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DE3136219A1 - Drehsignaldetektor fuer einen buersten-gleichstrommotor - Google Patents

Drehsignaldetektor fuer einen buersten-gleichstrommotor

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Publication number
DE3136219A1
DE3136219A1 DE19813136219 DE3136219A DE3136219A1 DE 3136219 A1 DE3136219 A1 DE 3136219A1 DE 19813136219 DE19813136219 DE 19813136219 DE 3136219 A DE3136219 A DE 3136219A DE 3136219 A1 DE3136219 A1 DE 3136219A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
motor
signal
tape
transistor
circuit
Prior art date
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Granted
Application number
DE19813136219
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English (en)
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DE3136219C2 (de
Inventor
Kaoru Yokohama Totsuka Morinaga
Akira Seino
Kazuo Takamori
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP12675380A external-priority patent/JPS5752390A/ja
Priority claimed from JP55163924A external-priority patent/JPS5788893A/ja
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Publication of DE3136219A1 publication Critical patent/DE3136219A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3136219C2 publication Critical patent/DE3136219C2/de
Granted legal-status Critical Current

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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
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Description

- 81/8773
Beschreibung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Drehsignaldetektor für einen Bürsten-Gleichstrommotor gemäß Oberbegriff des Anspruch 1. Ein solcher Drehsignaldetektor kann zum Steuern des Bandspulenmotors eines Bändgeräts oder dergleichen verwendet werden.
' ■
Bei einem Bandgerät ist das Magnetband auf Spulen aufgewickelt, und diese Spulen werden von einem Bandspulenmotor angetrieben, so daß das Magnetband von einer Spule abgewickelt und auf die andere Spule aufgewickelt.wird. Wenn das Magnetband während des Bandlaufs unvorhergesehen um eine Kapstanwelle oder dergleichen gewickelt wird, wird der glatte·Bandlauf gestört, wodurch das Band zerschnitten werden kann und Motorstörungen oder dergleichen auftreten können. In einem solchen Fall muß die Spannungsversorgung für den Bandspulenmotor sofort unterbrochen werden. Wenn das Band zuende aufgewickelt ist, muß der Lauf des Magnetbandes angehalten werden. Der Bandspulenmotor muß dann ausgeschaltet werden, oder die Drehrichtung des Motors muß umgekehrt werden. Hierzu muß die. Drehung des Bandspulenmotors überwacht werden, und die Treiberschaltung für den Spulenmotor muß in Abhängigkeit eines Drehzustandssignals gesteuert werden. Darüber hinaus hängt die Tonqualität beim Wiedergabebetrieb des Bandgeräts sehr stark von der Bandlaufgeschwindigkeit ab. Bei unstabiler Drehung des Spulenmotors verschlechtert sich die Tonqualität. Um die Laufgeschwindigkeit des Bandes zu stabilisieren, wurde bisher eine Zugspannungs-Servoschaltung zum Steuern der Drehung des Spulenmotors verwendet.
Um in der oben beschriebenen Weise die Drehung des Spulenmotors zu steuern, muß der Drehzustand des Motors erfaßt
t *! * ♦
werden. Bisher wurde zum magnetischen Erfassen des Drehzustands eine Kombination aus Magnet- und Zungenschalter oder ein Hall-Element verwendet. Alternativ wurde zum fotoelektrischen Erfassen des Dr.ehzustands ein Fotokoppler verwendet.
Diese Dreherfassungsschaltungen stellten jedoch zusätzliche, spezielle Bauelemente des Bandgeräts· dar, so daß das Gerät einen insgesamt komplexen Aufbau erhielt, was sich nachteilig auf die Herstellungskosten auswirkte.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Drehsignaldetektor für einen Bürsten-Gleichstrommotor zu schaffen, der auf einfache Weise in einer automatischen Anhaltevorrichtung, einer Zugspannungs-Servoschaltung oder dergleichen verwendet werden kann, wobei der Drehzustand des Gleichstrommotors ohne die Verwendung zusätzlicher Bauelemente leicht erfaßt werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Detektoranordnung wird eine Impuls-Signalkomponente des Stroms erfaßt, der erzeugt wird, wenn eine Bürste von einem "Kommutatorsegment zum anderen umschaltet, und dieses erfaßte Ausgangssignal wird zu einer Motor-Treiberschaltung zurückgekoppelt, um die Drehung des Motors zu steuern.
Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Skizze eines Bürsten-Gleichstrommotors,
Fig.2a u.2b Impulsdiagramme des in Fig. 1 dargestellten
Motors,
· Ί ό b Z i
■*■ O M * <.
Fig. 3 eine Schaltungsskizze einer Ausführungsform
der Erfindung,
Fig. 4 eine schematische Skizze, die die Anordnung des in Fig. 3 dargestellten Spulenmotors
darstellt,
Fig.5(a) bis 5(f) Impulsdiagramme von in verschiedenen Einheiten der in Fig. 3 dargestellten Schal- · tung auftretenden Signalen,
Fig. 6 ein Blockdiagramm einer anderen Ausführungs- " form der Erfindung, .
Fig. 7A-und 7B Impulsdiagramme verschiedener in der
Schaltung gemäß Fig. 6 auftretender Signale,
" Fig·. 8 ■ ein Blockdiagramm, das die Haupteinheiten
eines Bandlauf-Anzeigeabschnitts, eines digitalen Bandzählabschnitts und eines zusammen
gesetzten Betriebs-Schaltabschnitts darstellt, " die in der in Fig. 3 dargestellten Schaltung realisiert sind,
Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Kassetten-
decks mit den Schaltungen gemäß Fig. 3 und 8,
Fig. 10 eine Darstellung, die den grundsätzlichen Betrieb einer Zugspannungs-Servoschaltung beim ■ Lauf eines Bandes in einem Bandgerät dar
stellt, .
Fig. 11 " eine Schaltungsskizze einer· anderen Ausführungsform der Erfindung,
und
A β β α
Fig. 12 Impulsdiagramme von an verschiedenen Stellen
in der in Fig. 11 dargestellten Schaltung auftretenden Signalen.
■ -5 Die Erfindung soll für die Anwendung bei einem Bandgerät beschrieben werden. Erfindungsgemäß wird ein Bürsten-Gleichstrommotor - im Gegensatz zu einem Kapstanantriebsmotor - zum Antreiben einer Vorrats- und Aufwickelspule eines Kassettenrecorders verwendet,'um einen direkt gekoppelten 2-Motor-Antriebsmechanismus zu bilden, wobei der Spülenantriebsmotor ein Spulen-Grundteil antreibt und sämtliche Betriebsarten ausführt, wie z. B. Wiedergabe, schneller Vorlauf und Rückspulen. Der erwähnte Bürsten- · Gleichstrommotor wird in dem erwähnten Bandgerät auch als Spulen-Antriebsmotor verwendet. Wenn die Mötorwelle am Ende des Bandlaufs verriegelt (angehalten) wird, unter- . scheidet sich der Stromverlauf in der verriegelten Stellung von demjenigen bei der Drehung, weil die beiden Enden, des Bandes an den Spulennaben festgemacht sind. Durch Ausnutzung des unterschiedlichen Stromverlaufs· kann das Drehsignal des Spulenmotors erfaßt werden.
