JPH0648566B2 - 磁気記録再生装置 - Google Patents

磁気記録再生装置

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JPH0648566B2
JPH0648566B2 JP61195931A JP19593186A JPH0648566B2 JP H0648566 B2 JPH0648566 B2 JP H0648566B2 JP 61195931 A JP61195931 A JP 61195931A JP 19593186 A JP19593186 A JP 19593186A JP H0648566 B2 JPH0648566 B2 JP H0648566B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、シリンダモータの回転をマイクロコンピユ
ータによつてデジタル制御する回転ヘツド式のビデオテ
ープレコーダなどの磁気記録再生装置に関する。
〔従来の技術〕
従来、ビデオテープレコーダ,回転ヘツド式デジタルオ
ーデイオテープレコーダなどの回転ヘツド式の磁気記録
再生装置は、複数,たとえば2個の回転ヘツドにより、
磁気テープを順次にヘリカルスキヤンし、このときスキ
ヤンに同期したヘツド切換信号にもとづくヘツド切換え
により、スキヤン中のヘツドを記録回路あるいは再生回
路に切換え接続し、磁気テープの記録,再生を行なつて
いる。
また、この種磁気記録再生装置は、各ヘツドの回転駆動
用のシリンダモータの速度,位相を制御するため、シリ
ンダモータの速度,位相の検出回路および、該両検出回
路の検出信号にもとづいて速度,位相を制御するシリン
ダサーボ回路を備えている。
そして、速度の検出回路は、FG信号と呼ばれる速度検
出パルス信号,すなわちシリンダモータの回転の速度に
比例して周波数が変化する信号をシリンダサーボ回路に
出力し、位相の検出回路は、PG信号と呼ばれ位相検出
パルス信号,すなわちシリンダモータの回転の位相に比
例して位相が変化する信号をシリンダサーボ回路に出力
する。
さらに、シリンダサーボ回路は、FG信号の周波数変動
を検出して速度制御用の誤差信号,すなわち速度誤差信
号(速度エラー信号)を生成するとともに、PG信号の
位相ずれを検出して位相制御用の誤差信号,すなわち位
相誤差信号(位相エラー信号)を生成し、かつ両誤差信
号をシリンダモータの駆動回路に供給してシリンダモー
タの回転を制御する。
なお、FG信号は、たとえばシリンダモータに軸着され
た磁性板の周面の磁極変化を周波数ジエネレータで検出
して得られるパルスを整形して形成され、その周波数
は、シリンダモータの回転周波数より十分高い周波数に
なる。
また、PG信号は、たとえばPGマグネツトと呼ばれる
磁性片を、1つまたは複数個シリンダモータの上面に等
間隔に取付けるとともに、PGマグネツトの通過を検出
してパルスジエネレータコイルに得られるパルスを整形
して形成され、その周波数は、PGマグネツトの個数に
応じて、シリンダモータの回転周波数または該周波数の
数倍程度の周波数になり、通常、2個のPGマグネツト
が対向位置に取付けられるため、PG信号はシリンダモ
ータの半回転周期でレベルが反転するデイユーテイーフ
アクタ50%のパルス信号になる。
ところで、前記両誤差信号をデジタル処理によつて生成
し、シリンダモータの回転をデジタルサーボする場合
は、たとえば特願昭59−214954号の出願の明細
書および図面に記載されているように、シリンダサーボ
回路が1個のマイクロコンピユータを用いて形成され
る。
そして、マイクロコンピユータに1個のカウンタを設け
て両誤差信号を形成する場合は、当該コンピユータに、
読出しによつて計数内容の変化しないフリーランニング
カウンタが設けられ、該カウンタによつて、FG信号,
PG信号より高周波数の基準クロツク信号が計数される
とともに、シリンダモータの1回転周期またはPG信号
の周期に設定された位相基準パルス信号(以下REF信
号と称する)のパルス前,後縁の両方またはいずれか一
方により、PG信号の周期で前記フリーランニングカウ
ンタがリセツトされる。
