NL8202503A - Servobesturingsstelsel. - Google Patents

Description

~' t i ” i C/Ca/lh/1434 ~ i ! Servobesturingsstelsel.

i ; ; ... ... ' ' f i 1 5

De uitvinding heeft betrekking op een servo-! besturingsstelsel, en raeer in het bijzonder op een servo- 1 5 besturingsstelsel met een faseservolus, bestemd voor toe- i I ’ passing bij een inrichting voor weergave van een op een ; 5| registratiemedium opgenomen signaal.

! -Bij weergave van informatie uit een dergelijke j ! plaat, zoals een plaat met daarop in impulskodegemoduleerde • ) - ! vorm geregistreerde audio-informatie, dient ter verkrijging f I .- van een stabiele aandrijving in rotatie van de plaat met 10; hoge nauwkeurigheid eeri servobesturingsstelsel te v/orden toegepast. Voor opname van een audiosignaal in impulskodegemoduleerde vorm op een plaat zijn verschillende methoden voorgesteld. Volgeris een eerste methode wordt het in impulskodegemoduleerde vorm gebrachte audiosignaal bij konstante 15 hoeksnelheid van de plaat opgenomen? volgens een tweede methode wordt het signaal bij konstante lineaire snelheid op de plaat opgenomen. Ter verkrijging van een zo groot mogelijke registratiedichtheid verdient de methode van signaalopname bij konstante lineaire snelheid de voorkeur.

,20 Daarbij dient echter het bij konstante lineaire snelheid op de plaat opgenomen signaal ook weer bij konstante lineaire snelheid te worden uitgelezeri. Volgens een bepaald voorstel voor besturing van de rotatie van de schijfvormige plaat tijdens signaalweergave wordt het uitgelezeri signaal zelf 25 gebruikt voor besturing van de rotatie bij konstante lineaire snelheid.

Het in digitale vorm gebrachte, bijvoorbeeld impulskodegemoduleerde audiosignaal wordt in het algemeen opgenomen volgens een zogenaamd "base band” principe, dat 30 afwijkt van draaggolfmodulatie, zoals amplitudemodulatie of dergelijke.

Bij opname van het audiosignaal volgens het "base band" principe wordt voor het signaal eeri kode met een beperkte '(maximale)' bi'twaardeduur gebruikt. Bij eeri derge- t 8202503 « * l . j Γ . -2- - ' ’ f lijke kode met beperkte bitwaardeduur wordt het minimale interval T . tussen de overgangen van twee informatie- waarden ter verhoging van het registratierendement verlengd, terwijl het maximale interval T _ tussen opeenvolgende max • I 5^ bitwaardeovergangen ter vergeniakkeli jking van de zelfklok-1 kende werking tijdens signaalweergave wordt verkort. De • toepassing van een dergelijke kode maakt het mogelijk om : t een maximaal overgangsinterval Tmax of een minimaal over-i gangsinterval T^n van voorafbepaalde waarde te krijgen. . i10' Afwijkingen van de desbetreffende overgangsintervalduur T I of Tm^n van een bepaalde referentiewaarde kan dan worden ! f gedetecteerd en worden gebruikt als informatie voor regeling , i van de p.laatrotatie op een voorafbepaalde, lineaire snelheids- * , : . waarde.

;15 Aangezieri de desbetreffende kode zodanig is * ’ geformeerd, dat het maximale overgangsinterval T gewoon- lijk niet tweemaal > opeenvolgend in het uitgangssignaal voorkcmt,. wordt een dergelijke opeenvolging van het maximale overgangsinterval Tmax als beeldsynchronisatiesignaal ge-20 bruikt. Aangezien dit beeldsynchronisatiesignaal steeds gedurende een beeldperiode dient te verschijnen, vzerkt het servobesturingsstelsel zodanig, dat dit maximale overgangsinterval TTnav aan een referentiewaarde gelijk geraaakt wordt; op die wijze kan de lineaire rotatiesnelheid van de schijf-25, vormige plaat konstant gemaakt worden. In dat geval wordt voor het maximale overgangsinterval T __ een duur van 5,5T gekozen, waarbij T de bitwaardeduur van de ingangsinformatie is. Bij deze methods wordt uit het verschijnen van een

maximaal overgangsinterval T _ van kortere duur dan 5,5T

max 30 een foutsignaal afgeleid voor verlaging van de rotatiesnelheid van de motor; op soortgelijke wijze wordt uit het verschijnen van een maximaal overgangsinterval Tmax van meer dan 5,5 een foutsignaal voor verhoging van de 'rotatiesnelheid afgeleid. Op die wijze wordt een konstante lineaire 35 plaatrotatiesnelheid verkregen. Nadat de plaatrotatiesnel-heid op deze wijze is gestabiliseerd, resp. konstant is gemaakt, wordt het servobesturingsstelsel door middel van ... wisselschakelaar naar een faseservobesturingsstelsel over- 82 0 25 03 > . · i t ' '.....: : ’ -3- i : t geschakeld. Dit laatstgenoemde stelsel is zodanig uitgevoerd, • dat het in het uitgelezen signaal voorkomende beeldsynchro- j nisatiesignaal aan fasevergelijking wordt onderworpen met i ; | een door een referentieoscillator, zoals een kwartsoscilla-. | 5’ tor met daaropvolgende frequentiedeler, geleverd referentie- I signaal ter lengte van de videobeeldperiodeduur. De aandrijf- } motor wordt dan door het uitgangssignaal van de faseverge-lijkingsschakeling aan faseregeling onderworpen. ί ' Bij een dergelijk servobesturingsstelsel doet

| I

ί10 zich het verschijnsel voor, dat de faseservobesturing aan- j 1 vankelijk niet in bedrijf is, doch door de genoemde schake- ; ’ ! laar wordt geactiveerd nadat de lineaire plaatrotatiesnel- 1 i ' heid door de eerdere servobesturing tot stand gebracht is.

