Устройство для воспроизведенияСигНАлОВ C МАгНиТНОгО НОСиТЕля Советский патент 1981 года по МПК G11B5/04 

(54) УСТРОЙСТВ 5) ДЛЯ ВОСПРОШВЕДЕНИЯ СИГНАЛОВ С МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ

1

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано в аппаратуре магнитной записи и воспроизведения частотно-модулированных сигналов.

В известных устройствах воспроизведения демодуляция осуществляется путем преобразования частотно-модулированных сигналов ЧМ в частнотноимпульсно модулированные сигналы, при чем это преобразование сопровождается умножением несущей частоты, что уменьшает величину комбинационных помех, а следовательно, повьшает достоверность воспроизводимой информации

га.

Однако не всегда помехоустойчивость бывает достаточной у этого устройства.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, содержащее последовательно соединенные магнитную полоску, усилитель, полосовой фильтр, блок дифференцирования, первые амплитудный ограничитель, фильтр нижних частот, сумматор и регулируемый усилитель, последовательно соединенные с выходом полосового . фильтра, вторые амплитудный ограничитель, фильтр, оконечный сумматор, выход которого связан со входом оконечного фильтра нижних частот, а так0же п суммирующе-вычитающие ступени, (и - целое число), каждая К-ая из которых (К-номер ступени состоит из 3-2 суммирующих цепей, содержащих свой сумматор, связанный выходом

