DE3811327A1

DE3811327A1 - Schaltungsanordnung zum aufsprechen von signalen auf magnetband

Info

Publication number: DE3811327A1
Application number: DE3811327A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl Ing Philipps
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1988-04-02
Filing date: 1988-04-02
Publication date: 1989-10-12
Also published as: US5051847A

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Aufsprechen von Signalen auf Magnetband gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige Schaltungsanordnung ist aus dem Tagungsband "Symposium-Record", 15. International TV-Symposium, Montreux, Switzerland, 6. bis 12. Juni 1985, Seiten 261 bis 278, insbesondere Seite 266, Fig. 2, bekannt, bei welcher ein als Differenzverstärker geschalteter Aufsprechverstärker im Gegentakt-B-Betrieb arbeitet. In dieser Betriebsart fließt nur dann ein Aufsprechstrom durch die Wicklung eines an den Kollektoranschlüssen des Differenzverstärkers angeschlossenen Aufsprech-Magnetkopfes, wenn ein Signal an der Primär-Wicklung des rotierenden Transformators anliegt. In dieser Betriebsweise wird jedoch der Aufsprechstrom verzerrt. Außerdem fließt im Ruhezustand des Aufsprechverstärkers in der Wicklung des Aufsprechkopfes ein kleiner Gleichstrom, der bei Unsymmetrien in den Schaltungszweigen des Differenzverstärkers Magnetbänder in unerwünschter Weise löscht.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung nach der eingangs genannten Art anzugeben, welche während des Aufsprechvorgangs linear arbeitet und im Ruhezustand keine Löscheffekte aufweist.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung weist den Vorteil auf, daß das Frequenzspektrum des Aufsprechstroms durch Übernahmeverzerrungen und Ladungsspeichereffekte in den Basiszonen der Transistoren des Differenzverstärkers nicht verändert wird. Weiterhin nimmt der erfindungsgemäße Aufsprechverstärker im Ruhezustand keine Leistung auf, so daß eine unerwünschte Gleichstromlöschung des Magnetbandes zuverlässig verhindert werden kann.

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

Weitere Einzelheiten und Verbesserungen der Erfindung werden nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels beschrieben und in einer Zeichnung dargestellt. Von den Figuren zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung,

Fig. 2 die Schaltungsanordnung einer ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung und

Fig. 3 die Schaltungsanordnung einer zweiten Ausführungsform gemäß der Erfindung.

In dem Blockschaltbild der Fig. 1 bezeichnet 1 einen rotierenden Übertrager mit einer feststehenden Statorwicklung 2 und einer drehenden Rotorwicklung 3. Die Rotorwicklung 3 ist mechanisch mit einem (nicht dargestellten) Drehkörper gekoppelt, der von einem (nicht dargestellten) Magnetband umschlungen ist. Am Umfang des Drehkörpers sind zur Abtastung des Magnetbandes mehrere Magnetköpfe befestigt. Einer der Magnetköpfe ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel der Fig. 1 mit 4 bezeichnet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel dient der Magnetkopf 4 zur Aufzeichnung eines digitalen Videosignals. Die Datenrate des an Klemmen 5 und 6 liegenden digitalen Videosignals beträgt beispielsweise 100 MBit/s. Das digitale Videosignal wird von der Statorwicklung 2 in die Rotorwicklung 3 induziert und von dort zu dem Eingang eines schaltbaren Aufsprechverstärkers 7 weitergeleitet. Der schaltbare Aufsprechverstärker 7 ist mit (nicht dargestellten) weiteren schaltbaren Aufsprechverstärkern auf dem Drehkörper angeordnet. Ein Ausgang des umschaltbaren Aufsprechverstärkers 7 ist mit einer Wicklung 8 des Aufsprech-Magnetkopfes 4 verbunden. An einem der Anschlüsse der Rotorwicklung 3 ist eine monostabile Kippstufe 9 angeschlossen, welche ein Schaltsignal für den schaltbaren Aufsprechverstärker 7 erzeugt. Das Schaltsignal wird bei 10 dem schaltbaren Aufsprechverstärker 7 zugeführt.

Beim Anliegen eines digitalen Videosignals an den Klemmen 5 und 6 der Statorwicklung 2 wird die monostabile Kippstufe 9 für eine vorgegebene Zeitdauer in einen instabilen Zustand gesetzt. Durch Impulsflanken im anliegenden digitalen Videosignal wird die monostabile Kippstufe 9 wird nachgetriggert. Das Schaltsignal am Ausgang der monostabilen Kippstufe 9 versetzt den zuvor abgeschalteten Aufsprechverstärker 7 in einen Klasse-A-Betrieb, so daß das anliegende digitale Videosignal linear verstärkt als Aufsprechstrom in der Wicklung 8 des Aufsprechmagnetkopfes 4 fließen kann.