Im allgemeinen besitzt der Bürsten-Gleichstrommotor Kom-■ mutatorsegmente C1, C2 und C3, die an jeweils einem An-Schluß von drei Treiberwicklungen U, V und W angeschlossen sind, deren andere Anschlüsse in Y-Schaltung (bei einem Drei-Phasen-Motor) gemäß Fig. 1 verschaltet sind. Wenn den jeweiligen Treiberwicklungen U, V und W über die Kommutatorsegmente CT, C2 bzw. C3 von Gleichspannungsanschlüssen +B und -B über die Bürsten B1 und B2 Spannung zugeführt wird, entsteht ein Drehfeld. Der Stromverlauf an einem Motor M während seiner Drehung ist in Fig. 2 a dargestellt. Gemäß der Darstellung enthält dar Wellenzug des Stroms Impuls-Signalkomponenten P1, P2, da diese Impuls-Signalkomponent'en in dem Intervall erzeugt W3rden, wenn eine Bürste von einem Kommutatorsegment zu
einem anderen wechselt (das Interval kann nach Maßgabe der Drehgeschwindigkeit variieren). Wenn andererseits das Magnetband sein Ende erreicht hat/ d.h. wenn der Motor blockiert (angehalten) ist, sind die erwähnten Iiapuls-Signalkomponenten in dem Strom-Wellenzug nicht vorhanden, wie in Fig. 2B angedeutet ist; statt dessen weist der Stromverlauf eine Nicht-Impuls-Signalkomponente F auf. Wenn also· eine Impuls-Signalkomponente im Stromverlauf des Motors erfaßt wird, kann ein Drehsignaldetektor, der dieses Signal auswertet, als automatische Stoppvorrichtung, für ein Bandgerät oder dergleichen*.verwendet werden.
Der oben erläuterte Stromverlauf kann bei blockierter (angehaltener) Motorwelle hinsichtlich .der Form der Nicht-Impuls-Signalkomponente in Abhängigkeit des Motortyps geringfügig variieren. Bei drehendem Motor ist die Impuls-Signalkomponente des Stromverlaufs jedoch unabhängig vom Motortyp konstant. Die Impuls-Signalkomponente hängt ab von der Polzahl des Motors, was zu Kommutatorrauschen oder Motorrauschen bei einer festen Frequenz führt. Bei einem Drei-Pol-Motor werden beispielsweise sechs Impulse pro Umdrehung erzeugt.
Im folgenden soll unter Bezugnahme auf die Zeichnung eine Ausfuhrungsform eines Drehsignaldetektors eines Spulenmotors erläutert werden, bei dem ein Drehdetektorabschnitt oder ein Dreherfassungsabschnitt entsprechend den oben geschilderten Grundlagen arbeitet.
Die in Fig. 3 dargestellte Schaltung enthält einen Spulenmotor-Treiberschaltungsabschnitt 11. Eine Spannungsquelle +B ist über einen Widerstand R1 an den Kollektor eines Transistors QT angeschlossen und über eine Serienschaltung aus Widerständen R2 und R3 auf Masse gelegt. Die Basis des Transistors Q1 ist an den .Verbindungspunkt der Serien-
1■ Widerstände R2 und R3 und über einen veränderbaren Widerstand VR1 an den Kollektor eines Transistors Q2 angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q1 ist an einen gemeinsamen Emitter von Transistoren Q3 und Q4 angeschlossen. Die Basis des Transistors Q2 liegt über einen Widerstand R4' an einem Wiedergabe-Eingangsanschluß IN1 . Der Emitter des Transistors Q2 liegt auf Masse. Die Basis des Transistors Q3 liegt über einen Widerstand R5 zusammen mit dem Kollektor des Transistors Q4 an dem Kollektor eines Transistors Q6. Ähnlich liegt die Basis· des Transistors Q4 über einen Widerstand R6 zusammen mit dem Kollektor des Transistors Q3 an dem Kollektor eines Transistors Q5. -"'-..
Die Basen der Transistoren Q5 und Q6 sind an einen Eingangsanschluß IN2 für "Wiedergabe/schnellen Vorlauf", bzw. einen Eingangsanschluß IN3 für "Rückspulen" über einen Widerstand R7 bzw. R8 angeschlossen. Die Emitter der Transistoren Q5 und Q6 liegen auf Masse. Ein Bürsten-Gleichstrommotor M liegt zwischen den Kollektoren der Transistoren Q5 und Q6.
Der Widerstand R1 dient zum Einstellen eines Motordrehmoinents in den Betriebsarten "schneller Vorlauf" und "Rückspulen", während der Widerstand R2 sowie der veränderbare Widerstand VR1 zum Einstellen des Motordreh-* moments bei der Betriebsart "Wiedergabe" dienen. Die Widerstände R1 und R2 sowie der. veränderliche Widerstand VRl dienen zum Einstellen der Motortreiberspannung in
3Q de ι Betriebsarten "Wiedergabe"/ "schneller Vorlauf" und "Rickspulen". Weiterhin dienei die Widerstände R2 und R3 zu α Einstellen der Zeit für den schnellen Vorlauf und das Rückspulen.
Wie in Fig. 4 beispielsweise dargestellt ist, kommt eine Motorwelle MS des zum Antreiben der Spulen vorgesehenen
3 Ί b Ί I
ίο
Ί Bürsten-Gleichstrommotors in Eingriff mit einem Zwischenrad I/ das wahlweise mit einer Vorratsspule SR oder einer Aufwickelspule TR in oder außer Eingriff gelangt. Die Anordnung von Motorwelle MS, Zwischenrad I und dei ent-. sprechenden Spulen kann derart ausgestaltet werden, daß die Elemente mit Zahnrädern gekoppelt sind und das Zwischenrad I wahlweise mit der Vorratsspule SR oder der Aufwickelspule TR nach Maßgabe der Drehrichtung der Motorwelle MS in Eingriff kommt., Alternativ kann· das Zwischenrad I mittels eines Solenoid-Kolbens oder dergleichen, der mit einer entsprechenden Betätigungstaste gekoppelt ist, an eine der Spulen geschaltet werden.
Da die Spulen hierbei von einem Spulenmotor angetrieben werden, ohne daß ein Schlupfmechanismus wie beispielsweise eine Kupplung verwendet wird, erhöht sich die Zuverlässigkeit des Bandantriebsmechanismus, und entsprechend vermindern sich die Herstellungskosten.