Dit is heit gevolg van het feit, dat de voor detectie van '15 het beeldsynchronisatiesignaal toegepast, als .fasevergren-I delde lus uitgevoerde schakel'ing een beperkt invanggebied heeft? zolang als de lineaire snelheid van de plaat niet op een althans teriminste nagehoeg konstante waarde is gebracht, kan geen fasevergrendelde lus met het uitgangs-20 signaal van de referentieoscillator tot stand gebracht wor-den, daar de bij het stabilisereri van de lineaire snelheid optredende foutspanningen buiteri het invanggebied van de ' voor detectie dienende, als fasevergrendelde lus uitgevoerde schakeling liggeri.

25 Een dergelijk servobesturingsstelsel zou kunnen worden uitgevoerd als een volledig digitale schakeling. Daarbij wordt de voor aandrijving in rotatie van de plaat % dienende motor in het algemeen bekrachtigd door middel van een impulsbreed'tegemoduleerd signaal. Vanuit het gezichts-30 punt van digitale servobesturing is het daarbij voldoende, dat de ijasevergelijkingsschakeling van het faseservobestu-ringsstelsel als uitgangssignaal een met de optredende fase-fout overeenkomend, impulsbreedtegeraoduleerd signaal afgeeft. Een dergelijk voor de motorbekrachtiging dienend faseservo-35 signaal heeft echter de 'impulsherhalingsfrequentie van het . (video) informatiebeeld,rterwij1 de beeldfrequentie van de op de plaat bp te nemen, impulskodegemoduleerde informatie bijvoorbeeld 7,35 kHz bedraagt en derhalve tot het koorbare " 82 0 25 03 ' ' I....... ~ .-4- · I . _ . ·..- laagfrequentgebied behoort. Een dergelijk servobesturings-i stelsel vertoont derhalve het nadeel, dat het voor bekrach-I ; tigirig van de aandrijfmotor dienende signaal binnen het j ! hoorbare audiospectrum gelegen stoorsignalen veroorzaakt. .

! 5! De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, , i .

I een ser'vobesturingsstelsel te verschaffen, waarbij de voor i | aandrijving in rotatie van de motor bij konstante lineaire ' | I snelheid dienende servolus en de vervolgens werkzame fase-1 servolus voor nauwkeurige ibesturing van de motorrotatie als ;10 digitale schakelingen' zijn uitgevoerd.

j Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een I servobesturingsstelsel te verschaffen, waarbij de frequentie j ; van het voor bekrachtiging van de aandrijfmotor dienende ; ; signaal buiteri het' hoorbare frequentiespectrum ligt, zelfs 15 indieii een uit eeri plaat uitgelezen faseinformatiesignaal | een tot het hoorbare audiospectrum behorende frequentie · vertoont.

Daartoe 'verschaft de uitvinding een servobesturingsstelsel voor een inrichting, welke een motor voor aan-20 drijving in de rotatie bij konstante lineaire snelheid Vein een schijfvormige plaat met een daarop in een kode met be-perkte bitwaardeduur geregistreerd signaal benevens middelen ’* voor uitlezing van een dergelijk signaal bevat. Γη eerste instantie behoren tot dit stelsel: 25 een impulsbron voor opwekking eri afgifte van klokiii^ulsen, middelen voor telling van het aantal tijdens ieder bitwaardeovergangsinterval afgegeven klokimpulsen en voor op de telling gebaseerde onderscheiding of dat aantal 30 tijdens een beeldperiode groter of kleiner is gewordeh, benevens middelen voor op de onderscheiding gebaseerde regeling van de motorrotatiesnelheid op een konstante ' lineaire waarde.

35 Volgehs de uitvinding dient het stelsel voorts te zijn gekerimerkt door: middelen voor vorming van een signaal, waarvan i ~ . de.frequentie N maal zb groot als die van een in het uitge- — 82025 03 -*· ϊ .Π ~ " ~5- ” ~~ . ' lezen signaal voorkomehd faseinformatiesignaal is, als referentiesignaal voor dat faseinformatiesignaal, v\ - middelen voor fasevergelijking van het referen- ' i ; tiesignaal met het faseinformatiesignaal gedurehde N maal . ; 5 en voor vorming_van eeh faseservosignaal, waarvan de fre- ! Ϊ - quentie N maal zo groot als die van het faseinformatie-! signaal is en buiteri het hoorbare audiospectrum ligt, eh r ; ί i door τ' · | middelen voor toevoef van het' faseservosignaal 110 aan de motor.

