Устройство для компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно- модулированных сигналов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ КОЛЕБАНИЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ НАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ПРИ ЗАПИСИ И ВОСПРШЗВЕДЕНИИ ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирующему усилителю, последовательно соединенные пороговую схему, триггер, ИЩМ-демодулятор .и блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу ЧМ-демодулятора, а выход - к выходной шине устройства, а также |первЕ4й сукматор и первый инвертор, отличающееся тем, что. с целью повьаиения точности и расширения частотного диапазона компенсации , в него введены резонансное колебательное звено, собственная частота которого равна верхней границе частотного диапазона канала записи-воспроизведения, вкл1Ьченное между -выходом модулятора и входом головки записи, а также последовательно соединенные с выходом дифференцирующего усилителя режекторный фильтр, первый масштабный усилитель , второй инвертор, второй сумматор и первый квадратор, выход КОТОРОГО подключен к входу пороговой схемы, второй квадратор, последовательно соединенные с выходом дифференциального усилителя резонансный фильтр и второй масштабный усилитель, выход которого подключен через последовательно соединенные первый инвертор, первый сумматор и второй квадрагГор к входу ЧМ-деьАдулятора, при этом второй вход первого сумматора связан с выходом режекторного фильтра,-а второй вход второго сумматора - Ъ выходом резонансного фильтра.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

IOWICIIN

PECflVSJNH

9459 011 В 5 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К *ВТОРСНОМЮ СВИДЕФО ЬСТВМ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ (21) 3388478/18-10 (22) 26.01.82 (46) 23.05.83. Бюл. 9 19 (72) Е.Э. Темкин (71) Свердловский научно-исследова . тельский институт гигиены труда и профзаболеваний (53) 534.852(088.8) (56) 1. Патент Японии В 51-30454, кл. 102Б-т 2, 1976

2. Авторское -свидетельство СССР

В 526946, кл. G 11 Ь 5/06, 1976 .(прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ

КОЛЕБАНИЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ МАГНИТНОГО НОСИТЕЛЯ ПРИ ЭАПИСИ И ВОСПРОИЭ - ВЕДЕНИИ ИМПУЛЬСНО-МОДУЛИРОВАННЫХ СИГНАЛОВ, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирующему усилителю, последовательно. соединенные пороговую схему, триггер, ШИМ-демодулятор .и блок вычитания, второй вход которого подключен к маходу ЧМ-демодулятора, à выход — к выходной ыине устройства, а также )первцй сумматор и первый инвертор, :о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности и расширения частотного диапазона компенсации, в него введены резонансное колебательное звено, собственная частота которого равна верхней границе частотного диапазона канала записи-воспроизведения, включенное

Между .выходом модулятора и входом головки записи, а также последовательно соединенные с выходом дифференцирующего усилителя режекторный фильтр, первый масштабный усилитель, второй инвертор, второй сумматор и первый квадратор, выход которого подключен к входу пороговой схемы, второй квадратор, последовательно соединенные с выходом Е дифференциального усилителя резонансный фильтр и второй масштабный усилитель,. выход которого подключен через последовательно соединенные первый инвертор, первый сумматор и второй квадраФор к входу Ф

Чй-дев6дулятора, при этом второй

3:3 вход первого сумматора связан с вы-ходом режекторного фильтра,- а второй вход второго сумматора — с выходом резонансного фильтра.

1019487

Изобретение относится к приборостроению, а именно к устройствам точной магнитной записи.

Известны устройства компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя, содержащие генератор .:опорного сигнала низкой или высокой частоты, соединенный с соответствующим входом сумматора, выход которого подключен к .магнитной головке записи, и магнитную головку воспроизведения, соединенную с фильтром, . выделяющим опорный сигнал. При этом опорный сигнал размещается на отдельной дорожке или на той же, где размещаются информативные сигналы Ц.

Наиболее близким к изобретению . по технической сущности является устройство, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирующему усилителю, последовательно соединенные пороговую схему, триггер, ШИМ-демодулятор и блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу, ЧМ,-демодулятора, а выход— к выходной шине устройства, а также первые сумматор и инвертор, включенные в информационный и корректирующий каналы (2).

Недостатком известного устройства является то, что при записи опорного сигнала ему требуется отвести определенную полосу частот в канале магнитной регистрации, которая могла быть использована для записи информации.

Кроме того, устройство обеспечивает компенсацию только низкочастотных колебаний скорости носителя, так как опорный сигнал может быть только низкочастотным.

Целью изобретения является повышение точности и расширение частотного диапазона компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированных сигналов без дополнительной дорожки или дополнительного канала информации.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированных сигналов, содержащее головку записи, модулятор и головку воспроизведения, подключенную к дифференцирукнцему усилителю, последователь"но соединенные пороговую схему триггер, ШИМ-демодулятор и блок вычитания, второй вход которого подключен к выходу ЧМ-демодулятора, а выход - к выходной шине ус ройства, а также первый сумматор и первый инвертор, введены резонансное колебательное звено, собственная частота которого равна верхней. границе частотного диапазона канала записи-воспроизведения, включен ное между выходом модулятора и входом головки записи, а также последовательно соединенные с выходом дифференцирующего усилителя режекторный фильтр, первый масштабный усилитель, второй инвертор, второй сумматор и первый квадратор, выход

10

60 и(Р)=

>p Pg+ R Q()p+4

) ,gaO4 т -акаро. где которого подключен к входу пороговой схемы, второй квадратор, последовательно соединенные с выходом диффе.ренциального усилителя резонансный фильтр и второй масштабный усилитель, выход которого подключен через последовательно соединенные первый инч. вертор, первый сумматор и второй квадратор к входу ЧМ-демодулятора, при этом второй вход первого сумматора связан с выходом режекторного фильтра, а второй .вход второго сумматора — с выходом резонансного фильтра.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для компенсации колебаний скорости движения магнитного носителя при записи и воспроизведении импульсно-модулированных сигналов; на.фиг. 2 — временные

З0 диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит модулятор 1, резонансное колебательное звено 2, записывающую 3 и воспроизводящую 4

З5 головки, дифференцирующий усилитель

5, резонансный фильтр б, режекторный фильтр 7, сумматор 8, инвертор 9, масштабные усилители 10 и 11, второй инвертор 12, сумматор 13, квад40 раторы 14 и 15, пороговую схему 1б, подключенную к триггеру 17, ЧМ-демодулятор 18, ШИМ-демодулятор 19 и подключенный к выходам этих демодуляторов блок 20 вычитания.

