DE3139147A1 - Geschwindigkeits-steuerkreis fuer zwei bandantriebswellen - Google Patents
Geschwindigkeits-steuerkreis fuer zwei bandantriebswellenInfo
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Description
3139Η7
Die Erfindung betrifft allgemein ein Bandgeschwindigkeits-Steuersystem
für Bandaufzeichnungsgeräte, und insbesondere eine Schaltung zum Steuern der Geschwindigkeit von zwei Bandantriebswellen
(capstan) eines Kassettenbandaufzeichnungsgerätes vom Dual-Capstan-Typ, d. h. mit zwei Bandantriebswellen,
die erreicht, daß das Aufzeichnungsband in angemessen straffem Zustand transportiert wird. ·
Bei bekannten KassettenbandaufZeichnungsgeräten mit zwei Bandantriebswellen
liegen diese jeweils benachbart zur Äbzugs-(takeup-) und Nachführ- (supply-) Spule. Jede Bandantriebswelle
ist mit.einem Rad verbunden, um das ein Antriebs-Gummiband
gelegt ist, so daß die beiden Bandantriebswellen zur gemeinsamen einheitlichen Drehung durch einen einzigen Motor
angetrieben werden, der mit der abzugsseitigen Bandantriebswelle verbunden ist. Bei derartigen Bandaufzeichnungsgeräten
wird die Elastizität des Gummiantriebsbandes ausgenützt, um die nachführbandseitige Bandantriebswelle mit leichtem Schlupf
so anzutreiben, daß ihre Geschwindigkeit ca. 0,1% bis 0,2% unter der Drehgeschwindigkeit der abzugsspulenseitigen Bandantriebswelle
liegt, um so den Abschnitt des Aufzeichnungsbandes
zwischen den Bandantriebswellen straff zu spannen.
Da sich jedoch die physikalischeil Eigenschaften des Gummiantriebsbandes
mit der Zeit ändern, wird , da eine sehr feinfühlige Einstellung zum Aufrechterhalten der genannten Geschwindigkeitsbeziehung
notwendig ist, bei den bekannten Bandaufzeichnungsgeräten mit zwei Bandantriebswellen keine
zufriedenstellend lange Lebensdauer erreicht.
Bei der vorliegenden Erfindung wird, dieses Problem dadurch
vermieden, daß die Bandantriebswellen je für sich durch jeweilige Phasenregelkreise (phase lock loops PLL) angesteuert
werden, die wiederum durch jeweilige Frequenzuntersetzer
beeinflußt werden. Mindestens ein Frequenzuntersetzer ist programmier-
oder voreinstellbar/ und erlaubt eine Änderung des Frequenzuntersetzungsverhältnisses entsprechend einem an seinem
Vorstelleingang anliegenden Signal. Ein Steuersignal wird an den Digital-Vorstelleingang des programmierbaren Frequenz-Untersetzers
angelegt, so daß die Geschwindigkeit, mit der sich die nachführspulenseitige Bandantriebswelle dreht, geringfügig
niedriger liegt, als die Drehgeschwindigkeit der abführspulenseitigen Bandantriebswelle, so daß das Aufzeichnungsband durch die abführspulenseitige Bandantriebswelle leicht
gezogen und ein straffer Zustand aufrecht erhalten wird.
Insbesondere umfaßt die Bandantriebswellen-Steuerschaltung erfindungsgemäß
einen Oszillator zur Erzeugung eines Signkies . mit --konstanter- Frequenz, einen ersten, mit dem Oszillator verbundenen Frequenzteiler zum Teilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals
durch eine ganze Zahl, einen zweiten, programmierbaren, mit dem Oszillator gekoppelten Frequenzuntersetzer
zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals
durch eine variable .ganze Zahl in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal, und einen ersten und einen zweiten Phasenregelkreis, wobei diese Kreise jeweils mit dem ersten bzw. dem
zweiten Frequenzuntersetzer verbunden sind und weiter mit der ersten bzw. der zweiten Bandantriebswelle zur Beaufschlagung
oder Ansteuerung jeweils des ersten bzw. des zweiten Motors. Jeder Phasenreglerkreis enthält einen Geschwindigkeitsdetektor,
der Impulse erzeugt entsprechend der Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Bandantriebswelle, und einen Phasendetektor zum
Erfassen der Phasenabweichung der Impulse gegenüber dem Ausgangssignal
des zugeordneten Frequenzuntersetzers, um so die Geschwindigkeit des zugeordneten Antriebsmotors zu steuern.
