Устройство для стабилизации скорости движения магнитного носителя Советский патент 1985 года по МПК G11B15/46 

1 n Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано .для стабилизации скорости движения j магнитного носителя в аппаратах магнитной записи. Известно устройство для стабили-, зации скорости движения магнитного носителя, содержащее усилитель постоянного тока, выход которого подключен к электродвигателю постоянного тока, датчик частоты вращения электродвигателя, усилитель переменного тока, соединенный с датчиком, и преобразователь, вход.которого подключен к выходу усилителя переменного тока, а выход - к входу усилителя постоянного тока. В этом устройстве стабильность скорости движения магнитного йосителя зависит как от момента нагрузки на валу электродвигателя, так и от стабильности напряжения питания UJ Известное устройство имеет относительно простое схемное решение, однако не позволяет обеспечить достаточную стабильность скорости движения магнитного носителя. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство для стабилизации скорост движения магнитного носителя, содер жащее усилитель постоянного тока, выход которого подключен к электродвигателю постоянного тока, датчик частоты вращения электродвигателя, формирователь, соединенный с датчиком, и частотный дискримщ1атор, выход которого подключен к входу усилителя постоянного тока, а вход к выходу формирователя, при этом в состав частотного дискриминатора входят последовательно соединенные дифференцирующая цепь, генератор пилообразного напряженияj компаратор и интегрирующую цепь. В этом устройстве частотно-модулированный сигнал датчика преобразуется в формирователе в импульсы прямоугольной формы, которые подаются на дифферен цирующую цепь. После дифференцирования происходит синхронизация гене .ратора пилообразного напряжения, на выходе которого получается пилообразное напряжение, частота которо го соответствует частоте частотномодулированного сигнала датчика 0 Пилообразное напряжение преобразуется компаратором Б широтно-моду 2 ированные прямоугольные импульсы, которые подаются на интегрирующую цепь для выделения управляющего сигнала. Однако при таком способе выделения управляющего сигнала посггк тоянная времени в два раза больше, чем, например, при вьщелении управляющего сигнала из широтно-модулированных импульсов удвоенной-частоты часг тотно-модулированного сигнала с ., датчика, а так как это устройство является экстремальным, то потери на поиск экстремз а будут больше и, следовательно, точность регулирова ния этого устройства будет ниже. Кроме того, при повышении быстродействия, например, .для обеспечения коэффициента детонации меньше 0,09% в кассетных магнитофонах первой и нулевой групп сложности это устроит ство становится неустойчивым на частотах механического резонанса лентопротяжного механизма. Цель изобретения - повышение точности стабилизации. Для достижения поставленной цели в устройство, содержащее последовательно соединенные усилитель постоян ного тока и электродвигатель связанный с ним датчик, подключенный к входу формирователя,а также частотный дискриминатор и дифференциатор, введены первый и второй интеграторы, два диода, два источника опорного напряжения, усилитель-ограничитель и компаратор, при этом первый и второй источники опорного напряжения подключены соответственно к первому и второму входам усилителя-ограничителя, соединенным через последовательно включенные в обратном направлении два диода, точка соединения двух диодов подключена через первый интегратор к выходу формирователя, выход усилителя-ограничителя подключен через последовательно соединенные частотный дискриминатор, компаратор, второй интегратор к входу усилителя постоянного тока, соединенному через дифференциатор с входом компаратора, На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 серия эпюр, .