DE3034280A1 - Bildplattenspieler mit einem servosystem aus verschachtelten servoschleifen - Google Patents
Bildplattenspieler mit einem servosystem aus verschachtelten servoschleifenInfo
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Description
RCA 74 233 Ks/Sv
U.S. Serial No: 74,515-Filed: September 11, 1979
U.S. Serial No: 74,515-Filed: September 11, 1979
ECA Corporation
New York, N.Y., V.St.v.A.
New York, N.Y., V.St.v.A.
Bildplattenspieler mit einem Servosystem aus verschachtelten Servosohleifen
Die Erfindung bezieht sich auf Abspielgeräte für Bildplatten und betrifft insbesondere Servosysteme mit geschachtelten
Servoschleifen in derartigen Geräten.
Ein Beispiel eines Bildplattenspielers, der ein Servosystem mit geschachtelten Schleifen (d.h. eine Servoschleife innerhalb
einer anderen) enthält, ist in der US-Patentschrift 3 965 482 beschrieben. Dieser Plattenspieler enthält einen
Drehteller zum Drehen einer Bildplatte, einen Abnehmerwandler zum Fühlen von Kapazitätsänderungen, die für die auf der
Platte aufgezeichnete Information charakteristisch sind, und einen auf die Kapazitätsänderungen ansprechenden Oszillator
zur Erzeugung eines frequenzmodulierten Ausgangssignals
(FM-Ausgangssignal). Die auf der Platte aufgezeichnete
Information ist ein Farbfernseh-Signalgemisch, das im sogenannten BSC-Format ("buried subcarrier" format) verschlüsselt
ist, bei welchem der Farbhilfsträger und seine Seitenbänder nicht wie beim NTSC-Format am oberen Ende des
Leuchtdichtespektrums liegen, sondern innerhalb des Leuchtdichte spektrums eingebettet sind. Das mit Hilfe des Oszillators
erzeugte FM-Ausgangssignal wird anschließend demoduliert,
um ein Videosignalgemisch zu erzeugen, welches dann mittels eines Video-Umsetzers aus dem BSC-Format in ein
NTSC-Format umgewandelt wird.
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Ein vorteilhaftes Merkmal dieses Plattenspielers besteht darin, daß Fehler in der Relativgeschwindigkeit zwischen
Aufzeichnungsplatte und Abnehmer sowie Fehler in der Farbartfrequenz
des wiedergewonnenen Signals mit Hilfe eines einzigen, zwei Schleifen enthaltenden Servosystems korrigiert
werden. Dieses Servosystem enthält einen getasteten Farbburst-Phasendetektor, der ein kombiniertes Fehlersignal
erzeugt, welches charakteristisch ist für Phasen- und Frequenzfehler zwischen dem Ausgangssignal eines kristallgesteuerten
NTSC-Bezugsfrequenzoszillators und der Farbsynchronkomponente
(Farbburst) des vom Video-Umsetzer erzeugten ausgangsseitigen Farbartsignals. Ein Filter trennt
das kombinierte Fehlersignal in zwei Teilsignale. Das eine Teilfehlersignal wird einem die Tangentialposition einer
Abtastnadel steuernden Wandler (bekannt als "Armstrecker") angelegt, um eine Haupt-Rückkopplungsschleife zu bilden,
über welche Geschwindigkeitsfehler der Abnehmernadel relativ
zur Oberfläche der Aufzeichnungsplatte ausgeregelt werden. Hiermit werden Frequenzfehler sowohl im Farbartals
auch im Leuchtdichtesignal des Videosignalgemischs (die z.B. durch verzogene oder exzentrische Platten verursacht
sind) minimal gemacht. Das andere Teilfehlersignal wird einem spannungsgesteuerten Oszillator angelegt,
der Bestandteil einer Überlagerungsschaltung im Video-Umsetzer ist. Die auf diese Weise gebildete Hilfs-Rückkopplungsschleife
(die innerhalb der Haupt-Rückkopplungsschleife eingeschachtelt ist) regelt Phasen- und Frequenzfehler in
der Farbartkomponente des ausgangsseitigen Videosignalgemischs
aus.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des erwähnten Bildplattenspielers
besteht darin, daß das Filter, welches das kombinierte Fehlersignal in zwei Teilsignale aufteilt,
ein aktives Filter ist, d.h. ein Filter mit einem Verstärkungsfaktor größer als 1. Dies hat den Vorzug, daß
die Gesamtschleifenverstarkung erhöht werden kann, wäh-
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rend gleichzeitig die Möglichkeit bleibt, die Verstärkung jeder einzelnen Eückkopplungssclileife optimal an die jeweiligen
speziellen Anforderungen anzupassen. Dies kann natürlich nicht einfach durch Einstellung der Verstärkung
des Phasendetektors geschehen, da das von diesem Detektor erzeugte kombinierte Fehlersignal beide Teilfehlersignale
enthält. Das aktive Filter ist als Kaskadenschaltung eines aktiven Tiefpaßfilters mit einer Eckfrequenz von 7,5 Hz
und eines nachfolgenden passiven Tiefpaßfilters mit einer Eckfrequenz von 0,27 Hz ausgebildet. Da das passive Filter
(welches die Steuerspannung für den spannungsgesteuerten Oszillator liefert) dem aktiven Filter, das die Steuerspannung
für den Armstrecker liefert, in der Kaskade, nachgeschaltet ist, nutzt es den Vorteil der vom aktiven
Filter bewirkten Verstärkung mit aus, so daß beide Signale, die von der Kaskadenschaltung abgeleitet werden,
größere Amplitude (in ihren jeweiligen Frequenzbändern) als das kombinierte Fehlersignal haben.
Die vorliegende Erfindung beruht teilweise auf der Erkenntnis bestimmter Probleme, die bei Systemen der vorstehend
beschriebenen Art auftreten können. Eines dieser Probleme besteht darin, daß unter Einschwingbedingungen
(wo das kombinierte Fehlersignal viel größer als der sich unter normalen stationären Bedingungen einstellende
Betriebswert ist) das aktive Filter in einen nichtlinearen oder "gesättigten" Betrieb getrieben werden kann.
Dies kann zu einer sehr ausgeprägten Verlängerung der Erfassungs- oder Stabilisierungszeit des Gesamtsystems führen
und die "übertragungsfunktion des Filters in unerwünschter
Weise ändern. Ein weiteres Problem ist, daß wegen der verstärkenden Eigenschaft des Filters hohe Einschwingoder
Stoßspannungen an seinem Eingang weiter verstärkt werden, wodurch der Armstrtckwandler überbeansprucht und
der spannungsgesteuerte Oszillator auf eine Frequenz ge-
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trieben werden kann, die weit außerhalb des normalen Betriebsbereichs liegt. Diese möglichen Erscheinungen haben ebenfalls
eine Erhöhung der Erfassungszeit des Servosystems zur Wirkung. Alle diese Probleme werden erschwert, wenn man im Bestreben,
eine noch höhere Schleifenverstärkung und somit eine noch
weitergehende Reduzierung der Fehler des Servosystems zu erzielen, das passive Tiefpaßfilter der Kaskadenschaltung durch
ein aktives Tiefpaßfilter ersetzt.