さらに、マイクロコンピユータの中央処理装置(CP
U)に、速度制御演算手段および位相制御演算手段が設
けられ、速度制御演算手段により、FG信号のパルス前
縁または後縁の前記フリーランニングカウンタの計数値
の差からFG信号の周波数ずれが検出されて速度誤差信
号が生成され、位相制御演算手段により、PG信号のパ
ルス前,後縁の両方またはいずれか一方の直後(以下P
G信号の直後と称する)のFG信号のパルス前縁または
後縁の前記フリーランニングカウンタの計数値からPG
信号の位相ずれが検出されて位相誤差信号が生成され
る。
すなわち、前記フリーランニングカウンタの計数値は、
FG信号のパルス前縁または後縁の間の値がFG信号の
各1周期の値になり、PG信号の直後のFG信号のパル
ス前縁または後縁のときの値が、リセツトのタイミング
を基準としたときのPG信号の位相ずれ量の値になる。
したがつて、速度制御演算手段は、FG信号のパルス前
縁または後縁毎に得られる計数値の差からデジタルの速
度誤差信号を生成し、位相制御演算手段は、PG信号の
直後のFG信号のパルス前縁または後縁のときの計数値
からデジタルの位相誤差信号を生成する。
そして、速度誤差信号によつてシリンダモータの速度が
制御されるとともに、位相制御信号によつてシリンダモ
ータの位相が制御される。
なお、速度,位相演算手段によつて生成された速度,位
相誤差信号は、アナログ変換されてシリンダモータの駆
動回路に供給される。
ところで、電源電圧変動,温度変化および、シリンダモ
ータの負荷変動,特性のばらつき、あるいは再生モード
の切換えなどにもとづき、モータの回転が変動すると、
FG信号の周波数が変動し、REF信号によるフリーラ
ンニングカウンタのリセツト中にFG信号のパルス前縁
または後縁が入力される事態あるいは、FG信号のパル
ス前縁または後縁にもとづく速度,位相誤差信号の生成
中に、REF信号が入力される事態が発生する。
そして、マイクロコンピユータが2種類の処理を同時に
行なえないため、フリーランニングカウンタのリセツト
と速度または位相誤差信号の生成とを同時に行なうこと
ができず、リセツトあるいは速度,位相誤差信号の生成
のための計数値の読取りに遅れが生じ、シリンダモータ
の回転を正確に制御することが困難になる。
そこで、従来は、位相誤差信号に、再生モードなどに応
じた直流オフセツト信号を加え、シリンダモータの位相
のロツク位置を、REF信号によるフリーランニングカ
ウンタのリセツトとFG信号のパルス前縁または後縁と
が重ならない位置に調整することが行なわれている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、直流オフセツト信号によつてシリンダモータ
の位相のロツク位置を調整しても、シリンダモータの回
転が高速になつてFG信号の周波数が高くなる再生モー
ドの場合および、マイクロコンピユータの処理速度が比
較的遅い場合などには、FG信号の周波数変動にもとづ
く位相のロツク位置のずれにより、FG信号の位相がず
れて、REF信号によるフリーランニングカウンタのリ
セツトとFG信号のパルス前縁または後縁との重なりが
生じ易く、サーボが乱れ易くなつてシリンダモータの回
転を安定かつ正確に制御できない問題点がある。
また、再生モードを切換える場合などには、直流オフセ
ツト信号の調整を行なう必要があり、操作が煩雑化する
問題点がある。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明は、前記の諸点に留意してなされたものであ
り、複数の回転ヘツドにより磁気テープを順次にヘリカ
ルスキヤンし、かつ前記各ヘツドの回転駆動用のシリン
ダモータの速度に比例して周波数が変化する速度検出パ
ルス信号と前記モータの位相に比例して位相が変化する
位相検出パルス信号とが入力されるシリンダサーボ回路
に、 前記両検出パルス信号より高周波数の基準クロツク信号
を計数するとともに前記モータの位相基準用の位相基準
パルス信号のパルス前,後縁のいずれか一方または両方
のタイミングでリセツトされるフリーランニングカウン
タと、 前記速度検出パルス信号のパルス前縁または後縁の前記