; ; De uitvinding zal worderi verduidel'ijkt in de Γ · nuvolgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van eeh uitvoeringsvoorbeeld, waartoe de uitvinding ! * i zich echter niet beperkt. In de tekening toneh; |15 Figuur 1 eeh principeblokschema van eeh uit- : voeringsvoorbeeld van eeh servobesturingsstel'sel volgens : i de uitvinding in geval van toepassing bij de uitlezing van eeh schijfvormige plaat met impulskodegemoduleerde audio-inf ormatie; en 20 Figuur 2A-2G enige golfvormen ter verduidelij- king van de werking van het stelsel volgens figuur 1.

Bij het in figuur 1 weergegeveh servobesturings- • stelsel volgens de uitvinding wordt een schijfvormige plaat D met daarop in impulskodegemoduleerde vorm opgenomen audio- 25 informatie of dergelijke in rotatie aangedreven door middel van een motor M. Het op de plaat D opgeriomeh signaal, dat door een fotodet'ector 1 wordt uitgel'ez'eh, is in een kode met beperkte bitwaardeduur bij konstante lineaire rotatie- snelheid op de plaat D bpgenomeh. Een dergelijke kode met 30 beperkte bitwaardeduur heeft als eigenschap, dat het miniraale interval T . tussen dpeenvolgende bitwaarden w0,r eh wl" mm - een zodanige lengte heeft, dat een goede registratiedicht-heid wordt verkregeri, terwijl het maximale interval tussen opeenvolgende bitwaarden zo kort is, dat een zelf-35 klokkehde werking tijdens signaalweergave, resp. signaal-uitlezing, v/ordt vergemakkelijkt. Daarbij wordt gebruik gemaakt van het felt, dat het' toegepaste kodeformaat zelf geen opeenvolging van twee of meer maximale overgangsinter- ,™= 82 0 25 03 4 .

-6- ' ! vallen Tmax kent; een dergelijke opeenvolging van twee maximale overgangsintervallen Tmax kan derhalve als beeld-synchronisatiesignaal gebruikt worden. Ditgaande van feit, ; dat dit beeldsynchronisatiesignaal gedurende Sen beeld-; 5! periode verschijnt, vindt de servobesturing zodanig plaats, ; dat het maximale overgangsinterval Troax als referentie- waarde wordt gebruikt om de lineaire rotatiesnelheid konstant : j te maken. Bij het hier beschreven uitvoeringsvoorbeeld van ; de uitvinding wordt voor de duur van het maximale overgangs-!10 · interval T een waarde van 5,5T gekozen, waarbij T de

IilaX

1 * bitwaardeduur van de ingangsinformatie vertegenwoordigt.

Het door de fotodetector 1 uitgelezen, impuls- \ 1 | ! kodegemoduleerde signaal wordt via een versterker 2 toege- ; voerd aan een golfvormkorrektieschakeling 3 voor omzetting ;15. in een binair,'rechthoekgolfvormig infonnatiesignaal met . de binaire waarderi "1" eri "0".

Vervolgeris zal het servobesturingsstelsel aan de hand van het principeblokschenia volgens figuur 1 meer in details worden beschreven.

20 Bij het afgebeelde uitvoeringsvoorbeeld dient de servobesturingsschakeling ter verkrijging van een kon-stante lineaire rotatiesnelheid niet slechts voor dit doelr .* doch tevens als snelheidsservobesturingsschakeling. Dit uitvoeringsvoorbeeld vertoont een geheel gedigitaliseerde 25. schakeling, waarbij de vaststelling, of het maximale over-gangsinterval T van het uitgelezen signaal een duur van

Boa · 5,5T heeft, geschiedt door telling van het aantal klok- i : impulsen gedurende ieder overgangsinterval van het uitge-·'’ lezen signaal, waarbij de konstante frequentie in voldoende 30 mate hoger dan de bitfrequehtie van het uitgelezen signaal is.

Bij het blokschema volgens figuur 1 heeft het verwij zingsgetal 41 be'trekking op een desbetrefferide teller; )3 deze ontvangt aan zijn klokimpulsaansluiting CK klokimpulsen 35 CP met een impulsherhalingsfrequentie van bijvoorbeeld ongeveer 34,6 MHz van eeri als referentieoscillator dienende kwartsoscillator 8. Het uitgangssignaal HF van de golfvormkorrektieschakeling 3 wordt via een NIET-EN-poorts chakeling 82025 03 * . * %.

H"; _" ” ~~ ' -7- " , 5 42 en een EN-poortschakeling 45 in zijn oorspronkelijke vonu toegevoerd aan de wisaansluiting CL van de teller 41, welke door de stijgende flank van het signaal HF wordt gewist. Het door middel van de omkeerschakeling 43 verkregen | 5: inverse signaal HF wordt aan de wisaansluiting CL van de : teller 41 via een niet-en-poortschakeling 44 en de EN-poort schakeling 45 toegevoerd, zodat de teller 41 bovendien ; ; door de dalende flank van het signaal HF wordt gewist. Dit ' i : heeft tot gevolg, dat de teller 41 een telling uitvoert, 10 van het gedurende de opeenvolgende bitwaardeovergangsinter-‘ ! i vallen van het signaal HF verschijnende aantal klokimpulsen.

