Устройство для синхронизации сигналов воспроизведения цифровой информации Советский патент 1989 года по МПК G11B27/10 

4 О) ts9 4

00

Изобретение относится к прибог О CTpoeHiira, а именно к техн:ике маг :;ит- ной записи, и может использоваться в аппаратуре цифровой магнитной ;а- г писи измерительных систем и вымис.- лительной техники.

Цель изобретения - повышение lio- мехоустойчивости синхронизации при больших колебаниях движения 10 носителя магнитной записи.

На фиг. 1 приведена структурнг.я схема, устройства J на фиг. 2 и 3 - временные диагра1«1М,1 его работы соответственно при ноло;ки е:1ьной и отри-- 15 дательной расстройке кежду частотой управляемого генератора и час;то - той импульсов воспроизведенного с:иг-- нала.

Устройство содержит последователт - 20 но соединенные воспроггззоднщую магнитную головку 1, ycHJ итель-форми- рователь 2, фазовьш д.скриминатор 3, фильтй 4 нижних частот, сумматор 5-и управляемый генератор 6, ВЕ ГХОДОМ сое-- 25 диненный с выходной шинэй 7 синхросигнала и с BTOpbLM входом фазового дискриминатора 3, вьгх:с)дом (2Н- ного также с последовательно включенными элементом 8 дифференцйро-- 30 вания, выпрямителем 9, первьм 10 формирователем импульсов, реле, 11 времени с перезапуском, элементом НЕ 12. Устройство содержит также пер- вый 13 и второй 14 коммутаторы. :.зыхо 35 дами соединенные соо пзетственно z входами предварительной установки пар- вого 15 и второго 16 программируэмых сметчиков, вькодами с зязанн.ых с информационными входам : первого 7 и 40 второго 18 В-тркггеро:з, вгмходы которых через первьш 19 и-второй 20 интеграторы подключены к второму и третьему входам сумматора 5.

К стробирующим вхоаам первого и 45 второго D-триггеров 7 и I8 подключен выход генератора 21 эталонной частоты, соединенный также через второй 22 формирователь импульсов с вводами управления оВоих програмкируе-eg мых счетчиков 15.и 16 , тактовые входы которых подзслгочень к выходу управляемого генератора 6. Первая группа входов каждого ком«1утатора 13 и 1А соединена с шиной 23 нулевого потен- 55 циала, а вторая гр уппа входов - с шиной 24 единичного потенциала, выход реле 11 времени с перезапуском и выход элемента НЕ 12 соединены с соответегвующючи входами управления первого 13 и второго 14 коммутаторов

Устройство работает следующим образом „

С вЪ1хода воспроизводящей магнитной головки 1 через усилитель-формирователь 2 воспроизведенный сигнал цифровой информации посредством контура фазовой автоподстройки частоты () , состоящего из соединенных в кольцо управляемого генератора 6, фазового диcкpи инaтopa 3 и фильтра 4 нижних частот, управляет частотой и фазой импульсов, вырабатьшае- мых управляемым генератором 6, а схема., состоящая из генератора 21 эталонной частоты, второго 22 фор- NiHpoB aTenH импульсов, первого 15 и второго 1 6 програм -1ируемых счетчиков, производит контроль частоты этих импульсов путем подсчета количества этих импульсов за один период импульсов генератора 21 эталонной частоты. По положительному (или отрицательному) фронту эталонных импульсов второй формирователь 22 формирует И1у1пульсы (фиг: 2а, За), в момент действия которых программируемые счет Еики 15 иЧб находятся в режиме предварительной установки. В них-, записывается коэффициент де- , величина которого задается па входы предварительной установки параллельны;- кодом, посту- пающи1-5 с соответству ощих коммутаторов 13 и 14, в первый про- Т ра ГМ - руемый счетчик 1 5 зап 1сь вается коэффициент ,г,, соответствуга- 1ЦИЙ нижней границе контролируемого др апазопа частот (нижний порог частотного компаратора), а во второй счетч-1к 16 - коэффиц - е - т деления, соответству 0 ций верхней (верхний 1орог частотного компаратора). По око чанип действия импульса эталонной частоты программируемые счетчики 5 и i б переходят в однократного счета, который .заключается в том, что после г рихо- да на такт овый вход счетчика импульсов, число которых соответствует задап ому коэффициенту деления, на выходе счетчика появится уровень 1, 1ссторь Й сохранится до прихода следующего импульса этало ной часто .