カウンタの計数値の差から前記モータの速度誤差信号を
生成する速度制御演算手段と、 前記位相検出パルス信号のパルス前,後縁のいずれか一
方または両方の直後の前記速度検出パルス信号のパルス
前縁または後縁の前記カウンタの計数値から前記モータ
の位相誤差信号を生成する位相制御演算手段と、 を備え、 前記両誤差信号にもとづいて前記モータの速度,位相を
制御する磁気記録再生装置において、 前記サーボ回路に、 前記速度検出パルス信号のパルス前縁または後縁間のほ
ぼ中央で前記カウンタがリセツトされる位相制御の目標
範囲の限界値に対応する前記カウンタの計数値が上,下
限値として予め設定され,前記位相制御演算手段に前記
カウンタの計数値が取込まれる毎に前記カウンタの計数
値と前記上,下限値との比較にもとづき前記モータの位
相の前記目標範囲からのずれを検出する位相ずれ検出手
段と、 前記位相ずれ検出手段の検出毎に前記モータの位相の前
記目標範囲からのずれ方向に応じて予め設定された位相
微調整値の加,減算をくり返し,位相制御の補正信号を
生成する補正信号生成手段と、 前記位相制御演算手段から出力された前記位相誤差信号
に前記補正信号を加算して出力する加算手段と を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置である。
〔作用〕
したがつて、補正信号による位相誤差信号の補正によ
り、シリンダモータの位相が、常に、目標範囲内に自動
的に引込まれ、このときフリーランニングカウンタをリ
セツトする位相基準信号のパルス前,後縁のいずれか一
方または両方が、速度検出パルス信号のパルス前縁また
は後縁間のほぼ中央に位置し、前記カウンタのリセツト
と速度,位相誤差信号の生成とが重ならず、シリンダモ
ータの回転が安定かつ正確に制御される。
〔実施例〕
つぎに、この発明を、その1実施例を示した第1図ない
し第4図とともに詳細に説明する。
第1図は、180°離れた2個の回転ヘツドにより、磁気
テープを交互にヘリカルスキヤンするビデオテープレコ
ーダまたはデジタルオーデイオテープレコーダに適用し
た場合を示し、同図において、(1),(2)はFG信号,P
G信号それぞれの入力端子であり、両回転ヘツドの駆動
用のシリンダモータの近傍に設けられた周波数ジエネレ
ータ,パルスジエネレータの出力パルスを整形して形成
された第2図(a),(b)のFG信号,PG信号それぞれが
入力される。
なお、シリンダモータの速度に比例してFG信号の周波
数が変化するとともに、シリンダモータの位相に比例し
てPG信号の位相が変化する。
また、PG信号はシリンダモータの半回転毎にレベルが
反転する。
さらに、FG信号,PG信号の周波数は、再生モードの
切換えなどによつて、シリンダモータの規定の回転数が
切換えられると、該規定の回転数に応じて変化する。
(3)はREF信号の入力端子であり、基準信号発生回路
から出力された第2図(c)の信号,すなわちPG信号と
同一周期のREF信号が入力される。
(4)はシリンダサーボ回路に設けられた1チツプのマイ
クロコンピユータ、(5)はコンピユータ(4)に内蔵された
フリーランニングカンウタであり、コンピユータ(4)の
内部で形成された基準クロツク信号を常時計数するとと
もに、入力端子(3)のREF信号のパルス前縁の立上り
によつてリセツトされる。(6)はカウンタ(5)の計数値を
読取つて出力するラツチ回路であり、入力端子(1)のF
G信号のパルス前縁の立上り毎に、カウンタ(5)の計数
値を読取る。
(7)は入力端子(1),(2)のFG信号,PG信号が入力さ
れる位相制御タイミング設定回路であり、PG信号のパ
ルス前縁の直後のFG信号のパルス前縁のタイミングで
位相制御タイミングパルスを出力する。
(8)は速度制御演算手段を形成する速度制御演算回路で
あり、ラツチ回路(6)の計数値の差からシリンダモータ
の速度誤差信号を生成して出力端子(9)に出力する。
(9)は位相制御演算手段を形成する位相制御演算回路で
あり、設定回路(7)のタイミングパルスが入力されると
きのラツチ回路(6)の計数からシリンダモータの位相誤
差信号を生成して出力する。
(10)は位相ずれ検出手段を形成する位相誤差検出回路で