Ein Kassettenrecorder dieser Art unterscheidet s.i.ch von einem Bandgerät mit einem einfachen mechanischen Betätigungsabschnitt darin, daß er einen logischen (elektronischen) Steuerabschnitt besitzt. Bei den logischen Schaltungen, die den jeweiligen Betätigungstasten entsprechen, wird beispielsweise ein Betätigungssignal hohen Pegels selektiv an die Eingcngsanschlüsse IN.1 bis IN3 gelegt, wenn die Betätigungstaste betätigt wird, während ein ßetätigungssignal niedrigen Pegels selektiv an die Eingangsanschlüsse IN1 bis IN3 gelegt wird, wenn die Betätigungs-
taste nicht betätigt wird." ·
In der· Betriebsart "Wiedergabe" gelangt ein Betätigungssignal hohen .Pegels an die Eingangsanschlüsse INI und IN2, so daß die Transistoren Q2 und Q5 eingeschaltet werden. Der Transistor Q1 ist dann schwach'vorgespannt, und der
Transistor Q4 wird eingeschaltet. Die Speisespannung (+B) gelangt über den Widerstand R1 als kleines Spannungssignal an den Motor M, da ein Strompfad über Q1, Q4, den Motor M und Q5 nach Masse vorlegt. Der Motor M sorgt für den Lauf der Aufwickelspule in Vorwärtsrichtung, so daß eine Wiedergabe mit konstanter Bandgeschwindigkeit erfolgt. ' '
Für schnellen Vorlauf wird ein Betätigungssignal hohen Pegels lediglich an den Eingangsanschluß IN2 gelegt,
so daß der Transistor Q2 ausgeschaltet und der Transistor Q5 eingeschaltet wird. Der Transistor QI ist dann stark · vorgespannt, und der Transistor Q4 wird eingeschaltet, so daß über die oben erwähnte Masche ein großes Spannungs-'15 signal an den Motor gelangt. Der Motor M läßt die Auf- -wickelspule mit hoher Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung laufen, so daß hierdurch der schnelle Vorlauf erfolgt.
Zum Rückspulen wird ein Betätigungssignal hohen Pegels lediglich an den Eingangsanschluß·IN3 gegeben, so daß der Transistor Q2 ausgeschaltet und der Transistor Q6 eingeschaltet wird. Der Transistor Q1 ist nun stark vorgespannt, und der Transistor Q3 wird eingeschaltet, so daß über die Transistoren Q1 und Q3, den Motor M und den Transistor Q6 ein großes Spannungssignal gegen Masse geleitet wird.
Der Motor läßt die Vorratsspule mit hoher Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung laufen, so daß hierdurch das Rückspulen erfolgt.
Aus der obigen Beschreibung wird klar, daß der Widerstand R1 die Stärke des dem Motor M zugeführten Stroms festlegt, d.h. daß Drehmoment des Motors M wird durch den Widerstaid R1 festgelegt (speziell in den Betriebsarten "schneller Vorlauf" und "Rückspulen"). Da der Stromverlauf des Motors M bei der Drehung die oben erwähnten Impuls-Signalkomponenten beinhaltet, können die Impuls-Signal-
komponenten als Spannungsabfall am. Widerstand R1 engesehen werden.
Bei dieser Ausführungsform wird zum Feststellen, ob sich die Spule dreht oder nicht (d.h. ob die Impuls-Sicnalkomponenten im Stromverlauf vorhanden sind oder nr.cht) auf der Grundlage der Spannungsänderung am Widersi.and Ri , der Knoten·zwischen Widerstand R1 und Kollektor des Transistors Q1 an einen Eingangsanschluß 121 einer Drehsteuerschaltung 12 gegeben.
In diesem Fall ist der Eingangsanschluß 121 über einen Differenzierkondensator DC und einen damit in Reihe geschalteten Widerstand R9 als Teil eines Differentialverstärkers 122 auf Masse gelegt·: Die beiden Eingänge eines NAND-Glieds N1, welches Teil des Differentialverstärkers
122 ist, gemeinsam an einen Knoten zwischen dem Kondensator DC und dem Widerstand R9 angeschlossen. Ein Widerstand R10 liegt zwischen dem Ausgang und den beiden Eingängen des NAND-Glieds N1. Zwischen den beiden Eingängen des NAND-Glieds und Masse liegt eine Zenerdiode ZD.
Der Ausgang des NAND-Glieds N-1, der gleichzeitig der Ausgang des Differentialverstärkers 122 ist, liegt über einen Koppelkondensator CC an einem Eingang eines NAND-Glieds N2, das Teil eines Monoflops 123 ist. Ein Eingang des NAND-Glieds N2 ist über eine Diode D1 mit der- aus der Figur ersichtlichen Polarität geerdet. Dieser Eingang des NAND-Glieds N2 liegt außerdem über einen Widerstand R11 an einer Spannungsquelle +B1, während der andere Eingang an den Ausgang eines NAND-Glieds N3, das Teil des Monoflops.
123 ist, angeschlossen ist. Die zwei Eingänge des NAND-Glieds N3 sind gemeinsam über einen Impulsbreiten-Festlegungskondensator PC an den Ausgang des NAND-Glieds N2 geschaltet und sind über einen Widerstand RT2 gemeinsam auf Masse gelegt.
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Der Ausgang des NAf}D-Glieds N2, der den Ausgang des Monoflops 123 darstellt, ist über eine Diode D2 mit der aus der Figur ersichtlichen Polarität an einen Anschluß eines Widerstands Rl3 angeschlossen, der Teil eines Integrators 124 ist. Der andere Anschluß des Widerstands R13 liegt über einen Integrationskondensator IC auf Masse und ist weiterhin an einen Anschluß eines Widerstands R14 angeschlossen.
Das andere Ende des Widerstands R14 ist als Ausgangsanschluß des Integrators 124 an die \Basis eines Transistors Q7 angeschlossen, welcher eine Schalt-(Puffer·-) Anordnung " 125 bildet. Die Basis des Transistors Q7 ist über einen . - Widerstand R15 auf Masse gelegt und weiterhin über eine Diode D3 mit der aus der Zeichnung ersichtlichen PoIa- . rität an einen Steuersignaleingang IN4 angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q7 liegt über einen Widerstand R 16 an der Spannungsquelle +BI und direkt am Ausgangsanschluß 126 der Drehsteuerschaltung 12. Der Kollektor des Transistors Q7 ist geerdet.
Eine logische Schaltung LC, deren Steueranschluß TC an den AusgangsanSchluß 126 angeschlossen ist, liefert vorbestimmte Steuersignale .an die Eingangsanschlüsse IN1 bis IN4, und zwar auf der Grundlage der Betriebsarten "Wiederga.be", "schneller Vorlauf", "Rückspulen" und "Stop", welche durch die entsprechenden Betätigungstasten S1 bis S4 besi immt werden. Weiterhin liefert die logische Schaltung auf der Grundlage des Ausgangssignals der Drehsteuerschaltung 12 ein Steuersignal, um ein automatisches Anti, ilten oder dergleichen· zu erreichen; hierauf soll im folgenden noch eingegangen werden. Als logische Schaltung LC kann beispielsweise das von der Anmelderin hergestellte Bauelement Nr. TC-9121P verwendet werden.
