterhin wird die Last an dem Empfangstrommel-An-

j(i triebsmotor verringert. Wie aus der vorangehend gegebenen Beschreibung zu ersehen ist, kann die Phasensynchronisierschaltung leicht und wirtschaftlich hergestellt werden, indem eine geringe Zahl von Bestandteilen zu einem vorhandenen Nachlaufsynchronisier-

J5 Stromkreis, wie zu dem in F i g. 3 mit U\ bezeichneten, hinzugefügt wird.

In der vorangehenden Beschreibung sind bestimmte Parameter auf besondere Werte zu Zwecken der Erleichterung der Darstellung beschränkt worden, beispielsweise für die Frequenz des Empfangstrommel-Antriebsmotors, für die Zeitperiode zum Anlegen der Gleichspannung usw^ es ist jedoch selbstverständlich, daß diese Werte Veränderungen unterworfen werden können, um sie an einen bestimmten Fall am besten anzupassen. Weiterhin ist die Anwendung der Phasensynchronisierschaltung gemäß der Erfindung nicht auf die Anwendung für einen Faksimilesender und einen Faksimileempfänger beschränkt, sondern die Schaltung gemäß der Erfindung kann in verschiedenen Arten von Nachrichtenübertragungsausrüstungen verwendet werden, die in Informationsübertragungssystemen verwendbar sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltung zum Synchronisieren eines Synchronmotors zur Bewegung eines Aufzeichnungsträgers am Empfänger mit einem Synchronmotor zur Bewegung einer graphischen Vorlage am Sender einer Anlage zur Übertragung unbewegter Bilder, bei welcher in elektrische Signale umgewandelte Helligkeitsänderungen und die Phasenlage des Synchronmotors charakterisierende Signale vom Sender zum Empfänger übertragen werden und bei welcher an den Synchronmotor am Empfänger bei Vorliegen einer Phasendifferenz zum Synchronmotor am Sender eine Wechselspannung mit einer im Verhältnis zur Nennfrequenz herabgesetzten Frequenz angelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an den Synchronmotor am Empfänger eine Gleichspannung vor Anlegen oder anstelle des Anlegens der Wechselspannung mit einer im Verhältnis zur Nennfrequenz herabgesetzten Frequenz angelegt ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Schalteinrichtung zum Abschalten der Gleichspannung für den Synchronmotor nach einer vorbestimmten Zeit.

3. Schaltung nach einem der Ansprüche 1 oder2,gekennzeichnet durch eine auf den Arbeitszustand ansprechende Einrichtung eines Senderempfängers zum Sperren der Gleichspannung bei sich im Sendezustand befindlichem Senderempfänger.

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