Die vorliegende Erfindung beruht zum weiteren auf der Erkenntnis, daß herkömmliche Methoden zur Lösung der mit
vorübergehenden Instabilitäten zusammenhängenden Probleme bestimmte Nachteile haben. So könnte man z.B. ins Auge
fassen, einfach einen der beiden Ausgänge des aktiven Tiefpaßfilters mit Hilfe von Dioden zu begrenzen. Hierdurch
könnte zwar die Überbeanspruchung des Armstreckwandlers
und die Übersteuerung des spannungsgesteuerten Oszillators verhindert werden, andererseits läßt sich mit dieser
Lösung aber nicht vermeiden, daß das Filter für die Dauer eines Einschwingzustandes in die Sättigung getrieben
wird. Eine andere, auf den ersten Blick geeignet erscheinende Lösung wäre es, einfach die Ausgangsgröße des
Phasendetektors mittels eines herkömmlichen Diodenbegrenzers auf einen Bereich von Werten zu begrenzen, der unterhalb
der zu einer Übersteuerung des aktiven Filters führenden Werte liegt. Eine solche Lösung ist jedoch schwer zu
realisieren, weil der normale (nicht zur Sättigung führende) Eingangsspannungsbereich für das aktive Filter um einen der
Filterverstärkung entsprechenden Faktor kleiner ist als der normale Ausgangsspannungsbereich. Folglich wäre man zur Begrenzung
des Ausgangssignals des Phasendetektors gezwungen, einen äußerst präzisen Begrenzer für kleine Signale zu verwenden.
Schlimmer ist noch, daß jede Änderung in der Verstärkung des aktiven Filters eine Neueinstellung der
Schwellenwerte des Begrenzers erforderlich machen würde, und dies würde sowohl die Herstellung des Plattenspielers
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BAD ORIGINAL
als auch seine Wartung recht kompliziert machen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, das Einschwingverhalten eines Bildplattenspielers zu verbessern, der einen
Fehlerdetektor zur Erzeugung eines kombinierten Fehlersignals und ein aktives Filter zum Trennen des kombinierten
Fehlersignals in zwei Teilsignale enthält, von denen eines einer Eückkopplungsschleife zur Korrektur von Fehlern im
Videosignalgemisch und das andere einer Eückkopplungsschleife zur Korrektur von Fehlern im Farbartsignal angelegt
wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichnungsteil
des Patentanspruchs 1 beschriebenen Merkmale des Bildplattenspielers gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den UnteranSprüchen gekennzeichnet.
Ein erfindungsgemäßer Bildplattenspieler enthält demnach eine Schaltung zur Erfassung und Unterdrückung von Einschwingvorgängen,
die mit einem Eingang an einen ausgewählten Punkt in einer der Eückkopplungsschleifen ange-
und schlossen ist, um Einschwingstörungen zu erfassen,/die
einen Ausgang aufweist, der während der Zeit des Vorhandenseins der Einschwingstörungen ein verstärkungsverminderndes
Signal an das aktive Filter sendet.
In besonderer Ausführungsform der Erfindung weist die Erfassungs- und Unterdrückungsschaltung eine dritte
Eückkopplungsschleife auf, die, wenn sie geschlossen ist, das Verstärkungsverminderungssignal an einen Eingang
des aktiven Filters sendet, ferner eine Steuerschaltung, welche die dritte Eückkopplungsschleife
unter Bedingungen einschwingender Signale schließt und unter stationären Signalbedingungen öffnet, sowie
eine Begrenzerschaltung, welche unter Bedingungen
einschwingender Signale den Betrag des an das aktive
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Tiefpaßfilter gesendeten "Verstärkungsverminderungssignals
begrenzt.
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen
anhand von Zeichnungen näher erläutert.
ig. 1 zeigt in Blockform einen erfindungsgemäß ausgestatteten
Bildplattenspieler;
Fig. 2 ist das Blockschaltbild einer Begrenzungs- und Subtrahierschaltung, die sich zur Verwendung im
Bildplattenspieler nach Fig. 1 eignet;
Fig. 3 zeigt das Schaltbild zweier aktiver Tiefpaßfilter
und eines Treiberverstärkers zur Wandlerbeaufschlagung,
die im Bildplattenspieler nach Fig. 1 verwendet werden können.
Der Bildplattenspieler nach Fig. 1 hat einen mechanischen Teil 10 mit einem Drehteller zum Drehen einer Bildplatte
12 und einem Abnehmerwandler 14 zur Wiedergewinnung der
auf der Platte aufgezeichneten Videoinformation. Es sei als Beispiel angenommen, daß der Plattenspieler für Platten
ausgelegt ist, auf denen die Information in Form topologischer Änderungen gespeichert ist und dadurch wiedergewonnen
wird, daß Kapazitätsänderungen zwischen dem Abnehmerwandler 14 und der Platte 12 gefühlt werden. Das Ausgangssignal
des Wandlers 14 wird auf den Eingang einer Abnehmerschaltung 16 gekoppelt, die einen Kapazitäts/
Spannungs-Umwandler aufweist, der auf die Änderungen der
Kapazität zwischen einer im Wandler 14 vorhandenen Abtastnadel und der abgespielten Aufzeichnungsplatte anspricht,
um eine für die aufgezeichnete Information charakteristische
frequenzmodulierte Ausgangssignalspannung (FH-Signal) zu erzeugen.
Aufzeichnungsplatten der.genannten Art und geeignete
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Schaltungen für die Kapazitäts /Spannungs-Umwandlung in der
Abnehmerschaltung 16 sind bekannt, z.B. aus den US-Patentschriften
3 783 196, 3 972 064 und 3 711 641.
Ein Video-FM-Demodulator 18 gewinnt aus dem von der Abnehmerschaltung
16 erzeugten FM-Signal ein Videoausgangssignal. Zum Zwecke der Erläuterung gewisser Merkmale der Erfindung sei
hier als Beispiel angenommen, daß die auf der Platte aufgezeichneten Videosignale im eingangs erwähnten BSC-Format und
nicht im herkömmlichen NTSC-Format verschlüsselt sind. Wie bekannt (z.B. aus der US-Patentschrift 3 872 498) wird beim
BSC-Format die Farbartinformation durch einen Farbhilfsträger
dargestellt, der ähnliche Form wie beim bekannten NTSC-Format hat. Beim BSC-Format liegt jedoch die Farbartkomponente
nicht am oberen Ende des Leuchtdichtesignalbandes wie beim NTSC-Format, sondern ist innerhalb eines tieferliegenden
Teils des Videobandes eingebettet. Die Frequenz des Farbhilfsträgers kann z.B. in der Nähe von 1,53 MHz liegen,
wobei sich die Seitenbänder des Farbhilfsträgers über
+ 500 KHz beidseitig dieser Frequenz erstrecken und wobei
das Leuchtdichtesignalband weit über die höchste Seitenbandfrequenz
des Farbhilfsträgers hinausreicht (z.B. bis 3 MHz).