Mit de.m obigen Aufbau bewirkt die Drehsteuerschr Itung 12 eine differentielle Verstärkung einer an den Eir.gang 121 des Differentialverstärkers 122 angelegte Spannung, um die Impuls-Signalkomponente (das Kommutator- oder Motor-Rauschen) im Stromverlauf des Motors M zu erfassen, die als Spannungsänderung am Widerstand R1 der Hotortreiberschaltung 11 gegeben ist. Das Monoflop 123 wird durch das Ausgangssignal des DifferentialVerstärkers 122 getriggert und gibt somit ein Rechteck-Ausgangssignal mit einer bestimmten Impulsbreite ab.
Die von dem Monoflop 123 abgegebene Rechteckwelle wird in den Integrator 124 integriert und als geringfügig höheres oder niedrigeres Ausgangssignal der im wesentli-
Ί5 chen sägezahnförmigen Wellerrform ausgegeben. Während von dem Integrator 124 ein Ausgangssignal mit konstantem Pegel abgegeben wird, d.h. während die Impuls-Signalkomponente in dem Stromverlauf des Motors M bei dessen Drehung vorhanden ist, bleibt die Pufferschaltung 125 ausgeschaltet. Wird der Motor M durch das Bandende angehalten und hält die Motorwelle in der Umdrehung an, so verschwindet die Impuls-Signalkomponente aus dem Strom-Wellenzug. Dann gibt das Monoflop 123 das Signal nicht mehr ab, und das Ausgangssignal konstanten Pegels des Integrators 124 wird nach und nach kleiner und wird schließlich zu Null. Dann wird die Pufferschaltung eingeschaltet. Das Ausgangssignal der Pufferschaltung 125 gelangt über den Ausgangsanschluß 126 an den Steueranschluß TC der logischen Schaltung ZC. Die logische Schaltung LC veranlaßt ihre eigene Steuerschaltung, die Einstellung der logischen Schaltung in der vorhergehenden Betriebsart abzubrechen, selbst wenn1 die Pufferschaltung 125 ein Ein-Signal abgibt, und führt einen automatischen Stop aus, bei dem·Magnetköpfe mittels eines Elaktromagneten oder dergleichen in ihre Ruhestellung zurückgebracht werden. .
12/13 ·
Ist der automatische Stop abgeschlossen (ebenso wie bei einen, normalen Stop), gibt die logische Schaltung LC ein Steuersignal 'niedrigen Pegels für die Wiedergabe an den Steuersignaleingangsanschluß IN4, so daß die Pufferschaltung 125 zwangsläufig ausgeschaltet wird und somit fehlerhafte Betätigungen verhindert werden.
Fig. 5 zeigt die Impulszüge oder Wellenformen der oben im einzelnen beschriebenen Einheiten, wobei das Bezugszeichen
(a) der Eingangswellenform des Differentialverstärkers 122, (b) dem Ausgangssignal des Differentialverstärkers, (c) der '!lingangswellenform des NAND-Gliedes N3 des Monoflops 123, (d) dessen Ausgangswellenform, (e) der Ausgangswellenform des Monoflops 123 und (f) der Ausgangswellenform des Integrators 124 entspricht. -
Die Periodendauer der differentiellen Wellenform der Impuls-. ■ Signalkomponenten (das sogenannte Motor-Rauschen) im Stromverlauf des Motors M beträgt etwa 4 msec in den Betriebsarten "schneller Vorlauf" und "Rückspulen" bei Hochgeschwindigkeitsantrieb, während die Periodendauer etwa 60 msec (am Anfang des Bandlaufs) bis etwa 140 msec (am Ende des Bandlaufs) bei konstantem Bandantrieb beträgt. Daher wird die Ausgangs-Periodendauer des Monoflops 123 im allgemeinen auf etwa 100 msec eingestellt, was der maximalen Perj ode des Motorrauschens entspricht. Das Tastverhältnis beträgt vorzugsweise nicht mehr als 1:1.
In der Praxis besitzt die periodische Komponente des Motorrauschens eine längere Periodendauer am Bandende, als es der nomalen Periodendauer des Motorrauschens entspricht. Wenn weiterhin Störungen auftreten (wenn beispielsweise das Band sich auf der Kapstanwelle aufwickelt oder dergleichen), wird die Periodendauer des Motorrauschens größer als normal. In einem solchen Fall dreht sich der Motor noch bei
Überlastung, während die Spulen völlig stillstehen. Somit erfolgt fortgesetzter Antrieb, die Drehgeschindigkeit wird abrupt herabgesetzt. Daher ist die Periodendauer des Motorrauschens (Drehimpulsintervall) langer als normal.
· Wenn ein solcher fehlerhafter Betrieb gegeben ist., muß ein automatisches Stoppen eingeleitet werden. Allerdings erfaßt die Drehsteuerschaltung 12 nicht die oben erläuterte Störung, wodurch ein automatisches Anhalten verhindert wird, was zu einer unerwünschten Situation führt.
Gemäß Fig. 6 liegt zwischen dem Differentialverstärker 122 und dem Monoflop der Drehsteuerschaltung 12 gemäß Fig. 3 eine Gatterschaltung 127, um das geschilderte Pro-. Ί5 blem zu lösen. Ferner ist in der Drehsteuerschaltung zusätzlich ein Monoflop 128 vorgesehen, wie aus Fig. 6 hervorgeht. Das Monoflop 128 wird durch das Ausgangssignal ' des Differentialverstärkers 122 getriggert. Die Periodendauer· des Ausgangssignals des Monoflops 128 wird auf etwa das Ein- bis Eineinhalbfache der normalen Perioden- ' dauer des Motorrauschens (Umdrehungsimpuls) eingestellt.
Mit dem oben geschilderten Aufbau wird, wie aus Fig. 7A hervorgeht, die GatterImpulsperiode der Gatterschaltung 127 durch das Ausgangssignal des Monoflops 128, das die bei (b)- dargestellte Wellenform aufweist und das durch das Ausgangssignal des Differentialverstärkers 122 getriggert wird, auf etwa das Ein- bis Eineinhälbfache der Periode des Motorrauschens (Umdrehurigsimpulses) eingestellt. Das Ausgangssignal des Differentialversuärkers 122 ist in Fig. 7A in der obersten Reihe (a) dargestellt. Während des Vorhandenseins des Gatterimpulses empfangene Umdrehungsimpulse werden durch das Gatter hindurchgeleitet. Der Verlauf der durchgelassenen Umdrehungsimpulse ist bei (c) in Fig. 7A dargestellt. Die Drehsteuerschaltung 12
3 Ί 36219
* ... * ι fr ft Λ - ι
17
erfaßt auf der Grundlage dieser Umdrehungsimpulse die Drehung des Motors, da der umdrehungsimpuls in der erfaßten Wellenform vorhanden ist.