/6
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise
näher erläutert; in dieser zeigt:
Fig. 1 Ein Blockschaltbild einer Ausführung der erfindungsgemäßen.
Bandantriebswellen-Steuerschaltung,
Fig. 2 eine abgewandelte Ausführung des Frequenzuntersetzers aus Fig. 1, und
Fig. 3 eine weitere Abwandlung des Frequenzuntersetzers aus Fig. 1.
Bei dem in-Fig. 1 gezeigten erfindungsgemäßen Bandantriebssystem
sind ein erster und ein zweiter Tonwellenantriebsmotor 2 bzw.
21 vorgesehen, die jeweils Tonantriebswellen 1 bzw. 11 antreiben,
welche in Nachbarschaft zur Abzug- bzw. Nachführspule eines KassettenbandaufZeichnungsgerätes mit zwei Bandantriebswellen
angeordnet sind. Die Bandantriebswellen 1 und 1' sind so angeordnet,
daß sie in Anlage oder in Eingriff mit jeweiligen (nicht gezeigten) Andrückrollen sind, um ein Aufzeichnungsband
zwischen der Nachführ- und der Abziehspule zu transportieren. Die Drehgeschwindigkeit der Antriebsmotore 2 bzw. 2' werden durch
einen ersten bzw. einen zweiten Geschwindigkeitsdetektor 3 bzw. 3' erfaßt, die jeweils eine Folge von Rechteckimpulsen mit einer
zur Drehgeschwindigkeit jedes Motors proportionalen Frequenz erzeugen.
Die geschwindigkeitsbezogenen Impulse des ersten Detektors 3
werden jeweils an einen ersten und an einen zweiten monostabilen Multivibrator 4 bzw. 5 angelegt. Der erste monostabile
Multivibrator 4 erfaßt die Anstiegs- oder Führungskante des Geschwindigkeitsimpulses und triggert einen Sägezahngenerator
6 so, daß eine ansteigende Spannung entsteht, die an einen ersten und an einen zweiten Abtast- und Haltekreis (sample-and-
hold circuit) 7 bzw. 8 angelegt wird» Der zweite monostabile
Multivibrator 5 ist so ausgelegt, daß er die Abfall- oder
Schlußkante des Rechteckimpulses erfaßt und einen Abtastimpuls
für den Abtast- und Haltekreis 7 erzeugt, so daß der Augenblickswert der Sägezahnspannung abgetastet und an den
Eingang eines Addierkreises 9 angelegt wird. Da die Länge des durch den Geschwindigkeitsdetektor 3 erzeugt Rechteckimpulses umgekehrt proportional zur Drehgeschwindigkeit des
Motors 2 geändert wird, ändert sich auch das Ausgangssignal des Addierkreises 9 reziprok proportional zur Drehgeschwindigkeit
der abziehseitigen Bandantriebswelle 1.