Der FM-Demodulator 18 kann z.B. ein mit Impulszählung arbeitender Typ oder ein Typ mit phasensynchronisierter
Schleife (PLL) sein. Ein geeigneter impulszählender FM-Demodulator
ist in der US-Patentschrift 4 038 686 beschrieben, und eine geeignete Ausführungsform eines FM-Demodulators
mit phasensynchronisierter Schleife ist in der US-Patentanmeldung Nr. 984,013 offenbart, die am
2. Oktober 1978 unter dem Titel "FM Signal Demodulator With Defect Detection"unter den Namen T. J. Christopher
u.a. eingereicht wurde.
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Das vom FM-Demodulator 18 erzeugte Videosignalgemisch wird mittels eines Video-Umsetzers 20 (in Fig. 1 gestrichelt umrahmt)
aus dem BSC-Format in ein M"S0-Format umgesetzt. Im einzelnen wird das BSC-Videosignalgemisch auf den Eingang
einer Verzögerungsleitung 22 gegeben und in einer Summierschaltung 24 mit dem Ausgangssignal der Verzögerungsleitung
22 summiert, um auf diese Weise ein Kammfilter zu bilden, das die Leuchtdichtekomponente vom Farb-Videosignalgemisch
abtrennt. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung ist so gewählt, daß dieses Leuchtdichte-Kammfilter einen
Frequenzgang (Durchlaßkennlinie) bekommt, der eine Vielzahl durchlassender Maxima bei ganzzahligen Vielfachen
des Nominalwerts der Horizontalablenkfrequenz (Zeilenfrequenz) und eine Vielzahl sperrender Minima bei ungeradzahligen
Vielfachen der halben nominellen Zeilenfrequenz hat. Eine geeignete Verzögerung hierfür ist z.B. die Zeitdauer
einer Horizontalablenkperiode (1 H).
Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 22 wird außerdem in einer Subtrahierschaltung 26 vom BSC-Videosignalgemisch
subtrahiert, um dadurch ein weiteres Kammfilter zu bilden, das die Farbartkomponente des Videosignalgemischs
durchläßt. Dieses Farbart-Kammfilter hat einen
Frequenzgang mit einer Vielzahl durchlassender Maxima bei ungeradzahligen Vielfachen der halben nominellen
Zeilenfrequenz und eine Vielzahl sperrender Minima bei geradzahligen Vielfachen der halben nominellen Zeilenfrequenz.
Die Verzögerungsleitung 22 kann eine herkömmliche LC-Verζögerungsleitung,
eine akustische Verzögerungsleitung oder eine ladungsgekoppelte Schaltungsanordnung
(CCD -Schaltung) sein, wie sie z.B. in einem Aufsatz "Charge Coupled Device" von J. Matob in der Januar-Ausgabe
1975 der Zeitschrift Wireless World beschrieben
ist. Weitere Vorteile und Beispiele von Anordnungen zur Kammfilterung und zur Formatumsetzung von Videosignalen
sind in den US-Patentschriften 3 872 498,
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3 996 610 und 4 195 309 beschrieben.
Da der Frequenzbereich des Leuchtdichtesignals beim BSC-Format im wesentlichen der gleiche wie beim NTSC-Format
ist, bleibt zur Bildung eines passenden ausgangsseitigen NTSC-Leuchtdichtesignals nur noch übrig, die beim Aufzeichnungsvorgang
eingeführte Vorverzerrung zu kompensieren und das Signal um die für Vertikaldetails verantwortlichen Informationen
zu vervollständigen, die bei der Filterung im Leuchtdichte-Kammfilter verlorengegangen sind. Die Wiedereinfügung
der Vertikaldetailinformationen geschieht dadurch, daß das Ausgangssignal der Summierschaltung 24 über eine
Kaskadenschaltung eines Verzögerungselements 30 und eines
Tiefpaßfilters 32 auf einen Eingang einer weiteren Summierschaltung
28 gegeben wird und daß das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 26 über ein Tiefpaßfilter 34- dem anderen
Eingang der Summierschaltung 28 angelegt wird. Geeignete
Parameter für die hierbei verwendeten Koppelelemente sind z.B. eine Verzögerungszeit von etwa 500 Uanosekunden
für das Verzögerungselement 30 (dieses Element gleicht die Laufzeitunterschiede zwischen den Tiefpaßfiltern
32 und 34 aus), ein Durchlaßbereich von 0,5- MEz
für das Tiefpaßfilter 32 und ein Durchlaßbereich von 0,500 KHz für das Tiefpaßfilter 34. Die Kompensation der
Vorverzerrung geschieht dadurch, daß das Ausgangssignal
der Summierschaltung 28 auf den Eingang einer Nachentzerrungsschaltung
36 gegeben wird, die vorzugsweise eine Übertragungscharakteristik hat, welche komplementär zu
derjenigen der beim Aufzeichnungsvorgang verwendeten Vorverzerrungsschaltung
ist.
Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 26 enthält sowohl niedrigfrequente Information (die vom Tiefpaßfilter
34 durchgelassen wurde, um wie oben erwähnt die Vertikaldetailinformation wieder einzufügen) als auch das Farbart-
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signal im BSC-Format. Die niedrigfrequente Information wird unterdrückt, indem das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung
26 auf den Eingang eines Bandfilters 38 gegeben wird, das vorzugsweise einen Durchlaßbereich von etwa 1 MHz hat,
der auf die Nominalfrequenz des BSC-HiIfsträgers (1,53 MHz)
zentriert ist.
Da .der Frequenzbereich des Farbartsignals im BSC-Format
(bei nominell 1,53 MHz) niedriger liegt als der Frequenzbereich im NTSC-Format (nominell bei 3»58 MHz), ist eine
Aufwärts-Umsetzung des Ausgangssignals des Bandfilters 38 notwendig, bevor die Farbart- und Leuchtdichtesignale in
der Summierschaltung 40 zur Erzeugung eines NTSC-Videosignalgemischs
miteinander addiert werden. Diese Frequenzumsetzung geschieht mit Hilfe eines spannungsgesteuerten
Oszillators 42, einer Multiplizierschaltung 44 und eines Bandfilters 46. Die Nenn-Ausgangsfrequenz des spannungsgesteuerten
Oszillators 42 (in der Mitte seines Steuerbereichs) beträgt 5»11 MHz. Durch Mischung oder Multiplikation
des am Ausgang des Bandfilters 38 gelieferten BSC-Farbartsignals
mit dem Ausgangssignal des spannungsgesteuerten Oszillators 42 erhält man also Ausgangssignale mit Nominalfrequenzen
von 3,58 und 6,64 MHz. Das Bandfilter 44 läßt das niedriger-.-frequente Signal (das der NTSC-Norm für das
Farbartsignal entspricht) an die Summierschaltung 40 durch, worin es mit dem vom Ausgang der Nachentzerrungsschaltung
36 gelieferten NTSC-Leuchtdichtesignal summiert wird, um
ein Videosignalgemisch im NTSC-Format als Ausgangssignal
des Bildplattenspielers zu erzeugen.