5 с входом регулируемого усилителя, и из вычиtaющ -i:x цепей, содержащих блок вычитания, подключенный своим выходом к- соответствующему регулируемому усилителю, причем первый вход каждого сумматора из 2 первых суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей ступени, а для -первой ступени - второ вход указанных сумматоров соединен соатветственно с выходом первого и второго регулируемых усилителей, первый вход каждого сумматора из 2 оставшихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижний частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени - с выходо второго регулируемого усилителя 2. Однако в ряде случаев помехоустойчивость такого устройства бывает недостаточной, так как при каждом пропа дании воспроизводимого сигнала происходит формирование формирователями остроконечных импульсов, которыми запускается ждущий мультивибратор, на выходе ждущего мультивибратора появля ются ложные импульсы, по длительности не отличающиеся от остальных, что ухудшает качество полезного сигнала на выходе устройства. Целью изобретения является повышение помехоустойчивости устройства. С этой целью в устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, содержащ,ее последовательно соединенные магнитную головку, уси литель, полосовой фильтр, блок дифференцирования , первый амплитудный ограничитель, фильтр нижних частот, сумматор и.регулируемый усилитель, последовательно соединенные с выходом полосового фильтра, вторые ампли тудные ограничитель, фильтр нижних частот, блок вычитания и второй регулируемый усилитель, оконечный сумматор, выход которого связан с входом оконечного фильтра нижних частот, а также п суммирующе-вычитающие ступен (и - целое число), каждая К-ая (К - номер ступени) из которых состо ит из 2-З суммирующих цепей, содер жащих свой сумматор, связанный своим ВЫХОДОМ с входом регулируемого усили теля, и из 2 вычитающих цепей, содержащих блок вычитания, подключенны своим выходом к соответствующему уси лителю, причем первый вход каждого сумматора из 2 первых суммируюпщх цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход с выходом соответствующего регулируемого усилителя предыдущей ступени, а для нерпой ступени второй вход ука занных сумматоров соединен соответственно с выходом первого и второ.го регулируемых усилителей, первый вход каждого сумматора из оставщихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени - с выходом второго регулирующего усилителя, а вторые входы первого сумматора и всех блоков вычитания связаны соответственно с выходами второго и первого фильтров нижних частот. Первый вход каждого блока вычитания цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей ступени, а для первой ступени - с выходом второге регулируемого усилителя, введены 2fvii+ 2) электрические цепи, каждая онз которых состоит из последовательна соединенных амплитудного ограничителя, линии.задержки и кольцевого детектора, второй вход которого связ.ан с выходом амплитудного ограничителя, при этом указанные электрические цепи включены между выходами фильтров нижних частот, регулируемых усилителей и соответствующими входами оконечного сумматора. На чертеже приведена блок-схема устройства для воспроизведения сигналов с магнитного носителя повышенной помехоустойчивости с умножением частоты сигнала в ( 2 vpa3a. Магнитная головка 1 через последователько соединенные усилитель 2 и полосовой фильтр 3, амплитудный ограничитель 4 и фильтр 5 нижних iiacтот подключена к амплитудному ограничителю 6, связанному своим выходом с первым входом кольцевого детектора 7 непосредственно, а со вторым его входом - через линию задержки 8. Одновременно к выходу полосового фильтра 3 подключены последовательно соединенные блок 9 дифференцирования, амплитудный ограничитель 10, фильтр П нижних частот и амплитудный ограничитель 12, соединенный своим выходом с кольцевым детектором 13: с первым его входом непосредственно, а со вторым его входом - посредством линии задержки 14. Кроме того, выход первого фильтра 5 нижних частот подклюЧ€Ч одновременно к первому входу дополнительного сумматора 15, соединен ного через первый регулируемый усилитель 16 с амплитудным ограничителем 17, связанным своим выходом с первым входом кольцевого детектора 1 Непосредственно, а со вторым его входом через линию задержки 19, и к первому входу блока вычитания 20. К выходу блока вычитания 20 подключе второй регулируемый усилитель 21, вы ход которого соединен с амплитудным ограничителем 22, связанным своим вы ходом с первым входом кольцевого детектора 23 негуэсредственно, а со вто рым входом - через линию задержки 24 Вторые входы сумматора 15 и блока вычитания 20 соединены с выходом второго ,фильтра 11 нижних частот. В устройстве имеются две суммирующе-вычитающие ступени: первая - 25 и вторая 26. Первая ступень 25 состоит из трех суммирующих цепей и одной вычитающей Первая суммирующая цепь содержит последовательно включенные сумматор 27 регулируемый усилитель 28 и амплитудный ограничитель 29, соединенный своим выходом с первым входом кольцевого детектора 30 непосредственно, вторым его входом - через линию задержки 31. Вторая суммирующая цепь состоит из последовательно соединенны сумматора 32, регулируемого усилителя 33 и амплитудного ограничителя 34, подключенного своим выходом непосредственно, а также и посредством линии задержки 35 соответственно к первому и второму входам кольцевого детектора 36. Третья