Man nehme an, daß die Periodendauer des Umdrehungsimpulses so lang ist, wie bei (a) in Fig. 7B dargestellt ist, wenn das Magnetband zuende aufgewickelt ist, oder wenn Störungen auftreten, d.h. wenn beispielsweise das Band auf die Kapstanwelle aufgewickelt ist oder dergleichen. Da die Gatter-Periodendauer der Gatterschaltung 127 auf das Ein- bis Eineinhalbfache der normalen Periodendauer des Motorrauschens eingestellt ist (siehe Teil (b) in der Zeichnung), können die Umdrehungsimpulse das Gatter nicht durchlaufen, wie bei ,(c) in Fig. 7B dargestellt ist. Daher kann die Drehsteuerschaltung :12 die Umdrehungs impulse nicht erfassen, weil sie in den Wellenzug nicht vorhanden sind; folglich erfolgt ein automatischer Stop in der oben beschriebenen Weise.
Die Periodendauer der Umdrehungsimpulse wird langer gewählt als normal, und es wird erfaßt, ob die Umdrehungsimpulse vorliegen oder nicht. Am Ende des Bandes oder im Falle einer Störung während des Bandlaufs kann also ein automatischer Stop erfolgen, wodurch unerwünschte Fehler beim Betrieb vermieden werden können.
Im folgenden sollen ein Bandlauf-Anzeigeabschnitt 13, ein digitaler (Band-)zählabschnitt 14 und ein zusammengesetzter Betriebs-Schaltabschnitt 15 beschrieben werden. Diese Elemente sind an die oben beschriebene Drehsteuerschaltung 12 angeschlossen.
Wie aus Fig. 8 hervorgeht, wird ein Ausgangssignal des in dei Drehsteuerschaltung 12 enthaltenen Differentialverstärkers 122 verwendet, wobei die Drehsteuerschaltung 12
Ί ο' b Z I
einen Eingangsanschluß 121, der a.n. den. in Fig* 3 dargestellten Motorantriebsabschnitt 11 angeschlossen ist, den Differentialverstärker 122, das-Monoflop 123, den Integrator 124, die Pufferschaltung 125 und den. Ausgangsanschluß 126 aufweist. Der Ba.ndlauf-Anzexgeabschnitt 13 besitzt eine Anordnung, bei der die Basis eines Schalttransistors Q8 an den Ausgang des Differentialverstärkers 122 angeschlossen ist, der Kollektor des Transisi:ors Q8 geerdet und der Emitter dös Transistors Q8 über einen Widerstand R17 an die Spannungsquelle +B1 angeschlosse-n ist, während er über eine als Anzeigeelement dienende Leuchtdiode LED mit der aus der Figur ersichtlichen Polarität auf Masse gelegt ist.
in dem oben beschriebenen Bandlauf-Anzeigeabschnitt 13 wird der Sehalttransistor Q8 auf der Grundlage des Ausgangssignals (siehe (b) in Fig. 5) des Differentialverstärkers 122 geschaltet, um die Leuchtdiode LED Elackernd . zu betreiben. Das Flackern oder Blinken der Diode zeigt an, daß das Band läuft. Wird der Motor M nicht gespeist, so gibt der Differentialverstärker 122 das Signal nicht' ab, wodurch die Leuchtdiode LED ausgeschaltet wird. .
Der digitale Zählabschnitt 14 besitzt eine Anordnung, bei der ein Digitalzähler 141 an den Ausgangsanschluß des Di.fferentialverstärkers 122 und eine Digitalanzeige 142 an den Ausgangsanschluß des Digitalzählers 141 angeschlossen ist.
Bei einem solchen Aufbau zählt der Zähler 141 des digitalen Zählabschnitts 14 die Ausgangsimpulse des Differentialverstärkers- 122, und der Zählerstand wird auf der digita-. len Anzeige 142 "dargestellt. Die Periodendauer des Motorrauschens (Umdrehungsimpulse) werden als Weglänge des Bandes gemessen, die" ihrerseits auf der Anzeige dargestellt
wird. Ein Monoflop oder Frequenzteiler kann bei Bedarf am Eingangsanschiuß des Zählers 141 vorgesehen sein.
ßer zusammengesetzte Betriebs-Schaltabschnitt 15 besitzt eine Ausgestaltung, bei der die Eingangsanschiüsse eines Vergleichers 151 an den Ausgangsanschluß des·Zählers 141 des digitalen Zählabschnitts 14 angeschlossen sind, während der andere Eingangsanschluß des Vergleichers 151 an eine Einstelleinheit 152 angeschlossen ist. Der Ausgang des Vergleichers 151 liegt am Eingang einer Schalteinheit 153, der am Ausgang an eine, automatische Wieder- holfirschaltung oder eine automatische Umkehr schaltung angeschlossen ,.ist (diese ist nicht dargestellt, kann aber in der logischen Schaltung LC gemäß Fig. 3 enthalten sein).
· :
Wenn der zusammengesetzte Betriebs-Schaltabschnitt 15 den oben beschriebenen Aufbau hat, stellt die Einstelleinheit 152 Bandpositions-Einstelldaten ein, die eine Betriebsart (z.B. Wiedergabe) in eine andere Betriebsart (z.B. Rückspulen) umwandeln (eine willkürliche Bandposition ist beispielsweise im Bereich zwischen 000 und 999, wobei 999 die Endstelluhg des Bandes bestimmt, so daß ein automatisches Wiederholen und automatisches Umkehren sowie ein Teil-Wiederholen und Teil-Umkehren erfolgen können). Der Vergleicher 151 vergleicht dann die Bandpositions-Einstelldaten mit dem Ausgangssignal des Zählers 141, um die Bandposition in digitale Daten umzusetzen. Wenn die Bandpositions-Einstelldaten' und das Ausgangssignal des Zahlers 141 einander entsprechen, gelangt das Schaltsignal an die Schalteinheit 153, um den laufenden Betrieb des Bandgeräts in die gewünschte Betriebsart umzuschalten.
Die Schalteinheit 153 liefert ein SchaltSteuersignal derart, daß die'logische Schaltung LC ein bestimmtes Steuersignal an die Eingangsanschlüsse" IN1 bis IN3 der Spulenmotor-Treiberschaltung 11 liefert.
31362-ia
Flg. 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Kassetten4ecks/ das die oben beschriebenen Schaltungen enthält, ^n der Zeichnung erkennt man einen logischen Betätigungstastenabschnitt A, einen Digitalzähler B und eine Bandst lauf anzeige C.