あり、設定回路(7)のタイミングパルスが入力されると
き,すなわち演算回路(9)にラツチ回路(6)の計数値が取
込まれるときに、ラツチ回路(6)の計数値を取込み、か
つ、取込んだ計数値と予め設定された後述の上,下限値
との比較にもとづき、シリンダモータの位相の後述の目
標範囲からのずれを検出する。
(11)は検出回路(10)の検出信号が入力される補正信号出
力回路であり、補正信号生成手段を形成し、入力された
検出信号にもとづいて位相ずれの方向を識別するととも
に、識別した位相ずれの方向に応じて、予め設定された
一定の位相微調整値の加,減算をくり返し、位相制御の
補正信号を生成する。
(12)は加算手段を形成する加算回路であり、演算回路
(9)の位相誤差信号に出力回路(11)の補正信号を加算
し、補正信号によつて補正された位相誤差信号を出力端
子(13)に出力する。
なお、コンピユータ(4)の内部で形成される基準クロツ
ク信号は、FG信号,PG信号より高周波数の信号から
なる。
また、演算回路(8),(9)の演算などは、コンピユータ
(4)が有する処理装置(CPU)のソフト処理によつて
行なわれる。
そして、カウンタ(5)は、基準クロツク信号を計数する
とともに、入力端子(3)のREF信号のパルス前縁によ
り、第2図(c)のtr,tr′のタイミングでリセツトさ
れ、このときカウンタ(5)の計数値は、同図(d)に示すよ
うに、tr,tr′のタイミングでリセツトされて0にな
る。
また、第2図(a)に示すFG信号のパルス前縁のタイミ
ングt1,t2,t3,t4,t5,t6,t7,t8それぞれに、ラツ
チ回路(6)がカウンタ(5)の計数値を取込んで演算回路
(8),(9),検出回路(10)に出力するとともに、同図(b)
に示すPG信号のパルス前縁t2′の直後のFG信号のパ
ルス前縁のタイミングt3に、設定回路(7)が演算回路
(9),検出回路(10)に位相制御タイミングパルスを出力
する。
そして、演算回路(8)は、ラツチ回路(6)から出力された
t1,t2,…,t8の計数値の差からシリンダモータの速度
変動を検出してデジタルの速度誤差信号を生成し、該速
度誤差信号を出力端子(9)に出力する。
また、演算回路(9)は、PG信号のパルス前縁t2′の直
後のt3にラツチ回路(6)から出力された計数値にもとづ
き、シリンダモータの位相変動を検出してデジタルの位
相誤差信号を生成し、該誤差信号を出力する。
ところで、REF信号によるカウンタ(5)のリセツト時
および、FG信号による速度,位相誤差信号の生成時に
は、REF信号およびFG信号によつてコンピユータ
(4)の中央処理装置に割込みがかけられるため、カウン
タ(5)のリセツトおよび速度,位相誤差信号の生成に要
する処理時間それぞれには、コンピユータ(4)は他の処
理を受付けない。
すなわち、カウンタ(5)のリセツトに要する処理時間,
速度誤差信号の生成に要する処理時間および、速度,位
相誤差信号の生成に要する処理時間を、τ,τおよ
びτfpそれぞれとすれば、第2図(e)に示すように、
tr,tr′それぞれからのτの斜線部分の間,t1,t2
t4,t5,t6,t7,t8それぞれからのτの斜線部分の間
および、t3からのτfpの斜線部分の間には、コンピユー
タ(4)が他の処理を受付けない。
なお、τ,τ,τfpは、コンピユータ(4)の処理速
度にもとづいて定まる期間であり、通常、FG信号の半
同期より短い。
そして、演算回路(8),(9)の速度,位相誤差信号によつ
てシリンダモータの回転を制御すると、負荷変動,再生
モードの切換えなどにもとづき、シリンダモータの回転
が変動してFG信号の周波数が変化し、その後のPG信
号の位相のロツク位置がずれてFG信号の位相が元の位
相からずれ、FG信号のパルス前縁とREF信号のパル
ス前縁とが一致してシリンダモータのサーボが乱れる。
そこで、この実施例では、つぎに説明するように、PG
信号の位相のロツク位置の範囲,すなわちシリンダモー
タの位相制御の目標範囲を予め定め、FG信号の周波数
変動によらず、PG信号の位相のロツク位置を常に目標
範囲内に引き込み、REF信号のパルス前縁を、FGパ
ルス信号のパルス前縁間のほぼ中央に自動的に調整制御