суммирующая цепь содержит последовательно включенные сумматор 37, регулируемый усилитель 38 и амплитудный ограничитель 39, соединен ный своим выходом с первым входом кольцевого детектора 40 непосредственно, а во--вторых его входом через линию задержки 41. Первые входы сумматоров 27 и 32 подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй вход сумматора 27 - к выходу первого регулируемого усилителя 16, второй/вход сумматора 32 - к выходу второго регулируемого усилителя 21. Первый вход сумматора 37 подсоединен к выходу второго фильтра 11 нижних частот, а второй вход - к выходу второго регулируемого усилителя 21. Вычитающая цепь первой ступени 25 состоит из последовательно включенных блока вычитания 42, регулируемого усилителя 43 и амплитудного ограничителя 44, соединенного своим выходом с первым входом кольцевого детектора 45 непосредственно, а со вторым его входом - посредством линии задержки 46. Блок вычитания 42 первым входом подключен к выходу первого фильтра 5 нижних частот, вторым входом - к выходу второго регулируемого усилителя 21. Вторая суммирующе-вычитающая ступень 26 состоит из шести суммируюпщх цепей и двух вычитающих. Первая суммирующая цепь второй ступени 26 содержит последовательно включенные сумматор 47, регулируемый усилитель 48, и амплитудный ограничитель 49, подсоединенный своим выходом к первому входу кольцевого детектора 50 непосредственно, а ко второму входу - через линию задержки 51. Вторая суммирующая цепь состоит из последовательно соединенных сумматора 52, регулируемого усилителя 53 и амплитудного ограничителя 54, подключенного своим выходом непосредственно, а также и посредством линии задержки 55 соответственно к первому и второму входам кольцевого детектора 56. Третья суммирующая цепь содержит последовательно включенные сумматор 57, регулируемый усилитель 58 и амплитудный ограничитель 59, соединенный своим выходом с первым входом .кольцевого детектора 60 непосредственно, а со вторым его входом - через линию Зс1держки 61. Четвертая суммирующая цепь второй ступени 26 состоит из последовательно соединенных сумматора 62, регулируемого усилителя 63 и амплитудного ограничителя 64, подключенного своим выходом непосредственно, а также и посредством линии задержки 65 соответственно к первому второму входам кльцевого детектоа 66. Пятая суммирующая цепь содержит оследовательно соединенные суммаор 67, регулируемый усилитель 68 и мплитудный ограничитель 69, подклюенный своим выходом к первому входу ольцевого детектора 70 непосродствено, а ко второму его входу - посредтвом линии задержки 71. Шестая суммиующая цепь состоит из последовательо включенных сумматора 72, регулирумого усилителя 73 и амплитудного ограничителя 74, подсоединенного непосредственно, а также и при помощи линии задержки 75 соответственно к первому и второму входам кольцевого детектора 76. Первые входы сумматоpa 47, 52, 57 и 62 первых четырех сум мирующих цепей подключены к выходу первого фильтра 5 нижних частот, второй в.ход сумматора 47 - к выходу регулируемого усилителя 28 первой цепи первой ступени 25, второй вход сумматора 52 - к выходу регулируемого усилителя 33 второй цепи первой ступени второй вход сумматора 57 - к выходу регулируемого усилителя 43. Первые входы.сумматора 67 и 72 подсоединены к выходу второго фильтра 11 нижних частот, вторые входы - к выходам соответствующих регулируемых усилителей из двух последних цепей первой ступе ни, а именно второй вход сумматора 6 к выходу регулируемого усилителя 38, второ вход сумматора 12 - к выходу регулируемого усилителя 43. Вычитающие цепи второй ступени состоят: первая цепь - из последовательно включенных блока вычитания 77 регулируемого усилителя 78 и амплиту ного ограничителя 79, подсоединенног к первому входу кольцевого детектора 80 непосредств енно, а ко второму входу при помощи линии задержки 81. Вторая цепь состоит из последователь но включенных блока вычитания 82, ре гулируемого усилителя 83 и амплитудного ограничителя 84, подключенного к первому входу кольцевого детектора 85 непосредственно, а ко второму его входу - посредством линии задерж ки 86. Первые входы блоков вычитания 77 и 78 подсоединены к выходу пе вого фильтра 5 нижних частот, вторые входы - к выходам соответствующих ре гулируемых усилители из двух последних цепей первой ступени, а именно второй вход блока вычитания 77 - к выходу регулируемого усилителя 38, второй вход блока вычитания 82 - к в ходу регулируемого усилителя 43. Выход каждого из кольцевых детекторов 7, 13, 18, 23, 30, 36, 40, 45 50, 60, 66, 70, 76, 80 и 85 подключе к своему входу оконечного сумматора 87, соединенного с оконечным филь ром 88 нижних частот. Принцип действия предлагаемого ус ройства заключается в следующем. Частотно-модулированный сигнал, оспроизведенный магнитной головкой I усиленный усилителем 2, через полосовой фильтр 3, ограничивающий полосу умов, поступает на вход двух цепей обработки сигнала. В первой цепи сигнал подвергается ограничению с помощью первого амплитудного ограничителя 4, что устраняет паразитную амплитудную модуляцию, и подается на первый фильтр 5 нижних частот, где он снова приобретает гладкую форму, оставаясь постоянным по амплитуде. С помощью амплитудного ограничителя 6 сигнал преобразуется в симметричныйпрямоугольный сигнал, который поступает на два входа (первый и второй) кольцевого детектора 7, причем перед поступлением на второй вход он задерживается во времени посредством линии задержки 8. На выходе кольцевого детектора 7 при совпадении полярностей незадержанного и задержанного сигналов, т.