Устройство для автоматического регулирования средней скорости движения магнитной ленты Советский патент 1975 года по МПК G11B15/46 

1

Изобретение относится к точной магннтной записи.

Известно устройство для автоматического регулирования средней скорости движения магнитной ленты, основанное на принципе фазовой автоподстройки средней скорости магнитной ленты по воспроизводимому с ленты контрольному сигналу, исправность которого контролируется фиксацией момента выхода системы автоматического регулирования из рабочей зоны фазового дискриминатора, по совпадению отрицательных фронтов контрольного и кратного по частоте опорному сигналов. Однако в известном устройстве фиксация отказа производится только в момент выхода системы автоматического регулирования за пределы зоны контроля, а фиксация отказа при неустойчивой работе системы автоматического регулирования в пределах зоны контроля полностью отсутствует. Кроме того, в известном устройстве возможна выдача ложного сигнала отказа ири устойчиво работающей системе автоматического регулирования, но с наличием определенного постоянного сдвига по фазе между сигналами контрольной и эталонной частот, к тому же в известном устройстве отсутствует контроль исправности самого фазового дискриминатора.

Целью изобретения является повышение точности работы устройства. Это достигается

тем, что в устройстве установлен источник ностоянного напряжения, выход которого подсоедппен к первому входу блока контроля, другой вход которого подсоединен к выходу фазового дискриминатора. Кроме того, в устройстве блок контроля содержит последовательно соединенные фильтр нижних частот и дифференцирующий операционный усилитель, выход которого через диоды, один из которых включен в прямом направлении, другой - з обратном, нодсоединен ко входам интегрирующего операционного усилителя, выход которого подсоединен ко входу индикатора -и к выходу блока контроля, второй вход которого подключен ко входам фильтра нижних частот и выпрямителя, выход которого через два последовательно соединенных резистора подключен к первому входу блока контроля, а точка соедниения резисторов через диод, включенный в обратном наиравлении, подсоединена ко входу дифференцирующего операционного }силителя.

На чертеже показана функциональная схема описываемого устройства.

Головка воспроизведепия 1 устройства, взаимодействующая с магнитной лентой 2, подключена через блок ограничения и деления сигнала контрольной частоты 3 к одному из входов 4 фазового дискриминатора 5, другой вход 6 которого подключен к выходу блока

3

опорной частоты 7. Выход фазового дискриминатора 5 через блок управления двигателем 8 подключен к обмотке ведущего двигателя 9, вал которого связан с транспонируюгцим устройством 10, тоже взаимодействующим с магнитной лептой 2. Источник постоянного напряжения 11 своим выходом иодсоединен к первому входу 12 блока контроля 13, другой вход 14 которого подсоединен к выходу фазового дискриминатора 5. Последовательно соединенные фильтр нижних частот 15 и дифференцнрующий операционный усилитель 16, выход которого через диоды 17 и 18, из которых диод 17 включен в прямом направлении, а диод 18 - в обратном, подсоединен ко входам интегрирующего онерациопного усилителя 19, выход которого еоединен со входом блока индикации 20, выходом блока контроля 21 ц через конденсатор 22 с инвертирующим собственным входом. Второй вход 14 блока контроля 19 подключен к взаимосоединепным входам фильтра нижних частот 15 н выпрямителя 23, выход которого через два последовательно соединенных резистора 24 н 25 подключен к первому входу 12 блока контроля 13. Точка соединения резисторов 24 и 2б через диод 26, включенный в обратном направлении, подсоединена к неин-вертирующему входу дифференцирующего операционного усилителя 16, выход которого через резистор 27 соединен с инвертирующим собственным входом, одновременно подключенным через конденсатор 28 к выходу фильтра нижних частот 15.

Воспроизводимый головкой 1 с магнитной ленты 2 сигнал контрольной частоты, записанный ранее (в режиме записи) от блока опорной частоты 7, после предварительного ограничения и деления частоты в блоке 3, поступает на вход 4 фазового дискриминатора 5, на другой вход 6 которого подается сигнал эталонной частоты. В результате сравнения сигналов контрольной н эталонной частот на в 1ходе фазового дискриминатора 5 имеется сигнал эталонной частоты, по скважности промодулированный согласно закону изменения разности фаз между контрольным и эталонным сигналами. В блоке управления двигателем 8 модулирующий сигнал выделяется, усиливается и в противофазе подается на ведущий двигатель 9. Двигатель 9, вал которого связан с транспортирующим устройством 10, в зависимости от изменения величины выделенного модулирующего сигнала, соответствег1но меняет число оборотов, а тем самым и скорость движепня магнитной ленты 2 до тех нор, нока рассогласование по фазе станет минимальным. При нормальной работе устройства на выходе фазового дискриминатора 5 имеется сигнал эталонной частоты с постоянной скважностью. При наличии внешних возмущений, например дополнительного динамического тормозяп;его момента в транспортирующем устройстве 10, скважность сигнала на выходе фазового днскримннатора 5 меняется.

В основу принципа построения блока контроля 13 заложен контроль наличия переменной скважности сигнала на выходе фазового дискриминатора 5, а также контроль наличия самого сигаала.

