DE3800827C2

DE3800827C2 - Vorrichtung zur Übertragung von Signalen für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerät

Info

Publication number: DE3800827C2
Application number: DE3800827A
Authority: DE
Inventors: Berthold Dr Ing Eiberger
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1988-01-14
Filing date: 1988-01-14
Publication date: 1993-11-18
Anticipated expiration: 2008-01-15
Also published as: US4920461A; DE3800827A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Übertragung von Signalen für ein magnetisches Aufzeichnungs/Wiedergabe-Gerät nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der EP-A2-1 10 680 ist ein Gerät zur Aufzeichnung und Wiedergabe von Videosignalen bekannt, bei welchem auf einer rotierenden Trommel verschiedene elektrische Baugruppen angeordnet sind. Diese elektrischen Baugruppen sind signalmäßig über rotierende Transformatoren mit anderen, feststehenden elektrischen Baugruppen verbunden.

Bei Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten für analoge Videosignale ist der Soll-Frequenzübertragungsbereich der bandpaßcharakter-aufweisenden rotierenden Transformatoren durch die Frequenzbandbreite der frequenzmodulierten Videosignale vorgegeben. Bei Aufzeichnungs- und Wiedergabegeräten für digitale Datensignale liegt der Frequenzübertragungsbereich der bandpaßartigen, rotierenden Transformatoren nicht fest, weil bei diesen Geräten eine Änderung der Datenrate angestrebt wird. Die Datenrate soll beispielsweise in einem Bereich von 1 : 8 zu niedrigeren Datenraten hin variierbar sein.

Wird davon ausgegangen, daß das Verhältnis der oberen zur unteren Grenzfrequenz des bandpaßartigen, rotierenden Tranformators in einer Größenordnung von 60 liegt, ergibt sich bei der genannten Datenratenänderung von 1 : 8 ein Verhältnis der oberen zur unteren Grenzfrequenz von 60×8=480. Bei einer angenommenen höchsten Datenrate von 100 MBit/s sollte der rotierende Transformator noch ca. 200 KBit/s übertragen können. Derart breitbandige rotierende Transformatoren sind jedoch aufgrund vorhandener Koppel- und Streuinduktivitäten fertigungstechnisch nicht ohne weiteres herstellbar.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Übertragung von Signalen für ein Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Gerät nach der eingangs genannten Art zu schaffen, welche eine optimale Signalübertragung über rotierenden Transformatoren bei Signalen unterschiedlicher Datenraten ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß beim Vorliegen hoher Datenraten die rotierenden Transformatoren in Form einer Leistungsanpassung betrieben werden, während beim Vorliegen niedriger Datenraten durch eine gewollte Fehlanpassung die obere Grenzfrequenz zugunsten der unteren Grenzfrequenz abgesenkt wird, d.h. der Übertragungsbereich des rotierenden Transformators verschoben wird. Auf diese Weise lassen sich rotierende Transformatoren mit einem Bandbreitenverhältnis von ≦ 100 verwenden.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Merkmale sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Lösung möglich.

Weitere Einzel heiten der Erfindung werden in der Zeichnung anhand einer Figur in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.

In der Figur bezeichnet 1 einen Drehkörper, welcher in Richtung eines Pfeiles 2 rotiert. Der Drehkörper 1 kann eine rotierende Kopfradscheibe sein. Diese Kopfradscheibe 1 wird von einem Magnetband 3 umschlungen. Die Führung des Magnetbandes 3 in eine Richtung 4 übernehmen zwei Führungselemente 5 und 6. Der Vorschub des Magnetbandes 3 erfolgt durch eine Antriebswelle 7 in Verbindung mit einer Gummiandruckrolle 8. Am Umfang der Kopfradscheibe 1 sind Magnetköpfe befestigt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist jedoch in der Figur nur ein Magnetkopf 9 zum Aufzeichnen von Datensignalen dargestellt, welcher durch einen auf der rotierenden Kopfradscheibe 1 vorgesehenen Aufsprechver stärker 10 angesteuert wird. Der Eingang des Aufsprechver stärkers 10 ist mit der Rotorwicklung 11 eines rotierenden Transformators 12 verbunden. Der Eingang des Aufsprechverstärkers 10 ist mit einem Widerstand 13 abgeschlossen. Die Rotorwicklung 11 und der Abschlußwiderstand 13 befinden sich ebenso wie der Aufsprechverstärker 10 und der Magnetkopf 9 auf der rotierenden Kopfradscheibe 1.