» i i i CP. Indien het tijdens een overgangsinterval getelde aantal j ; | klokimpulsen CP zelfs maar een hoger blijkt te liggen dan het aantal gedurende een overgangsinterval met een duur van .15 5,5T te verwachten klokimpulsen, krijgen voorafbepaalde ! uitgangssignalen van de teller 41 ieder de binaire waarde i "l", waardoor het' uitgangssignaal van een niet-en-poortscha-keling 46 de binaire waarde ”0" krijgt. Aangezien dit laatst-genoemde uitgangssignaal aan de vrijgeefaansluiting EN van 20 de teller 41 wordt toegevoerd, wordt de telwerking van deze laatstgenoemde onderbrokeri en worden de niet-en-poortschake-lingen 42 eh 44 geblokkeerd, zodat geen wissing van de teller 41 bij het verschijnen van de daaropvolgende signaal HF optreedt.

25 De uitgangsimpulsen CP van de kwartsoscillator 8 worden voorts toegevoerd aan een eerste frequentiedeler 91 voor frequehtiedeling door M. Het uit deze frequentie-deling resulter'eride uitgangssignaal CP1 volgens figuur 2A :: wordt toegevoerd aan een tweede frequentiedeler 92 voor 30 deling door N. Het daaruit res'ulterende uitgangssignaal C?2 . volgens figuur 2B wordt toegevoerd aan een derde 'frequentiedeler 93 voor frequentiedel'ing door L, zodat een signaal SFX met de beeldper'iode resulteer't (zie figuur 2C).

Dit signaal SFX wordt toegevoerd aan de klok-35 impulsaansluiting CK van een flip-flop 47 van het D-type, zodat het uitgangssignaal van de niet-eri-poortschakeling 46 bijvoorbeeld bij de stijgende flank van het signaal SFX .. in de flip-flop 47 wordt vergrendeld.

- 82 0 25 03 X ' · * ‘ ' ί : · 1 ‘ “δ·· " ..............

Bovendien wordt het signaal SFX via een omkeer-schakeling 48 toegevoerd aan de startaansluiting van een ί monostabiele multivibrator 49, welke een uitgangsimpuls J afgeeft, waarvan de stijgende flank enigszins is vertraagd | 5j ten opzichte van die van het signaal SFX. Deze uitgangs-\ impuls wordt via de EN-poortschakeling 45 aan de wis-! I aansluiting CL van de teller 41 toegevoerd, zodat de teller j \ 41 door de stijgende flank van de uitgangsimpuls wordt i i gewist. Daarop krijgt het uitgangssignaal van de niet-en-j10 j poortschakeling 46 de waarde ”1", zodat de teller 41 weer l ? j | in voor telling gerede toestand wordt gebracht; de niet-en- l i | j poortschakelingen 42 en 44 worden opengestuurd voor her-! | nieuwde telling van het aantal tijdens opeenvolgende over- j 1 ί ! gangsintervallen van het uitgelezen signaal verschijnende ;15; klokimpulseri CP.

! Zoals in het voorgaande reeds is opgemerkt, ) .

wordt in de. flip-flop 47 van het D-ty.pe bij iedere beeld-periode het uitgangssignaal van de niet-en-poortschakeling 46 vergrendeld. Indien tijdens een beeldperiode van het 20; uitgelezen signaal overgangsintervallen met een grotere duur dan 5,5T van het signaal HF optreden, gaat het uitgangssignaal van de hiet-eri-poortschakeling 46 naar de waarde : "0H.

De flip-flop 47 van het D-type zal derhalve 125 een uitgangssignaal VS afgeven, dat gedurende de volgende beeldperiode de waarde "0" aanneemt indien tijdens een beeldperiode enig overgangsinterval met een langere duur dan 5,5T van het signaal HF optreedt, doch de waarde "1" indien zulks niet het geval is.

30 Dit uitgangssignaal VS van de flip-flop 47 van het D-type wordt rechtstreeks aan een EN-poortschakeling 51 en na orakering door eeri omkeerschakeling 52 aan een EN-poortschakeling 53 toegevoerd. Het uitgangssignaal van de EN-poortschakeling 51 wordt via een OF-poortschakeling 54 35 toegevoerd aan de omkeeringangsaansluiting van eeri opera-tionele versterker 60, terwijl het uitgangssignaal van de EN-poortschakeling 53 via eeri OF-poortschakeling 55 aan de —; niet-omkeeringangsaansluiting van de operationele versterker 82 025 0 3 "? · 4 1 Π “ ~ Τ9: ~ .........

60 wordt toegevoerd.

Zoals later nog zal worden beschreven blijven de EN-poortschakelingen 51 en 53 in open of doorlaattoestand totdat de rotatiebeweging van de plaat een konstante line-5! aire. snelheid heeft bereikt; in deze open toestand of door-; laattoestand van de beide poortschakelingen wordt derhalve 1 het uitgangssignaal VS van de flip-flop 47 doorgelaten. j Bij een te lage rotatiesnelheid van de plaat D, zal het maximale overgangsinterval Tmax in het uitgelezen signaal 10 HP derhalve een langere duur dan 5,5T hebben, zodat het j I uitgangssignaal VS van de flip-flop 47 de waarde ”0" ver- 1 toont, EN-poortschakeling 51 een uitgangssignaal ter waarde ; "0" afgeeft en de EN-poortschakeling 53 een uitgangssignaal ! ter waarde '"1" afgeeft; de operationele versterker 60 geeft 15^ dan als uitgangsspanning een positieve spanning af, waar-j door de rotatiesnelheid van de aandrijfmotor M wordt ver-• groot.