Блок контроля 13 устройства работает следуюип:м образом. Сигнал с выхода фазового дискрнм} нато1)а через второй вход 14 блока контроля 13 иоступаег иа входы фильтра нижних частот 15 и вынря:аигеля 23. Фильтр нижних частот 15 ВиЕделяе .модулирующий сигнал с постунаюидего на его вход сигнала фазового дискриминатора 5. При нормальной работе устройства иа выходе фильтра нижних частот 15 имеется нулевой урове);ь или иостоянное ноложите; ьное или отрицательное напряжение в за).мости от установнвшейея скважности сигнала на его входе. Так как дифференд ф ош.нй опе))ациониый усилитель 16 нечувствителен к ностоянной составляющей на собственном иивертирующе:, входе, то на его выходе, а также и иа выходе интегрирующего операциониого усилителя 19 вырабатываетея нулевой уровень нанряжения, и сигнал отказа иа блоке индикации 20 -и на выходе 21 блока контроля 13 отсутствует. Од11овре:,епио выходной сигнал фазового дискриьшнатора 5 поступает и на вход вып)ямителя 23, где он выирял1ляется и через ) 24 в положительной ноля)ности нодается на отрицательный зажим диода 26, где через резистор 25 также подается отрицательное напряжение, поступаюнгее иа иервыи вход 12 блока контроля 13 от источии1са постоянного напряжения 11.

Величины соиротивления резисторов 24 и 25 иодобраны таки:аи, чтобы ири иормальной работе устройства, т. с. ири наличии на входе выпрямителя 23 сигналов прямоугольной формы с номииальиой амплитудой, напряжение ка отрицателы ом зажиме диода 20 равнялось нулю. Д1год 26 ири этом остается запертым, и даииая цепь ;е влияет иа выходное панряжеиие дифф1ере;1ц,ир тощего операционного усилителя 16, что Смгдетельствует о нормальной )аботе устройства.

При наличии в уст1юйстве внешних возмуиипощих факто)о, ведущих к изменению фазы между сигналами контрол1зиой эталои.ioii частот или выходу стройства из сги1хроНггзма, скважность сигнала ла входе 14 блока контроля 13 начинает меняться. В этом случае на выходе фильтра ниж)1их частот 15 появляется лиисйно подающее или линейно )ia)астаюптее иаиряженис в зависимости от того оиеро. но (разе или отстает jio фазе сигнал контроль 10Й частоты от)юситель)ш сигнала эталонной частоты. На выходе дифференцирующего опсрадионного усилителя 16 появляется соответственно ноложнтельное или отрицательное нанряженнс, которое через диоды 17 или 18 поступает соответствопно на инвертнруюнгий или неинвертирующий входы инегрирующего онерационпого усилителя 19. В результате этого на выходе интегрирующего перационного усилителя 19 иоявляется сигнал отказа, который поступает на блок индикации 20 и выход 21 блока контроля 13.

Таким образом, как при появлении колебании скорости в полосе захвата фазового дискриминатора 5, так и при полном выходе устройства из синхронизма в блоке контроля 13 вырабатывается сигнал отказа, что позволяет достоверно определять исправность устройства. В случае отсутствия сигнала на входе 14 блока контроля 13 вообще, например, по причине отказа в цепях сигналов контрольной или эталонной частот или при выходе из строя самого фазового дискриминатора 5 с выхода выпрямителя 23 через резистор 24 на отрицательный зажим днода 26 перестает поступать положительное напряжение. Диод 26 отпирается и отрицательное напряжение источника постоянного напряжения И через вход 12 блока контроля 13, резистор 25 и диод 26 подается на неинвертирующий вход дифференцирующего операционного усилителя 16, на выходе которого тоже появляется отрицательное напряжение. Далее через диод 18 это напряжение поступает на неиивертирующий вход интегрирующего операционного усилителя 19, который опять вырабатывает сигнал отказа, поступающий на блок индикации 20 и выход 21 блока контроля 13.

Введение такого дополнительного контроля исправности устройства позволяет расщ1Грить степень охвата контролем узлов устройства и позыщает его достоверность.

Фор м у л а изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования средней скорости движения магнитной

ленты, содержащее головку воспроизведения, подключенную через блок ограничения и деления к одному из входов фазового дискриминатора, другой вход которого подключен к 5 выходу блока опорной частоты, выход фазового дискриминатора через блок управления двигателем подключен к обмотке ведущего двигателя, и блок контроля, отличающееся том, что, с целью повышения точности работы устройства, в нем установлен источник постоянного напряжения, выход которого иодсоединен к первому входу блока контроля, другой вход которого подсоединен к выходу фазового Д11скримииатора.

5 ,, .,

.. i-CTpoiiCTBo по п. 1, отличающееся

тем, что в )ем блок контроля содержит последовательно соединенные фильтр нижних частот и дифференцирующий операционный усилитель, выход которого через диоды, один из которых включен в прямом направлении, другой- в обрат);ом. подсоединен ко входам интегрирующего операционного усилителя, 1ВЫ5 ход которого подсоединен ко входу индикатора и к выходу б:1ока контроля, второй вход которого подключен ко входам фнльтра нижних частот и выпрямителя, -выход которого через дйа последовательно соединенных резистора подключен к пср;юму входу блока контроля, а точка соединения резисторов через диод, включенный в обратном направлении, подсоеj динеиа ко входу диффере1щируюидего операцнонного хсил;.геля.