Положительным фронтом - Мпульса генератора 21 эталонной частоты

налы с в з1ходов программируемых счетчиков переписываются в первый 17 и второй 18 D-триггеры. Сигнал с . инверсного выхода первого D-тригге- ра 17 через первый интегратор 19 и сумматор 5 изменяет частоту управляемого генератора 6 в сторону увеличения частоты. Сигнал с прямого выхода второго D-триггера 10 через второй интегратор 20 и сумматор 5 изменяет частоту управляемого генератора 6 в сторону уменьшения частоты .

Схема, состоящая из элемента S дифференцирования, выпрямителя 9, первого формирователя 1 О импульсов, реле 11 времени с перезапуском и элемента НЕ 12, контролирует режим, в котором находится контур ФАПЧ.

Так, если в контуре ФАПЧ не установился режим синхронизации, то на выходе фазового дискриминатора 3 будет присутствовать в зависимости от знака расстройки линейно падающее. (фиг. 2е) или линейно возрастающее (фиг. Зе) пилообразное напряжение. По фронтам этого напряжения на выходе элемента 8 дифференцирования выделяются импульсы (фиг. 2ж,3ж), ко- торые приводятся к одной полярности вьшрямителем 9 (фиг. 2з, Зз), формируются по длительности первым формирователем 10 (. 2и, Зи) и являются запускающими для реле 1 1 времени с перезапуском.

После п-рихода запускающего импульса на выходе реле 11 времени с перезапуском устанавливается уровень 1 и начинается отсчет времениj а спустя время t на выходе этого реле установится уровень О. Величина времени t, выбирается из условия /ufrp , где U f гр разность частот импульсов управляемого гене- ратора и импульсов воспроизведенного цифрового сигнала, соответствующая границе захвата контура ФАПЧ. Сигналы с выхода реле 11 времени с перезапуском и с выхода элементе НЕ 12 являются управляющрми для первого и второго коммутаторов 13 и 14.

Если частота импульсов управляемого генератора 6 в момент включения выходит за границы полосы захвата контура ФАПЧ, то на выходе фазового дискриминатора 3 будет присутствовать напряжение биений, которое через элемент 8 дифференцирования,

13

выпрямитель 9, первый формирователь 10 импульсов запустит реле 11 с перезапуском, уровень 1 на выходе которого установит посредством коммутаторов 13 и 14 пороги частотного компаратора, соответствующие грани- цам полосы захвата контура ФАПЧ (фиг. 2е,ж,3,и,к,л).

Если частота управляемого генератора 6 окажется больше верхней границы полосы захвата ко.нтура ФАПЧ, то к моменту прихода очередного импульса эталонной частоты (фиг. 2а) на выходах первого и второго про- грамм ируемых счетчиков 15 и 16 установится уровень 1 (фиг. 26,в), при этом на инверсном выходе первого D-триггера 17 установится уровень О, а на прямом выходе второго D- триггера 18 - уровень 1 (фиг.2г). Сигнал с выхода второго интегратора 20 (фиг. 2д) начинает уменьшать частоту управляемого генератора, и контур ФАПЧ входит в синхронизм. При этом на выходе фазового дискриминатора 3 прекращаются биения, на выходе реле 1 1 времени с перезапуском устанавливается уровень О , который посредством коммутаторов 13 И 14 устанавливает пороги частотного компаратора шире, чем возможный диапазон изменения частоты импульсов воспроизведенного сигнала.