Wanneer de rotatiesnelheid van de plaat D daar-entegen te hoog ligt, zal het maximale overgangsinterval Tmax 20 van het uitgelezen signaal HF een kortere duur dan 5r5T hebben, zodat het uitgangssignaal VS van de flip-flop 47 de waarde "1" vertoont, de EN-poortschakeling 51 een uitgangssignaal ter waarde Ml" afgeeft en de EN-poortschakeling 53 een uitgangssignaal ter waarde ,,0W levert, zodat de 25. operationele versterker 60 dan als uitgangsspanning een negatieve spanning afgeeft, waardoor de rotatiesnelheid van de aandrijfmotor M wordt verlaagd,

Naar mate de lineaire rotatiesnelheid van de plaat D dichterbij de voorafbepaaldegewenste snelheids-30 waarde komt, zal de duur van het maximale overgangsinterval Tmax van uitgelezen signaal HF dichterbij '5^5Τ komen. te liggen. Het uitgangssignaal VS van de flip-rflop 46 van het-:D-type zal dan gedurende iedere beeldperiode of, afhan-kelijk van de detectieriauwkeurigheid van de teller 41, 35 gedurende een langere dan een beeldperiode afwisselende waarderi "1" en "0" vertonen. Indien bijvoorbeeld wordt ver-ondersteld, dat het signaal VS bij iedere beeldperiode ________, afwisseld de waarde "l" en W0W vertoont, zal met een perio- - 82025 03

V

v i~~ -10- j i 1 5

• I

diciteit van twee beeldperiodeduren aan de aandrijfraotor M

l * = een bekrachtigingsimpuls met een arbeidsfaktor van 50% : | worden geleverd. De aandrijfmotor M krij^t dan een bekrach- ! tigingsspanning van gemiddeld niveau toegevoerd, zodat de : 5: plaat D op de gewenste Xineaire rotatiesnelheid wordt ver- | grendeld.

> J De poortsignalen voor de EN-poortschakelingen | 51 en 53 worden gevormd door middel van een teller 70. Deze ontvangt aan zijn wisaansluiting CL een beeldsynchronisatie-

' I

110; signaal SF, dat door middel van een met de golfvormkorrektie- l i | ί schakeling 3 gekoppelde beeldsynchronisatiesignaaldetector | ! 6 uit het signaal HF wordt afgescheiden. Voorts ontvangt • ! de teller 70 aan zijn klokimpulsaansluiting CK van de beeld-| synchronisatiesignaaldetector 6 een met het beeldsynchroni- 15! satiesignaal SF synchroon signaal SFG volgens figuur 2D.

1 ! Dit signaal SFG wordt als signaal van dezelfde frequentie jf ' als het beeldsynchronisatiesignaal SF verkregen door fre-I quentiedeling van de uitgangsklokimpulsen van een als fase-^ vergrendelde lus uitgevoerde schakeling voor levering van 20 met de uit het uitgelezen signaal HE afgescheiden klokimpul-sen gesynchroniseerde klokimpiilsen. Aangezien de als fase-vergrendelde lus uitgevoerde schakeling niet tot stabiele • vergrendeling in staat is voordat de rotatiesnelheid van de plaat D op de gewenste konstante lineaire snelheid is 25 vergrendeld, zal de synchronisatiesignaaldetector 6 het i ! beeldsynchronisatiesignaal SF niet uit het uitgelezen signaal HF kunnen afscheiden, zodat de detector 6 dan hiet het signaal SF doch slechts het signaal SFG levert.

Als gevolg van het feit, dat het signaal SF 30 ; slechts na vergrendeling van de rotatiesnelheid van de plaat D op de gewenste, konstante lineaire waarde wordt verkregen, vindt geeh wissing van de teller 70 plaats doch volgt een ’ sequentiele telling van het signaal SFG. Teneinde de invloed van uitwendige stoorbronnen zoveel mogelijk te beperken, 35 is de teller 70 zodanig uitgevoerd, dat het uitgangssignaal Q van de teller 70 bijvoorbeeld na telling van 8 opeenvol-gende signaleri SFG de waarde "1” aanneemt.

-----i Wanneer de linaire rotatiesnelheid op deze - 82025 03 ~Ί ~ " -li- wijze konstant geworden is, wordt dit vastgesteld door de detector 6, welke dan het beeldsynchronisatiesignaal SF afgeeft. Daardoor wordt de teller 70 gewist; aangezien de ! bereikte telwaarde nooit tot "8" zal stijgen, blijft het * 5; uitgangssignaal Q op de waarde "O'1.