Im System ist ein Quarzoszillator 11 vorgesehen, der Vergleichsfreguenz-Impulse
für programmierbare oder variable Frequenzuntersetzer 11 und 11' erzeugt. Die Ausgangsfrequenz des variablen
Frequenzuntersetzers 11 ist ein erster integraler Teiler
der Referenzfrequenz, und dieser integrale Teiler stellt ein
Frequenzuntersetzungsverhältnis dar, das durch ein erstes digitales Frequenz-Steuersignal bestimmt wird, welches an
einer Klemme 13 anliegt und von einer ersten Frequenz-Steuerquelle
14 stammt. Das Ausgangssignal des Frequenzuntersetzers 11 bildet damit ein festsetzbares Referenzfrequenzsignal, das
als Abtastimpuls für den zweiten Abtast- und Haltekreis 8 benutzt wird, so daß dieser eine Ausgangsspannung erzeugt, die
die Phasenabweichung des geschwindigkeitsbezogenen Impulses gegenüber dem Referenzsignal darstellt. Das Phasenabweichungssignal des zweiten Abtast- und Haltekreises 8 wird an den
weiteren Eingang des Addierkreises.. 9 .angelegt und dort-mit- ^
dem Ausgangssignal des ersten Abtast- und Haltekreises 7 addiert. Damit wird das Ausgangssignal des Addierkreies 9
gleichzeitig von der Phasendifferenz abhängig, dieses Ausgangssignal
wird durch einen Verstärker 12 verstärkt und dem ersten Bandantriebswellenmotor 2 zugeführt, so daß die abzugsspulenseitige
Bandantriebswelle 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die in Abhängigkeit von Frequenz und
Phase des ersten variablen Prequenzuntersetzers 11 geändert
wird, und damit in Abhängigkeit von dem von der Quelle 14 stammenden FrequenzSteuersignal.
Wenn die abzugsspulenseitige Bandantriebswelle 1 nach Stillstand zum erstenmal beaufschlagt wird, entwickelt sich eine
relativ große Spannung am Ausgang des Abtaste und Haltekreises 7 zur Beschleunigung des Motors 2, bis dieser eine bestimmte
Geschwindigkeit erreicht. Sobald diese Geschwindigkeit erreicht ist, kommt der Abtast- und Haltekreis 8 ins Spiel und
entwickelt ein Phasenabweichungssignal mit Bezug auf die durch
den Frequenzuntersetzer 11 abgegebene Standardphase, so daß
die abzugsspulenseitige Bandantriebswelle 1 mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die die Frequenzsteuerquelle
14 bestimmt. In diesem Zustand ergibt eine Änderung des ersten Frequenzsteuersignals von der Quelle 14 eine Änderung
des Ausgangssignals des Abtast- und Haltekreises 8, wodurch
wiederum eine Veränderung der Drehgeschwindigkeit der Bandantriebswelle 1 hervorgerufen wird. Falls die Änderung des
Frequenzsteuersignals in Richtung zur Erhöhung der Bandantriebswellengeschwindigkeit
verläuft, wird die durch den Abtast- und Haltekreis 8 des Phasendetektors erfaßte Spannung
anwachsen, so daß die Bandantriebswelle 1 mit höherer Geschwindigkeit gedreht wird. Dieser Vorgang wird fortgesetzt,
bis die Bandantriebswelle 1 einen neuen Gleichgewichtszustand erreicht, der daraufhin konstant durch die Gegenkopplungs-Wirkung
gehalten wird, die sich durch das Ausgangssignal des Abtast- und Haltekreises 7 ergibt.