し、REF信号のパルス前縁とFG信号のパルス前縁と
が重ならないようにする。
まず、検出回路(10)に設定される目標範囲の上,下限値
について説明する。
いま、REF信号が立下る第3図(a)のtをPG信号
の位相の正規のロツク位置,すなわちREF信号のパル
ス前縁がほぼFG信号のパルス前縁間の中央になる位置
とし、このときカウンタ(5)の計数値が同図(b)に示すよ
うにNoになるとすれば、REF信号のパルス前縁とFG
信号のパルス前縁とが一致せず、処理時間τとτ
よびτfpとが重ならないようになるPG信号の位相ずれ
の範囲は、予め把握することができ、この範囲は、t
を中心としたFG信号の1周期以内になる。
そして、第3図(b)のth,tlの位置が、PG信号の前記
位相ずれの限界の位置になるとすれば、計数値がNoより
大きくなるthの位置,すなわち遅れ位相の位置が上限界
位置なるとともに、計数値がNoより小さくなるtlの位
置,すなわち進み位相の位置が下限界位置になり、th〜
tlの範囲が位相制御の目標範囲になるとともに、th,tl
の位置の計数値Nh,Nlが、上,下限値それぞれになる。
そして、前述の上,下限値それぞれが検出回路(10)に予
め設定されるとともに、検出回路(10)により、設定回路
(7)の位相制御タイミングパルスが入力される毎,すな
わち演算回路(9)にラツチ回路(6)の計数値が取込まれる
毎に、ラツチ回路(6)の計数値と、設定された上,下限
値とが比較され、現在のPG信号の位相,すなわち現在
のシリンダモータの位相の前記目標範囲からのずれが検
出される。
さらに、検出回路(10)から出力回路(11)に、検出した位
相ずれの方向を示す検出信号が出力され、出力回路(11)
に位相のずれ方向が把握される。
ところで、出力回路(11)には、予め、前記目標範囲より
十分少ない単位量だけPG信号の位相をずらすのに必要
な位相誤差信号の可変量に等しい位相微調整値が設定さ
れている。
そして、遅れ位相方向の位相ずれのときには、位相ずれ
が0になるまで、出力回路(11)が、位相微調整値の加算
を、検出信号の入力毎にくり返し、位相微調整値を累加
して形成された位相補正信号を出力する。
また、進み方向の位相ずれのときには、位相ずれが0に
なるまで、出力回路(11)が、位相微調整値の減算を、検
出信号の入力毎にくり返し、位相微調整値を累減して形
成された位相補正信号を出力する。
そして、加算回路(12)により、演算回路(9)の位相誤差
信号に出力回路(11)の位相補正信号が加算され、このと
き位相補正信号により、PG信号の位相は、常に、目標
範囲内に位相の自動的に引込まれて微調整される。
すなわち、検出回路(10),補正回路(11),加算回路(12)
は第4図のフローチヤートにしたがつて動作し、位相制
御タイミングパルスの出力毎に、カウンタ(5)の計数値
は下限値と比較された後に上限値と比較され、下限値よ
り小さければ、現在の位相補正信号Eiから位相微調整値
ΔEが減算されてあらたな位相補正信号Eiが形成され、
上限値より大きければ、現在の位相補正信号Eiに位相微
調整値ΔEが加算されてあらたな位相補正信号Eiが形成
される。なお、目標範囲内のときは、微調整値ΔEの
加,減算が行なわれず、現在の位相補正信号Eiが保持さ
れる。
さらに、位相誤差信号Epに位相補正信号Eiが加算され、
該加算によつて形成された信号,すなわち補正された位
相誤差信号(Ep+Ei)によりシリンダモータの位相が制
御され、PG信号が目標範囲に引込まれる。
なお、第1図の場合は、目標範囲の設定にもとづき、P
G信号の位相が第2図(b)の位置,すなわちREF信号
のパルス前縁がFG信号の立下りに一致するt2′に引込
まれてロツクされる。
そして、PG信号の位相が、常に、目標範囲に引込まれ
るため、REF信号のパルス前縁が、常に、ほぼFG信
号のパルス前縁間の中央に位置するため、負荷変動,再
生モードの切換えなどが生じても、REF信号のパルス
前縁とFG信号のパルス前縁とが一致せず、カウンタ
(5)のリセツトと速度,位相誤差信号の生成とは重なる
ことがなく、サーボの乱れを排除して、シリンダモータ
を安定かつ正確に制御することができる。