; Het uitgangssignaal Q van de teller 70 wordt toegevoerd aan de EN-poortschakelingen 51 en 53, zodat deze I in him open of doorlaattoestand blijven tot de lineaire rotatiesnelheid op een konstante waarde dfs gekomen. Zodra 10 dit het geval is, worden de EN-poortschakelingen 51 en 53 geblokkeerd, waarna een nog nader te beschrijven fase- * ί ; ! servobesturing van de aandri jfmotor M in werking treedt.

i ;

Deze faseservobesturing verloopt op de volgende : wijze. De door de eerste frequentiedeler 91 afgegeven riit- 15; gangsimpulseri CP^ volgens figuur 2A worden geteld door een teller 94, terwijl door de tweede frequentiedeler 92 afgegeven uitgangsimpulsen CP^ door een teller 95 worden geteld. Wanneer de frequentiedeelverhouding van de derde frequentiedeler 73 een waarde L heeft, waarbij L = 2m, kunnen de 20 beide tellers 94 en 95 als m-bitstellers worden uitgevoerd. Het kleine m-bits uitgangssignaal van de teller 95 wordt toegevoerd aan eeri vergrendelschakeling 96 voor vergrende-ling daarin door middel van het van de beeldsynchronisatie-signaaldetector 6 afkomstige en met het in het uitgelezen 25 signaal aanwezige beeldsynchronisatiesignaal synchrone signaal SFG. Het' m-bits uitgangssignaal van deze vergrendelschakeling 96 en het m-bits uitgangssignaal van de teller 94 worden voor vergelijking met elkaar toegevoerd aan een digitale vergel'ijkingsschakeling 97, welke een signaal Spw 30 afgeeft, dat de waarde "l" vertoont tijdens eeri periode, welke afloopt wanneer het teluitgangssignaal van de teller 94 korat sameri te vallen met het vergrendelde uitgangssignaal van de vergrendelschakeling 96, en de waarde ”0" aanneemt tijdens eeri periode, welke afloopt wanneer het 35 teluitgangssignaal van de teller 94 na de hiervoor genoemde coincidentie weer de waarde "0" heeft bereikt.

Aangezien de uitgangsklokimpulseri CP2 van de frequentiedeler 92 eeri frequentie hebberi, welke '2m = L maal — 82025 03 . * .

% t · _ _ . r -12- i , * *n de beeldfrequentie fF bedraagt, zal de teller 95 binnen een beeldperiode een aantal dergelijke klokimpulsen CP 2 tellen, ; dat met het aantal bits overeenkomt, dat wil zeggen van "0" tot de teller 95 herhaalt deze telling. Aange- ; 5 zien de uitgangsklokimpulsen CP^ van de eerste frequentie-deler 91 een frequentie hebben, welke N maal die van de klokimpulsen CP, bedraagt, telt de teller 94 binnen een 1 beeldperioden N maal de klokimpulsen CP^ van "0" tot "2111 . de teller 94 herhaalt deze teller. De vergrendelschakeling '10 96 vergrendelt het uitgangssignaal van de teller 95 tijdens de duur van het beeldsynchronisatiesignaal, zodat de ver-i ; grendelschakeling 96 een telwaarde in opslag neemt, welke i het verschil tussen het begin van de telling door de teller I 95 en het signaal SFG vormt. Indien de referentiebeeldperio-15 de samenvalt met de periode van het beeldsynchronisatiesignaal wordt bij iedere beeldperiode eenzelfde telwaarde vergrendeld. Indien de referentiebeeldperiode daarentegen van de beeldsynchronisatiesignaalperiode verschilt, wordt ,if bij iedere beeldperiode een verschillende telwaarde vergren-20 deld.

Aangezien de teller 94 tijdens een beeldperiode N maal de telling van ”0” tot ^2111-^ " herhaalt, stelt de • vergelijkingsschakeling 97 N maal gedurende een beeldperiode de coincidentie van de beide ingangssignalen vast, zodat 25 gedurende iedere beeldperiode door de vergelijkingsschakeling 97 N perioden van het vergelijkingsuitgangssignaal worden afgegeven. Dit wil zeggen, dat de vergelijkingsschakeling 97 een signaal Sp^ afgeeft, waarvan de frequentie N maal de beeldfrequentie fp bedraagt. Aangezien de arbeids-30 faktor (duty ratio) van dit signaal Spw met de in de vergrendelschakeling 96 vergrendelde telwaarde varieert, heeft het de gedaante van een impulsbreedtegemoduleerd signaal.

Als voorbeeld wordt nu het geval beschouwd, 35 waarbij de beide tellers 94 en 95 4-bitstellers zijn, ter- 4 wijl N = 4; aangezien L = 2 = 16, hebben de klokinqpulsen CP2 een impulsherhalingsfrequentie van 16fp, terwijl de ________ klokimpulsen CP^ een viermaal zo hoge irapulsherhalings- j· 82 0 2 5 0 3 "·. " 3 *

V

Γ~~; ' -ΐ3- - — frequentie hebben. De tellers 94 en 95 tellen derhalve de klokimpulsen van "0" tot "15H. Indien nu wordt veronder-j steld, dat de door het signaal SFG volgens figuur 2D in de | ' vergrendelschakeling 96 vergrendelde telwaarde "7" is, zal i 5; de vergelijkingsschakeling 97, daar deze telwaarde ”7" de middelste van de 16 mogelijke telwaarden is, een impuls- i , breedtegemoduleerd signaal Spw volgens figuur 2E afgeven, | i dat een arbeidsfaktor van 50% heeft.

i

Vervolgens wordt aangenomen, dat door :het 110 = signaal SFG volgens figuur 2F in de vergrendelschakeling 96 i 1 een telwaarde "10" wordt vergrendeld. De vergelijkings- ; i I schakeling 97 geeft dan een impulsbreedtegemoduleerd signaal j 1 SpW volgens figuur 2G af, waarvan de arbeidsfaktor hoger dan 5Q% ligt.