Die Multiplizierschaltung 44 und das Bandfilter 46 können herkömmlicher Bauart sein. Für den spannungsgesteuerten
Oszillator 42 ist aber erwünscht, daß er eine hohe Stabilität aufweist und für weite Frequenzauslenkungen fähig
ist. Eine bevorzugte Ausführungsform eines spannungsge-
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steuerten Oszillators mit einem weiten Auslenkungsbereich ist in der US-Patentanmeldung KTr. 51>826 beschrieben, die
am 25. Juni 1979 unter dem Titel "Variable Frequency
Oscillator" unter den Namen T.J. Christopher und J. Wilber
eingereicht wurde.
Die übrigen Teile der Anordnung nach Fig. Λ bilden ein
Servosystem mit geschachtelten Schleifen, worin das Ausgangssignal eines Fehlerdetektors 50 in zwei Teilsignale
aufgeteilt wird. Das eine Teilsignal wird auf eine erste Eückkopplungsstrecke (zum Wandler 72) gegeben, um Geschwindigkeitsfehler
zu korrigieren, und das andere Teilsignal wird über eine zweite Eückkopplungsstrecke (zum spannungsgesteuerten
Oszillator 42) gesendet, um Frequenz- und Phasenfehler der Farbartkomponente des ausgangsseitigen NTSC-TTideosignalgemischs
zu korrigieren. Der Detektor 50 umfaßt einen getasteten Farbburst-Phasendetektor 52, der die Frequenz
und die Phase der Farbsynchronkomponente (Farbburst) des vom Ausgang des Bandfilters 4-6 kommenden Farbartsignals
mit einer von einem Bezugsoszillator 54- erzeugten, der NTSC-Norm
entsprechenden Bezugsfrequenz (3,57954-5 MHz) vergleicht.
Die Tastung des Phasendetektors 52 erfolgt durch die Synchronsignal-Abtrennstufe
56, welche die Horizontalsynchronimpulse
in dem vom Ausgang der Nachentzerrungsschaltung 36 gelieferten NTSC-Leuchtdichtesignal erfaßt und bei jedem
Erscheinen eines Horizontalsynchronimpulses ein Aktivierungssignal an eine Burst-Torschaltung 58 sendet. Die Burst-Torschaltung
58 aktiviert daraufhin den Phasendetektor 52
während der sogenannten "hinteren Schwarzschulter" des Horizontalsynchronimpulses, wo der Farbburst sitzt. Da
der Phasendetektor 52 nur während des Farbburst-Intervalls
aktiviert wird, wird seine Ausgangsspannung (die das kombinierte Fehlersignal S des Servosystems darstellt)
für den Rest des Horizontalzeilenintervalls mittels eines Haltekondensators 59 gespeichert.
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Die Trennung des kombinierten Fehlersignals S in Teilsignale
Si und S2 geschieht mit Hilfe einer aktiven Filterscheltung
60, die eine Kaskadenschaltung zweier aktiver Tiefpaßfilter 62 und 64 enthält. Das Ausgangssignal des
ersten dieser Filter ^62) wird über einen Treiberverstärker
70 dem Armstreckwandler 72 zum Zwecke der Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern zugeführt. Der Wandler 72 ist
mechanisch mit dem Abnehmerwandler 14 des Plattenspielers
gekoppelt, um die Tangentialposition der Abnehmernadel relativ zu der auf der Bildplatte 12 aufgezeichneten Informationsspur
zu steuern. Wenn die Platte z.B. nicht ganz genau rund ist, ändert der Wandler 72 die effektive Länge
des Abnehmerarms im Einklang mit der Plattendrehung in
solchem Sinne, daß die Exzentrizität der Platte kompensiert wird. Armstreckwandler, die sich für diese Aufgabe
eignen, sind z.B. in den US-Patentschriften 3 882 267
und 3 983 318 beschrieben.
Das Ausgangssignal des zweiten Tiefpaßfilters 64 der Kaskadenschaltung
wird in einer Summierschaltung 66 mit dem kombinierten Fehlersignal S addiert, um das Teilsignal S2
zu bilden. Dieses Signal wird dem spannungsgesteuerten Oszillator 42 im Video-Umsetzer 20 in solchem Sinne angelegt,
daß Frequenz- und Phasenfehler in der Farbartkomponente des ausgangsseitigen ETTSC-Videosignalgemischs reduziert
werden. Die niedrigerfrequente Komponente des Signals S2 (d.h. die vom Filter 64 durchgelassene Komponente)
bringt eine Korrektur sehr niedrigfrequenter Fehler, die
z.B. durch FetzfrequenzSchwankungen verursacht werden,
welche die Drehzahl des Drehtellers beeinflussen. Die breitbandige Komponente von S2 (d.h. die ungefilterte
Komponente von S) bringt eine Korrektur relativ hochfrequenter Fehler, die z.B. durch ungewollte Schwankungen
im wiedergewonnenen Videosignal verursacht werden.
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Die Auslegung der Filter 62 und 64 hängt u.a. von der
Umdrehungsgeschwindigkeit des Drehtellers und von der Stabilität der Netzfrequenz ab. In der eingangs erwähnten
US-Patentschrift 5 965 482 wird angeregt, dem ersten
der beiden Filter (62) eine Eckfrequenz von 7t5 Hz (die
einer Tellerdrehzahl von 4-50 Umdrehungen .je Minute entspricht)
und dem zweiten der Filter (64) eine Eckfrequenz von 0,27 Hz zu geben. Die später noch behandelte Fig. 3
zeigt eine bevorzugte Filterkonstruktion, bei welcher beide Filter 62 und 64 aktive Filter sind und nicht eine
Kombination eines aktiven und eines passiven Filters, wie es in der gerade erwähnten US-Patentschrift beschrieben
ist. Dies führt zu einer viel größeren Verstärkung in der "eingeschachtelten" Schleife (d.h. in der den spannungsgesteuerten
Oszillator 42 enthaltenden Schleife) und daher zu kleineren Schleifenfehlern.
In der Fig. 1 ist mit 80 eine Schaltung bezeichnet, Vielehe
Einschwingvorgänge erfaßt und unterdrückt. Diese Einschwing-Erfassungs- und Unterdrückungsschaltung (im folgenden kurz
als "Einschwingunterdrücker" bezeichnet) enthält einen mit toter Zone (Unempfindlichkeitszone) ausgelegten "Verstärker
84, dessen Eingang mit dem Ausgang des aktiven Tiefpaßfilters 64 und dessen Ausgang über einen Begrenzer 86
mit einer Subtrahierschaltung 82 gekoppelt ist. Ein Verstärker mit toter Zone, der für den Verstärker 84 verwendet
werden kann, ist in der US-Patentschrift 3 851 259 beschrieben.