*■-■ J"-_- ί
Gemäß der oben beschriebenen Ausfuhrungsform wird eine in hohem Maße praktische Drehsignal-Erfässungsschaltung zum Steuern der Drehung des Spulenmotors geschaffen, wobei die Umdrehungsimpulse von einem Bürsten-Gleichstrommotor für den Spulenantrieb direkt erfaßtywerden: Der Drehzustand, der Spule wird in einfacher Weise ohne zusätzliche speziellen Bauelemente erfaßt; der einfache Aufbau kann leicht bei einer automatischen Stoppvorrichtung des Bandgerätes
Ί5" oder dergleichen verwendet werden, so daß hierdurch die Herstellungskosten gesenkt werden.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform kann das automatische Stoppen durch Erfassen des Blockierzustands des Bürsten-Gleichstrommotors erreicht werden. Weiterhin kann .die Motordrehung durch Erfassen von Änderungen der Intervalle zwischen den Impuls-Signalkomponenten des "-Motorrauschens des Gleichstrommotors stabilisiert werden. Die stabile Motordrehung wiederum hält die Bandspannung konstant. Bei der folgenden Ausführungsform sollen Einzelheiten beschrieben werden.
Bezugnehmend auf Fig. 10 kann die Bandspannung T durch nachstehende Gleichung wiedergegeben werden, wenn das Drehmoment der Aufwickelspule als TO und der Gesamtradius des auf der Aufwickelspule aufgewickelten Bandes als r definiert ist: · -
T -ψ ■ ■ .... (1)
Wenn die Bandgeschwindigkeit 4,8 cm/see beträgt, ergibt
•r *
sich die Drehzahl η der Spule zu
. η = 2rtr/4,8 = 1,31r [UPS] (2)
Wenn das Untersetzungsverhältnis der Spule bezüglich des Spulenmotors 3,5 beträgt, ergibt sich die Drehzahl N des Motors zu
N = 3-,5n = 4,6r [UPS] .... (3)
Weiterhin ist das Spulen-Drehmoment TO 3,5mal so groß wie das Motor-Drehmoment MO, d.h. eö gilt'
TO = 3,5MO (4)
Durch Einsetzen der Gleichungen (3) und (4) in die Glei chung (1) erhält man: :
Um die Bandspannung T als Konstante zu schreiben, schreibt man die obige Gleichung wie folgt um:
ΊΙ7Τ = T~ = konstant (5)
Somit sollten die Drehzahl· und das Drehmoment des Spulenmotcrs proportional gesteuert werden. ■_ .-
Änderungen der Drehzahl des Spulenmotors müssen als Frequenz änderungen des Motorrauschens in der oben beschriebenen Weise erfaßt werden. Diese ermittelten Änderungen müssen dann in Spannungsänderungen umgesetzt werden, die ihrerseits an die Motortreiberschaltung zurückgekoppelt werden. Daher ergeben sich Drehmoment-Kennlinien entsprechend der Drehzahl des Spulenmotors, wodurch man eine Spulenmotor-Steuerung erreicht, bei der die Zugspannungs-Servoschaltung eine konstante Bandspannung liefert.
Unter Bezugnahme auf Fig. 11 soll im folgenden eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden, bei der von den oben geschilderten Grundlagen ausgegangen wird. Für entsprechende Teile sind in Fig. 11 dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Fig. 3. In Fig. 11 erkennt nan den Spulenmotor-Treiberschaltungsabschnitt 11. An den Kollektor des Transistors Q1 ist über den Widerstand R1 eine Spannungsquelle +B angeschlossen, die weiterhin über die Serienschaltung R2, R3 auf Masse gelegt ist. Die Basis des Transistors Q1 ist an einem Knoten der in Serie geschalteten Widerstände R2 und R3 angeschlossen, ferner über den veränderlichen Widerstand VR1 an den Kollektor des Transistors Q2. Der Emitter des Transistors Q1 liegt an dem gemeinsamen Emitter der Transistoren Q3 und Q4.
' Die Basis des Transistors Q2 i'st über eine Serienschaltung aus dem Widerstand R4 und der Diode D1 an den Wiedergabe-Eingängsanschluß IN1 angeschlossen. Der Emitter des Transistors Q2 ist über einen noch zu beschreibenden Transistor QO auf Masse gelegt. Die Basis des Transistors Q3 ist über den Widerstand R5 zusammen mit dem Kollektor des Transistors Q4 an den Kollektor des Transistors Q6 gelegt. In ähnlicher Weise ist die Basis des Transistors Q4 über den Widerstand R6 zusammen mit dem Kollektor des Transistors Q3 an den Kollekto.r des Transistors Q.5 angeschlossen.
Die Basen der Transistoren QS und Q6 sind über eine Serienschaltung aus einem Widerstand R7 und einer Diode D2 bzw. eine Serienschaltung aus einem Widerstand R8 und einer Diode D3 an den Eingangsanschluß IN2 für "Wiedergabe/schneller Vorlauf" bzw. den Eingangsanschluß IN3 für die Betriebsart "Rückspulen" angeschlossen. Die Emitter der Transistoren Q5 und Q6 sind auf Masse gelegt. Der Bürsten-Gleichstrommotor M liegt zwischen den Kollektoren der Transistoren . Q5 und Q6. . " " ■ -
Der Widerstand R1 wird zum Einstellen eines Motor-Drehmoments bei den Betriebsarten "schneller Vorlauf" und "Rück-
• 1 spulen" verwendet, während der Widerstand R2 und der veränderliche Widerstand VR1 zum Eiistellen des Motor^Drehmoments bei der Betriebsart "Wiedergabe" verwendet werden. Die Widerstände R1 und R2 und der veränderliche Wider- _. stand VR1 werden zum Einstellen der Motor-Treiberspannung bei den Betriebsarten "Wiedergabe", "schneller Vorlauf" und "Rückspulen" verwendet. Weiterhin werden' die Widerstände R2 und R3 zum Einstellen der Zeit für den schnel-. len Vorlauf und das Rückspulen verwendet.
Die Motorwelle MS des zum Antreibern der Spulen vorgesehenen Bürsten-Gleichstrommotors kommt in der oben beschriebenen Weise mit einem.Zwischenrad I in Eingriff, was wahlweise mit der Vorratsspule SR oder der Aufwickelspule TR in oder außer Eingriff gelangt. Die Anordnung von Motorwelle MS, Zwischenrad I und der jeweiligen Spulen ist derart ausgelegt, daß die Elemente mit Zahnrädern gekoppelt sind und das Zwischenrad I wahlweise mit der Vori-atsspule SR oder der Aufwickel spule TR entsprechend der Drehrichtung der Motorwelle MS in Eingriff gelangt. Alternativ kann das Zwischenrad I mittels eines Elektromagneten oder dergleichen, welcher mit der entsprechenden Betätigungstaste verbunden ist, an eine der Spulen geschaltet werden. . .
Da in diesem Fall die Spulen von einem Spulenmotor angetrieben werden, ohne daß ein Schlupfmechanismus wie z.B. eine Kupplungs verwendet wird, erhöht sich die Zuverlässigkeit des Bandantriebsmechanismus, so daß die Herstellungskosten entsprechend herabgesetzt werden.