Если частота импульсов уп- .равляемого генератора 6 ока- жется меньше нижней границы полосы захвата контура ФАПЧ, то до йрихода очередного импульса эталонной частоты (фиг. За) на выходах программи- руемых счетчиков 15 и 16 установитс уровень О (фиг. 36,в), при этом на инверсном выходе первого D-триггера 17 появится сигнал 1 (фиг. З и сигнал с выхода первого интегратора 19 (фиг.Зд) начнет увеличивать частоту управляемого генератора 6. После перестройки частоты зтого генератора контур ФАПЧ входит в захват, биения на выходе фазового дискриминатора 3 прекращаются и уровен О на вькоде реле 11 времени с перезапуском устанавливает пороги частотного компаратора шире, чем возможный диапазон изменения частоты импульсов воспроизведенного сигнала Таким образом, предлагаемое устройство позволяет расширить полосу захвата контура ФАПЧ в режиме установления синхронизма li при этом не уменьшать полосу удерх ания контура ФАПЧ в установившемся 1 ежиме CHiixp низации, чем обеспечивается повышение помехоустойчивости синхронизации при значительньпк колебаниях скорости движения носителя магнитн записи (10-15%.).

Формула изобретени

Устройство для синхронизации сигналов воспроизведения ц гфровой информации, содержащее последовательно соединенные воспроиаводящу о магнитную головку, усилитель-формирователь ,, фазовый дис;крда5инатор, фильтр нижних частот, с .умматор и управляемый генератор, выходом соединенный с выходной шиной синхросигнала и с вторым входом ф-азового дискриминатора, а также первът и второй D-триггеры, выходы которых через первый и второй интеграторы соединены соответств енко с вторым и третьим входами с:лчматора, и генератор эталонной частоты, выход которого связан со стрсбирующими входами первого и второго D-тригге- ров, о т л и ч а ю щ е (Е с я тем, что, с целью повыгаения помехоустойЧз/

чг- яости синхроимзации пои больших колебаниях скорости движения носителя магнитной записи, в пего нве- дены подключенные к выходу фазового дискриминатора и последовательно соединенные элемент дифференииро- вания, выпрямитель, первый формирователь и тульсов, реле времени с

перезапуском и элемент НЕ, а также первый и второй коммутаторы, первый и второй програм1-1ируемые счетчики, входы предварительной установки которых связаны с выходами соответствугощйх коммутаторов,, тактовые вхо- дь; - с 1зыходом управляемого генератора, а выходы - с информационньми входами соответствугощих В-трИггеров, причем первая группа входов каждого

коммутатора соединена с шиной нулевого потенпиала, вторая группа входов - с шииой единичного потенциала, входы управления обоих программируемых счетчиков связаны через

второй формирователь импульсов, с выходом генератора эталонной частоты, а выход реле времени с перезапуском и элемента НЕ соединены с соответст1зующими входами управлепия первого и второго коммутаторов .

Изобретение относится к приборостроению, а именно к технике магнитной записи, и может использоваться в аппаратуре цифровой магнитной записи измерительных систем и вычислительной техники. Цель изобретения - повьпяение помехоустойчи вости синхронизации при больших колебаниях скорости движения носителя магнитной записи. Введение подключенных к выходу фазового дискриминатора 3 последовательно соединенных элемента 8 дифференцирования, выпрямителя 9, первого формирователя 10 импульсов, реле 11 времени с перезапуском и элемента НЕ 12, а также первого 13 и второго 14 коммутаторов, первого 15 и второго 16 программируемых счетчиков, и второго формирователя 22 импуль- сов позволяет обеспечить широкую полоску захвата контура фазовой автоподстройки частоты в режиме установления синхронизма, без уменьшения полосы удержания в установившемся режиме синхронизации, чем достигается повьш1ение помехо устойчиво- сти синхронизации при значительных колебаниях скоро.сти движения носителя магнитной записи. 3 ил. i (Л

UftS11

.п

у Vacfnonm UMmjjibcoS J npaMffs/ oeo генератора

.. „

:Sb

.- Гранищ сра6ать/&1ния юстотного контура

Hsycnjoma импмьсоб eocnflousoedsHf/oso сигнала

Фиг. 2

Г

.. „ J

:SbJ

ь/&1ния тура

1 S..,

I

w

ж

i/dtp

Г г Г

ff L Ч Л

и

% П П П п

/..

i/

ijacmoma импульсов 7С/}роиз8еденноео ct/гнала

-I

I.

Границы срабатыоаниА

часто/пмоео контира ора

п

п

L г /

Г

Фие.З