Синхрогенератор для оптоэлектрон-НОгО зАпОМиНАющЕгО уСТРОйСТВА Советский патент 1981 года по МПК G11C11/42 

(54) СИНХРОГЕНЕРАТОР ДЛЯ ОПТОЭЛЕКТРОННОГО ЗАПОМИНАЮЩЕГО УСТРОЙСТВА

1

Изобретение относится к технике цифровой оптической записи и предназначено для получения синхросигналов, частота и фаза которых следит за частотой и фазой считываемых с оптического носителя данных.

Известны адаптивные синхрогенераторы на основе кольца фазовой автоподстройки. В данном устройстве в режиме чтения тактовые сигналы вырабатываются под действием сигналов с управляемого напряжением генератора. Опорными сигналами устройства служат импульсы, выделяемые из считываемых данных, к которым они были подмешаны при записи. Устройство реализует режим слежения за частотой опорных сигналов.

Важнейшее преимущество такого типа устройств - практически полное устранение паразитной частотной модуляции вырабатываемого синхросигнала, что обеспечивает суш,ественное повышение точности синхронизации 1 ).

Однако при колебаниях фронта опорного сигнала, который имеет место при оптическом считывании информации в оптоэлектронном запоминающем устройстве (ЗУ) из-за неточностей движения считывающего пуска света относительно дорожки записи, эффективность применения синхронизации с автоподстройкой быть очень низкой, поскольку подавление паразитной частотной модуляции выходного синхросигнала достигается за счет высокой инерционности синхрогенератора (большая постоянная времени интегрирующего блока в кольце фазовой автоподстройки), при этом время начального установления синхронизма может Оказаться недопустимо большим.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является синхронизированный по фазе генератор для ЗУ, реализующий астатическую фазовую автоподстройку. Опорные сигналы для такого генератора получают от соосного дисковому

носителю информации зубчатого колеса, при чем эти сигналы представляют собой регулярную последовательность импульсов заданной частоты. Генератор содержит фазовый детектор, интегрирующий блок, управляемый генератор, делитель частоты. В извест;

ном устройстве используется триггерный частотно-фазовый детектор, который представляет результат фазового сравнения в виде широтно-модулированных импульсов и отличается простотой и надежностью. В режиме синхронизации выходной синхросигнал оказывается синфазным с опорным, что позволяет, используя устройство в режиме умножения частоты (делитель частоты.в цепи обратной связи), идентифицировать разряды информационного массива, размещенного между опорными сигналами 2. Однако известньш синхронизатор имеет недостаток, выражающийся в невысокой точности синхронизации при работе с опорным сигналом, временное положение фронта которого случайно и имеет значительную дисперсию. Искажения в виде уменьщенных или увеличенных по длительности опорных сигналов характерны для канала воспроизведения оптоэлектронного дискового ЗУ и объясняется неизбежными неточностями работы систем автоматической фокусировки, светового пучка на носителе, слежения за дорожкой, дрожания зеркала позиционера.

Считывание информации в оптическом ЗУ осуществляется лазерным пууком, в котором распределение интенсивности симметрично относительно центра пучка. Участкам носителя соответствующим большему или меньшему коэффициентам отражения, которые кодируются как ноль и единица, соответствуют различная интенсивность света, приходящая на фотоприемник.

Так как считывающий световой пучок фокусируется объективом в пятно небольщого размера (порядка 1 мкм), а размеры областей записи, которые располагаются дорожками, и расстояния между дорожками имеют размеры такого же порядка, то для того, чтобь cчиtывaющий пучок не сходил с дорожки записи и объектив всегда находился в фокусе, в дисковом оптическом ЗУ используют системы автоматической фокусировки и слежения за дорожкой.

Из-за неизбежной неточности работы систем автоматической фокусировки, слежения за дорожкой и ряда других причин постоянно или временно существует расфокусировка пучка света или уход его с дорожки, что приводит к изменению положения фронтов опорного сигнала во времени.

Искажения считанного опорного сигнала сводятся к равным и противоположно ориентированным сдвигам фронта и спада, за счет чего временное положение центра считанного сигнала остается неизменным. Известное же устройство работает именно с фронтом опорного сигнала, подверженным джиттеру, за счет чего снижается точность синхронизации, а следовательно и надежность устройства (низкая достоверность декодирования данных).

Цель изобретении - повышение точности синхронизации и надежности синхрогенератора путем повышения его устойчивости к искажениям опорного сигнала.