45 Устройство. работает следующим образом.

Импульсы ШИМ-демодулятора приобретают спектральную составляющую, проходя через резонансное колебательное звено % (P ). .Затухающая синусоидальная колебательная состав ляющая постоянной частоты Ю =2i"+, определяемой параметрами звена и выбираемой вблизи верхней границы частотной характеристики канала запись-воспроизведение, находи1ся на вершине импульса. Резонансное колебательное .звено имеет передаточную функцию второго порядка

1019487

® (Р) = ч(Р) В этбм случае при прохождении фронта импульса, сформированного модулятором, через резонансное звено в нем, в результате ударного возбуждения возникают затухающие синусоидальные колебания, наложенные на вершину импульса с частотой шо, определяемой только параметра.,ми звена, что позволяет использовать эту частоту, полученную до головки записи, как опорную.

Таким образом, опорный сигнал в предлагаемом устройстве образуется в результате формирования переходного процесса (затухающие колебания)-после прохождения фронта импульса через звено второго порядка, .имеющее комплексно-сопряженные корни. Полезная информация определяется временным расстоянием между фронтами импульса. форма и положение фронта импульса не искажаются в результате его прохождения через резонансное звено, так как синусоидалвиые колебания возникают имен-, но в результате прохождения фронта, т.е.. уже после его прохождения, и находятся на вершине импульса, форма которого полезную информацию не несет. ,Цля выделения опорного сигнала выход дифференцирующего усилителя

5 подключен к входам двух фильтров

6 и 7, являющихся входами двух каналов — информативного ШИМ-сигнала (широтно-импульсного модулированного) и измерительно-компенсационного, причем выход режекторного фильтра

7 соединен с первым входом сувееатора 13 информативного канала, на второй вход которого подается сигнал с выхода резонансного фильтра 6 через масштабный усилитель 11 и инвертор 12, причем выход суваюатора

8 соединен через квадратор 14 с пороговой схемой 16, выход которой через триггер 17 соединен с входом

ШИМ-демодулятора 19, а.выход сувеюатора 13 через квадратор 15 соединен с.входом ЧМ-демодулятора 18-.

Устройство работает следующим образом.

Импульсный сигнал с синусоидальной затухающей íà его вершине записывается на носитель с помощью головки 3, а воспроизводится голов- кой 4, выходной сигнал которой модулирован по частоте колебаниями скорости носителя и подается на дифференцирующий усилитель 5, слу жащий для обострения фронтов вос» производимых импульсов и увеличения амплитуды синусоидальной составляющей Ш, где далее сигнал разделяется на два канала:. канал формйрования информативных широтно-импульсных модулированных сигналов и канал формирования комненсационного сигнала а . Полосовые фильтры б и 7, иэ которых фильтр б - режекторный, а 2 — резонансный, имеют одинаковые частоты резонанса Ш и взаимообратные передаточные функции

Таким образом, в канале ШИМ-сиг10 нала происходит подавление колебательной составляющей И „, а в кана- ле компенсации колебаний скорости ,движения носителя - значительное снижение уровня информационного

15 сигнала. Преобразованиями осуществляется дальнейшая компенсация составлякщей Щ, в информационном канале и составляющих информативного сигнала в канале компенсации. В

О информативном канале после сумматора 8 сигнал подается на устройство, осуществляющее возведение в квад. рат — квадратор 14, служащий для подавления слабого сигнала (мешаю 5 щего) сильным, и одновременно преобразование продифференцированного

ШИМ-сигнала в однополярный сигнал, и далее через пороговое устройство

16 запускается триггер 17, на выходе которого формируется последовательность ШИМ-импульсов. После сумматора 13 канал измерения и компенсации синусоидального сигнала

Щ,, обогащенный спектром колебаниИ ленты, проходит через квадра35 тор 15, где происходит как подавление слабого мешающего (информативного) сигнала, так и усиление с удвоением частоты сигнала м4 -э 24Vo, который поступает на ЧМ-демодулятор, 40 с выхода которого получается аналоговый сигнал, импользуеьый для измерения величины КСН и для компенсации ошибки, обусловленной колебаниями скорости носителя на выходе

45 демодулятора ШИМ-сигнала при помощи вычитающих звеньев. После ШИМдемодулятора 19 аналоговые информативные сигналы каждого канала поступают на соответствующие входы вычитающего .блока 20.

Предлагаемое устройство позво„ляет производить многоканальную однодорожечную магйитнуюШИМ-регист- рацию с йэмереиием и компенсацией колебаний скорости носителя беэ использования для этого отдельной дорожки магнитной ленты или полосы частот в канале, т.е. получить высокую плотность регистрации информации и высокую точность измерения

60 величин колебаний скорости носителя. Блоки устройства, предназначенные для обработки воспроизведенного сигнала, позволили значительно сни зить влияние межканальных помех, 5 параэитной амплитудной модуляции.

1019487

1019487

ВНИИПИ Заказ 3712/46 Тираж 594 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4