Die induktive Übertragung des Signals, z.B. eines Datensignals, zur Rotorwicklung 11 erfolgt über eine feststehende Statorwicklung 14 des rotierenden Transformators 12. Die Statorwicklung 14 des rotierenden Transformators 12 ist über Widerstände 15 und 16 an symmetrischen Ausgängen eines Treiber-Verstärkers 17 mit symmetrischen Eingängen (Klemmen 18 und 19) angeschlossen. Parallel zu dem Widerstand 15 sind über gesteuerte Schalter 20 bis 22 weitere Widerstände 23 bis 25 geschaltet. In gleicher Weise sind parallel zu dem Widerstand 16 über gesteuerte Schalter 27 bis 28 Widerstände 29 bis 31 geschaltet.

Zur Steuerung der gesteuerten Schalter 20 bis 22 und 26 bis 28 ist eine Einrichtung 32 vorgesehen, die mit einer Servostufe 33 verbunden ist. Die Servostufe 33 regelt die Drehzahl der Kopfradscheibe 1 und der Antriebswelle 17. Dadurch wird die sogenannte Relativgeschwindigkeit festgelegt, die über eine vektorielle Addition der Magnetbandvorschubgeschwindigkeit mit der Umfangsgeschwindigkeit der rotierenden Kopfradscheibe 1 verknüpft ist. Eine bestimmte Relativgeschwindigkeit kann mit Hilfe eines Einstellelementes 34 angewählt werden.

Bei großen Relativgeschwindigkeiten und damit verbundenen hohen Datenraten, z.B. 48 m/s mit 100 MBit/s, wird der rotierende Transformator 12 zur Übertragung des Datensignals in Form einer Leistungsanpassung betrieben. Dazu werden die gesteuerten Schalter 20 bis 22 und 26 bis 28 geöffnet, so daß nur die Ausgangswiderstände 15 und 16 zwischen den Treiber-Verstärker 17 und der Statorwicklung 14 geschaltet sind. In einem 50-Ohm- Übertragungssystem beträgt der Wert des Abschlußwiderstands 13 50 Ohm und der Wert der Ausgangswiderstände 15 und 16 jeweils 25 Ohm.

Wird die Relativgeschwindigkeit nunmehr erniedrigt, werden erfindungsgemäß je nach der mit der Erniedrigung der Relativgeschwindigkeit einhergehenden Verschiebung der Frequenzbandbreite (Frequenztransformation) des zu übertragenden Datensignals die Widerstände 23 bis 25 und 29 bis 31 den Ausgangswiderständen 15 und 16 entsprechend parallel geschaltet. Mit den in der Figur angegebenen Widerstandswerten kann die Impedanz der Treiberquelle (Treiber-Verstärker 17) durch entsprechende Steuerung der Einrichtung 32 zwischen 50 Ohm und 3 Ohm verändert werden.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß die untere Grenzfrequenz f_u gemäß der Formel

verknüpft ist. Dabei ist R_i die Summe der beiden Ausgangswiderstände 15 und 16, L_{p 1} die Koppelinduktivität und Ü das Übertragungsverhältnis zwischen den beiden Wicklungen des rotierenden Transformators 12. Für die obere Grenzfrequenz f_o gilt die Beziehung

wobei L δ die Streu-Induktivität darstellt. Die beiden genannten Ausdrücke gelten für verlust- und kapazitäts freie rotierende Transformatoren. Bei vorgegebenen Werten der Koppel- und Streuinduktivität sowie des Übersetzungs verhältnisses bestimmen die Ausgangswiderstände des Treiber-Verstärkers 17 und der Anpaßwiderstand 13 die untere und obere Grenzfrequenz des durch den rotierenden Transformator gebildeten Übertragungssystems.