Vorzuziehen ist jedoch ein Totzonen-Verstärker, wie er in der US-Patentanmeldung Hr. 058,022 beschrieben
ist, die am 16. Juli 1979 unter dem Titel "Amplifier Having Dead Zone Of Controllable Width And Position"
auf die Kamen J. Wilber und B. Yorkanis eingereicht wurde. Der Begrenzer 86 und die Subtrahierschaltürg 82
können nach herkömmlicher Art als getrennte Elemente
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oder vorzugsweise als Einheit ausgebildet sein, wie es in Fig. 2 gezeigt und weiter unten erläutert wird.
Die Arbeitsweise des Plattenspielers nach. Fig. 1 ist
am besten zu verstehen, wenn man zunächst den Fall betrachtet, daß eine Platte abgespielt wird und genügend
Zeit zum Abklingen aller Einschwingvorgänge verstrichen ist. In diesem stationären Betriebszustand wird das BSC-Videosignalgemisch,
das vom Wandler 14- über die Abnehmerschaltung 16 und den Demodulator 18 abgeleitet wird, vom
Umsetzer 20 in ein NTSC-Ausgangssignal umgesetzt, wie es
vorstehend erläutert wurde. Ferner sei angenommen, daß die Frequenz der Farbburstkomponente des NTSC-Farbartsignals
gleich derjenigen des Oszillators ^A ist und in
Phasenquadratur mit dieser Frequenz steht. In diesem Fall ist kein Fehler vorhanden, und der Kondensator 5-9 wird
vom Phasendetektor 52 auf eine Spannung aufgeladen, die den spannungsgesteuerten Oszillator 42 auf seiner nominellen
Mittenfrequenz (5,11 MHz) hält und den Wandler 72 auf
die Mitte seines Steuerbereichs stellt. Sollte sich die Frequenz oder die Phase des Farbburst ändern, dann ändert
sich die Spannung am Kondensator 59 in einer solchen Richtung,
daß die Frequenz des spannungsgesteuerten Oszillators 4-2 und/oder die Position des Wandlers 72 in einem dieser
Änderung entgegenwirkenden Sinne geändert wird.
Der Zweck des aktiven Filters 60 besteht darin, den Frequenzgang sowohl der den Wandler 72 enthaltenden Haupt-Rückkopplungsschleife
als auch der den spannungsgesteuerten Oszillator
4-2 enthaltenden eingeschachtelten Rückkopplungsschleife
so zu formen, daß die Schleifenverstärkung der Haupt-Rückkopplungsschleife im Bereich von 1 Hz bis etwa 250 Hz grosser
ist als die Schleifenverstärkung der eingeschachtelten
Rückkopplungsschleife. Zur Veranschaulichung sei angenommen,
daß sich die Frequenz der Farbburstkomponente perio-
-18-
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disch nit einer Wiederholfreauenζ von 7,5 Efe andere, wie
es z.B. bei einer verzogenen oder exzentrischen Aufzeichnungsplatte vorkommt. In diesem Fall macht es das Filter
60 möglich, daß die Schleifenverstärkung der Haupt-Rückkopplungsschleife
um mindestens 20 dB größer ist eis diejenige der eingeschachtelten Rückkopplungsschleife und da?
somit das den Wandler 72 beaufschlagende entgegenwirkende
Signal den größten Teil der Korrektur übernimmt, indem es Geschwindigkeitsfehler (und somit Frequenzfehler) sowohl
im Farbart- als auch im Leuchte!ichte-Ausgangssignal korrigiert.
Ein gewisses restliches Tj!a£ an Korrektur geschieht
durch den spannungsgesteuerten Oszillator aufgrund der Signale, die erstens über den direkten Weg und zweitens von
Tiefpaßfilter 64 kommen.
Für Frequenzen oberhalb 2^0 Hz, wo die Verstärkungen der
Haupt- und der eingeschachtelten Rückkopplungsschleife
einander gleich sind, beri^ir!; -Vr spannungsgesteuerte
Oszillator 42 den Ilauptteil der Korrektur nur für das
Farbartsignal. Bei sehr niedrigen Frequenzen (unterhalb etwa 1 Hz, wo die Filter 62 und. 64 wiederum gleiche
Schleifenverstärkungen für die Hnupt- und die eingeschachtelte Rückkopplungsschleife erzwingen) stellt die
vom Filter 64 bewirkte zusätzliche Verstärkung sicher, daß der spannungsgesteuerte Oszillator 42 den größeren
Teil des Fehlersignals empfängt.
Der Einschwing-Unterdrücker cO rirüir.t auf den oben beschriebenen
stationären Betrieb?-^stand praktisch keinen
Einfluß, weil die Breite der toten Zone des Verstärkers
84 größer gewählt ist ?Ίε 5.as erwartete oder
normale Spitze-Spitze-Maß der ":~r:Gerungen der Ausgangsspannung
des Tiefpaßfilters 6^.- "::ter stationären Betriebsbedingungen
wirkt der Verstärker 84 daher gleichsam
als offener Stromkreis, so da5: die durch den Verstärker
84, den Begrenzer 86 und d.i-3 Subtrahier schaltung
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ΠΛΓ» ΟΟΙΛΪΙΜΛΙ
-«bildete, vor Einschwingvorgängen schützende Rückkopplungs-
^chleife unter solchen Bedingungen umvirksam ist. Dies ist
ein vorteilhaftes Merkmal der Erfindung, denn durch das Vorhandensein
des Einschwing-ünterdrückers wird sichergestellt,
daß unter stationären Betriebsbedingungen kein Verlust der Schleifenverstärkung erfolgt, und zwar weder in der die Geschwindigkeitsfehler
korrigierenden Haupt-Rückkopplungsschleife noch in der zur Korrektur des Farbartsignals
dienenden eingeschachtelten Rückkopplungsschleife.
Unter Einschwingbedingungen "schließt" der Totzonen-Verstärker 84 die vorstehend erwähnte Schutz-Rückkopplungsschleife
und liefert ein entgegenwirkendes Signal (Gegenkopplungssignal) an den Eingang des Filters 62, was die
Verstärkung sowohl des Filters 62 als auch des Filters vermindert. Zur Erläuterung sei als Beispiel angenommen,
daß die "Einschwingerscheinungen" eine vorübergehende Störung sei, die zu einem Verlust des Trägers am Eingang
des Fli-Demodulators 18 und dadurch zu einem Ausbleiben
des Synchronimpulses an der Abtrennstufe 56 führt, so daß der Phasendetektor kein anderes Ausgangssignal
als sein Offsetsignal liefert. Da die Tiefpaßfilter 62 und 64 sehr hohe Verstärkungen haben, führt
Oedes endliche Offsetsignal am Ende zu einer hohen Spannung
am Ausgang des Filters 64.
Wenn das Ausgangssignal des Filters 64 über die tote
Zone '5es Verstärkers 84 hinausrpicht, wird das entsprechende
Übermaß des Signals im Verstärker 84 verstärkt und in der Subtrahierschaltung 82 von dem an
den Eingang des Filters 62 gelegten Signal subtrahiert.