また、再生モードを切換えても、シリンダモータの位相
のロツク位置が自動的に調整され、カウンタ(5)のリセ
ツトと速度,位相誤差信号の生成とが重ならないため、
従来の直流オフセツト信号により調整が不要になり、操
作の簡素化が図れる。
なお、REF信号,FG信号のパルス後縁により、カウ
ンタ(5)のリセツト,計数値の読取りを行なう場合およ
び、PG信号のパルス前,後縁の両方でカウンタ(5)を
リセツトする場合などに適用できるのは勿論である。
また、REF信号の周期などが実施例と異なる場合およ
び、回転ヘツドの個数が実施例と異なる場合にも適用で
きるのは勿論である。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明の磁気記録再生装置によると、
補正信号によつて位相誤差信号を補正したことにより、
シリンダモータの位相が、常に、目標範囲内に自動的に
引込まれ、このときフリーランニングカウンタをリセツ
トする位相基準信号のパルス前,後縁のいずれか一方ま
たは両方が、速度検出パルス信号のパルス前縁または後
縁間のほぼ中央に位置し、前記カウンタのリセツトと速
度,位相誤差信号の生成とが重ならず、シリンダモータ
を安定かつ正確に制御することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第4図はこの発明の磁気記録再生装置の1
実施例を示し、第1図は一部のブロツク図、第2図(a)
〜(e)は動作説明用のタイミングチヤート、第3図(a),
(b)は目標範囲の説明用のタイミングチヤート、第4図
は動作説明用のフローチヤートである。 (5)……フリーランニングカウンタ、(8)……速度制御演
算回路、(9)……位相制御演算回路、(10)……位相誤差
検出回路、(11)……補正信号出力回路、(12)……加算回
路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】複数の回転ヘツドにより磁気テープを順次
    にヘリカルスキヤンし、かつ前記各ヘツドの回転駆動用
    のシリンダモータの速度に比例して周波数が変化する速
    度検出パルス信号と前記モータの位相に比例して位相が
    変化する位相検出パルス信号とが入力されるシリンダサ
    ーボ回路に、前記両検出パルス信号より高周波数の基準
    クロツク信号を計数するとともに前記モータの位相基準
    用の位相基準パルス信号のパルス前,後縁のいずれか一
    方または両方のタイミングでリセツトされるフリーラン
    ニングカウンタと、前記速度検出パルス信号のパルス前
    縁または後縁の前記カウンタの計数値の差から前記モー
    タの速度誤差信号を生成する速度制御演算手段と、前記
    位相検出パルス信号のパルス前,後縁のいずれか一方ま
    たは両方の直後の前記速度検出パルス信号のパルス前縁
    または後縁の前記カウンタの計数値から前記モータの位
    相誤差信号を生成する位相制御演算手段とを備え、前記
    両誤差信号にもとづいて前記モータの速度,位相を制御
    する磁気記録再生装置において、前記サーボ回路に、前
    記速度検出パルス信号のパルス前縁または後縁間のほぼ
    中央で前記カウンタがリセツトされる位相制御の目標範
    囲の限界値に対応する前記カウンタの計数値が上,下限
    値として予め設定され,前記位相制御演算手段に前記カ
    ウンタの計数値が取込まれる毎に前記カウンタの計数値
    と前記上,下限値との比較にもとづき前記モータの位相
    の前記目標範囲からのずれを検出する位相ずれ検出手段
    と、 前記位相ずれ検出手段の検出毎に前記モータの位相の前
    記目標範囲からのずれ方向に応じて予め設定された位相
    微調整値の加,減算をくり返し,位相制御の補正信号を
    生成する補正信号生成手段と、 前記位相制御演算手段から出力された前記位相誤差信号
    に前記補正信号を加算して出力する加算手段と を備えたことを特徴とする磁気記録再生装置。
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