Das Blockschaltbild der Fig. 1 ist in den Fig. 2 und 3 detaillierter dargestellt. Die Schaltungsanordnung der Fig. 2 zeigt eine erste Ausführungsform. Elemente gleicher Wirkung sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wie bei dem Blockschaltbild der Fig. 1 wird zunächst das an den Klemmen 5 und 6 der Statorwicklung 2 anliegende digitale Videosignal zur Rotorwicklung 3 des rotierenden Übertragers 1 übertragen. In einer Eingangsstufe 11 wird das digitale Videosignal vorverstärkt, bevor es weiterverarbeitet wird. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel besteht die Eingangsstufe 11 aus einem ECL-Baustein des Typs MC 10116, der symmetrische Differenzverstärker-Eingänge und -Ausgänge aufweist. Außerdem verfügt dieser ECL-Baustein über einen Anschluß, an welchem eine Mittelpunktspannung abgreifbar ist. Die Mittelanzapfung 12 der Rotorwicklung 3 ist mit diesem Anschluß verbunden. An inversen und nichtinversen Ausgängen des ECL-Bausteins sind Widerstände 13 und 14 angeschlossen, die an einem Massepotential liegen. Die Widerstände 13 und 14 sind die Emitterwiderstände des ECL-Bausteins. Das an den beiden Widerständen 13 und 14 abgreifbare vorverstärkte digitale Videosignal wird den Basisanschlüssen zweier Transistoren 15 und 16 zugeführt. Die Emitteranschlüsse der beiden Transistoren 15 und 16 sind über einen Widerstand 17 und der Kollektor-Emitter-Strecke eines Transistors 18 mit Massepotential verbunden. Die Kollektoranschlüsse der Transistoren 15 und 16 sind an den Außenanschlüssen der Wicklung 8 des Aufsprech-Magnetkopfes 4 angeschlossen. Die Wicklung 8 des Aufsprech-Magnetkopfes 4 weist bei 19 eine Mittelanzapfung auf, über welche die Betriebsspannung U ₂ (Klemme 20) für die beiden Transitoren 15 und 16 zugeführt wird. Der invertierende Ausgang der Eingangsstufe 11 ist ferner mit der Basis eines Transistors 21 verbunden, dessen Emitter über einen Widerstand 22 an der Betriebsspannung U ₂ (Klemme 20) und dessen Kollektor über einen Widerstand 23 an Massepotential liegt. Vom Kollektoranschluß des Transistors 21 wird das Signal zu dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 2 weitergeleitet. Die Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 2 wird mit einem Kondensator 25 und einem Widerstand 6 festgelegt. An dem Ausgang des monostabilen Multivibrators 24 ist ein Spannungsteiler mit den Widerständen 27 und 28 angeschlossen. Der Verbindungspunkt der Widerstände 27 und 28 führt an den Basisanschluß des Transistors 18.

Wie eingangs erwähnt, wird das anliegende digitale Videosignal zunächst in der Eingangsstufe 11 vorverstärkt, bevor es zu dem eigentlichen Aufsprechverstärker, der aus den Transistoren 15 und 16 und dem Widerstand 17 gebildet wird, weiter verarbeitet wird. Die Transistoren 15 und 16 sind in Verbindung mit dem Widerstand 17 als Differenzverstärker geschaltet. Die Stromquelle (Widerstand 17) des Differenzverstärkers ist abhängig von dem Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 24 über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 18 an- und abschaltbar. Der Transistor 21 ist als Pegelwandler vorgesehen, um den ECL-Pegel der Eingangsstufe 11 auf den logischen Pegel des monostabilen Multivibrators 24 anzuheben. Der monostabile Multivibrator 24 ist in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ein CMOS-Baustein vom Typ HC 4538. Die von den Werten des Kondensators 25 und des Widerstandes 26 abhängige Zeitkonstante des monostabilen Multivibrators 2 wird vorteilhafterweise so festgelegt, daß Datenworte mit längeren "0"- und "L"-Folgen im digitalen Videosignal zeitlich überbrückt werden. Liegt kein digitales Videosignal an den Klemmen 5 und 6 der Statorwicklung 2 an, bleibt die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 18 hochohmig, so daß kein Strom durch die Zweige des Differenzverstärkers (15, 16) fließt und die Wicklung 8 des Aufsprech-Magnetkopfes 4 stromlos bleibt. Eine unbeabsichtigte Löschung durch noch vorhandene Gleichstromanteile ist daher im Ruhezustand des erfindungsgemäßen Aufsprechverstärkers nicht möglich.