15, Dit laatstgenoemde signaal Spw wordt toegevoerd aan de EN-poortschakeling 56 en voorts, via een omkeerscha-keling 57, aan een EN-poortschakeling 58. Aangezien deze beide poortschakelingen 56 en 58,-nadat de lineaire rotatie-snelheid van de plaat D een konstante waarde heeft bereikt, 20 via een omkeerschakeling 59 het uitgangssignaal Q van de teller 70 krijgen toegevoerd, worden de poortschakelingen operiges'tuurd, zodat het impulsbreedtegemoduleerde signaal Spw via de EN-poortschakeling 56 en de OF-poortschakeling 54 naar de omkeeringangsaansluiting van de oper.ationele 25 versterker 60 aan, terwijl het inverse signaal Spw via de EN-poortschakeling 58 en de OF-poortschakeling 55 naar de niet-orakeeringangsaansluiting van de operationele versterker 60.

Als gevolg daarvan wordt de aandrijfmotor M 30 bekrachtigd op het met de arbeidsfaktor van het impulsbreedtegemoduleerde signaal Spw overeenkomende niveau. Zoals in het voorgaande reeds is uiteengezet dieneri de aan de aandri j fmotor toegevoerde bekrachtigingsspanningen voor het bereiken van de gewenste konstante lineaire rotatiesnelheid 35 van de plaat D aan de buiterirand en de binnenrand van de plaat D van elkaar te verschillen, aangezien de rotatie-hoeksnelheid van de motor M bij de buitenrand en de binnen-rand van de plaat D verschilt. Een dergel'ijk verschil in 82025 03 Γ“Τ ~ ----- ~ -14-.....’ ; bekrachtigingsspanning wordt verkregen door de beschreven variatie van de arbeidsfaktor (duty ratio) van het impuls-• breedtegemoduleerde signaal Spw.

Wanneer door de detector 6 als gevolg van ; 5; grote fluctuaties in de lineaire rotatiesnelheid gedurende ; 8 opeenvolgende beelden geen beeldsynchronisatiesignaal SF

is gedetecteerd, en zulks nadat de plaat D in principe , op een konstante lineaire rotatiesnelheid is gebracht, neerat het uitgangssignaal van de teller 70 de waarde "1" aan, ?10 zodat de EN-poortschakelingen 56 en 58 worden geblokkeerd, ! doch de EN-poortschakelingen 51 en 53 worden opengestuurd i * | voor bekrachtiging van de motor M onder snelheidsservo- i ' I ' besturing op basis van het uitgangssignaal PS van de flip- i » flop 47 van het D-type. Dit wil zeggen, dat bij het hier •15 beschreven uitvoeringsvoorbeeld de schakeling voor vergren-; deling van de rotatiesnelheid van de plaat D op de konstante lineaire snelheidswaarde als snelheidsservobesturingsschake-ling dient.

Nadat de rotatiesnelheid van de motor op gewen-20 ste, konstante lineaire waarde is vergrendeld, zal de plaat D stabiel op de konstante lineaire snelheidswaarde worden gehouden door de snelheidsservobesturingsschakeling en de faseservobesturingsschakeling.

Aangezien de teller 70 aan zijn vrijgeefaan-25 sluiting EN het uitgangssignaal van de omkeerschakeling 59 krijgt toegevoerd, zal de teller zodra zijn uitgangssignaal Q de waarde "Q" krijgt, geen verdere telling van ingangs-klokimpulsen SFG uitvoeren totaan het verschijnen van de daaropvolgende klokimpiils SF.

30 Zoals in het voorgaande is beschreven, heeft het servobesturingsstelsel volgens de uitvinding een zoda-nige werking, dat hoewel de fasefoutinformatie in de vorm van een signaal met een binnen het hoorbare audiospectrum gelegen frequeritie ter beschikking komt, de frequentie 35 van het faseservobesturingssignaal tot buiteri het hoorbare audiospectrum kan worden vergroot, waardoor de aan eerder voorgestelde servobesturingsstelsels van dit type klevende _____ bezwaren worden weggenomen.

82 025 03 1» * j ί ~' ~ ~ - -15-

Bij uitvoering van het servobesturingsstelsel volgens de uitvinding op de wijze volgens figuur 1 geldt, dat indien voor de frequentiedeelverhouding N van de fre- i quentiedeler 92 een geschikte waarde wordt gekozen, het ! • i 5 voordeel wordt verkregen, dat de keuze van de frequentie | van het bij de faseservobesturing toegepaste, impulsbreedte- gemoduleerde signaal Spw gemakkelijk is. Indien de frequentie- ; deelverhouding N bijvoorbeeld de waarde 4 heeft, zoals bij i het in het voorgaande beschreven uitvoeringsvoorbeeld, !10 · volgt voor de frequentie van het impulsbreedtegemdduleerde ! ] signaal Sp^ de volgende waarde:.

| | 4 x 7,35 = 29,40 (KHz) ί · ί , hetgeen duidelijk buiten het hoorbare audiospectrum ligt.

