Устройство для синхронизации воспроизводимой информации Советский патент 1979 года по МПК G11B5/00 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СИНХРОНИЗАЦИИ ВОСПРСЖЗВОДИМОР

ИНФОРМАЦИИ

Изобретение касается приборостроешш в частности устройств синхронизашш счи танной фазе- и частотно-модулироЕюнной информации. Швестно устройство для наделения синхросигналов непосредственно та воспроизведенной информации, использующее фазовую автоподстройку частоты для адап тации к частоте и фазе информационных сигналов l3. Однако это устройство имеет большое Время установления синфазного режима. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устройство для синхронизации воспроизводимой информации, содержащее входные шины, последовательно соединенные формирователь сигналов рассогласования и управ- ляемый генератор, первый которого подюирчен к первому входу формирователя сигналов рассогласования, а второй кыход соединен с вторым входом формиро вателя сигналов рассогласования и через триггер - с выходной шиной 2. Однако для высокой помехоустойчивости этого устройства необходимо, чтойл фильтры в контуре фазовой автоподстро ки имели узкую полосу пропускания или, что то же самое, высокую инерционность. Инерционность фильтров резко ограничивает быстродействие устройства при начальном установлении синфазного режима, и поскольку до считывания инфс тмации дол5кен быть обеспечен сиш шзный режим, время доступа к информации может быть 1эчень велико. Цель изобретения - уменьшение времени установления синфазного режима. Это достиг1ается тем, что устройство для синхронизашш воспроизводимой цифровой информации, снабжено устройством коммутации, подключенным к первой, второй и третьей вxoдны шинам, генератором блокирующего сигнала, входы которого подключены к третьей входной шине и выхощг устройства коммутации, аналоговым ключом и источником опорного напряжения, выход которого соединен с входом аналогового ключа, ujixori устройства оммутаиии подключен к третьему вхо ду формирователя сигналов рассогласования. Выход генератора блокирующего сигнала соединен с четвертым в.ходом формирователя сигналов рассогласования, с вторыми входами управляемого генератора и триггера и с управляющим входом аналогового ключа, выход которого подключен к третьему выходу управляемого т нератора. Кроме того, с целью упрощения и повышения надежности, формирователь сигналов рассогласования в нем выполнен в виде дифференциального, усили теля, неинвертирующий вход которого через соответствующие первый и второй фильтрры нижних частот подключен к инверсному выходу первой схемы и прямому выходу второй схемы И-НЕ, а инвертирующий вход через соответствуЕощие третий и четвертый фильтры нижних частот подключен к прямому выходу первой схемы И-НЕ и инверсному выходу второй схемы И-НЕ. Первый вход первой схемы И-НЕ является первым входом фор

мирователя, первый вход второй схемы И-НЕ - вторым входом формироёателя, объединенные вторые входы обеих схем И-НЕ служат третьим входом, а объеди не иные третьи входы - четвертым входом формирователя сигналов рассогласования.

На фиг, 1 изображена структурная cxeiMa устройства; на фиг. 2 приведены временнью диаграммы его работы.

Устройство для синхронизации воспроизводимой информа шти содержит формироват-ель 1 сигналов рассоглаШ1ания,уТ1равлаемый генератор 2, триггер 3 со счетным входом, устройство коммутации 4, генератор 5 блокирующего сигнала, аналоговый ключ 6 и источник 7 опорного напряжения. Формирователь 1 сигнало рассогласования состоит из двух cxet. И-НЕ 8 и 9, имеющих прямые и инверсные выходы, четырех фильтров 1(-13 нижних частот и дифференциального усилителя 14.