Der Kassettenrecorder dieser Art unterscheidet sich von eirem Bandgerät mit einem einfachen mechanischen Betätigur.gsabschnitt insoweit, als er einen logischen (elektronischen) Steuerabschnitt aufweist. Dementsprechend wird
3136213
bei den logischen Schaltungen, die den entsprechenden Betätigungstasten entsprechen, beispielsweise ein Betätigungssignal hohen Pegels selektiv an die Eingangsanschlüsse IN1 bis IN3 gelegt, wenn die Betätigungstaste bedient wird, während ein Betätigungssignal niedrigen Pegels wahlweise an die Eingangsanschlüsse IN1 bis ΪΝ3 gelegt wird, wenn die Betätigungstaste nicht betätigt wird. :
In'der Wiedergabebetriebsart wird ein Betätigungssignal hohen Pegels an die Eingangsanschlüfese IN1 und IN2 gelegt, so daß die Transistoren Q2 und Q5 eingeschaltet werden (der Transistor QO ist konstant eingeschaltet, wenn es im folgenden nicht anders angegeben ist). Der Trtmsistor Q1 ist schwach vorgespannt, und der Transistor Q4 wird eingeschaltet. Die Versorgungsspannung (+B) gelangt als kleines Spannungssignal über den Widerstand R1 an den Motor M, da ein Strompfad über Q1 und Q4, den Motor M, Q5 zu Masse vorliegt. Der Motor M läßt die Aufwickelspule in Vorwärtsrichtung laufen, so daß eine Wiedergabe bei konstanter Geschwindigkeit erfolgt.
Für den schnellen Vorlauf wird ein Betätigungssignal hohen Pegels lediglich an den.Eingangsanschluß IN2 gelegt, so daß der Transistor Q2 ausgeschaltet und der Transistor Q5■ eingeschaltet wird. Nun ist der Transistor Q1 stark vorgespannt, und der Transistor Q4 wird eingeschaltet, so daß über die erwähnte Masche ein großes Spannungssignal an den Motor gelegt wird. Der Motor M läßt die Aufwickelspule mit hoher Geschwindigkeit in Vorwärtsrichtung lau- · fen, wodurch der schnelle Vorlauf erfolgt.
Zum Rückspulen gelangt ein Betätigungssignal hohen Pegels nur an den Eingangsanschluß IN3, so daß der Transistor Q2 ausgeschaltet und der Transistor Q6 eingeschaltet wird. Nun ist der Transistor Q1 stark vorgespannt., und der Tran-
24/25 ' ■ . . . '
sistor Q3 wird eingeschaltet, so daß über den Pfad Q1 und. Q3, den Motor M, Q6 ein großes Spannungssignal an den Motor M gelangt. Der Motor läßt die Vorratsspule mit hoher Geschwindigkeit in Rückwärtsrichtung laufen, wodurch das Rückspulen erfolgt.
Aus der obigen Beschreibung geht hervor, daß der Widerstand R1 -die Stromstärke für den Motor.M festlegt, d.h. das Drehmoment des Motors M bestimmt (speziell bei schneilern Vorlauf und beim Rückspulen). Da der Stromverlauf des Motors M bei dessen Drehung die oben beschriebenen Impuls-Signalkomponenten enthält, können die Impuls-Signalkomponenten als Spannungsabfall am Widerstand R1 aufgefaßt werden.. ■
: · Um bei dieser Ausführungsform auf der Grundlage der Spannungsänderung am Widerstand R1 die Impuls-Signalkomponenten des Stromverlaufs zu erfassen, ist der Knoten zwischen dem Widerstand R1 und dem Kollektor des Transistors Q1 an den Eingang 121 einer Drehsteuerschaltung 12a gelegt. Der Eingang 121 ist über den Diffenzierkondensator DC, der Teil des Differentiators 162 ist, an die Basis eines. · Transistors Q17 angeschlossen, welcher Teil des Verstärkers 163 ist. Die Basis, des Transistors Q17 ist über einen Widerstand R30 an die Spannungsquelle +B angeschlossen und liegt über einen Widerstand R31 auf Masse. Der Emitter des Transistors Q17 ist auf Masse gelegt. Der Kollektor des Transistors QI7 ist über einen Widerstand R32 an die Spannungsquelle +B und über einen Widerstand R33 an die Basis eines Transistors Q18, der Teil eines Schaltabschnitts 164 ist, angeschlossen.
Dec Emitter des Transistors Q18 liegt direkt auf Masse, wänrend sein Kollektor an einen Knoten einer aus einem Widerstand R 34 und einem Kondensator IC1 bestehenden Serienschal, tung, die den Integrator 165 bildet, und die Basis
25/26 '
eines Transistors Q9, der den Vergleicher 166 bildet, angeschlossen ist.
Der Transistor Q9 ist zur Bildung einer Different-_alschaltung an einen Transistor Q10 angeschlossen, die Emitter dieser Transistoren liegen gemeinsam über einen Widerstand R35 auf Masse. Die Kollektoren dieser Transistoren liegen über einen' Widerstand R36 bzw. R17 an der Spannungsquelle +B. Die Basis des Transistors Q12 ist an den Schleiferarm des veränderlichen Widerstands VR2 einer aus einen Wider-' stand R16, dem veränderlichen Widerstand VR2 und einem Widerstand R17 bestehenden Seriensehaltung zwischen der Spannungsquelle +B und Masse angeschlossen.
Der Kollektor des Transistors :Q9 liegt über -eine Zenerdiode ZD1, deren Polarität aus der Zeichnung ersichtlich ist und die einen Teil der Pegelverschiebungsschaltung 167 bildet, an der Basis eines Transistors QI1. Der Emitter des Transistors Q11 liegt direkt auf Masse, sein KoI-lektor liegt über einen Widerstand RO an der Spannungsquelle +B und der Basis eines Transistors Q12, der Teil der Pufferschaltung 168 ist. Der Kollektor des Transistors Q12 liegt direkt an der Spannungsquelle -tB, sein Emitter liegt über einen-Widerstand R20 auf Masse und ist darüber hinaus über eine auö einem Widerstand R21 und einem Kondensator IC2 bestehende Serienschaltung, die einen Integrator 169 bildet, auf Masse" gelegt.
Ein Knoten P zwischen Widerstand R21 und Kondensator IC2 ist über in Serie geschaltete Widerstände R22 und R23 an die Basis ,eines Transistors Q13 angeschlossen, der Teil einer Filterschaltung ■ 170 ist. Die Basis des Transistors Q13 ist über einen Kondensator FC1 geerdet, der Kollektor dieses Transistors ist über einen Widerstand R24 an die Spannungsquelle +B angeschlossen. Der Emitter des
31-362.13
Transistors Q13 ist über einen Kondensator FC2 an einen Knoten von in Serie geschalteten Widerständen R22 und R23 angeschlossen und liegt über einen Widerstand R 25 auf Masse.