С этой целью в синхрогенератор для оптоэлектронного ЗУ, содержащий частотноны к выходам делителя частоты, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу частотно-фазового детектора, а вход диффренцирующего блока соединен с входом компаратора.

На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого синхрогенератора; на фиг. 2формы сигналов в характерных узлах схемы, иллюстрирующие ее работу.

Устройство содержит частотно-фазовый детектор 1, интегрирующий блок 2, управляемый генератор 3, делитель 4 частоты, дещифратор 665, дифференцирующий блок 6, детектор 7 нуля, компаратор 8, элемент ИНЕ 9.

5 Синхрогенератор работает следующим образом.

Считанный сигнал с линейного усилителя воспроизведения (фиг. 2А) одновременно поступает на диффренцирующий блок 6 и компаратор 8. После диффренцирования

0 (фиг. 2Б) детектор нуля 7 формирует импульсы, передние фронты которых совпадают с моментом прохождения продиффренцированного сигнала через нуль, т.е. с центром тяжести считанного сигнала. Задние фронты импульсов также определяются моментом пересечения диффренцированным сигналом оси времени, поскольку чувствительность детектора нуля высока, то на его выходе возможно появление случайных импульсов, показанных на фиг. 2В.

0 Длительность сигнала с компаратора 8 определяется точка.ми пересечения считанного сигнала и опорного уровня Uo (фиг. 2А и фиг. 2Г).Сигналы с компаратора 8 и детектора 7 нуля поступают на элемент И-НЕ 9. На третий вход этого элемента приходит

сигнал с дешифратора 5 (фиг. 2Д), который совместно с сигналом компаратора образует временное «окно для выделения-опорных сигналов из информационного поюка. Импульс (фиг. 2Е) элемент И-НЕ 9 подается

0 на один из входов фазового детектора 1, на другой вход которого приходит импульс обратной связи. Сигнал фазовой ошибки обеспечивает соответствующее приращение напряжения на интегрирующем блоке 2, который, в свою очередь, регулирует частоту управляемого генератора 3 в направлении компенсации ошибки.

При изменении длительности опорных импульсов (пунктирная кривая на фиг. 2А) фазовый детектор, подключенный к интегрирующему блоку, выход которго соединен с управляемым генератором, выход которого через делитель частоты подключен к первому входу частотно-фазового детектора, введены дещифратор, дифференцирующий блок, детектор нуля, компаратор и элемент И-НЕ. При этом выход компаратора соединен с первым входом элемента И-НЕ, второй вход которого соединен с диффренцирующим блоком через детектор нуля, а третий - с выходом дещифратора, входы которого подключеположение точки пересечения продифференцированного сигнала с осью времени практически не изменяется, поскольку дисперсия этой точки очень мала. Детектор нуля вырабатывает импульсы, передний фронт которого жестко связан с центром тяжести опорного сигнала. На схеме совпадения осуш,ествляется временная селекция опорных сигналов и отделение их от информационных и паразитных шпульсов.

Предлагаемый синхрогенератор для оптоэлектронного ЗУ по сравнению с известным позволяет значительно позысить точности синхронизации (--на порядок) в условиях работы с опорными сигналами, длительности которых модулированы помехой.

Устройство может быть широко использовано в системах внешней памяти ЭВМ, повышая достоверность воспроизводимых данных, что предполагает и повышение времени наработки на отказ и уменьшение стоимости профилактических и ремонтных работ.

Формула изобретения

Синхрогенератор для оптоэлектронного запоминающего устройства, содержащий

Г

1-П

частотно-фазовый детектор, подк 1юченный к интегрирующему блоку, выход которого соединен с управляемым генератором, выход которого через делитель частоты подключен к первому входу частотно-фазового детектора, лличающийся тем, что, с целью повышения точности синхронизации и надежности синхрогенератора, в него введены дешифратор, дифференцирующий блок, детектор нуля, компаратор и элемент И-НЕ, причем выход компаратора соединен с первым входом элемента И-НЕ,второй .вход которого соединен с дифференцирующим блоком через детектор нуля, а третий - с выходом дешифратора, .входы которого подключены к выходам делителя частоты, выход элемента И-НЕ подключен к второму входу частотно-фазового детектора, вход дифференцирующего блока соединен с входом компаратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

кл. G 11 В 5/f4,опублик. 1971 (прототип).

О

Фиг.1