Частота сигналов управляемого генератора 2 находится как наименьшее общее кратное от возможных входных частот. Например, при воспроизведении трехчастотного сигнала частота генератора дЪлжна быть равна удвоенной тактовой частоте. Управляеш 1й генератор вырабатывает на своих первом и втором выходах противофазные прямоугольные сигналы, а на третьем выходе-сигналь: треугольной формы, синфазные прямоугольньгм

690552

логической 1. Предположим что на третьей входной шине присутствует логический О (фиг, 2а). Тогда устройство коммутации 4 формирует из поступающих на вторую входную шину сервисных сигналов (фиг. 26) опорные импульсы малой длительности (фиг. 2в): так, что каждому положительному перепаду 15 соответствует ёдиничньтй импульс 16. На выходе генератора блокирующего сигнала присутствует разрешающий единичный уровень, поэтому логические схемы И-НЕ 8 и 9 формирователя 1 сигналов рассогласования осуществляют функцию логического умножения сформированных сигналов (фиг. 2в) ш противофазные сигналы управл5юмого генератора 2. В установившемся синфйэном режиме импульсы с выхода устройст ва 4 коммутации всегда приходятся на отрицательный перепад прямоугольного сигнала с первого выхода генератора 2 (фиг. 2 д), так как только при этом условии обеспечивается общий отрицательный, знак коэффициента передачи в замкнутой цепи фазовой автоподстройки. В соот ветствии с фиг, 2 часть импульса 16, предшествующая фронту сигнала генератора 17 (фиг. 2д), проходит через схему И-НЕ 9, а оставшаяся часть - через схему И-НЕ 8. Эти сигналы далее усредняются фильтрами 10-13 нижних частот и прикладьхваются к входам дифференциального усилителя. В зависимости от знак;а Частота сигналов может перестраиваться под воздействием напряжения на первом входе Генератора. Присутствие верхнего нулевого логического уровня на втором входе генератора приводит к срыву колебаний в нем. На первую входную шину устройства поступает воспроизводимая информация, на ВТООУЮ - сервисные сигналы, имеющие частоту, равную тактовой частоте информации. На третью входную шину приходит сигнал разрешения воспроизведения. Устройство коммутации. 4 при отсутствии сигнала разрешения воспроизведения пропускает на свой выход сервионые сигналы с второй входной шины, предварительно формируя их по длительности. Присутствие сигнала разрешения чтения обуславливает аналогичную обработку инффмационных сигналов с первой входной шины. Генератор блокирующего сигнала вырабатывает 1улевой логический сигнал по каждому перепаду сигнала разрешения воспроизведения на третьей входной шине. На фиг. 2 верхний уровень напр;яжения соответствует логическому О, а нижний56фазовой ошибки одна из указанных выше частей импульса 16 увеличивается, а дру гая уменьшается, поддерживая в итоге устойчивое синфазное состояние. В предложенном формирователе выход на строя любой усредняющей шпи не приводит к потере синхронизма, так как оставшиеся три цепи дают достаточно информации о величине фазовой ошибки. Поскольку в формировании обоих входных напряжений дифференциального усилителя 14 принимают участие обе схемы И-НЕ 8 и 9, то при изменении температуры и питающих напряжений обе схемы И-НЕ сопряженно изменяют свои выходные уровни, поэтому дифференциальный сигнал на входе усилителя 14 не изменяется. Таким образом достигается высокая стабильность работы и надежность устройства. Полученное навыходе дифференциального усилителя 14 напряжение воздействует на частоту управляемого генератора 2 так, чтобы свес ти к нулю обнаруженную фазовую ошибку. Триггер 3 делит в два раза частоту управляемого генератора и обеспечивает на выходе устройства синхронизации Ч1астО.