Ides bewirkt, daß die Ausgangsspannung des Filters 64
fv.r die restliche Dauer der vorübergehenden Störung
sttf die Grenze ihres normalen Betriebsbereichs (d.h.
Puf den durch, die tote Zone definierten Schwellenwert)
=>bsinl:t. Da das Filter 64 nun innerhalb seines "normalen"
-20-
ioUU Sä/U©©!}
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Betriebsbereiches ist und das zweite Filter in der Kaskadenschaltung
darstellt, wird auch das Filter 62 innerhalb seines "normalen" bzw. ungesättigten Betriebsbereichs gehalten.
Der Zweck des Begrenzers 86 besteht darin, den Einfluß des Totzonen-Verstärkers 84 für den Fall zu überwinden, daß
während vorhandener Phasensynchronisation des Systems vorübergehende Ausschläge stattfinden, die den Bereich
der toten Zone des "Verstärkers 84 zwar überschreiten, jedoch in ihrer Amplitude und/oder in ihrer Dauer klein
genug sind, so daß die Schleife bei aufgehobener Wirkung des Totzonen-Verstärkers diesen Ausschlägen folgen kann.
Als Beispiel sei der Fall betrachtet, daß die Umdrehungsgeschwindigkeit
der Aufzeichnungsplatte 12 um ein gewisses Maß höher ist als die ITenngeschwindigkeit, so daß der spannungsgesteuerte
Oszillator 42 auf einer Frequenz schwingen muß, die höher als die Nominalfrequenz ist und bei welcher
der Ausgang des Tiefpaßfilters 64 auf einer Spannung liegt, die höher als ihr Nominalwert und sehr nahe an einer Grenze
des Totzonen-Verstärkers 84 liegt. Ferner sei angenommen, daß ein Staubpartikel am Abnehmerwandler 14 bewirkt, daß
der Ferbhilfsträger für einige wenige Zeilen ausbleibt und daß das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 64 während
dieser Zeit eine Grenze des Totzonen-Verstärkers überschreitet. Zusätzlich sei noch angenommen, daß das System
bei Wiedererscheinen des Farbhilfsträgers noch, in Phasensynchronisierung
ist (wenn auch ein beträchtlicher Phasenfehler vorhanden sein kann). Der Begrenzer 86 begrenzt das
Ausgangssignal des Totzonen-Verstärkers 84 auf einen Wert, der wesentlich niedriger ist als die Grenze des Dynamikbereichs
des Phasendetektors 52, so daß der Verstärker
84 das phasensynchronisierte System nicht aus der Synchronisierung
zwingen kann.
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Die Funktionen des Begrenzers 86 und der Subtrahierschaltung 82 können durch eine vereinigte 'Anordnung realisiert werden,
wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Anordnung enthält
einen Differenzverstärker 210, dessen nicht-invertierender
Eingang an eine Eingangsklemme 212 und dessen Ausgang an eine Ausgangsklemme 214 angeschlossen ist. Eine weitere
Eingangsklemme 216 ist über einen ohmschen Signalweg mit linearer Übertragungscharakteristik mit dem nicht-invertierenden
Verstärkereingang und über einen nicht-linearen
Signalweg 220 mit dem Verstärkerausgang gekoppelt. Ein weiterer linearer ohmscher Signalweg 222 liegt zwischen dem invertierenden
Eingang und dem Ausgang des Verstärkers, um eine Rückkopplungsschleife zu bilden. Die linearen Signalwege
können beispielsweise durch herkömmliche Widerstände oder andere Elemente gebildet sein, die eine lineare Beziehung
zwischen Spannung und Strom haben. Der nichtlineare Weg kann z.B. durch zwei antiparallel geschaltete
pn-Dioden oder durch zwei Zenerdioden gebildet sein,
die gegensinnig gepolt hintereinandergeschaltet sind.
Beim Einbau in die Anordnung nach Fig. 1 wäre die Eingangsklemme 212 mit dem Ausgang des Fehlerdetektors 50
zu verbinden, um das kombinierte Fehlersignal S (d.h. die am Kondensator 59 liegende Spannung) zu empfangen.
Die Eingangsklemme 216 wäre an den Ausgang des Totzonen-Verstärkers
84- anzuschließen, um dessen Ausgangsstrom (der unter Einschwing- bzw. Störsignalbedingungen fließt)
zu empfangen. (Falls ein Totzonen-Verstärker verwendet wird, der als Ausgangsgröße eine Spannung liefert, dann
sollten irgendwelche Mittel wie z.B. ein Widerstand verwendet werden, um den Eingangsstrom in die Klemme 216 zu
begrenzen). Die Ausgangsklemme 214- wäre an den Eingang des Tiefpaßfilters 62 und der Summierschaltung 66 anzuschließen,
um an diese Stellen ein j Ausgangsspannung zu legen, die gleich ist dem kombinierten Fehlersignal S
minus einer dem Ausgangsstrom des Verstärkers 84- proportionalen, aber amplitudenbegrenzten Spannung.
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Zur Erläuterung des Betriebs sei zunächst der stationäre Zustand betrachtet, bei welchem die Ausgangsspannung des
Filters 64 innerhalb der toten Zone des Verstärkers 84 liegt. In diesem Fall wird kein -Strom an die Klemme
geliefert, und es fließt kein Strom über die Elemente 218, 220 und 222. Wegen der durch den ohmschen Signalweg
bewirkten Gegenkopplung arbeitet der Differenzverstärker 210 dann als nicht-invertierender Spannungsfolger mit dem
Verstärkungsfaktor Eins, um das kombinierte Fehlersignal
S an das aktive Filter 60 zu legen.
Im Falle einer vorübergehenden Störung (ganz allgemein als "Einschwingbedingung" bezeichnet) liefert der Totzonen-Verstärker
84 Strom an die Klemme 216, und dieser Strom wird über die linearen ohmschen Signalwege 218 und
222 zum Ausgangsanschluß des Verstärkers 210 geleitet. Falls die Summe der an den Signalwegen 218 und 222 abfallenden
Spannungen niedriger ist als die Sclrwellenspannung des nicht-linearen Weges 220, dann arbeitet
der Verstärker 210 für das kombinierte Fehlersignal als nicht-invertierender Spannungsfolger mit dem Verstärkungsfaktor
Eins und für den an die Klemme 216 gelieferten Strom als invertierender und summierender
Verstärker mit einem festen Verstärkungsfaktor. Die Ausgangsspannung des Verstärkers 210 läßt sich auf einfache
Weise mit Hilfe folgender Formel berechnen:
E0 = S - IR2 ; (1)
in dieser Formel bedeutet
E die Ausgangsspannung an der Klemme 214,
S den Spannungswert des kombinierten Fehlersignals,
R2 den Widerstandswert des Weges 222 und
I den Ausgangsstrom des Verstärkers 84.