De toepassing van een servobesturingsstelsel 15' volgens de uitvinding beperkt zich niet tot een inrichting voor signaalweergave uit een schijfvormige plaat met impuls-kodegeraoduleerde audio-informatie; een dergelijke toepassing is eveneens mogelijk bij verschillende andere met aandrijving in rotatie werkende inrichtingen of stelsels.

20 De uitvinding beperkt zich derhalve niet tot het in het voorgaande beschreven en in de tekening weerge-geven uitvoeringsvoorbeeld; verschillende wijzigingen kunnen in de beschreven details en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uit- 25 vinding wordt overschreden.

r „,s, 82 0 25 03

Claims (5)

1. Servobesturingsstelsel voor het inrichting, welke een motor voor aandrijving in rotatie bij konstante lineaire snelheid van een schijfvormige plaat met een daar-op in een kode met beperkte bitwaardeduur geregistreerd 5. signaal benevens middelen voor uitlezing van een dergelijk signaal bevat, tot welk stelsel behoren: .een impulsbron voor opwekking en afgifte van klokimpulsen, vd middelen voor telling van het aantal tijdens ,10 ieder bitwaardeovergangsinterval afgegeven klokimpulsen en voor op de.telling gebaseerde onderscheiding of dat aantal tijdens een beeldperiode groter of kleiner is, en i middelen voor op de onderscheiding gebaseerde regeling van de motorrotatiesnelheid of een konstante 15, lineaire waarde, gekenmerkt door middelen voor vorming van een signaal, waarvan de frequentie N maal zo groot als die van een in het uitge-lezen signaal voorkomend faseinformatiesignaal is, als 20 referentiesignaal voor dat faseinformatiesignaal, middelen voor fasevergelijking van het referentiesignaal met het faseinformatiesignaal gedurende N maal en voor vorming van een faseservosignaal, waarvan de frequentie N maal zo groot als die van het faseinformatie-25 signaal is en buiten het hoorbare audiospectrum ligt, en door middelen voor toevoer van het faseservosignaal aan de motor.

2. Servobesturingsstelsel volgens conclusie 1, 30 gekenmerkt door: een frequentiedeler voor frequentiedeling van het referentiesignaal, waarvan de frequentie N x L maal die van het faseinformatiesignaal bedraagt, door N, waarbij N en L gehele getallen zijn, 35 een eerste m-bitsteller (2m = L) voor telling van het referentiesignaal, .....................een tweede m-bitsteller voor telling van het , 82 0 25 03 «f . r- - ; ~7 : -17- uitgangssignaal van de frequentiedeler, een vergrendelschakeling voor vergrendeling van de door de tweede m-bitsteller bereikte telwaarde door middel van het faseinformatiesignaal, en 5 een vergelijkingsschakeling voor digitale ver- gelijking van de in de vergrendelschakeling vergrendelde telwaarde met die van de eerste m-bitsteller.

3. Servobesturingsstelsel volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de middelen voor onderscheiding zijn 10 voorzien van: een teller; een geheugenschakeling voor geheu- genopslag van de door de teller na iedere Beeldperiode be* i reikte toestand; een met het uitgangssignaal van de geheugen- : schakeling gevoede, eerste poortschakeling; een met het « 1 uitgangssignaal van de geheugenschakeling via een omkeer-15 schakeling gevoede, tweede poortschakeling; en van een schakeling voor vorming.van uitgangssignalen van onderling verschillend niveau in reaktie op de uitgangssignalen van de eerste en de tweede poortschakeling, welke uitgangssignalen van verschillend niveau voor bekrachtiging van de motor 20 dienen.

4. Servobesturingsstelsel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat het faseinformatiesignaal een uit het uitgelezen signaal geextraheerd beeldsynchronisatiesignaal is, terwijl het servobesturingsstelsel is voorzien van: 25 een met het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling gevoede, derde poortschakeling'; een met het uitgangssignaal van de vergelijkingsschakeling via een omkeerschakeling gevoede, vierde ‘poortschakeling; en van een schakeling voor vorming van uitgangssignalen van onderling verschillend 30 niveau in reaktie op de uitgangssignalen van 'de:-. derde en de vierde poortschakeling, welke uitgangssignalen van verschillend niveau voor bekrachtiging van de motor dienen.

5. Servobesturingsstelsel volgens conclusie 3, gekenmerkt door een schakeling voor afleiding van het beeld- 35 synchronisatiesignaal uit het uitgelezen signaal nadat de motor op konstante lineaire rotatiesnelheid is gebracht, eSn en ander zodanig, dat het uitgangssignaal van de zojuist . ... geftoemde schakeling voor blokkering aan de eerste en de —tweede-poortschakeling·wordt~toegevoerd.-------------- = 82 0 25 03