Die Ausführungsform der Schaltungsanordnung in der Fig. 3 entspricht im wesentlichen der in der Fig. 2. Anstelle eines CMOS-Bausteins findet in dieser Schaltungsanordnung als monostabiler Multivibrator 24 ein ECL-Baustein vom Typ MC 10198 Anwendung. Da dieser ECL-Baustein der gleichen logischen Familie angehört, wie der ECL-Baustein der Eingangsstufe 11, kann der bisher zur Pegelwandlung vorgesehene Transistor 21 entfallen und der Eingang des monostabilen Multivibrators 24 direkt mit dem invertierenden Ausgang der Eingangsstufe 11 verbunden werden. Der ECL-Pegel am Ausgang des monostabilen Multivibrators 24 muß jedoch nachfolgend mit einem Transistor 29 und einem Widerstand 30 wieder angehoben werden, um den durch den Transistor 18 gebildeten Schalter auszusteuern.

Die beiden Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar. Andere Schaltungsvarianten, z.B. solche, die anstelle der gezeigten flanken-getriggerten monostabilen Multivibratoren andere Signaldetektoren verwenden, sind ebenfalls möglich.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Aufsprechen von Signalen auf Magnetband
mit einem von dem Magnetband umschlungenen Drehkörper,
mit am Umfang des Drehkörpers befestigten Aufsprech-Magnetköpfen,
mit rotierenden Übertragern zur Übertragung der Signale von feststehenden zu drehenden Teilen der rotierenden Übertrager und
mit Aufsprechverstärkern, welche jeweils zwischen den drehenden Teilen der rotierenden Übertrager und den Aufsprech-Magnetköpfen angeordnet sind,
gekennzeichnet durch in der Betriebsweise umschaltbarer Aufsprechverstärker (7) und den umschaltbaren Aufsprechverstärkern (7) zugeordnete Schalteinrichtungen (9), welche nur beim Vorliegen eines Signals an dem drehenden Teil (3) des rotierenden Übertragers (1) den jeweils zugeordneten Aufsprechverstärker (7) in einen Klasse-A-Betrieb umschalten.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Differenzverstärker mit einem ersten, zweiten und dritten Transistor (15, 16, 18), bei welchem die Emitteranschlüsse des ersten und zweiten Transistors (15, 16) verbunden sind und über einen Widerstand (17) und die Kollektor-Emitter-Strecke des dritten Transistors (18) auf einem festen Potential liegen, bei welchem die Kollektoranschlüsse des ersten und zweiten Transistors (15, 16) mit einer Wicklung (8) des Aufsprech-Magnetkopfes (4) verbunden sind und über eine Mittelanzapfung (19) der Wicklung (8) an einem zweiten festen Potential liegen, bei welchem den Basisanschlüssen des ersten und zweiten Transistors (15, 16) vom rotierenden Übertrager (1) übertragene Signale zugeführt sind und bei welchem dem Basisanschluß des dritten Transistors (18) ein Schaltsignal zugeführt ist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine monostabile Kippstufe (9, 24), welcher eingangsseitig ein vom drehenden Teil (3) des rotierenden Übertragers (1) erhaltenes Signal zugeführt ist und welche ausgangsseitig das Schaltsignal für den umschaltbaren Aufsprechverstärker (7) abgibt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch einen zweiten Differenzverstärker (11) mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Eingang, mit einem invertierenden und einem nichtinvertierenden Ausgang und einem weiteren Ausgang zur Abgabe eines dritten festen Potentials, wobei an dem invertierenden und nicht invertierenden Ausgang die Basisanschlüsse des ersten und zweiten Transistors (15, 16) des ersten Differenzverstärkers angeschlossen sind, eine mit Mittelanzapfung (12) versehende drehende Wicklung (3) des rotierenden Übertragers (1), deren äußere Anschlüsse mit dem invertierenden und nichtinvertierenden Eingang des zweiten Differenzverstärkers (11) verbunden sind und deren Mittelanzapfung (12) an dem weiteren Ausgang des zweiten Differenzverstärkers (11) angeschlossen ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen vom Signal des zweiten Differenzverstärkers (11) angesteuerten Pegelwandler (21, 22, 23) zur Ansteuerung der monostabilen Kippstufe (24).

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabile Kippstufe (24) eingangsseitig mit einem der Ausgänge des zweiten Differenzverstärkers (11) verbunden ist, daß zwischen dem Ausgang der monostabilen Kippstufe (24) und dem Basisanschluß des dritten Transistors (18) ein Pegelwandler (29) zwischengeschaltet ist.