поясняющих работу устройства. Устройство (фиг.1) содержит усилитель 1 постоянного тока, подключенный выходом к электродвигателю 2 постоянного тока, который через ведущий вал 3 сопряжен с- магнитным носителем 4, датчик 5 частоты вращения электродвигателя, формирователь 6, соединенный с д-атчиком 5, первый интегратор 7 и усилитель-ограничител 8, первый вход 9 которого через пере ход катод-анод первого диода 10, катод которого соединен с первым источником 11 опорного напряжения, второй вход 12 через переход анодкатод второгодиода 13,анодкоторого соединен свторым источником 14 опорно го напряжения,подключенык выходу интегратора 7, частотный дискриминатор 15, содержащий последовательно вклю ченные генератор 16 пилообразного напряжения, компаратор 17 и интегратор 18, компаратор 19, второй интегратор 20 и дифференциатор 21, выход которого соединен с входом компара-. тора Д9, подключенным к выходу частотного дискриминатора 15, а вход с выходом второго интегратора 20, подключенным к входу усилителя I пос тоянного тока, причем выход компаратора 19 подключен к входу второго интегратора 20. Устройство работает следующим образом. При включении напряжения питания усилитель 1 постоянного тока насыщается и на электродвигатель 2 посту пает полное напряжение питания, обес печивая таким образом формированный запуск электродвигателя 2, при этом на вход усилителя 1 постоянного тока с выхода второго интегратора 20 поступает управляющее напряжение, „ соответствующее напряжению питания. Сигнал, снимаемый с датчика , частотно модулирован в соответствии с угловой скоростью ведущего вала 3 (фиг.2 а.Частотно-модулированный сигнал преобразуется в формирователе 6 в импульсы прямоугольной формы (фиг.2б), которые поступают на вход пе.рвого интегратора 7. С выхода интегратора 7 импульсы (фиг.2в через переход анод-катод первого диода 10 поступают на первый вход 9 усилителя-ограничителя 8 с пороговым напряжением и первогоисточника 11 опорного напряжения, через переход, катод-анод второго диода 13 - на вто рой вход 12 усилителя-ограничителя 8 с пороговым напряжением U второго источника 14 опорного напряжения и преобразуются в широтно-модулированные импульсы фиг.2г) и синхронизуют генератор 16 .пилообразного напряже- ния частотного дискриминатора 15. Это пилообразное напряжение (фиг.2д преобразуется компаратором 17 частотного дискриминатора 15 в широтно-модулированные прямоугольные импульсы (фиг.2е), котЬрые поступают на интегратор 18 частотного дискрими натора 15 для вьщеления управляющего сигнала (фиг.2ж) -медленно меняющегося постоянного напряжения с напряжением пульсаций,.частота которого соответствует удвоенной частоте частотно-модулированного сигнала датчика 5. Далее управляющий сигнал (фиг.2ж) преобразуется компаратором 19 в импульсы прямоугольной формы (фиг.2л), I которые поступают на второй интегратор 20 для выделения управляющего сигнала (фиг.2к) , который через усилитель 1 постоянного тока прикладывается к элeктpoдвигaтeJпo 2. Использование компаратора 19 и вто рогр интегратора 20 позволяет предлагаемому устройству иметь большой коэффициент усилителя в диапазоне отработки возмущений и малое постоянное времени RC-цепи .интегратора 20, а наличие дифференциатора 21 исключает возможность устройства к возбуждению .. Следовательно, если, например, увеличивается частота дачика 5 и тем самым скорость движения магнитного носителя 4, то управляющее напряжение фиг. 2к)-, прикладьтаемое через усилитель 1 к электродвигателю 2, уменьшится быстрее и электродвигатель 2 возвратится к своему н йинальному числу оборотов, а скорость - к номинальной скорости движения магнитного носителя 4 также, быстрее. В ре-, зультате этого обесйбчиваются повышенное быстродействие отработки возмущений и устойчивость работы устройства. Предлагаемое устройство позволяет резко снизить технологический отход лентопротяжных механизмов по коэффииенту детонации, который для тех же лентопротяжных механизмов составляет от 0,09 до 6,06%.

Фиг.2

УСТРОЙСТВО ДПЯ СТАБИЛИЗАЦИИ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ, содержащее последовательно соединенные ycип Iтeль постоянного тока и электродйигатель, связанный с ним датчик, подключенный к входу формирователя, а также частотный дискриминатор и дифференциатор, отличающеес я тем, что, с целью повьппения точности стабилизации, в него введены первый и второй интеграторы, два диода, два источника опорного напряжения, усилитель-ограничитель и компаратор, при этом первый и второй источники опорного напря ения подключены соответственно-к первому и второму входам усилителя-ограничителя, соединенным, через последовательно включенные в обратном направлении два диода, точка соединения двух диодов подключена через первый интегратор к выходу формирователя, выход усилителя-ограничителя подключен через последовательно соединенные частотный дискриминатор, компаратор, (/) второй интегратор к входу усилителя С постоянного TOKaj соединенному через дифференциатор с входом коьщаратора.