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Im Falle, daß die Summe der an den Wegen 218 und 222 abfallenden Spannungen größer ist als die Schwellenspannung
des Weges 220, wird ein überschüssiges Maß an Strom vom Signalweg 220 zum Ausgang des Verstärkers
210 geleitet, wodurch jedes weitere Ansteigen der Zusatzkomponente der Ausgangsspannung (d.h. des
negativen Ausdrucks der Gleichung 1) begrenzt wird. Somit nimmt unter diesen Bedingungen die Ausgangsspannung
folgenden Wert an:
E0 - S - VtR2 (2)
Hierin haben E und S die gleiche Bedeutung wie oben, V. ist die Schwellenspannung des nicht-linearen Weges
220, und R. ist der Widerstandswert des Signalweges 218.
Bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform hat das
aktive Filter 62 eine Eingangsklemme 401 zum Anschluß
-η den Ausgang der Subtrahierschaltung 82 und eine Ausgangsklemme
4-02 zur Lieferung eines Ausgangssignals an den Treiberverstärker 70 und an das aktive Filter 64.
Die Klemme 401 ist über einen Widerstand R1 mit dem nicht-invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers
403 und über die Reihenschaltung eines Widerstandes R2
und eines Kondensators 01 mit Masse verbunden. Der Verstärker 403 kann herkömmlicher Bauart sein, vorzugsweise
enthält er jedoch eine als Pufferverstärker !Wirkende Ausgangsstufe
(nicht dargestellt), um genügend Ausgangsstrom zur Beaufschlagung des Armstreckwandlers 72 und zur Beaufschlagung
der Eingänge anderer Verstärker 405 und 408 zu
liefern. Der invertierende Eingang des Verstärkers 403 ist über einen Widerstand R3 mit einer (nicht dargestellten)
Quelle einer Referenzspannung Vr verbunden und außerdem
über die Reihenschaltung eines Widerstandes R4 und eines Kondensators C2 mit der Ausgangsklemme 402 gekoppelt. Der
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130012/0888
Wert der Referenzspannung sollte gleich den Nominalwert
der Ausgangsspannung des Fehlerdetektors 50 sein, die
sich unter stationären Betriebsbedingungen bei einem Fehler von Null einstellt (d.h. wenn die Farbburstkomponente
des NTSC-Farbartsignals gleiche Frequenz wie
das Ausgangssignal des Oszillators 54 hat und in Phasenquadratur
mit diesem Ausgangssignal ist).
Das aktive Filter 64 hat eine Eingangsklemme 404 zum
Empfang des Ausgangssignals des Filters 62 und eine Ausgangsklemme 406 zur Lieferung eines Ausgangssignals an die
Summierschaltung 66 und an den Eingang des Totzonen-Verstärkers
84. Die Klemme 404 ist über einen Widerstand R5 mit dem invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers
405 und von dort außerdem mit dem Ausgang des Verstärkers 405 über ein Netzwerk gekoppelt, das eine Reihenschaltung
eines Widerstandes R6 und eines Kondensators C3 und parallel
dazu eine zweite Reihenschaltung eines Widerstandes R? und eines Kondensators C4 enthält. Der Ausgang des Verstärkers
405 ist über einen Widerstand R8 mit der Ausgangsklemme
und mit einem nach Masse führenden Kondensator C"5 verbunden. Der invertierende Eingang des Verstärkers ^-05 ist nit der
Referenzspannungsquelle V gekoppelt, vorzugsweise über einen (nicht dargestellten) Vorstrom-Angleichungswiderstand,
der den gleichen Wert wie der Widerstand R5 hat. (Der Vorstrom-Angleichungswiderstand beeinflußt die Zeitkonstanten
des Filters nicht und kann weggelassen werden, falls der zusätzliche Spannungsabfall am Widerstand R5,
der sich infolge des Fließens von Vorstrom in den Eingang des Veuäbärkers 405 ergibt, vernachlässigbar ist).
Bei Verwendung in einem Bildplattenspieler, dessen Drehteller eine Nenndrehzahl von 450 Umdrehunsen je Minute
und dessen Armstrecker eine Resonanzfrequenz von ^o Kz
hat, können die Elemente der Filter 62 und 64 z.3. wie
folgt dimensioniert werden:
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56 | - 25 | 8 | Filter 64 | 3900 | 3034280 | ,12 | |
6, | R5 | 180 | ,15 | ||||
Filter 62 | 56 | R6 . | 1300 | ,047 | |||
R1 | 100 | 33 | R7 | 47 | |||
R2 | ο, | 015 | R8 | 0 | |||
R3 | ο, | C? | 0 | ||||
R4 | CA | 0 | |||||
Cl | C5 | ||||||
G2 | |||||||
Die obigen Werte für die Widerstände sind in Kiloohm
angegeben, die Werte für die Kondensatoren in Mikrofarad.
Bei Verwendung der vorstehenden Werte hat das Filter 62 eine Übertragungsfunktion, die mit einer Steilheit von
-6 dB/Oktave bis zu einer ersten Knickfrequenz von etwa 7,5 Hz (Tellerdrehzahl) und dann mit einer Steilheit von
-12 dB/Oktave bis zu einer zweiten Knickfrequenz von etxva
70 Hz (Resonanzfrequenz des Armstreckwandlers) verläuft und anschließend mit !Null dB/Oktave weitergeht. Diese
Übertragungsfunktion in Kombination mit der Übertragungsfunktion des Armstreckwandlers (die angenommenerweise
eine Steilheit von +6 dB/Oktave bis zur Resonanzfrequenz des Wandlers und anschließend eine Steilheit von -6 dB/
Oktave hat) führt zu einer Gesamt-Übertragungsfunktion der geschlossenen Schleife, die bei der Drehteller-Umlauffrequenz
von 7)5 Hz eine Steilheit von Null und anschließend
eine negative Steilheit von 6 dB/Oktave hat.
Das aktive Filter 64 hat eine Übertragungsfunktion, die sich folgendermaßen zusammensetzt: Steilheit von -6 dB/
Oktave bis zu einer Frequenz von etwa 0,8 Hz, Steilheit von Null bis zu einer Frequenz von etwa 1,6 Hz, Steilheit
von -6 dB/Oktave bis zu einer Frequenz von etwa 7,5 Hz, Steilheit von Null bis zu einer Frequenz von etwa 60 Hz,
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und anschließend Steilheit von -6 dB/Oktave. Da das Filter
64 in Kaskade mit dem Filter 62 geschaltet ist (um von der Verstärkung des Verstärkers 403 zu profitieren), sieht die
resultierende Übertragungsfunktion folgendermaßen aus:
Steilheit von -12 dB/Oktave bis zu einer Frequenz von etwa 0,8 Hz, Steilheit von -6 dB/Oktave bis etwa 1,6 Hz, Steilheit
von -12 dB/Oktave bis etwa 60 Hz, Steilheit von -18 dB/ Oktave bis etwa 70 Hz und anschließend eine Steilheit von
-6 dB/Oktave.