е. два раза за период исходного сигнала, появляется однополярный прямоугольный импульс длительностью, равный времени задержки. При кратковременном воспроизведении сигнала-.появляется только лишь такая же кратковременная помеха на выходе кольцевогодетектора 7, Во второй цепи сигнал сначала подвергается дифференцированию с помощью блока 9 дифференцирования, который сдвигает фазу воспроизведенного сигнала на 90 , и подвергается ограничению с помощью второго амплитудного ограничителя 10, затем проходит второй фильтр I нижних частот, где приобретает гладкую форму, ограничивается до прямоугольного сигнала амплитудным ограничителем 12 и подается на два входа кольцевого детектора 13: на первый вход сразу же, а на второй вход, предварительно задерживаясь во времени линией задержки 14. На выходе детектора 13 имеются однополярные прямоугольные импульсы с длительностью, равной времени задержки. С выходов первого и второго фильтров 5 и 11 нижних частот сигналы поступают также на разные входы дополнительного сумматора 15 и блока 20 вычитания. На выходе сумматора 15 полз{чается сигнал, сдвинутый ITO фазе относительно выходного сигнала первого фильтра 5 нижних частот на 45 . Амплитуда выходного сигнала дополнительного сумматора 15 с помощью пер вого регулируемого усилителя 16 доводится до величины амплитуды выходных сигналов первого и второго фильтров 5 и 11 нижних частот, что необходимо для правильности дальнейших операций с сигналом. Выходной сигнал пер вого регулируемого усилителя 16 ограничивается гмплитудным ограничителем I7 и подается на первый вход коль цевого детектора 18 непосредственно, а на второй eijp вход - через линию задержки 19. В результате на выходе кольцевого детектора 18 появляются од нополярные прямоугольные импульсы постоянной длительности. Выходной сигнал блока 20 вычитания амплитуда которого вторым регулируемы усилителем 21 регулируется до величины амплитуды выходных сигналов первого и.второго фильтров 5 и 11 нижних частот, ограничивается амплитудным ограничителем 22 и подается на два входа (первый и второй кольцевого де тектора 23, причем перед подачей на второй вход он задерживается во време ни с помощью линии задержки 24. а вы ходе кольцевого детектора 23 имеются однополярные импульсы с длительностью равной времени задержки. С помощью регулируемых усилителей, амплитудных ограничителей, кольцевых детекторов и линий задержки, входящих в состав суммирующих и вычитающих цепей суммирующе-вычитающих ступеней, сигналы преобразуются также, как и посредством регулируемых усилителей амплитудных ограничителей, кольцевых детекторов и линий задержки, о которых сказано в.ьщ1е. Дальнейшая обработка сигнала производится посредством первой суммирующе-вычитающей ступени 25. . С помощью сумматора 27 сигналы про ходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и пер вого регулируемого усилителя 16, преобразуется в сигнал, сдвинутый по фазе относительно выходного сигнала первого фильтра нижних частот на 22,5 Этот сигнал через регулируемый усилитель 28 и амплитудный ограничитель 29 подается на два входа кольцевого детектора. 30; на первый его вход непосредственно, а на второй его вход через линию задержки 31. На разные входы сумматора 32 поступают сигналы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и второго регулируемого усилителя 2I. Выходной сигнал этого сумматора, имекнций фазовый сдвиг 67,5, через регулируемый усилитель 33 и амплитудный ограничитель 34 поступает непосредственно, а также и через линию задержки 35 соответственно на первый и второй входы кольцевого детектора 36. На первый вход сумматора 37 приходит сигнал с выхода второго фильтра II нижних частот, а на второй вход - с выхода второго регулируемого усилителя 21. С помощью сумматора эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 112,5°, поступающий через регулируемый усилитель 38 и амплитудный ограничитель 39 на два входа кольцевого детектора 40: на первый его вход непосредственно, а на второй его вход - через линию задержки 4 J . Посредством блока 42 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и второго регулируемого усилителя 21 соответственно на первый и второй его входы, преобразуется в сигнал, сдвинутый по фазе на 157,5°, который через регулируемый усилитель 43 и амплитудный ограничитель 44 подается на первый вход коль1девого детектора 45 непосредственно, а на второй его вход - посредством линии задержки 46. Последующая обработка сигнала осуществляется с помощью второй суммирующей вычитания ступени 26. йосредством сумматора 47 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируемого усилителя 6 первой суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал, сдвинутый по азе на 11,25°. Этот сигнал через егулируемый усилитель 48 и амплитудый ограничитель 49 подается на два хода кольцевого детектора 50: на перый его вход непосредственно, а на торой его вход - через линию заержки 51. На разные входы сумматора 52 потупают сигналы с выхода первого ильтра 5 нижних частот и регулируемоо усилителя 33 второй суммирующей цепи первой ступени. Выходной сигнал этого сумматора, имеющий сдвиг 33,75 через регулируемый усилитель 53 и амплитудный ограничитель 54 поступает непосредственно, а также и через линию задержки 55 