In entsprechender Weise wird das Ausgangssignal des zweiten Geschwindigkeitsdetektors 3' an zwei monostabile Multivibratoren
4" bzw. 51, die hier als 3. und 4. monostabile MuItivibratoren
bezeichnet werden, angelegt, die die gleichen
Funktionen wie der erste bzw. zweite monostabile Multivibrator
4 bzw. 5 haben, so daß ein zweiter Sägezahngenerator 6' in Abhängigkeit
von der Führungs- oder Anstiegskante des Geschwindigkeitssignals vom zweiten Geschwindigkeitsdetektor 3' getriggert
wird. Das Ausgangssignal des zweiten Sägezahngenerators 6' wird entsprechend an einen dritten und einen vierten
Abtast- und Haltekreis 7' bzw. 81 angelegt. Der dritte Abtast- und Haltekreis 7' wird in Abhängigkeit von der Abfalloder
Abschlußkante des Geschwindigkeitsimpulses vom zweiten Detektor 3' abgetastet und an einen zweiten Addierkreis 91 angelegt/ der gleichzeitig ein abgetastetes Ausgangssignal des ■
vierten Abtast- und Haltekreises 8" erhält= Der vierte Abtast-
und Haltekreis 8' wird durch das Ausgangssignal des variablen Frequenzuntersetzers 11' mit einer Frequenz abgetastet, die
einen zweiten integralen Teiler der Oszillatorfrequenz des Quarzoszillators 10 darstellt. Dieser integrale Teiler ist ein
Frequenzuntersetzungsverhältnis, das durch ein an einer Klemme 13' anliegendes zweites Frequenzsteuersignal von einer zweiten
Frequenzsteuerquelle 14' bestimmt wird. Das Ausgangssignal des
Addierkreises 9 ' wird in einem Verstärker 12 ' verstärkt..und_dem._
zweiten Bandantriebswellenmotor 2f so zugeführt>
daß die nachführseitige Bandantriebswelle mit einer Geschwindigkeit angetrieben wird, die eine Funktion des von der zweiten Quelle 14"
abgegebenen Steuersignals ist. ■ ■ .
Durch angemessene Abstimmung der beiden FrequenzSteuersignale
kann die nachführspulenseitige Bandantriebswelle 18 mit der erforderlichen
Geschwindigkeit angetrieben werden, die konstant um einen kleinen Betrag unter der Drehgeschwindigkeit der ab—
zugspulenseitigen Bandantriebswelle 1 liegt, so daß das dazwischen transportierte Magnetband während Wiedergabe oder Aufzeichnung
in straffem Zustand gehalten wird.
Fig. 2 zeigt eine Abwandlung der Erfindung, bei der zusätzlich ein Digital-Addierkreis 200 vorgesehen ist, um zu dem am Frequenzuntersetzer
11 anliegenden digitalen Voreinstell-Eingangssdgnal
No ein digitales Geschwindigkeits-Steuereingangssignal AN hinzuzufügen, welches den Geschwindigkeitsunterschied der
beiden Bandantriebswellen repräsentiert. Der Addierkreis 200 gibt das summierte Ausgangssignal· No +Δ N an den Vorstelleingang
des Frequenzuntersetzers 11' ab, um dessen Ausgangsfrequenz
zu vermindern. Damit wird die nachführspulenseitige Bandantriebswelle 11' mit einer geringeren Geschwindigkeit angetrieben als
die abzugspulenseitige Bandantriebswelle 11, wobei der Geschwindigkeitsunterschied
dem Wert ^N entspricht.
Bei einer in Fig. 3 gezeigten weiteren Abwandlung wird ein Frequenzuntersetzer
311 mit konstanter Frequenzuntersetzung statt des variablen Frequenzuntersetzers 11 eingesetzt, so daß sich
die abzugspulenseitige Bandantriebswelle 1 mit fester voreingestellter Geschwindigkeit dreht. Das Geschwindigkeits-Steuereingangssignal
wird dann nur dem programmierbaren Untersetzer 11' zugeführt.
Durch die in Fig. 2 und 3 gezeigten Ausführungen kann die Anzahl der Verbindungsstifte verringert werden, falls die Schaltung
als integriertes Schaltmuster aufgebaut wird.