Der Treiberverstärker 70 hat eine Eingangsklemme 407
Empfang des Teilfehlersignals S1 vom Filter 62 und zwei
Ausgangsklemmen 409 und 410 zum Anschluß an den V/an dl er 72. Die Klemme 409 ist über einen Widerstand R9 mit der
Klemme 407 verbunden, sie ist ferner über einen Widerstand R10 an den invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers
408 angeschlossen. Der nicht-invertierende Eingang des Verstärkers 408 ist mit dem Schleifer eines Verstärkungs-Einstellpotentiometers
R11 verbunden, dessen ein Ende an die Klemme 407 und dessen anderes Ende an die Referenzspannung
V2, angeschlossen ist. Der Verstärker 408 kann herkömmlicher
Bauart sein, vorzugsweise enthält er jedoch eine Ausgangspufferstufe, um genügend Strom für den Antrieb des
Wandlers 72 liefern zu können.
Der Wandler 72 bildet im Betrieb (wenn er zwischen die Klem
men 409 und 410 geschaltet ist) eine Gegenkopplungsstrecke für den Verstärker 408, mit der die Spannung an der Klemme
409 (der effektive Summierungspunkt) gleich der Spannung am nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 408 gehalten
wird. Diese Spannung V ist ihrerseits gleich einem (durch die Einstellung des Schleifers bestimmten) Bruchteil
der am Potentiometer R11 liegenden Differenzspannung zwischen der Spannung S1 an der Klemme 407 und der Referenzspannung
V . Folglich ist der vom Widerstand R9 geleitete Strom I-r gleich der Differenz zwischen S1 und V geteilt
durch den Widerstandswert von R9. Da der am invertierenden
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Eingang des Verstärkers 408 gezogene Vorstrom im Vergleich,
zum Strom It vernachlässigtar ist, ist der Wandlerstrom
zwangsläufig gleich Ij, und da It unabhängig von der Wandlerspannung
ist, hängt der Wandlerstrom nur von S1, V , R9
und der Einstellung von R11 ab. Bei einem gegebenen Plattenspieler
sind V , R9 und R11 alles konstante Parameter. Somit
wirkt der Verstärker 70 als Bpannungs-ZStrnm-Umwanuler,
um durch den Wandler 72 einen Strom fließen zu lassen, der
in linearer Beziehung zum kombinierten Fehlersignal S1 steht und unabhängig von der Spannung am Wandler 72 ist.
Die Vorteile der Erfindung gelten allgemein für alle Bildplattenspieler,
die ein Servosystem mit geschachtelten Schleifen und ein aktives Filter aufweisen, um die Schleifenfunktionen
zu trennen. Der Plattenspieler nach Fig. 1 kann unter Beibehaltung dieser Vorteile in verschiedenster
Weise abgewandelt werden. So ist es z.B. möglich., die Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern auch dadurch zu bewirken,
daß man auf den Wandler 72 und den Verstärker 70 verzichtet
und das kombinierte Fehlersignal S1 zur Regelung der Geschwindigkeit des Drehtellers verwendet. Hierzu kann man
abhängig vom Signal Si entweder die Antriebsleistung für
den Dreh-tellermotor verändern oder eine Bremskraft auf
den Drehteller ausüben. Falls man die bevorzugte Ausführungsform des spannungsgesteuerten Oszillators 42 wählt,
kann man auch auf die Summierschaltung 66 verzichten. Dies ist deswegen möglich, weil der bevorzugte spannungsgesteuerte
Oszillator 42 Differentialeingänge hat und somit zur Summierung von Signalen verwendet werden kann, indem man eines
der zu summierenden Signale invertiert.
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Claims (4)
- Patentansprüche|1J Bildplattenspieler, der ein Servosystem mit Servoschleifen in verschachtelter Anordnung enthält und einen Fehlerdetektor zur Erzeugung eines kombinierten Fehlersignals und ein aktives Filter zum Trennen des kombinierten Fehlersignals in zwei Teilsignale aufweist, von denen eines einer Haupt-Rückkopplungsschleife zur Korrektur von Geschwindigkeitsfehlern und deren anderes einer eingeschachtelten Hilfs-Rückkopplungsschleife'zur Korrektur von Frequenzfehlern im Videosignal zugeführt wird, gekennzeichnet durch eine Einschwingerscheinungen erfassende und unterdrückende Schutzeinrichtung (80), die einen mit einem ausgewählten Punkt in einer der Rückkopplungsschleifen gekoppelten Eingang aufweist, um eine sprunghafte Signalstörung zu fühlen, und die an einem Ausgang während des Auftretens der Sprungstörung ein verstärkungsverminderndes Signal an das aktive Filter (60) liefert.—2—130012/0888
- 2. Bildplattenspieler nach Anspruch 1, worin das aktive Euter einen Eingang zum Empfang des kombinierten Ifehlersignals, einen ersten Ausgang zur Lieferung des einen Teilsignals an die Haupt-Rückkopplungsschleife und einen zweiten Ausgang zur Lieferung des anderen Teilsignals an die Hilfs-Eückkopplungsschleife aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzeinrichtung (80) folgendes enthält:eine dritte Rückkopplungsschleife (84,86,82), die zwischen den zweiten Ausgang und den Eingang des aktiven Filters (60) gekoppelt ist, um im geschlossenen Zustand das verstarkungsvermxndernde Signal zwischen diesen Anschlüssen zu leiten und um im offenen Zustand das verstarkungsvermxndernde Signal zu blockieren;eine Steuereinrichtung (84), welche die dritte Rückkopplungsschleife beim Vorhandensein der Sprungstcrung schließt und bei Beendigung der Sprungstörung öffnst.
- 3· Bildplattenspieler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuereinrichtung ein mit toter Zone ausgelegter Verstärker (84) innerhalb der dritten Rückkopplungsschleife ist, dessen Eingang mit dem zweiten Ausgang des aktiven Filters (60) und dessen Ausgang mit dem Eingang des aktiven Filters gekoppelt ist.
- 4. Bildplattenspieler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß in der dritten Rückkopplungsschleife ein Begrenzer (86) vorgesehen ist, um den Betrag des verstarkungsvermxndernden Signals zu begrenzen.5- Bildplattenspieler nach Anspruch 1, worin das aktive Filter einen Eingang zum Empfang des kombinierten Fehlersignals, einen ersten Ausgang zur Lieferung des einen-3-— τ —Teilsignals an die Haupt-Eückkopplungsschleife und einen sweiten Ausgang zur Lieferung des anderen Teilsignals an die Hilfs-Kückkopplungsschleife aufweist, dadurch gekennzeichnet , daß die Schutzschaltung (80) folgendes enthält:einen mit toter Zone ausgelegten Verstärker (8A-), dessen Eingang mit dem zweiten Ausgang des aktiven Filters (60) gekoppelt ist und der an seinem Ausgang das verstärkungsvermindernde Signal liefert;einen den Betrag des verstärkungsvermindernden Signals begrenzenden Begrenzer (86);eine Einrichtung (82), die das vom Begrenzer kommende, in seinem Betrag begrenzte,verstärkungsvermindernde Signal von dem vom Fehlerdetektor (50) erzeugten kombinierten Fehlersignal subtrahiert, um ein Differenzsignal zum Anlegen an den Eingang des aktiven Filters (60) zu erzeugen.BAD ORIGINAL
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