In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurden lediglich die Werte der Ausgangswiderstände 15 und 16 durch Parallel schalten weiterer Widerstände reduziert, während der Wert des Abschlußwiderstandes 13 konstant gehalten wurde. Dies erfolgte lediglich aus praktischen Erwägungen, um den Aufwand zur entsprechenden Verkleinerung des Anpaßwiderstandes 13 auf der rotierenden Kopfradscheibe 1 gering zu halten.

Die Schalter 20 bis 22 und 26 bis 28 sind in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel als mechanische Schalter ausgelegt. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es auch möglich, andere Schalter, z.B. elektronische Schalter in Form von Transistoren, vorzusehen. Ebenso kann die Fehlanpassung auch in gröberen oder feineren Stufen erfolgen als in der vorliegenden Ausführungsform. Außerdem kann der Treiber- Verstärker 17 auch unsymmetrisch betrieben werden. In diesem Fall entfällt ein Zweig der Ausgangswiderstände während die Werte der verbleibenden Ausgangswiderstände zu verdoppeln sind.

Claims

1. Vorrichtung zur Übertragung von Signalen für ein magnetisches Aufzeichnungs-/Wiedergabe-Gerät mit

- einem Drehkörper, an dessen Umfang Magnetköpfe zur Abtastung eines Magnetbandes angeordnet sind,
- rotierenden Transformatoren, die eine Rotor- und Stator-Wicklung aufweisen und die zur Übertragung der Signale vorgesehen sind,
- ersten, auf dem Drehkörper angeordneten elektrischen Baugruppen zur Übertragung der Signale zwischen den Magnetköpfen und den Rotorwicklungen, und
- zweiten elektrischen Baugruppen, welche mit den Statorwicklungen verbunden und zur Übertragung der Signale vorgesehen sind,

gekennzeichnet durch,
jeweils eine Einrichtung (13, 15, 16, 20 bis 31) zur Änderung der Anpassung der ersten und/oder zweiten elektrischen Baugruppe (10, 17) an jedem rotierenden Transformator (12) in Abängigkeit der Datenraten der zu übertragenden Signale.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einrichtung (13, 14, 15, 20 bis 31) bei der Übertragung von Signalen höherfrequenter Bandbreite eine Anpassung vornimmt, bei welcher ein Ausgangswiderstand (15, 16) der zweiten elektrischen Baugruppe (17) gleich dem Eingangswiderstand (13) der ersten elektrischen Baugruppe (10) ist, und
daß die Einrichtung (13, 15, 16, 20 bis 31) zur Änderung der Anpassung bei einer Übertragung von Signalen niederfrequenter Bandbreite eine Fehlanpassung vornimmt, bei welcher der Ausgangswiderstand (15, 16) der zweiten elektrischen Baugruppe (17) ungleich dem Eingangswiderstand (13) der ersten elektrischen Baugruppe (10) ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste elektrische Baugruppe (10) ein auf dem Drehkörper (1) angeordneter Aufsprechverstärker ist, dessen Eingang mit dem Eingangswiderstand (13) eines ersten Wertes abgeschlossen ist, und
daß die zweite elektrische Baugruppe (17) ein Verstärker zum Treiben des Aufsprechverstärker ist, in dessen Ausgangsleitung bei einer unsymmetrischen Ansteuerung des Aufsprechverstärkers ein Widerstand mit einem Widerstandswert des ersten Wertes geschaltet ist, welchem über gesteuerte Schalter Widerstände mit kleineren Werten als dem des ersten Wertes parallelgeschaltet sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite elektrische Baugruppe (17) ein Verstärker zum Treiben des Aufsprechverstärkers ist, in dessen Ausgang für eine symmetrische Ansteuerung des Aufsprechverstärkers die Ausgangswiderstände (15, 16) mit dem halben Widerstandswert des ersten Wertes zwischengeschaltet sind, denen über gesteuerte Schalter (20 bis 22, 26 bis 28) Widerstände (23 bis 25, 29 bis 31) mit kleineren Werten als dem des ersten Wertes parallel geschaltet sind.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß Steuerspannungen zur Steuerung der gesteuerten Schalter (20 bis 22, 26 bis 28) von der jeweiligen Geschwindigkeitsvorgabe einer Servostufe (33) zur Einhaltung bestimmter Relativgeschwindigkeiten ableitbar sind.