Der Emitter des Transistors Q13 liegt über einen Ausgangsanschluß 171 und einen Widerstand R26 der Drehsteuerschaltung 12a an der. Basis des Steuertransxstors QO der Spulenmotot-Treiberschaltung 11. Die Basis des Steuertransxstors QO i.3t über eine aus einem Widerstand R27 und einem Kondensator PG bestehende Serienschaltung^ die eine Phasenkompensationsschaltung 172 bildet, auf Masse gelegt. Der Emitter des Transistors QO ist über einen Widerstand R28 auf Masse' gelegt, sein Kollektor ist an den Emitter des Transistors
Q2 angeschlossen. '
Die Drehsteuerschaltung 12a differenziert die bei (a) in Fig. 12 dargestellte Motor-Rauschkomponente, die am Widerstand' R1 der Spulenrciotor-Treiberschaltung 11 auftritt, an dem Differentiator 162. Das differenzierte Ausgangssignal wird durch den Verstärker 163 verstärkt. Somit erhält man das differenzierte verstärkte Ausgangssignal, das bei (b) in Fig. 12 dargestellt.ist. Rechts in Fig. 12 sine die Wellenformen bei deiner niedrigen Drehzahl des Motors M dargestellt. Das differentiell verstärkte Ausgangssignal gelangt durch die Schalteinheit 164 und den Integrator 165, um ein Sägezahn-Ausgangssignal zu erhalten, wie es bei (c) in Fig. 12 gezeigt ist. Das Sägeζahn-Signal wird am ·Vergleicher 166 in eine Rechteckwelle umgewandelt, wie in Fig. 12(d) gezeigt ist. Die Rechteckwelle wird durch die Pegelverschiebungsschaltung 167 und die Pufferschaltung 168 in die in Fig. 12(e) gezeigte Rechteckwelle umgesetzt. Die Rechteckwelle wird wiederum in ein Sägezahn-Signal umgewandelt, wie es bei (f) in Fig. 12 dargestellt ist; dies geschieht in dem Integrator 169. In der Filterschaltung 170 wird das Sägezahn-Ausgangssignal mit einer
ό i J b ζ ι
Filterkennlinie von -12 dB/oct gefiltert,, um einen konstanten Gleichstrompegel zu erhalten, wie es in Fig. I2(g) dargestellt ist.
Dieser Gleichstrom kann erfaßt werden, weil Änderungen in der Frequenz des Kommutatorrauschens entsprechend den Änderungen der Drehzahl des Spulenmotors. als Änderungen des Spannüngspegels erfaßt werden. Wenn dieser Gleichstrom dem Steuertransistor QO der Spulenmotor-Treiberschaltung 11 über die Phasenkompensationsschaltung 172 zugeführt wird, kann eine Steuerung derart erfolgen, daß das Drehmoment proportional zu.der Drehzahl des Spulenmotors M konstant ist, d.h. die Zugspannungs-Servoschaltung steuert den Spulenmotor so, daß eine konstante Bandspannung er-
reicht wird. :. ·
Gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird durch Verwendung des Bürsten-Gleichstrommotors für den Antrieb der Spulen das Ausgangs signal., aus dem die Periodendauer der Impuls-Signalkomponente des Stromverlaufs des Bürsten-Gleichstrommotors zum Antreiben der Spulen, welches der Drehzahl des Motors entspricht, ermittelt wird, zu der Motor-Treiberschaltung zurückge— koppelt, wodurch die Zugspannungs-Servoschaltung erhalten wird, die die Drehung des Motors effizient, einfach und mittels einer einfachen Anordnung steuert.
Leerseite

Claims (6)

  1. BLUMBACH . WESER · BßR&Efo- KRÄMER
    ZWIRNER -HOFFMANN >-
    PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN #
    Patentconsult RadeckeslraBe 43. 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121) 562943/.561998 Telex 1-4-186237 Telegramme Patentconsull
    TOKYOSHIBAURADENKIKABUSHIKIKAISHA 81/8773
    Horikawa-cho, Saiwai-ku, Dr/sa
    Kawasaki-Shi, Japan
    Drehsignaldetektor für einen Bürsteh-Gleichstrommotor
    Patentansprüche.
    Drehsignaldetektor für einen Bürsten-Gleichstrommotor, der eine Einrichtung zum Erfassen des Drehzustands des Motors aufweist, um auf der Grundlage des Erfassungsergebnisses eine Motortreiberschaltung des Gleichstrommotors zu steuern,
    •5 dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Erfassen des Drehzustands Mittel zum Erfassen einer Impuls-Signalkomponente im-Strom des Bürsten-Gleichstrommotors (M) aufweist sowie eine Einrichtung (123, 124, 125, 130) zum Ermitteln.eines Steuersignals, dessen Pegel der Impulsrate der Impuls-Signalkomponente entspricht, um die Drehung des Bürsten-Gleichstrommotors in Abhängigkeit des Steuersignals zu steuern. '
  2. 2. Drehsignaldetektor nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Einrichtung zum Ermitteln des Steuersignals einen Schaltkreis (125) aufweist, der öffnet, ,* wenn der Pegel des Steuersignals Null wird, und eine logische
    München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer.nat. · E. Hoffmann Dipl.-fng. Wiesbaden: P.G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. Bergen Prof. Dr. jur.Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw.bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-lng.
    Schaltung·(LC) besitzt, die die Drehung des Motors nach Maßgabe eines von dem Schaltkreis (125) abgegebenen Ein-Signals anhält.
  3. 3. Drehsignaldetektor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zum Ermitteln des Steuersignals eine Gatterschaltung
    ■ · (127)·aufweist, die das Weiterleiten der Impuls-
    Signalkomponente unterbindet, wenn die Impulsdauer . 10 der Impuls-Signalkomponente eine vorbestimmte Zeit überschreitet. \
    ,
  4. 4. Drehsignaldetektor nach Anspruch 1, dadurch ge
    kennzeichnet , daß der Motor für. den An-
    v 15 trieb der Bandspulen eines Bandgerätes verwendet wird,
    und daß der Motor von einer Drehsteuereinrichtung gesteuert wird, die einen Bandzählabschnitt (14) mit einem Zähler (141) zum Zählen der Impuls-Signalkomponente aufweist, sowie eine Einrichtung (15) zum Schalten von Betriebsarten des Bandgerätes mit einer Einstelleinheit (152), die Betriebsarten schaltet, eine Einrichtung (151) besitzt zum Vergleichen des Ausgangssignals des Zählers (141) mit dem Ausgangssignal der Einstelleinheit (152) , und eine Einrich-• 25 tung (153) aufweist zum Schalten der Betriebsarten nach Maßgabe eines identifizierten Ausgangssignals der Vergleichereinrichtung.
  5. 5. Drehsignaldetektor nach Anspruch 1,gekennzeichnet durch einen Bandlauf-Anzeigeabschnitt (13) mit einer Leuchtdiode," die nach Maßgabe der Impuls-Signalkomponente erregt wird.
    35
    30/31
  6. 6. Drehsignaldetektor nach Anspruch 1, gekennz eic h η e t durch einen Anzeigeabschnitt (142) , der an einen Bandzählabschnitt (14) mit einem Zähler (141) zum Zählen der Anzahl von Impuls-Signalkomponenten angeschlossen ist.
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