Leerseite
Claims (5)
- Patentansprüche1y Schaltkreis zur Steuerung der Geschwindigkeit mindestens einer Bandantriebswelle eines Bandaufzeichnungs- und Wiedergabegerätees mit zwei Bandantriebswellen, die jeweils auf der Seite der Abzieh- bzw. der Nachführspule angeordnet sind, wobei die Antriebswellen motorgetrieben in Eingriff mit jeweiligen Andrückwalzen stehen, um ein Aufzeichnungsband zwischen den Spulen zu transportieren, dadurch gekennzeichnet , daß ein zweiter Motor (2') zum Antrieb der zweiten Bandantriebswelle (11) getrennt vom ersten Motor (2 ) zum Antrieb der ersten Bandantriebswelle (1) vorgesehen ist, daß ein Oszillator (10) zur Erzeugung eines Konstantfrequenz-Signals vorgesehen ist, ein erster/2MANlTZ«■ * · O βFrequenzuntersetzer (11; 311) mit dem Oszillator (10) zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine ganze Zahl vorgesehen ist, daß ein zweiter programmierbarer Frequenzuntersetzer (11') mit dem Oszillator zum Unterteilen der Frequenz des Konstantfrequenz-Signals durch eine variable ganze Zahl in Abhängigkeit von einem digitalen Steuersignal verbunden ist und daß ein erster und ein zweiter Phasenregelkreis jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Frequenzuntersetzer (11; 11') verbunden und der ersten bzw. der zweiten, Bandantriebswelle (1; 1') zugeordnet zum Beaufschlagen des ersten bzw. des zweiten Motors (2; 2') vorgesehen ist und daß jeder Phasenregelkreis einen Geschwindigkeitsdetektor (3; 31) zur Erzeugung von Impulsen mit einer der Drehgeschwindigkeit der zugeordneten Bandantriebswelle enthält,sowie einen Phasendetektor (6, 8; 6', 8') zum Erfassen der Phasenabweichung der Impulse mit Bezug auf das Ausgangssignal des zugeordneten Frequenzuntersetzers zum Steuern der Geschwindigkeit des zugeordneten Antriebsmotors.
- 2. Schaltkreis nach Anspruch 1, dadurch g ek e η η ζ e i c hn e t , daß der erste Frequenzuntersetzer ein programmierbarer Frequenzuntersetzer (11) zum Unterteilen des Konstantfrequenz-Signals durch eine variable ganze Zahl in Abhängigjceit von einem Steuersignal ist, um die Geschwindigkeit des ersten Motors (2) gegenüber.der des zweiten Motors (21) zu steuern.
- 3. Schaltkreis nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Digital-Addierkreis (200) vorgesehen ist zur Summierung des dem ersten programmierbaren Frequenzuntersetzer (11) zugeführten Steuersignals (No) mit einem Ge-ο β*schwindigkeitseinstell-Steuersignal (^N) und zum Anlegen
des summierten Ausgangssignals an den zweiten programmierbaren Freguenzuntersetzer (11 '). - 4. Schaltkreis nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet , daß jeder Phasenregelkreis
weiter einen Freguenzdetektor (6, 7; 6', 7') enthält zum · Erfassen des Unterschiedes zwischen den Freguenzen der Impulse und des Ausgangssignals des zugeordneten Freguenzuntersetzers (11; 11') zur Beaufschlagung des zugeordneten
Motors in Abhängigkeit von dem erfaßten Unterschied. - 5. Schaltkreis nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Phasenregelkreis einen Sägezahngenerator (6; 6') zur Erzeugung einer ansteigenden (Sägezahn -). Spannung in Abhängigkeit von der Anstiegs- oder Führungskante jedes Impulses enthält, sowie erste und zweite Abtast- und Haltekreise (7, 8; 7\, 8'), an denen die Sägezahnspannung anliegt, wobei der jeweils erste Abtast- und Haltekreis (7; 71) in Abhängigkeit von der Abfall- bzw. Abschlußkante jedes Impulses die anliegende Sägezahnspannung abtastet und der
zweite Abtast- und Haltekreis (8; 81) in Abhängigkeit vom Ausgangssignal des zugeordneten Freguenzuntersetzers die anliegende Sägezahnspannung abtastet, und daß der Phasenregelkreis einen Addierkreis (9; 91) zum Summieren der durch den jeweiligen ersten und zweiten Abtast- und Haltekreis (7, 8; 7', 8') abgetasteten Spannungen enthält, um die summierte Spannung an den zugeordneten Motor (2; 2') anzulegen.
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