соответственно на первый и второй входы кольцевого детектора 56. На первый вход сумматора 57 приходит сигнал с выхода первого фильтра 5 нижних частот, а на второй вход с выхода регулируемого усилителя 38 Tt eTbe{1 суммирующей цепи первой ступени. С помои1ью сумматора э-ти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 56,2J°, поступающий через ре гулируемый усилитель 58 и амплитудный ограничитель 59 на два входа кольцевого детектора 60: на первый его вход непосредственно, а на второй его вход - через линию задержки 6 . По5редством сумматора 62 сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируемого усилителя 43 вычитающей цепи первой ступени соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 78,75 который через регулируемый усилитель 63 и амплитудный ограничитель 6 подается непосредственно, а также и посредством линии задержки 65 соответственно на первый и второй входы кольцевого детектора 66. С помощью сумматора 67 сигналы, приходящие на разные его входы с выхода второго фильтра 11 нижних часто и регулируемого усилителя 38 третьей суммирующей цепи первой ступени, преобразуются в сигнал,сдвинутый по фазе на 101,25 . Этот сигнал через регулируемый усилитель 68 и амплиту ный ограничитель 69 подается на пе вый вход кольцевого детектора 70 не посредственно, а на второй его вход посредством линии задержки 71. На разные входы сумматора 72 поступают сигналы с выхода второго фильтра I1 нижних частот и регулиру емого усилителя 43 вычитающей цепи , первого ступени. Выходной сигнал эт го сумматора, имеющий фазовый сдвиг 123,7 через регулируемый усилитель 73 и амплитудный ограничитель поступает непосредственно, а также и черрт линию задержки 75 - соответ енно на первый и второй входы кольевого детектора 76. На первый вход блока 77 вычитания риходит сигнал с выхода первого ильтра 5 нижних частот, на второй вход - с выхода регулируемого усилителя 38. С помощью блока вычитания эти сигналы преобразуются в сигнал с фазовым сдвигом 146,25 , поступающий через регулируемый усилитель 78 и амплитудный ограничитель 79 на два входа кольцевого детектора 80: на первый его вход непосредственно, а на второй его вход - через линию задержки 81 . Посредством блока 82 вычитания сигналы, поступающие с выхода первого фильтра 5 нижних частот и регулируе-i мого усилителя 43 соответственно на первый и второй его входы, преобразуются в сигнал, сдвинутый по фазе на 168,75°, который через регулируемый усилитель 83 и амплитудный ограничитель 84 подается на первый вход кольцевого детектора 85 непосредственно, а на второй его вход - посредством линии задержки 86. С выходов всех шестнадцати кольцевых детекторов однополярные прямоугольные импульсы постоянной длительности поступают на шестнадцать входов оконечного сумматора 87. С выхода оконечного сумматора прямоугольный импульсный сигнал частотой в 32 раза вьшге, чем частота воспроизведенного сигнала, подается непосредственно на оконечный фильтр 88 нижних частот, с помощью Которого вьщеляется модулирующий сигнал. Формула изобретения Устройство для воспроизведения сигналов с магнитного носителя, содержащее последовательно соединенные магнитную головку, усилитель, полосовой фильтр, блок дифференцирования, первые амплитудный ограничитель, фильтр нижних частот,, сумматор и регулируе1 1й усилитель, последовательно соединенные с выходом полосового фильтра, вторые амплитудный ограничитель, фильтр нижних частот, блок вычитания и второй регулируемый усилитель, оконечный сумматор, выход которого связан с входом оконечного фильтра нижних частот, а также п суммнруЮ1йе-вычита1ощие ступени (п - целое число), каждая К-ая (К - номер ступени) из которых состоит из суммирующих цепей, содержащих свой сумматор, связанный выходом с входом регулируемого усилителя, и из 2 вычитающих цепей, содержащих блок вычитания, подключенный своим выходом к соответствукнцему усилителю, причем первый вход каждого сумматора из 2 первых суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулирующего усилителя предыдущей сту51ени, а для первой ступени второй вход указанных сумматоров соединен соответственно с выходом первого и второго регулируемых усилителейг., первый вход каждого сумматора из 2 - оставшихся суммирующих цепей соединен с выходом второго фильтра нижних частот, второй вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предьщущей ступени, а для яервой ступени - с выходом второго регулируемого усилителя, первый вход каждого блока вычитания цепей соединен с выходом первого фильтра нижних частот., второй

вход - с выходом соответствующего регулируемого усилителя из 2 последних цепей предыдущей Ступени, а для первой ступени - с выходом второго регулируемого усилителя, а вторые входы первого сумматора и всех; блоко вычитания связаны соответственно с выходами второго и первого фильтров нижних частот, отличающеес я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости устройства, в него введены ifb +2) электрические цепи, каждая из которых состоит из последовательно соединенных амплитудного ограничителя, линии задержки и кольцевого детектора, второй вход которог связан с выходом амплитудного ограничителя, при /этом указанные электрические цепи включены выходами фильт-ров нижних частот, регулируемых усилителей и соответствующими зходами оконечного сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 568069, кл. G 11 В 5/02, 21.07.72.

кл. G 11 В5/04, 05.05.77;