ту (фиг. 2ж), равную входной. На третьем выходе генератора вырабатывается треугольное напряжение (фиг. 2е},синфазное прямоугольным сигналам на первом выходе (фиг. 2д). По приходу фронта 18 (фиг. 2а) сигнала разрешения воспроизведения устройство коммутации 4 фс мирует из воспроизведенных импульсов информации 19 единичные импульсы 20 (фиг. 2в) малой длительности. Генератор блокирующего сигнала вырабатывает нулевой сигнал (фиг. 2г), который закрывает схемы И-НЕ 8 и 9, сбрасывает триггер 3 (фиг, 2ж), выключает управляемый генератор 2 и, замыкая аналоговый ключ 6, перезаряжает времязадающий элемент управля мого генератора до опорного напряжения (фиг. 2е), вырабатываемого источником 7. Величина этого опорного напряжения выбирается так, чтобы включенный вновь Q Окончанием блокирующего сигнала генератор 2 вырабатывал сигналы 21;. синфазные импульсам информационной последовательности. Величина опорного напряжения долж«а быть близка к максимальной величине треугольйЫх сигналов. Таким образом, сразу же по окончании блокирующего сигнала выходные сигналы устройст синхронизации оказываются синфазными с сигналом информации, причем первому принятому устройством импульсу информации 22 (фиг. 2в) одноз526начно соответствует нулевой уровень выходного сигнала (фиг. 2ж), что необходимо для устранения негативного восстановления информации. По окончании .сигнала разрешения чтения на третьей входной шине генератор блокирующего сигнала 5 вновь приводит управляемый генератор 2 в исходное выключенное состояние и запускает его в фазе с вновь поступающими сервисными сигналами. Благодаря постоянной привязке устройства к сигналам одной и той же частоты (сервисным сигналам и информационным сигналам) управляемый генератор лишен чйстотнрй расстройки и требует лишь начальной установки фазы. Инерционные фильтрвы предотвращают сколько-нибудь значительный уход частоты управляемого генератора за время действия блокирующего сигнала, когда ЦЕПЬ фазовой автоподстройки размыкает- . ся. В предложенном устройстве время установления синхронизма может быть сделано меньше одного тактовогю периода, Применение устройстеа в накопителях на магнитных дисках и устройствах управления накопителями позволит уменьшить время доступа к информации и уветтичить полезную емкость накопителей. Формула изобретения 1.Устройство для синхрвнизапий воопроизводимой информации, содержащее входные шины, последовательно ««единонные формироштель сигналов расоогласовашш и управляемый генератор, первый выход которого подключен к первому входу формирователя сигналов рассогласования, а второй выход соединен с вторым Входом формирователя сигналов рассогласования и через триггер - с выходной шиной, о т л.и чающееся сем, что, с целью уменьшения времени устансжпения синфазного режима, оно снабжено устройством . коммутации, подключенным к первой, второй и третьей входным шинам, генератором блокирующего сигнала, входы которого подключены к третьей входной шине и выходу устройства коммутации, аналоговым ключом я источником опорного напряжения, выход которого соединен с входом аналогового ключа, выход устройства коммуташга подключен к третьему входу формирователя сигналов рассогласования, ылход генератора блокирующего сигнала соединен с четвертым входом формирователя сигналов рассогласования, вторыми входами управлявмого генератора и триггера и управляющим входом аналогового ключа, выход которого подключен к третьему выходу управляемого генератора.

2, Устройство для синхронизации воспроизводимой информации по п. 1, о тличающееся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, формирователь сигналов рассогласования в нем выполнен в виде дифференциального усилителя, неинвертирующий вход которог через соответствующие первый и второй фильтры нижних частот подключен к инверсному выходу первой схемы И-НЕ и прямому выходу второй схемы И-НЕ, а инвертирующий вход через соответствуюLTLrrAjl

А Л Лр: -ЛАДА,щие третий и четвертый фильтры нижних частот подключен к прямому выходу первой схемы И-НЕ и инверсному выходу второй схемы И-НЕ, первый вход первой

схемы И-НЕ является nepEa iM входом формирователя, первый вход второй схемы И-НЕ -вторым входом формирователя, объединенные вторые входы обеих схем И-НЕ служат третьим входом, а объеди- .

ненные третьи входы - четвертым входом формирователя сигналов рассогласования.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

SorLTLr